CN203485206U - 助力机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种助力机械手，由立柱、机械臂、气动系统、夹具与操控台构成，机械臂的两端分别与立柱以及夹具相连接，气动系统安装在机械臂上，在气动系统的下端还设有碟刹组件。本实用新型与现有的吊运设备相比，其刚性悬臂可使机械手携带工件越过障碍，进入到压机机身内部作业；水平臂可满足前桥在压机机身内部进行横向放入、横向取出等动作要求，而且操作者可以远离高温的工件。气动夹具使得工件在两台压机中转运更快速，工件的温降更小。本实用新型设备结构简单，应用力的平衡原理，使前桥在提升或下降时形成浮动状态，操作者对操控手柄进行相应的推拉，就可在空间内平衡移动定位。

Description

助力机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，尤其是一种助力机械手。 

背景技术

随着我国工业快速的发展，在工业生产中，人们经常要在高温、腐蚀及有毒气体等存在有害物质的环境下工作，增加工人的劳动强度，危及到工人的生命安全。机械手能够部分的代替人工操作，实现机械化和自动化操作，得到广泛的应用。其按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸，改善了工人的劳动条件，是工业机器人系统中传统的任务执行机构。机械手是机器人的关键部件之一，能显著地提高劳动生产率。目前：机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料的小同，设有多种结构形式手部，一般专用机械手的手部只有一节关节，很难夹持多种类型的物件。运动机构可以使手部完成各种转动、移动或者复合运动，改变被抓持工件的位置和姿势，达到规定的要求。运动机构的升降、伸缩、旋转的方式，称为机械手的自由度。自由度越多，其结构也越复杂，制造难度就越大。一般的运动机构只有2-3个自由度，很难达到理想的抓拿效果。与此同时，机械手在作业时，普通起吊设备在运行时，存在一定的冲击力及反弹力，对工件损害较大。所以：在国内同行业中，科研单位和企业科技人员在不断地研究、探索、改进机械手的控制程序以达到理想效果，虽然在技术上取得一些进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术问题，希望研究出操作方便，实用、安全性能好的机械手，能有效地提高生产效率。 

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种设备结构简单的助力机械手。 

为实现上述目的，本实用新型提供一种助力机械手，由立柱、机械臂、气动系统、夹具与操控台构成，所述机械臂的两端分别与所述立柱以及所述夹具相连接，所述气动系统安装在所述机械臂上，在所述气动系统的下端还 设有碟刹组件。 

上述的助力机械手，其中，所述立柱包括钢管分别安装在其顶部端面与底部端面上的立柱法兰以及底板，在所述钢管的外壁上还安装有加强筋组与支撑板组，所述加强筋组设置在所述支撑板组的上侧。 

上述的助力机械手，其中，所述加强筋组由环形分布在所述钢管上的多个加强筋构成，所述加强筋的顶部端面与所述立柱法兰的底部连接；所述支撑板组由环形分布在所述钢管上的多个支撑板构成，所述支撑板的底部端面与所述底板的顶部端面相连接。 

上述的助力机械手，其中，所述机械臂由依次连接的主臂、次臂与前臂构成，所述主臂的底部端面与所述立柱的顶部端面相连接，所述气动系统与所述碟刹组件安装在所述主臂上，所述前臂的前端面与所述夹具相连接。 

上述的助力机械手，其中，所述主臂由主臂回转支座、主臂回转轴、中间支座、气缸与行程限位件构成，所述主臂回转支座依次与所述主臂回转轴以及所述中间支座相连接，所述气缸安装在所述中间支座上，所述气缸与所述次臂的末端连接，所述行程限位件分别与所述气缸以及所述次臂的末端连接。 

上述的助力机械手，其中，所述次臂由次臂杆与其平行设置的副次臂杆、以及次臂支座构成，所述次臂杆与设置在所述副次臂杆的上端，所述次臂杆由方管与安装在其末端的联动板构成，所述方管和所述副次臂杆的末端分别与所述次臂支座相连接。 

上述的助力机械手，其中，所述前臂由前臂杆、前臂支座、前臂轴承座以及前臂回转轴构成，所述前臂杆由横向管以及与其连接的弯管构成，所述前臂支座通过所述前臂轴承座以及所述前臂回转轴与所述横向管相连接，所述前臂杆相对于所述前臂轴承座进行回转运动。 

上述的助力机械手，其中，在所述横向管的外壁上还安装有横向板，在所述弯管的外壁上还安装有弯曲板。 

上述的助力机械手，其中，在所述前臂支座上还安装有所述碟刹组件。 

上述的助力机械手，其中，所述夹具由夹具支臂以及安装在所述夹具支臂上的联动机构、固定夹爪与活动爪组件构成，所述联动机构由依次连接的液压杆、摆杆与连杆构成，所述连杆的一端与所述活动爪组件连接，所述活动爪组件由活动爪连杆以及安装在其底部的活动夹爪构成。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 

本实用新型与现有的吊运设备相比，其刚性悬臂可使机械手携带工件越过障碍，进入到压机机身内部作业；水平臂可满足前桥在压机机身内部进行横向放入、横向取出等动作要求，而且操作者可以远离高温的工件。气动夹具使得工件在两台压机中转运更快速，工件的温降更小。 

本实用新型用于汽车前桥锻造工艺中省力操作的助力设备。设备结构简单，应用力的平衡原理，使前桥在提升或下降时形成浮动状态，操作者对操控手柄进行相应的推拉，就可在空间内平衡移动定位。 

在汽车前桥锻造工艺中，本实用新型能够更安全高效的实现汽车前桥的转运。 

附图说明

图1为本实用新型的结构图； 

图2为图1的使用状态图； 

图3为图1中立柱的结构图； 

图4为图1中主臂的结构图； 

图5为图1中次臂的结构图； 

图6为图1中前臂的结构图； 

图7为图1中夹具的结构图。 

主要元件符号说明如下： 

1-立柱            2-主臂          3-碟刹组件 

4-气动系统        5-次臂          6-前臂 

7-操控台          8-夹具 

10-钢管           11-立柱法兰     12-底板 

13-加强筋         14-支撑板       20-主臂回转支座 

21-主臂回转轴     22-中间支座     23-气缸 

24行程限位件      31-次臂杆       32-副次臂杆 

33-次臂支座       34-方管         35-联动板 

40-前臂杆         41-前臂支座     42-前臂轴承座 

43-前臂回转轴     44-横向管       45-弯管 

46-横向板         47-弯板         50-夹具支臂 

51-固定夹爪       52-液压杆       53-摆杆 

54-连杆           55-活动夹爪     56-活动夹爪连杆 

具体实施方式

如图1至图7所示，该助力机械手由立柱1、机械臂、气动系统4、夹具8与操控台7构成，机械臂的两端分别与立柱1以及夹具8相连接，气动系统4安装在机械臂上，在气动系统4的下端还设有碟刹组件3。 

立柱1包括钢管10分别安装在其顶部端面与底部端面上的立柱法兰11以及底板12，在钢管10的外壁上还安装有加强筋组与支撑板组，加强筋组设置在支撑板组的上侧。加强筋组由环形分布在钢管上的多个加强筋13构成，加强筋的顶部端面与立柱法兰的底部连接；支撑板组由环形分布在钢管上的多个支撑板14构成，支撑板的底部端面与底板的顶部端面相连接。在底板上设有通孔及螺纹孔，通孔用于膨胀螺栓安装固定；螺纹孔用于调节立柱法兰上平面与水平面的平行度。钢管用于支撑整个设备和工件产生的各种载荷。立柱法兰上设有螺纹孔，用于与主臂法兰螺栓连接。 

机械臂由依次连接的主臂2、次臂5与前臂6构成，主臂2的底部端面与立柱1的顶部端面相连接，气动系统4与碟刹组件3安装在主臂2上，前臂的前端面与夹具相连接。 

主臂2由主臂回转支座20、主臂回转轴21、中间支座22、气缸23与行程限位件24构成，主臂回转支座20依次与主臂回转轴21以及中间支座22相连接，气缸23安装在中间支座22上，气缸23与次臂的末端连接，行程限位件24分别与气缸23以及次臂的末端连接。 

主臂回转支座通过螺栓与立柱连接，主臂回转轴与主臂回转支座之间有轴承连接，中间支座通过螺栓与主臂回转轴连接，次臂支座通过螺栓与中间支座连接，次臂通过销轴和轴承与次臂支座铰接，次臂尾部设有通孔，通过销轴和轴承与气缸接头铰接，次臂在气缸拉力作用下可以绕交接点相对于次臂支座作上下摆动，行程限位件可以控制次臂摆动的范围。主臂回转轴、中间支座、次臂支座、气缸、行程限位等可以绕主臂回转支座作水平回转运动。 

次臂5由次臂杆31与其平行设置的副次臂杆32、以及次臂支座33构成，次臂杆与设置在副次臂杆的上端，次臂杆由方管34与安装在其末端的联动板35构成，方管34和副次臂杆32的末端分别与次臂支座33相连接。次臂杆、 副次臂杆、次臂支座、前臂支座通过销轴和轴承构成一组平行四连杆机构。气缸拉动主臂杆摆动时，次臂杆与副次臂杆始终保持平行，前臂支座轴承孔轴心线与次臂轴心线也始终保持平行。 

前臂6由前臂杆40、前臂支座41、前臂轴承座42以及前臂回转轴43构成，前臂杆由横向管44以及与其连接的弯管45构成，前臂支座通过前臂轴承座以及前臂回转轴与横向管相连接，前臂杆相对于前臂轴承座进行回转运动。在横向管44的外壁上还安装有横向板46，在弯管45的外壁上还安装有弯曲板47。在前臂支座41上还安装有碟刹组件。前臂杆通过前臂回转轴、轴承与前臂轴承座连接次臂，前臂杆可相对前臂轴承座作回转运动，夹具体回转轴通过轴承与夹具体回转轴承座连接，夹具体回转轴可相对夹具体回转轴承座作回转运动。 

夹具8由夹具支臂50以及安装在夹具支臂50上的联动机构、固定夹爪51与活动爪组件构成，联动机构由依次连接的液压杆52、摆杆53与连杆54构成，活动爪组件由活动爪连杆56以及安装在其底部的活动夹爪55构成，连杆的一端与活动爪连杆56连接。工作时，液压杆推动摆杆，摆杆带动连杆迫使活动夹爪向固定夹爪靠拢，实现对工件的抓取固定。 

惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士．在了解本实用新型的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本实用新型的教导下加以变化。因此凡依本实用新型申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。 

Claims (10)

1.一种助力机械手，其特征在于，由立柱、机械臂、气动系统、夹具与操控台构成，所述机械臂的两端分别与所述立柱以及所述夹具相连接，所述气动系统安装在所述机械臂上，在所述气动系统的下端还设有碟刹组件。 

2.根据权利要求1所述的助力机械手，其特征在于，所述立柱包括钢管分别安装在其顶部端面与底部端面上的立柱法兰以及底板，在所述钢管的外壁上还安装有加强筋组与支撑板组，所述加强筋组设置在所述支撑板组的上侧。 

3.根据权利要求2所述的助力机械手，其特征在于，所述加强筋组由环形分布在所述钢管上的多个加强筋构成，所述加强筋的顶部端面与所述立柱法兰的底部连接；所述支撑板组由环形分布在所述钢管上的多个支撑板构成，所述支撑板的底部端面与所述底板的顶部端面相连接。 

4.根据权利要求1所述的助力机械手，其特征在于，所述机械臂由依次连接的主臂、次臂与前臂构成，所述主臂的底部端面与所述立柱的顶部端面相连接，所述气动系统与所述碟刹组件安装在所述主臂上，所述前臂的前端面与所述夹具相连接。 

5.根据权利要求4所述的助力机械手，其特征在于，所述主臂由主臂回转支座、主臂回转轴、中间支座、气缸与行程限位件构成，所述主臂回转支座依次与所述主臂回转轴以及所述中间支座相连接，所述气缸安装在所述中间支座上，所述气缸与所述次臂的末端连接，所述行程限位件分别与所述气缸以及所述次臂的末端连接。 

6.根据权利要求4所述的助力机械手，其特征在于，所述次臂由次臂杆与其平行设置的副次臂杆、以及次臂支座构成，所述次臂杆与设置在所述副次臂杆的上端，所述次臂杆由方管与安装在其末端的联动板构成，所述方管和所述副次臂杆的末端分别与所述次臂支座相连接。 

7.根据权利要求4所述的助力机械手，其特征在于，所述前臂由前臂杆、前臂支座、前臂轴承座以及前臂回转轴构成，所述前臂杆由横向管以及与其连接的弯管构成，所述前臂支座通过所述前臂轴承座以及所述前臂回转轴与所述横向管相连接，所述前臂杆相对于所述前臂轴承座进行回转运动。 

8.根据权利要求7所述的助力机械手，其特征在于，在所述横向管的外壁上还安装有横向板，在所述弯管的外壁上还安装有弯曲板。 

9.根据权利要求8所述的助力机械手，其特征在于，在所述前臂支座上 还安装有所述碟刹组件。 

10.根据权利要求1所述的助力机械手，其特征在于，所述夹具由夹具支臂以及安装在所述夹具支臂上的联动机构、固定夹爪与活动爪组件构成，所述联动机构由依次连接的液压杆、摆杆与连杆构成，所述连杆的一端与所述活动爪组件连接，所述活动爪组件由活动爪连杆以及安装在其底部的活动夹爪构成。 

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