CN205310265U - 工件下料助力机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种工件下料助力机械手，包括底座和固连于底座上的第一立柱，还包括转动连接于第一立柱上的第二立柱，铰接于第二立柱上的吊臂，转动连接于吊臂上的摇臂，以及转动连接于摇臂上的垂臂，在垂臂上连接设有带有两节关节的手爪，以及驱使两手爪相开合的第二驱动机构，相对于两手爪，在垂臂上也连接有带有控制器的扶手。本实用新型所述的工件下料助力机械手，通过依次相连接的第一立柱、第二立柱及吊臂、摇臂和垂臂，可利用它们两两之间的转动连接而实现连接于垂臂上的手爪处具有更多的自由度，而通过采用具有两节关节的手爪也可便于对工件进行抓拿，且也能具有更好夹持效果，从而可使得本助力机械手具有较好的实用性。

Description

工件下料助力机械手

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种工件下料助力机械手。

背景技术

在工业生产中，人们经常要使用一些初等工具或天车对过重工件(如托索轮等)进行下料操作，这些下料方式不仅使得工人的劳动强度较大，而且也会在一定程度上危及到工人的人身安全。为此，人们开发出助力机械手以替代繁重劳动，并以实现生产的机械化和自动化。

目前，助力机械手主要由手部和运动机构构成，手部用来抓取工件，且根据被抓工件的形状、尺寸、重量及材料的不同，也设计有多种结构形式的手部。但现有的手部结构一般只有一节关节，其较难夹持多种类型的工件。运动机构可以使手部完成各种转动、移动或者是复合运动，从而改变抓持工件的位置和姿势，以达到规定的要求。运动机构的升降、伸缩及旋转等称为助力机械手的自由度，自由度越多，其结构越复杂，制造难度也就越大。一般的运动机构只有两到三个自由度，其也较难达到理想的抓拿效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种工件下料助力机械手，以能够克服现有技术中的不足，并具有较好的实用性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种工件下料助力机械手，包括底座和固连于底座上的第一立柱，还包括转动连接于第一立柱上的第二立柱，铰接于第二立柱上的吊臂，转动连接于吊臂上的摇臂，以及转动连接于摇臂上的垂臂；在第一立柱与第二立柱之间、第二立柱与吊臂之间、吊臂与摇臂之间，以及摇臂与垂臂之间分别设有可对两者间的相对运动进行锁定的第一锁定机构、第二锁定机构、第三锁定机构及第四锁定机构；在第二立柱与摇臂之间连接设有可驱使摇臂相对于第二立柱转动的第一驱动机构，在垂臂的一侧连接设有两个相对布置的、带有两节关节的手爪，于垂臂上还连接有驱使两手爪相开合的第二驱动机构，相对于两手爪，在垂臂的另一侧也连接有带有控制器的扶手，所述控制器与第一锁定机构、第二锁定机构、第三锁定机构、第四锁定机构及第一驱动机构和第二驱动机构控制联接。

进一步的，在垂臂上转动设置有安装座，所述手爪及第二驱动机构设置在安装座上，在所述垂臂与安装座之间设有可驱使安装座相对于垂臂转动、且与控制器控制联接的第三驱动机构。

进一步的，在所述第一立柱上连接有第一卡盘，所述第二立柱经由轴承座转动设置于第一卡盘上，所述第一锁定机构包括连接于第二立柱上的、可与第一卡盘间卡定连接的第一气动卡具。

进一步的，所述第二锁定机构包括连接于第二立柱上的第二卡盘，以及连接于吊臂上的、可与第二卡盘间卡定连接的第二气动卡具。

进一步的，在所述吊臂上连接有第三卡盘，所述摇臂经由轴承座转动设置于第三卡盘上，所述第三锁定机构包括连接于摇臂上的、可与第三卡盘间卡定连接的第三气动卡具。

进一步的，在所述摇臂上连接有第四卡盘，所述垂臂经由轴承座转动设置于第四卡盘上，所述第四锁定机构包括连接于垂臂上、可与第四卡盘间卡定连接的第四气动卡具。

进一步的，所述第一驱动机构为连接在第二立柱上的支撑气缸，所述支撑气缸的气缸杆铰接于吊臂上。

进一步的，所述第二驱动机构为设于安装座上、并与两个手爪传动连接的夹紧气缸。

进一步的，所述第三驱动机构为连接于垂臂上的旋转气缸，所述旋转气缸的气缸杆铰接于安装座上。

进一步的，在所述底座上设有固定孔，在所述底座与第一立柱之间连接有加强筋板。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的工件下料助力机械手，通过依次相连接的第一立柱、第二立柱及吊臂、摇臂和垂臂，可利用它们两两之间的转动连接而实现连接于垂臂上的手爪处具有更多的自由度，而通过采用具有两节关节的手爪也可便于对工件进行抓拿，且也能具有更好夹持效果，从而可使得本助力机械手具有较好的实用性。

此外，本实用新型的工件下料助力机械手通过采用气动控制，不仅可使助力机械手实现工件的快速抓夹、传送与装卸，也能够通过保持输出气压的平衡，而减少助力机械手运行时的冲击力及反弹力，以提高助力机械手性能，保证作业的高效、安全。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的工件下料助力机械手的结构简图；

附图标记说明：

1-底座，2-第一卡盘，3-第一气动卡具，4-第一立柱，5-第二卡盘，6-第二气动卡具，7-吊臂，8-第三气动卡具，9-第三卡盘，10-摇臂，11-第四卡盘，12-第四气动卡具，13-垂臂，14-第二立柱，15-控制器，16-安装座，17-手爪，18-支撑气缸，19-旋转气缸，20-气动控制箱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种工件下料助力机械手，可用于如托索轮等工件的下料操作，如图1中所示，其包括底座1和固连于底座1上的第一立柱4，底座1呈方形，在底座1上设置有用于底座1固定的固定孔，第一立柱4可为焊接于底座1上，而为了增加第一立柱4与底座1之间的连接强度，在底座1和第一立柱4之间也连接有多个加强筋板。本工具下料助力机械手还包括转动连接于第一立柱4上的第二立柱14，铰接于第二立柱14上的吊臂7，转动连接于吊臂7上的摇臂10，以及转动连接于摇臂10上的垂臂13。在垂臂13的一侧连接设有两个相对布置并带有两节关节的手爪17，于垂臂13上还连接有驱使两个手爪17相开合的第二驱动机构，而相对于两个手爪17，在垂臂13的另一侧也连接有带有控制器15的扶手。

本实施例中在第二立柱14与摇臂7之间连接设有可驱使摇臂7相对于第二立柱14转动的第一驱动机构，在第一立柱4与第二立柱14之间、第二立柱14与吊臂7之间、吊臂7与摇臂10之间，以及摇臂10与垂臂13之间也分别设有可对两者间的相对运动进行锁定的第一锁定机构、第二锁定机构、第三锁定机构及第四锁定机构。而第一锁定机构、第二锁定机构、第三锁定机构、第四锁定机构及第一驱动机构和第二驱动机构则分别控制联接于控制器15上，以可由控制器15控制其工作。

具体上，本实施例中在第一立柱4的顶端连接有第一卡盘2，第二立柱14即通过安装于第一卡盘2上的轴承座转动连接于第一卡盘2上，而前述的设于第二立柱14和第一立柱4之间的第一锁定机构则包括连接在第二立柱14上，并且可与第一卡盘2的边缘卡定连接的第一气动卡具3。第一气动卡具3在具体结构上，可为连接在第二立柱14上的带有可伸缩的卡头的气动部件，当需锁定时，在气压驱动下，卡头伸出抵置在第一卡盘2上，从而可阻止第二立柱14相对于第一卡盘2的转动而实现锁定。当需解除锁定时，则撤去驱动气压，卡头则可在复位弹簧的作用下缩回。为便于卡头与第一卡盘2之间的锁定，并保证锁定效果，在第一卡盘2的边缘处可设置有多个能够与卡头嵌装配合的凹孔。

本实施例中如图1所示，连接设于第二立柱14和吊臂7之间的第一驱动机构即为连接在第二立柱14上的支撑气缸18，支撑气缸18的气缸杆铰接在吊臂7上，以可对吊臂7进行支撑，并可推动吊臂7绕第二立柱14进行140°的旋转。设置于吊臂7和第二立柱14之间的第二锁定机构包括连接在第二立柱14上的第二卡盘5，以及连接在吊臂7上并能够与第二卡盘5卡定连接的第二气动卡具6。第二气动卡具6及第二卡盘5可采用与第一气动卡具3及第一卡盘2相同的结构。

如图1中所示，在吊臂7上还连接有第三卡盘9，而摇臂10则通过轴承座转动安装于第三卡盘9上，设于摇臂10与吊臂7之间的第三锁定机构包括连接在摇臂10上，并可与第三卡盘9卡定连接的第三气动卡具。与吊臂7上的第三卡盘9相类似的，在摇臂10上也连接有第四卡盘11，垂臂13即经由轴承座转动安装在第四卡盘11上，而设置在垂臂13与摇臂10之间的第三锁定机构则包括连接在垂臂13上，并可与第四卡盘11卡定连接的第四气动卡具12。第三卡盘9、第四卡盘11及第三气动卡具8和第四卡具12也可分别采用与第一卡盘2及第一气动卡具3相同的结构。

本实施例中，垂臂13的端部为一“U”形结构，而在垂臂13上也转动连接有一安装座16，前述的手爪17及第二驱动机构即设置在安装座16上，而在垂臂13与安装座16之间也设有可驱使安装座16相对于垂臂13转动，并且与控制器15控制联接的第三驱动机构。如图1中，第三驱动结构可为连接在垂臂13上的旋转气缸19，旋转气缸19的气缸杆铰接在安装座16上，以可驱动安装座16进行转动。而驱使两个手爪相开合的第二驱动机构则为设置在安装座16上的夹紧气缸，夹紧气缸可带动两个手爪17于安装座16上进行45°的转动，而各手爪17上的两个关节间可设置成合拢状，以便能够抓紧工件。夹紧气缸与手爪17间的连接结构可参照现有的气动式助力机械手的结构。

本实施例中，在第二立柱14上还连接有气动控制箱20，气动控制箱20可在控制器15的控制下对各气缸及气动卡具的气压进行分配及控制，以能够驱使各气动卡具或气缸动作。在下料操作时，工人可手握扶手而通过操控控制器15上的按钮和手臂力量将手爪17移动至工件位置，然后可控制手爪抓取并加紧工件，并最终再操控控制器15上的按钮及手臂的力量，将工件移动至设定的位置。

本工件下料助力机械手通过依次相连接的第一立柱4、第二立柱14及吊臂7、摇臂10和垂臂13，可利用它们两两之间的转动连接而实现连接于垂臂13上的手爪17处具有更多的自由度，而通过采用具有两节关节的手爪17也可便于对工件进行抓拿，且也能具有更好夹持效果，从而可使得本助力机械手具有较好的实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工件下料助力机械手，包括底座和固连于底座上的第一立柱，其特征在于：还包括转动连接于第一立柱上的第二立柱，铰接于第二立柱上的吊臂，转动连接于吊臂上的摇臂，以及转动连接于摇臂上的垂臂；在第一立柱与第二立柱之间、第二立柱与吊臂之间、吊臂与摇臂之间，以及摇臂与垂臂之间分别设有可对两者间的相对运动进行锁定的第一锁定机构、第二锁定机构、第三锁定机构及第四锁定机构；在第二立柱与摇臂之间连接设有可驱使摇臂相对于第二立柱转动的第一驱动机构，在垂臂的一侧连接设有两个相对布置的、带有两节关节的手爪，于垂臂上还连接有驱使两手爪相开合的第二驱动机构，相对于两手爪，在垂臂的另一侧也连接有带有控制器的扶手，所述控制器与第一锁定机构、第二锁定机构、第三锁定机构、第四锁定机构及第一驱动机构和第二驱动机构控制联接。

2.根据权利要求1所述的工件下料助力机械手，其特征在于：在垂臂上转动设置有安装座，所述手爪及第二驱动机构设置在安装座上，在所述垂臂与安装座之间设有可驱使安装座相对于垂臂转动、且与控制器控制联接的第三驱动机构。

3.根据权利要求2所述的工件下料助力机械手，其特征在于：在所述第一立柱上连接有第一卡盘，所述第二立柱经由轴承座转动设置于第一卡盘上，所述第一锁定机构包括连接于第二立柱上的、可与第一卡盘间卡定连接的第一气动卡具。

4.根据权利要求2所述的工件下料助力机械手，其特征在于：所述第二锁定机构包括连接于第二立柱上的第二卡盘，以及连接于吊臂上的、可与第二卡盘间卡定连接的第二气动卡具。

5.根据权利要求2所述的工件下料助力机械手，其特征在于：在所述吊臂上连接有第三卡盘，所述摇臂经由轴承座转动设置于第三卡盘上，所述第三锁定机构包括连接于摇臂上的、可与第三卡盘间卡定连接的第三气动卡具。

6.根据权利要求2所述的工件下料助力机械手，其特征在于：在所述摇臂上连接有第四卡盘，所述垂臂经由轴承座转动设置于第四卡盘上，所述第四锁定机构包括连接于垂臂上、可与第四卡盘间卡定连接的第四气动卡具。

7.根据权利要求2所述的工件下料助力机械手，其特征在于：所述第一驱动机构为连接在第二立柱上的支撑气缸，所述支撑气缸的气缸杆铰接于吊臂上。

8.根据权利要求2所述的工件下料助力机械手，其特征在于：所述第二驱动机构为设于安装座上、并与两个手爪传动连接的夹紧气缸。

9.根据权利要求2所述的工件下料助力机械手，其特征在于：所述第三驱动机构为连接于垂臂上的旋转气缸，所述旋转气缸的气缸杆铰接于安装座上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的工件下料助力机械手，其特征在于：在所述底座上设有固定孔，在所述底座与第一立柱之间连接有加强筋板。