CN115415772A - 一种用于空压机转子安装的机械手装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于空压机技术领域，提供了一种用于空压机转子安装的机械手装置，包括基框，所述基框的底部中间位置转动设置有主动轴，且主动轴的顶部设置有位于基框内部的旋转机构，主动轴的底部固定有旋转框，所述旋转框上设置有升降机构，且升降机构的底部固定有升降板，升降板的两端均开设有转孔，转孔的内壁通过轴承连接有转轴，所述转轴的底部均固定安装有U型安装架，且U型安装架的底部均固定安装有机械手组件，本发明中形成双工位的机械手装置，不仅可以配合机械手进行上下移动和旋转，方便机械手协助工人操作，也可保持整个安装过程中的定位性，同时采用输气组件带动双工位内的机械手组件进行调节，可满足对不同空压机转子的夹持操作。

Description

一种用于空压机转子安装的机械手装置

技术领域

本发明属于空压机技术领域，尤其涉及一种用于空压机转子安装的机械手装置。

背景技术

空压机就是空气压缩机，主要是用来压缩空气的机械产品，在很多地方都会用到。比如空压机的一个最常用的功能是能够将空气进行压缩从而用作动力，在电力行业运用比较广泛。除此之外还可以用来制冷和分离气体，输送气体等等作用。在生活和工作中发挥着非常重要的作用。

现在空压机种类比较多，螺杆机，无油机，节能变频空压机等等。螺杆空压机中的转子（即螺杆）旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环，转子转动时，阴阳转子将进行空压机的进气、压缩、排气操作。

空压机的转子在进行安装时，一般需要利用到机械手将转子工件平稳安放在空压机壳体中。目前的机械手结构有多种，往往采用双工位转子安装设备，机械手需要执行升降、旋转和移动功能。由能上下移动的框式结构实现升降功能，由旋转机构实现转动功能。但是对于双工位转子安装机械手设备来说，其移动的方式往往采用两根导轨配合独自相适配的位移结构来实现位移功能，这种形式的机械手运行位移功能时并不能同步操作，其不仅需要多个位移机构，而且相互之间的行程也会出现误差，成本高，体积大，兼容性不足，因此，亟需设计一种用于空压机转子安装的机械手装置来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种用于空压机转子安装的机械手装置，旨在解决对于双工位转子安装机械手设备来说，其移动的方式往往不能同步操作的问题。

本发明是这样实现的，一种用于空压机转子安装的机械手装置，包括基框，所述基框的底部中间位置转动设置有主动轴，且主动轴的顶部设置有位于基框内部的旋转机构，主动轴的底部固定有旋转框，所述旋转框上设置有升降机构，且升降机构的底部固定有升降板，升降板的两端均开设有转孔，转孔的内壁通过轴承连接有转轴，所述转轴的底部均固定安装有U型安装架，且U型安装架的底部均固定安装有机械手组件，两个机械手组件之间设置有输气组件，所述基框的底部两端均固定有导向筒，且导向筒的内壁均插接有L型导杆，L型导杆的顶部与导向筒的顶部之间固定有第三弹簧，L型导杆的一端之间固定有同一个环形圈，环形圈的两侧均设置有相对称的齿槽，所述转轴的外壁顶部固定有第一齿轮，且第一齿轮的位置与齿槽的位置相对应，所述转轴的顶部均固定有限位座，且限位座的底部与环形圈的顶部滑动连接，转轴的外壁与升降板的底部一端之间设置有复位组件。

更进一步地，所述机械手组件包括固定安装在U型安装架底部的机械手基座，且机械手基座的底部两侧均固定有L型基座，L型基座的一端均固定安装有气缸，气缸的活塞端均固定安装有夹爪。

更进一步地，所述机械手基座的底部中间位置开设有第一导向槽，且第一导向槽的两端内壁之间固定有导引杆，两个夹爪的顶部均固定有套接在导引杆外壁的导向套，两个导向套之间固定有套设在导引杆外壁的第二弹簧。

更进一步地，所述输气组件包括固定安装在基框底部内壁一端的气泵，且气泵的一端设置有延伸出基框的第一气管，所述机械手基座的顶部两端均开设有布管孔，且气缸的一端均固定有穿过布管孔内壁的第二气管，相邻两个第二气管的一端之间固定有第一三通对接管，第一三通对接管的顶部均固定有第二导气管，两个所述第二导气管的一端均通过法兰连接有波纹气管，且两个波纹气管的一端均通过法兰连接有第一导气管，且两个第一导气管的一端固定有第二三通对接管，第二三通对接管的一端与第一气管的一端固定连接。

更进一步地，所述升降机构包括固定安装在旋转框底部中间位置的正反转电机，且正反转电机的输出轴固定安装有插接在旋转框内的螺纹杆，旋转框的两端均开设有活动槽，螺纹杆的外壁螺接有穿过活动槽内的U型升降架，U型升降架的两端底部均与升降板的顶部相固定，所述升降板的中间位置开设有供正反转电机穿过的中心孔。

更进一步地，所述U型升降架的顶部内壁中间位置与升降板的顶部中间位置之间固定安装有波纹套管，且波纹套管套设在螺纹杆的外壁。

更进一步地，所述旋转机构包括固定安装在主动轴顶部的第二齿轮，且第二齿轮的一侧啮合有L型齿条，所述基框的一端内壁固定安装有用于驱动L型齿条进行移动的电动推杆。

更进一步地，所述基框的顶部开设有检修口，且检修口的内壁固定安装有检修盖，检修盖的顶部侧与基框的底部一侧均开设有第二导向槽，L型齿条的顶部和底部均固定有插接在第二导向槽内的导向块，所述基框的两端均固定安装有安装基座。

更进一步地，所述复位组件包括固定安装在升降板底部两端的半环形杆，且转轴的一侧固定有套设在半环形杆外壁的旋转套板，旋转套板的一侧与半环形杆的一端之间固定有呈弧形的第一弹簧。

本发明还提供，所述夹爪的一端底部均固定有等距离分布的夹齿，且夹齿的一侧均开设有等距离分布的负压吸孔，夹齿设置为橡胶材质。

采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：

本发明采用两个机械手组件与输气组件、旋转机构和升降机构进行装配形成双工位的空压机转子安装用机械手装置，不仅可以配合机械手进行上下移动和旋转，方便机械手协助工人操作，减少人工成本，降低工人劳动强度，保证产品质量，也可以进行双工位的同时安装操作，无需多个位移机构，保持整个安装过程中的定位性，兼容性足，同时采用输气组件带动双工位内的机械手组件进行调节，可满足对不同空压机转子的夹持操作，满足空压机转子加工和装配时的不同工序需求。本发明在旋转安放的过程中，待机械手组件将要与安装工位相吻合时，此时可在从第一齿轮触碰齿槽时带动第一齿轮、转轴和机械手组件进行旋转，并旋转到九十度，使得机械手组件内的空压机转子能够更好的适配于安装工位，提高定位性能，并在回转过程中，复位组件内的第一弹簧将在自身复位作用下带动机械手组件恢复原位，便于后续的夹持操作。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明的机械手组件结构示意图；

图2为本发明的负压吸孔和第一导向槽结构示意图；

图3为本发明的U型升降架和升降板结构示意图；

图4为本发明的整体结构示意图；

图5为本发明的第一气管和气泵结构示意图；

图6为本发明的电动推杆和L型齿条结构示意图；

图7为本发明的螺纹杆和活动槽结构示意图；

图8为本发明的旋转套板和半环形杆结构示意图。

附图标记：1、机械手基座；2、夹爪；3、气缸；4、波纹气管；5、第一弹簧；6、限位座；7、第一齿轮；8、转轴；9、第二气管；10、L型基座；11、夹齿；12、U型安装架；13、第二导气管；14、负压吸孔；15、第一导向槽；16、导引杆；17、第二弹簧；18、导向套；19、第一气管；20、第一导气管；21、中心孔；22、U型升降架；23、升降板；24、基框；25、环形圈；26、波纹套管；27、正反转电机；28、旋转框；29、安装基座；30、检修盖；31、第二导向槽；32、齿槽；33、气泵；34、导向筒；35、第二齿轮；36、主动轴；37、L型齿条；38、电动推杆；39、L型导杆；40、螺纹杆；41、活动槽；42、旋转套板；43、半环形杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

请参照图1-图8，本发明的一个实施例中，一种用于空压机转子安装的机械手装置，包括基框24，所述基框24的底部中间位置转动设置有主动轴36，且主动轴36的顶部设置有位于基框24内部的旋转机构，主动轴36的底部固定有旋转框28，所述旋转框28上设置有升降机构，且升降机构的底部固定有升降板23，升降板23的两端均开设有转孔，转孔的内壁通过轴承连接有转轴8，所述转轴8的底部均固定安装有U型安装架12，且U型安装架12的底部均固定安装有机械手组件，两个机械手组件之间设置有输气组件，所述基框24的底部两端均固定有导向筒34，且导向筒34的内壁均插接有L型导杆39，L型导杆39的顶部与导向筒34的顶部之间固定有第三弹簧，L型导杆39的一端之间固定有同一个环形圈25，环形圈25的两侧均设置有相对称的齿槽32，所述转轴8的外壁顶部固定有第一齿轮7，且第一齿轮7的位置与齿槽32的位置相对应，所述转轴8的顶部均固定有限位座6，且限位座6的底部与环形圈25的顶部滑动连接，转轴8的外壁与升降板23的底部一端之间设置有复位组件，采用两个机械手组件与输气组件、旋转机构和升降机构进行装配形成双工位的空压机转子安装用机械手装置，不仅可以配合机械手进行上下移动和旋转，方便机械手协助工人操作，同时采用输气组件带动双工位内的机械手组件进行调节，可满足对不同空压机转子的夹持操作，满足空压机转子加工和装配时的不同工序需求。

本实施例中，所述机械手组件包括固定安装在U型安装架12底部的机械手基座1，且机械手基座1的底部两侧均固定有L型基座10，L型基座10的一端均固定安装有气缸3，气缸3的活塞端均固定安装有夹爪2，通过输气组件和气缸3调节两个夹爪2之间的距离，可有效的对空压机转子进行夹持操作。

本实施例中，所述机械手基座1的底部中间位置开设有第一导向槽15，且第一导向槽15的两端内壁之间固定有导引杆16，两个夹爪2的顶部均固定有套接在导引杆16外壁的导向套18，两个导向套18之间固定有套设在导引杆16外壁的第二弹簧17。

本实施例中，所述输气组件包括固定安装在基框24底部内壁一端的气泵33，且气泵33的一端设置有延伸出基框24的第一气管19，所述机械手基座1的顶部两端均开设有布管孔，且气缸3的一端均固定有穿过布管孔内壁的第二气管9，相邻两个第二气管9的一端之间固定有第一三通对接管，第一三通对接管的顶部均固定有第二导气管13，两个所述第二导气管13的一端均通过法兰连接有波纹气管4，且两个波纹气管4的一端均通过法兰连接有第一导气管20，且两个第一导气管20的一端固定有第二三通对接管，第二三通对接管的一端与第一气管19的一端固定连接，利用输气组件送气和放气操作来进行双工位机械手组件的同步夹持和同步放料的操作。

本实施例中，所述升降机构包括固定安装在旋转框28底部中间位置的正反转电机27，且正反转电机27的输出轴固定安装有插接在旋转框28内的螺纹杆40，旋转框28的两端均开设有活动槽41，螺纹杆40的外壁螺接有穿过活动槽41内的U型升降架22，U型升降架22的两端底部均与升降板23的顶部相固定，所述升降板23的中间位置开设有供正反转电机27穿过的中心孔21，通过升降机构内的正反转电机27带动螺纹杆40旋转，调节U型升降架22在螺纹杆40和活动槽41上作升降操作，带动升降板23和机械手组件作升降运动。

本实施例中，所述U型升降架22的顶部内壁中间位置与升降板23的顶部中间位置之间固定安装有波纹套管26，且波纹套管26套设在螺纹杆40的外壁，通过波纹套管26来对螺纹杆40进行防护处理，避免其直接裸露在外影响美观以及出现生锈等问题。

本实施例中，所述旋转机构包括固定安装在主动轴36顶部的第二齿轮35，且第二齿轮35的一侧啮合有L型齿条37，所述基框24的一端内壁固定安装有用于驱动L型齿条37进行移动的电动推杆38，通过电动推杆38调节L型齿条37的水平位置，来带动第二齿轮35与升降机构以及机械手组件旋转。

本实施例中，所述基框24的顶部开设有检修口，且检修口的内壁固定安装有检修盖30，检修盖30的顶部侧与基框24的底部一侧均开设有第二导向槽31，L型齿条37的顶部和底部均固定有插接在第二导向槽31内的导向块，所述基框24的两端均固定安装有安装基座29，通过检修盖30和检修口可对基框24内部的设备进行及时检修操作。

本实施例中，所述复位组件包括固定安装在升降板23底部两端的半环形杆43，且转轴8的一侧固定有套设在半环形杆43外壁的旋转套板42，旋转套板42的一侧与半环形杆43的一端之间固定有呈弧形的第一弹簧5，在机械手组件回转过程中，复位组件内的第一弹簧5将在自身复位作用下带动机械手组件恢复原位，便于后续的夹持操作。

在本发明的又一个实施例中，所述夹爪2的一端底部均固定有等距离分布的夹齿11，且夹齿11的一侧均开设有等距离分布的负压吸孔14，夹齿11设置为橡胶材质，在夹持时通过橡胶材质的夹齿11和负压吸孔14一方面可防止出现夹持损伤的问题，另一方面可提高夹持稳定性的效果。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案：采用两个机械手组件与输气组件、旋转机构和升降机构进行装配形成双工位的空压机转子安装用机械手装置，在安装过程中，利用升降机构内的正反转电机27带动螺纹杆40旋转，调节U型升降架22在螺纹杆40和活动槽41上作升降操作，带动升降板23和机械手组件作升降运动，当机械手组件降低到一定位置与空压机转子接触时，利用输气组件内的气泵33、第一气管19、第一导气管20、波纹气管4、第二导气管13和第二气管9对机械手组件内的气缸3进行送气处理，调节两个夹爪2之间的间距，便于对空压机转子进行夹持固定，且在夹持时通过橡胶材质的夹齿11和负压吸孔14防止出现夹持损伤以及提高夹持稳定性，然后利用升降机构带动机械手组件恢复到原高度，通过旋转机构内的电动推杆38调节L型齿条37的水平位置，利用L型齿条37与第二齿轮35的啮合作用带动升降机构、机械手组件和空压机转子旋转九十度，并待机械手组件将要与安装工位相吻合时，此时可在从第一齿轮7触碰齿槽32时带动第一齿轮7、转轴8和机械手组件进行旋转，并旋转到九十度，使得机械手组件内的空压机转子能够更好的适配于安装工位，提高定位性能，并在回转过程中，复位组件内的第一弹簧5将在自身复位作用下带动机械手组件恢复原位，便于后续的夹持操作。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“固定”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本发明公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于空压机转子安装的机械手装置，包括基框（24），其特征在于，所述基框（24）的底部中间位置转动设置有主动轴（36），且主动轴（36）的顶部设置有位于基框（24）内部的旋转机构，主动轴（36）的底部固定有旋转框（28），所述旋转框（28）上设置有升降机构，且升降机构的底部固定有升降板（23），升降板（23）的两端均开设有转孔，转孔的内壁通过轴承连接有转轴（8），所述转轴（8）的底部均固定安装有U型安装架（12），且U型安装架（12）的底部均固定安装有机械手组件，两个机械手组件之间设置有输气组件，所述基框（24）的底部两端均固定有导向筒（34），且导向筒（34）的内壁均插接有L型导杆（39），L型导杆（39）的顶部与导向筒（34）的顶部之间固定有第三弹簧，L型导杆（39）的一端之间固定有同一个环形圈（25），环形圈（25）的两侧均设置有相对称的齿槽（32），所述转轴（8）的外壁顶部固定有第一齿轮（7），且第一齿轮（7）的位置与齿槽（32）的位置相对应，所述转轴（8）的顶部均固定有限位座（6），且限位座（6）的底部与环形圈（25）的顶部滑动连接，转轴（8）的外壁与升降板（23）的底部一端之间设置有复位组件。

2.如权利要求1所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述机械手组件包括固定安装在U型安装架（12）底部的机械手基座（1），且机械手基座（1）的底部两侧均固定有L型基座（10），L型基座（10）的一端均固定安装有气缸（3），气缸（3）的活塞端均固定安装有夹爪（2）。

3.如权利要求2所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述机械手基座（1）的底部中间位置开设有第一导向槽（15），且第一导向槽（15）的两端内壁之间固定有导引杆（16），两个夹爪（2）的顶部均固定有套接在导引杆（16）外壁的导向套（18），两个导向套（18）之间固定有套设在导引杆（16）外壁的第二弹簧（17）。

4.如权利要求3所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述输气组件包括固定安装在基框（24）底部内壁一端的气泵（33），且气泵（33）的一端设置有延伸出基框（24）的第一气管（19），所述机械手基座（1）的顶部两端均开设有布管孔，且气缸（3）的一端均固定有穿过布管孔内壁的第二气管（9），相邻两个第二气管（9）的一端之间固定有第一三通对接管，第一三通对接管的顶部均固定有第二导气管（13），两个所述第二导气管（13）的一端均通过法兰连接有波纹气管（4），且两个波纹气管（4）的一端均通过法兰连接有第一导气管（20），且两个第一导气管（20）的一端固定有第二三通对接管，第二三通对接管的一端与第一气管（19）的一端固定连接。

5.如权利要求4所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述升降机构包括固定安装在旋转框（28）底部中间位置的正反转电机（27），且正反转电机（27）的输出轴固定安装有插接在旋转框（28）内的螺纹杆（40），旋转框（28）的两端均开设有活动槽（41），螺纹杆（40）的外壁螺接有穿过活动槽（41）内的U型升降架（22），U型升降架（22）的两端底部均与升降板（23）的顶部相固定，所述升降板（23）的中间位置开设有供正反转电机（27）穿过的中心孔（21）。

6.如权利要求5所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述U型升降架（22）的顶部内壁中间位置与升降板（23）的顶部中间位置之间固定安装有波纹套管（26），且波纹套管（26）套设在螺纹杆（40）的外壁。

7.如权利要求6所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述旋转机构包括固定安装在主动轴（36）顶部的第二齿轮（35），且第二齿轮（35）的一侧啮合有L型齿条（37），所述基框（24）的一端内壁固定安装有用于驱动L型齿条（37）进行移动的电动推杆（38）。

8.如权利要求7所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述基框（24）的顶部开设有检修口，且检修口的内壁固定安装有检修盖（30），检修盖（30）的顶部侧与基框（24）的底部一侧均开设有第二导向槽（31），L型齿条（37）的顶部和底部均固定有插接在第二导向槽（31）内的导向块，所述基框（24）的两端均固定安装有安装基座（29）。

9.如权利要求8所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述复位组件包括固定安装在升降板（23）底部两端的半环形杆（43），且转轴（8）的一侧固定有套设在半环形杆（43）外壁的旋转套板（42），旋转套板（42）的一侧与半环形杆（43）的一端之间固定有呈弧形的第一弹簧（5）。

10.如权利要求2所述的一种用于空压机转子安装的机械手装置，其特征在于，所述夹爪（2）的一端底部均固定有等距离分布的夹齿（11），且夹齿（11）的一侧均开设有等距离分布的负压吸孔（14），夹齿（11）设置为橡胶材质。

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