CN201086290Y - 三自由度气动机械手 - Google Patents

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王玉太
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Abstract

本实用新型公开了一种三自由度气动机械手。它解决了目前机械手使用不便的问题，具有结构简单、操作方便、可以实现多种运动形式并能牢固夹持工件等优点。其结构为：包括水平移动气缸、机架、底座、电机、水平移动导杆、气动手爪、垂直升降气缸、垂直升降导杆及齿轮装置所组成，所述水平移动气缸设置在水平机架上，水平移动导杆与垂直汽缸连接板相连接，垂直升降气缸与垂直升降导杆安装在垂直汽缸连接板上，气动手爪通过下气缸安装在垂直升降导杆下端部，电机连接在机架上，电机的上部联接在齿轮装置上，齿轮装置的下端固定地联接在机架上，齿轮装置通过旋转轴与电机相连接。

Description

三自由度气动机械手
技术领域
本实用新型涉及一种三自由度气动机械手，具体地说是应用三个气缸及其附属机构完成了一种气动的三自由度机械手。
背景技术
在机械加工及注塑加工行业，很多工位为物体的拾取操作。这种操作一般动作简单，重复性很大。目前针对这种需求，设计了很多拾取机械，这些拾取机械包括电动的、液动的以及气动的。但是目前这种操作机械或机械手的主要结构形式为直角坐标式的。但在许多场合这种操作需求圆周运动，需求具有旋转功能的操作机械，但这种机械目前尚未见到。手抓得握紧力不能达到工作需要大小，不能紧固的夹持工件。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单、操作方便、可以实现多种运动形式并能牢固夹持工件的三自由度气动机械手。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种三自由度气动机械手，包括水平移动气缸、机架、底座、电机、水平移动导杆、气动手爪、垂直升降气缸、垂直升降导杆及齿轮装置所组成，所述水平移动气缸设置在水平机架上，水平移动导杆与垂直汽缸连接板相连接，垂直升降气缸与垂直升降导杆安装在垂直汽缸连接板上，气动手爪通过下气缸安装在垂直升降导杆下端部，电机连接在机架上，电机的上部联接在齿轮装置上，齿轮装置的下端固定地联接在机架上，齿轮装置通过旋转轴与电机相连接。
所述齿轮装置由相啮合的小齿轮和大齿轮组成，它们安装在机架顶部的底座上，通过连接板与水平移动气缸连接。
本实用新型应用时，水平移动气缸充气时，在水平导杆的导向下，垂直汽缸连接板带动垂直升降气缸及垂直升降导杆所组成的垂直升降组件在水平方向移动。电机旋转带动齿轮转动，带动机械手臂作旋转运动，可以转动360度，从而完成手爪绕旋转轴的运动。比单纯用气缸带动机械手臂的旋转自由度更大，方便了加工，提高了工作效率。手抓部分采用齿轮齿条传动，并采用可靠性键联接，使手抓抓紧力增强，可承受大的工作强度。的手爪在气体的作用下可开启和闭合，以及电机的旋转，这样产生了手爪的水平移动、垂直移动及旋转移动。所有的执行件为三个气缸与一个电机。整个机械手通过底座安装在其基础上。
本实用新型具有结构简单、操作方便、可以实现多种运动方式，还具有生产效率高，工作强度大，可夹持大工件等优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理示意图。
其中，1、水平移动气缸，2、水平移动导杆，3、垂直汽缸连接板，4、垂直升降气缸，5、垂直升降导杆，6、电机，7、机架，8、小齿轮，9、大齿轮，10、连接板，11、气动手爪，12、小汽缸，13、底座。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
在拾取物体时，水平移动气缸1收缩，在水平移动导杆2的导向作用下，垂直汽缸连接板3带动垂直升降气缸4及垂直升降导杆5移向图示的机架3的左边，这时在垂直升降气缸4的作用下，垂直升降导杆5伸出，在垂直导杆5的导向下，气动手爪11向下移动，同时在小汽缸11的作用下，手爪开启，到手爪到达其极限位置(即应拾取的物体的位置)时，在小汽缸12的作用下，手爪闭合，夹持住物体。此时在垂直升降气缸4的作用下，气动手爪11收缩，当气动手爪11移动到上极限位置时，水平移动气缸1伸长，使水平移动导杆2达到其右极限位置，此时在电机6的作用下，通过底座13上的小齿轮8，大齿轮9啮合，连接板10的连接下，整个机械手臂绕机架7转动，直至其所定极限位置，然后垂直升降气缸4伸出，直至气动手爪11达到其下端的极限位置，此时在小汽缸12的作用下，手爪开启，物体在重力的作用下，自由下落。此为拾取物体的一个循环。
同样，物体可从三个气缸的6个极限位置实现的手爪的任一极限位置拾取和放置物体。

Claims (2)

1.一种三自由度气动机械手，包括水平移动气缸(1)、机架(7)、底座(13)、电机(6)、水平移动导杆(2)、气动手爪(11)、垂直升降气缸(4)、垂直升降导杆(5)及齿轮装置所组成，其特征是：所述水平移动气缸(1)设置在水平机架(7)上，水平移动导杆(2)与垂直汽缸连接板(3)相连接，垂直升降气缸(4)与垂直升降导杆(5)安装在垂直汽缸连接板(3)上，气动手爪(11)通过下气缸(12)安装在垂直升降导杆(5)下端部，电机(6)连接在机架(7)上，电机(6)的上部联接在齿轮装置上，齿轮装置的下端固定地联接在机架(7)上，齿轮装置通过旋转轴与电机(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的三自由度气动机械手，其特征是：所述齿轮装置由相啮合的小齿轮(8)和大齿轮(9)组成，它们安装在机架(7)顶部的底座(13)上，通过连接板(10)与水平移动气缸(1)连接。
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