CN202642852U - 一种简易工业机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简易工业机械手，涉及码垛机械领域，包括机械臂机构、水平旋转机构和竖直升降机构。水平旋转机构的底座和竖直升降机构连接，机械臂机构和水平旋转机构之间通过销轴铰接。竖直升降机构能带动水平旋转机构和机械臂机构在竖直方向上作直线运动，水平旋转机构能带动机械臂机构在水平方向上作360°旋转运动，机械臂机构的机械臂可绕销轴旋转，三者配合完成任务，将挂在吊钩上的物件码垛到指定的方位。本实用新型能代替人工完成码垛任务，提高劳动效率，保障人身安全。本实用新型结构设计简单、实用有效、外观小巧，且便于集中控制。

Description

一种简易工业机械手

技术领域

本实用新型涉及码垛机械领域，尤其涉及一种简易工业机械手。

背景技术

随着当今社会工业化生产不断进步和发展，行业的划分越来越细，工业设备必须跟上生产的需求，才能有效提高生产效率。在一些行业的生产线上或货物集散中心，需要将成品、半成品或货物整齐地码起来，使其减少占地面积，避免产品或货物因堆放不当造成挤压变形甚至报废。如果仅靠人工完成码垛的工作任务，则劳动量大，效率低，且对于较重物品，还存在一定的人生危险。目前大多数工业机械手的结构都较为复杂，价格昂贵，控制程序复杂，外形较大，这使得用于码垛的工业机械手在现在工业中运用并不广泛。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于码垛的简易工业机械手。

为实现目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种简易工业机械手，包括竖直升降机构、水平旋转机构和机械臂机构。水平旋转机构和竖直升降机构连接，机械臂机构和水平旋转机构通过销轴铰接。机械臂机构包括第一机械臂、第二机械臂、液压推杆机构Ⅰ、液压推杆机构Ⅱ、吊钩和销轴。第一机械臂的一端与第二机械臂的一端用销轴铰接，第一机械臂的另一端与水平旋转机构通过销轴铰接，第二机械臂的另一端与吊钩用销轴铰接。液压推杆机构Ⅰ的一端与水平旋转机构通过销轴铰接，另一端与第一机械臂通过销轴铰接。液压推杆机构Ⅱ的一端与第一机械臂通过销轴铰接，另一端与第二机械臂通过销轴铰接。竖直升降机构可以带动水平旋转机构和机械臂机构在竖直方向做直线运动，水平旋转机构可以带动机械臂机构在水平方做360°旋转运动，第一机械臂和第二机械臂可以再液压推杆机构Ⅰ、Ⅱ的作用下展开或收拢，各机构协调作用，实现码垛动作。

作为优选，竖直升降机构包括机械手底座、竖直升降液压推杆、四根伸缩杆和支承板。机械手底座上设有螺纹孔，用螺栓通过螺纹孔可以将实用新型整体固定在地面上或工作台上。竖直升降液压杆的一端与机械手底座固定连接，另一端与支承板固定连接所述四根伸缩杆的一端均匀固定安装在机械手底座上。

作为优选，水平旋转机构包括水平旋转机构底座、液压马达、轴承座、支撑杆、推力球轴承、联轴器和键。液压马达的一端与轴承座通过螺栓连接，液压马达的动力输出杆和联轴器通过键连接，联轴器的一端放置在轴承座的孔中，联轴器与轴承座通过推力球轴承连接。在液压马达的作用下，联轴器可以绕轴承座的中心线做360°转动，从而实现机械臂在水平方向360°的旋转运动。支撑杆的一端与水平旋转机构底座通过螺栓连接，另一端与轴承座通过螺栓连接，支撑杆将水平旋转机构底座和轴承座连接起来，并保证液压马达的安装空间。联轴器与推力球轴承配合，可以把机械臂机构传递的载荷卸载到水平旋转机构底座上，不影响液压马达的正常工作。

作为优选，四根伸缩杆的另一端与水平旋转机构底座采用螺栓连接，支承板与水平旋转机构底座采用螺栓连接。这样，水平旋转机构和机械臂机构在竖直升降液压推杆的作用下可以沿竖直方向作直线运动。四根伸缩杆可以将液压马达作用产生的扭矩传递给机械手底座，从而保证水平旋转机构底座能正常工作。

作为优选，本实用新型各关节处均采用自润滑轴承，可以使结构更紧凑，将工作应力分布在较宽的接触面上，减小磨损，增加使用寿命。

作为优选，液压马达、竖直升降液压推杆、液压推杆机构Ⅰ和液压推杆机构Ⅱ的运动采用电磁伺服阀控制。通过电磁伺服阀可以控制液压油的通断和液流方向。

按照此方案设计的简易工业机械手，其结构设计简单、价格便宜、实用有效，便于集中控制，且外形小巧。

附图说明

图1为本实用新型实施例各机构主视图；

图2为本实用新型实施例结构主视图；

图3为本实用新型实施例立体图；

图4为本实用新型实施例液压控制图。

图中，1-竖直升降机构，11-机械手底座，12-竖直升降液压推杆，13-伸缩杆，14-支承板，2-水平旋转机构，21-水平旋转机构底座，22-液压马达，23-轴承座，24-支撑杆，25-推力球轴承，26-联轴器，27-键，3-机械臂机构，31-第一机械臂，32-第二机械臂，33、37-液压缸，34、38-推杆，35、39-支撑座，36、40-连接头，41、42、43、44、45、46、47-销轴，48-吊钩。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。

本实用新型实施例包括竖直升降机构1、水平旋转机构2和机械臂机构3。

竖直升降机构包括机械手底座11、竖直升降液压推杆12、四根伸缩杆13和支承板14。机械手底座11上设有螺纹孔，竖直升降液压杆12的一端与机械手底座固定连接，另一端与支承板14固定连接，四根伸缩杆13的一端均匀固定安装在机械手底座11上。

水平旋转机构2包括水平旋转机构底座21、液压马达22、轴承座23、支撑杆24、推力球轴承25、联轴器26和键27。液压马达22的一端与轴承座23通过螺栓连接，液压马达22的动力输出杆和联轴器26通过键27连接。联轴器26的一端放置在轴承座23的孔中，联轴器26与轴承座23通过推力球轴承25连接。支撑杆24的一端与水平旋转机构底座21通过螺栓连接，另一端与轴承座23通过螺栓连接。

四根伸缩杆的另一端与水平旋转机构底座21采用螺栓连接，支承板14与水平旋转机构底座21采用螺栓连接。

机械臂机构3包括第一机械臂31、第二机械臂32、液压推杆机构Ⅰ、液压推杆机构Ⅱ、吊钩48和销轴。第一机械臂31的一端与第二机械臂32的一端用销轴45铰接，第一机械臂31的另一端与水平旋转机构2通过销轴41铰接。第二机械臂32的另一端与吊钩48用销轴47铰接。液压推杆机构Ⅰ的一端与水平旋转机构2通过销轴42铰接，另一端与第一机械臂31通过销轴43铰接。液压推杆机构Ⅱ的一端与第一机械臂31通过销轴44铰接，另一端与第二机械臂31通过销轴46铰接。

液压推杆机构Ⅰ包括液压缸33、推杆34、支撑座35和连接头36。支撑座35与液压缸33的一端用螺栓固定连接，推杆34的一端与液压缸33内的活塞连接，另一端与连接头36采用过盈连接。液压推杆机构Ⅱ包括液压缸37、推杆38、支撑座39和连接头40。支撑座39与液压缸37的一端用螺栓固定连接，推杆38的一端与液压缸37内的活塞连接，另一端与连接头40采用过盈连接。

图4为本实用新型实施例的液压控制图，液压油由液压泵加压到20MPa，然后液压机构通过各个电流伺服阀控制液压油的通断和液流的方向。液压马达22的额定工作压力是16.5MPa，因此在液压马达22的支路上安装了减压阀。

工作时，各机构协调运动，使吊钩48运动至物件的初始位置，将物件挂在吊钩48上，根据摆放位置的不同，在竖直方向需要作调整时，竖直升降液压推杆12根据需要带动水平旋转机构2和机械臂机构3向上或上下运动至合适位置后停止。在水平方向需要作调整时，液压马达22转动，带动动力输出杆转动，通过键27，带动联轴器26转动，联轴器26带动机械臂机构3转动，到达合适位置后停止。

根据物件初始位置和摆放位置间的距离，有时需要机械臂机构3作适当调整。活塞带动推杆34沿液压缸33内壁移动，活塞带动推杆38沿液压缸37的内壁运动，第一机械臂31绕销轴41转动，第二机械臂32沿销轴45转动。当活塞带动推杆34运动到液压缸33底部，活塞带动推杆38运动到液压缸37顶部时，此时为机械臂机构3的最大工作范围。当活塞带动推杆34运动到液压缸33底部，活塞带动推杆38运动到液压缸37底部时，此时为机械臂机构3的最小工作范围。机械臂机构3将物件搬运到预期摆放位置后，将物件卸下。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种简易工业机械手，其特征在于：包括机械臂机构（3），带动机械臂机构（3）在水平面上转动的水平旋转机构（2），和驱动机械臂机构（3）、水平旋转机构（2）在竖直方向作直线运动的竖直升降机构（1）；竖直升降机构（1）和水平旋转机构（2）通过螺栓连接，机械臂机构（3）和水平旋转机构（2）通过销轴连接；所述各机构设有液压系统，由电磁伺服阀控制。

2.根据权利要求1所述的一种简易工业机械手，其特征在于：所述机械臂机构（3）包括第一机械臂（31）、第二机械臂（32）、液压推杆机构Ⅰ、液压推杆机构Ⅱ、吊钩（48）和销轴；所述第一机械臂（31）的一端与第二机械臂（32）的一端用销轴（45）铰接，第一机械臂（31）的另一端与水平旋转机构（2）通过销轴（41）铰接；第二机械臂（32）的另一端与吊钩（48）用销轴（47）铰接；液压推杆机构Ⅰ的一端与水平旋转机构（2）通过销轴（42）铰接，另一端与第一机械臂（31）通过销轴（43）铰接；液压推杆机构Ⅱ的一端与第一机械臂（31）通过销轴（44）铰接，另一端与第二机械臂（32）通过销轴（46）铰接。

3.根据权利要求1所述的一种简易工业机械手，其特征在于：所述竖直升降机构（1）包括机械手底座（11）、竖直升降液压推杆（12）、四根伸缩杆（13）和支承板（14）；机械手底座（11）上设有螺纹孔；所述竖直升降液压杆（12）的一端与机械手底座固定连接，另一端与支承板（14）固定连接；所述四根伸缩杆（13）的一端均匀固定安装在机械手底座（11）上。

4.根据权利要求1所述的一种简易工业机械手，其特征在于：所述水平旋转机构（2）包括水平旋转机构底座（21）、液压马达（22）、轴承座（23）、支撑杆（24）、推力球轴承（25）、联轴器（26）和键（27）；液压马达（22）的一端与轴承座（23）通过螺栓连接，液压马达（22）的动力输出杆和联轴器（26）通过键（27）连接；所述联轴器（26）的一端放置在轴承座（23）的孔中，联轴器（26）与轴承座（23）通过推力球轴承（25）连接；支撑杆（24）的一端与水平旋转机构底座（21）通过螺栓连接，另一端与轴承座（23）通过螺栓连接。

5.根据权利要求2所述的一种简易工业机械手，其特征在于：所述液压推杆机构Ⅰ包括液压缸（33）、推杆（34）、支撑座（35）和连接头（36），支撑座（35）与液压缸（33）的一端用螺栓固定连接，推杆（34）的一端与液压缸（33）内的活塞连接，另一端与连接头（36）采用过盈连接；液压推杆机构Ⅱ包括液压缸（37）、推杆（38）、支撑座（39）和连接头（40），支撑座（39）与液压缸（37）的一端用螺栓固定连接，推杆（38）的一端与液压缸（37）内的活塞连接，另一端与连接头（40）采用过盈连接。

6.根据权利要求3所述的一种简易工业机械手，其特征在于：所述四根伸缩杆的另一端与水平旋转机构底座（21）采用螺栓连接；所述支承板（14）与水平旋转机构底座（21）采用螺栓连接。

7.根据权利要求4所述的一种简易工业机械手，其特征在于：所述液压马达（22）、竖直升降液压推杆（12）、液压推杆机构Ⅰ和液压推杆机构Ⅱ的运动采用电磁伺服阀控制。

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