CN201300417Y - 四自由度气动机械手 - Google Patents

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石炳存
胡俊平
刘摇摇
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Abstract

本实用新型公开了四自由度气动机械手由滑动箱体、左机架、右机架、平移导向杆、齿条导向杆、双轴气缸、螺钉、旋转轴、轴承、平行四杆机构、双作用气缸、气动手指、扇形齿轮组成，滑动箱体通过平移导向杆、齿条导向杆安装于左机架、右机架中间，双轴气缸一端与右支架连接，另一端通过螺钉与滑动箱体连接，旋转轴通过轴承安装于滑动箱体中心位置，扇形齿轮安装于旋转轴上并置于滑动箱体中间，且扇形齿轮与齿条导向杆啮合，本实用新型采用一个双轴气缸，靠啮合的齿轮齿条带动旋转轴旋转实现工件在平面位置的移动和转动，以最少的硬件完成了较多的功能，可广泛应用于工业自动生产线中用于实现工件的搬运的工作。

Description

四自由度气动机械手
技术领域：
本实用新型涉及一种气动机械手，尤其涉及一种四自由度气动机械手。
背景技术：
气动机械手具有使用方便、不污染环境、动作灵活、工作安全可靠等优点，目前广泛适用于需要模拟人的重复动作场合以及恶劣的工作环境中，因而在冲压加工、注塑、机床下料、仪表电子、汽车航空及自动化生产线中有着广阔的应用前景，但随着其动作复杂程度的提高，控制输入、输出点的增加，动作的可靠性有所降低，并且在现有技术领域中机械手一般只能实现简单的拾取动作，不能进行旋转达到转角方位运动。
发明内容：
本实用新型针对现有技术不足，提供了一种结构简单、硬件成本低、用一个气缸，通过齿轮、齿条传动装置实现工件的平面位置的移动和转动的四自由度气动机械手。
为实现以上的目的，本实用新型采用的技术方案是：
四自由度气动机械手由滑动箱体、左机架、右机架、平移导向杆、齿条导向杆、双轴气缸、螺钉、旋转轴、轴承、平行四杆机构、双作用气缸、气动手指、扇形齿轮组成，其中平移导向杆、齿条导向杆两端分别与左机架、右机架相连，滑动箱体通过平移导向杆、齿条导向杆安装于左机架、右机架中间，并可在两根导向杆上滑动，双轴气缸一端与右支架连接，另一端通过螺钉与滑动箱体连接，通过双轴气缸简单的往复运动，实现滑动箱体在平面内位置的移动；旋转轴通过轴承安装于滑动箱体中心位置，平行四杆机构安装在旋转轴上，双作用气缸与平行四杆机构和旋转轴连接，实现工件的抬升和下降动作，气动手指安装在平行四杆机构上，实现工件的抓取和释放动作，扇形齿轮安装于旋转轴上并置于滑动箱体中间，且扇形齿轮与齿条导向杆啮合，滑动箱体靠双轴气缸推动可在机架上滑动，此时啮合的齿轮齿条带动旋转轴旋转，从而实现工件在平面位置内的位移和转动。
本实用新型采用一个双轴气缸，靠啮合的齿轮齿条带动旋转轴旋转实现工件在平面位置的移动和转动；采用一个双作用气缸实现工件的抬升和下降，由于平行四杆机构的应用，可以使工件始终保持水平或垂直方向；本装置具有结构简单、硬件成本低、控制方便、工件搬动动作简洁可靠、定位准确等优点。
附图说明：
图1为本实用新型四自由度气动机械手左视图；
图2为本实用新型四自由度气动机械手A-A剖视图；
实施方式：
如图1、图2所示，四自由度气动机械手由滑动箱体1、左机架2、右机架3、平移导向杆4、齿条导向杆5、双轴气缸6、螺钉7、旋转轴8、轴承9、平行四杆机构10、双作用气缸11、气动手指12、扇形齿轮13组成；其中平移导向杆4、齿条导向杆5两端分别与左机架2、右机架3相连，滑动箱体1通过平移导向杆4、齿条导向杆5安装于左机架2、右机架3中间，双轴气缸6一端与右支架3连接，另一端通过螺钉7与滑动箱体1连接，旋转轴8通过轴承9安装于滑动箱体1中心位置，平行四杆机构10安装在旋转轴8上，双作用气缸11与平行四杆机构10和旋转轴8连接，气动手指12安装在平行四杆机构10上，扇形齿轮13安装于旋转轴8上并置于滑动箱体1中间，且扇形齿轮13与齿条导向杆5啮合，采用双作用两位五通电磁阀用来控制双轴气缸6的往复运动，此时通过齿条导向杆5与扇形齿轮13的啮合带动旋转轴8的转动，另外采用两个单两位五通电磁阀分别控制气动手指12和双作用气缸11，实现工件的抓取和升降动作，从而达到工件在平面位置内的位移和转动的目的。
本实用新型以最少的硬件完成了较多的功能，可广泛应用于工业自动生产线中用于实现工件的搬运的工作，在高职教学领域具有广阔的应用前景。

Claims (3)

1、四自由度气动机械手由滑动箱体、左机架、右机架、平移导向杆、齿条导向杆、双轴气缸、螺钉、旋转轴、轴承、平行四杆机构、双作用气缸、气动手指、扇形齿轮组成，其特征在于：所述的滑动箱体通过平移导向杆、齿条导向杆安装于左机架、右机架中间，双轴气缸一端与右支架连接，另一端通过螺钉与滑动箱体连接，平行四杆机构安装在旋转轴上，双作用气缸与平行四杆机构和旋转轴连接，扇形齿轮安装于旋转轴上并置于滑动箱体中间。
2、根据权利要求1所述的四自由度气动机械手，其特征在于：所述的滑动箱体通过双轴气缸简单的往复运动，实现在平面内位置移动。
3、根据权利要求1所述的四自由度气动机械手，其特征在于：所述的扇形齿轮与齿条导向杆啮合，通过啮合的齿轮齿条带动旋转轴旋转。
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