CN205766129U - 一种自动平衡式机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动平衡式机械手，包括平衡锤、主动臂、从动臂和穿墙管组件，穿墙管组件中穿墙管的主动连接端设置有转动支座和密封支座，穿墙管内设置有传动轴，主动臂与从动臂之间通过传动轴连接，密封支座的外圆部装有橡胶圈，主动臂、从动臂和穿墙管组件之间为可拆卸式连接结构，主动臂与传动轴通过轴套连接并通过螺钉固定，主动臂七根传动轴之间设有U型橡胶密封圈，从动臂与传动轴之间通过轴套连接，其中一根传动轴和从动臂均设置有钩板，两块钩板挂接，平衡锤有五个，其中两个固定安装在主动臂上，另外三个安装在主动臂的传动件上。本实用新型中各部分之间能够拆装，维护保养方便，穿墙管组件密封性较好，平衡性好。

Description

一种自动平衡式机械手

技术领域

本实用新型涉及核工业技术领域，具体涉及一种自动平衡式机械手。

背景技术

机械手作为一种核工业隔离操作工具，它适用于安装在大型热室或操作放射性很强的热室，也可用于有害、有毒、爆炸性危险以及超净环境从事操作任务；它能复演人手的自然动作，主动臂是人在工作区域内(即冷区)操作，通过中间穿墙组件传动到从动臂，从动臂在一个密闭的空间（即热区）完成所有动作，该空间与工作区域完全隔离，一般说来，只要在机械手的运动尺寸范围内，无论多么复杂的动作都能被完成。

传统核工业隔离操作机械手存在以下技术缺陷：

1、主动臂、从动臂、穿墙管组件均不可拆卸

由于此种机械手的钢丝绳是从主动臂一直连到从动臂，中间无接头处，主动臂和从动臂与穿墙管组件采用的是硬连接，这样的结构形式决定了机械手的不可拆卸；

2、穿墙管组件密封性差

传统的机械手穿墙管部分没有密封结构造成了从动臂与主动臂之间的不完全密封；

3、机械手主动臂平衡锤位置是固定的，没有平衡锤的随动机构，机械手在运动的时候不能保证平衡锤在任意位置的平衡；

4、不利于机械手的维护保养，容易污染工作区域

由于传统机械手的结构造成机械手的维修就必须要整机从工作区域抽出，不管机械手从动臂怎样去除污染，也有残留，故而会对工作区域造成污染。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种自动平衡式机械手，此种机械手从结构上完全解决上述的平衡、拆卸、密封、使用范围和污染等问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种自动平衡式机械手，包括平衡锤、主动臂、从动臂和穿墙管组件，所述穿墙管组件包括穿墙管，所述穿墙管的主动连接端设置有转动支座，所述穿墙管内设置有七根传动轴，七根所述传动轴均套在所述转动支座内，所述主动臂与所述从动臂之间通过七根所述传动轴连接，所述穿墙管的主动连接端还设置有密封支座，所述密封支座的外圆部装有用于密封墙孔的橡胶圈，所述穿墙管套在所述橡胶圈内，所述主动臂、所述从动臂和所述穿墙管组件之间为可拆卸式连接结构，所述主动臂与七根所述传动轴通过轴套连接并通过螺钉固定，所述主动臂七根所述传动轴之间设有U型橡胶密封圈注油密封结构，所述从动臂与七根所述传动轴之间通过轴套连接并可相对运动，位于所述穿墙管中心的一根所述传动轴和所述从动臂均设置有钩板，两块所述钩板挂接在一起，所述平衡锤有五个，其中两个所述平衡锤固定安装在所述主动臂上，另外三个所述平衡锤安装在所述主动臂的传动件上。

进一步地，所述穿墙管的直径为193mm，所述穿墙管与防护墙之间设置有屏蔽用的铅环。

进一步地，所述橡胶圈的两端面均设置为圆环结构，所述橡胶圈通过六个压紧螺钉贴合在防护墙上。

进一步地，所述主动臂包括依次连接的联接装置、主动联接架、内外同心伸缩管和主动手腕，所述联接装置与七根所述传动轴通过轴套连接并通过螺钉固定。

进一步地，所述从动臂外层包裹有密封套。

进一步地，所述从动臂的上下运动方向上设置有电动驱动装置。

进一步地，所述从动臂包括依次连接的从动联接架、内中外同心伸缩管和从动手腕，所述从动联接架与七根所述传动轴之间通过轴套连接并可相对运动。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型中主动臂、从动臂和穿墙管组件之间为可拆卸式连接结构；机械手的维护保养过程比较方便，不易污染工作区域；穿墙管组件密封性较好；机械手在运动到任何位置时都能达到平衡要求。

附图说明

图1是本实用新型所述自动平衡式机械手的结构示意图；

图2是本实用新型所述穿墙管组件的剖视结构示意图；

图3是本实用新型所述主动臂的结构示意图；

图4是本实用新型所述从动臂的结构示意图；

图5是本实用新型所述自动平衡式机械手的安装结构示意图；

图中：1-主动臂、2-从动臂、3-穿墙管组件、4-平衡锤、5-平衡锤、6-平衡锤、7-平衡锤、8-平衡锤、9-钩板、10-橡胶圈、11-齿轮、12-转动支座、13-密封支座、14-U型橡胶密封圈、15-传动轴、16-联接装置、17-主动联接架、18-内外同心伸缩管、19-主动手腕、20-从动联接架、21-内中外同心伸缩管、22-从动手腕、23-密封套、24-防护墙、25-穿墙管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型包括平衡锤、主动臂1、从动臂2和穿墙管组件3，穿墙管组件3包括穿墙管25，穿墙管25的主动连接端设置有转动支座12，穿墙管25内设置有七根传动轴15，七根传动轴15均套在转动支座12内，主动臂1与从动臂2之间通过七根传动轴15连接，穿墙管25的主动连接端还设置有密封支座13，密封支座13的外圆部装有用于密封墙孔的橡胶圈10，穿墙管25套在橡胶圈10内，主动臂1、从动臂2和穿墙管组件3之间为可拆卸式连接结构，主动臂1与七根传动轴15通过轴套连接并通过螺钉固定， 从动臂2与七根传动轴15之间通过轴套连接并可相对运动，从而达到传动的要求。

主动臂1与七根传动轴15之间设有U型橡胶密封圈14注油密封结构，采用这种机械密封结构，可保证从动端热室高度可靠的密封，能满足真空环境的操作，又可确保每根传动轴15转动灵活 ，从而保证机械手运动的灵活性。

位于穿墙管25中心的一根传动轴15和从动臂2均设置有钩板9，两块钩板9挂接在一起，这样通过转动穿墙管25与主动臂1连接端的齿轮11就可实现从动臂2的拆装，可见此型机械手的拆除非常方便。

穿墙管25的直径为193mm，穿墙管25与防护墙24之间设置有屏蔽用的铅环，这就将热区和冷区屏蔽开。

橡胶圈10的两端面均设置为圆环结构，橡胶圈10通过六个压紧螺钉贴合在防护墙24上，通过橡胶圈10使其墙管内孔密封，达到密封要求。

主动臂1包括依次连接的联接装置16、主动联接架17、内外同心伸缩管18和主动手腕19，联接装置16与七根传动轴15通过轴套连接并通过螺钉固定。

从动臂2外层包裹有密封套23，用于保护从动臂2的表层。

从动臂2包括依次连接的从动联接架20、内中外同心伸缩管21和从动手腕22，从动联接架20与七根传动轴15之间通过轴套连接并可相对运动。

本实用新型自动平衡式机械手，主动臂1、从动臂2和穿墙管组件3是三个独立的部件，与现有技术一样，主动臂1、从动臂2的传动是通过钢丝绳、钢带、链条、齿轮传递到主动末端（即主动臂1与穿墙管25连接处）或从动末端（即从动臂2与穿墙管组件3连接处），通过穿墙管组件3内的传动轴15来实现机械手的各种动作；当某一个部件有故障时可快速脱开，换上备用的部件。特别是对有故障须维修的从动臂2可在热室的操作区脱开，利用热室内起重设备，从热室顶部的检修孔将从动臂2连同其密封套23一起吊出，这样就不会对操作区域造成污染。图5中的A、B两点均为分拆点。

本机械手与一般传统的机械手一样具有七个独立动作即手腕旋转、手腕俯仰、夹紧、方位旋转、手动X-Y-Z；三个电动调整动作(X、Y、Z)。可以满足各个位置的使用要求。

平衡锤有五个，其中两个平衡锤固定安装在主动臂1上，另外三个平衡锤安装在主动臂1的传动件上。即：Z向手动平衡锤二个，标号为5、8，电动平衡锤一个，标号为7，X、Y向上平衡锤6，以及X 向下平衡锤4一个；两个大平衡锤标号7、8安装在相应的支板上；上述平衡锤除标号4、6是固定的其余都是通过传动件（钢带、链轮、链条、齿轮及齿轮轴）等一系列件的传动来实现随机械手的运动而随动，这样确保机械手在运动到任何位置时都能达到平衡要求。

在本专利中，从动臂2的上下运动方向上设置有电动驱动装置，由于机械手具有X、Y、Z方向电动调整的特点使从动臂2可以达到三米多的长度，大大的增加了从动端的使用范围。机械手的使用范围见下表：

从上表中还可看出该类机械手的操作能力强；负载能力15kg(一般机械手的负荷不大于8KG)，吊钩提升能力60kg，因此此类机械手可操作较重的物件。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自动平衡式机械手，包括平衡锤、主动臂、从动臂和穿墙管组件，所述穿墙管组件包括穿墙管，所述穿墙管的主动连接端设置有转动支座，所述穿墙管内设置有七根传动轴，七根所述传动轴均套在所述转动支座内，所述主动臂与所述从动臂之间通过七根所述传动轴连接，其特征在于：所述穿墙管的主动连接端还设置有密封支座，所述密封支座的外圆部装有用于密封墙孔的橡胶圈，所述穿墙管套在所述橡胶圈内，所述主动臂、所述从动臂和所述穿墙管组件之间为可拆卸式连接结构，所述主动臂与七根所述传动轴通过轴套连接并通过螺钉固定，所述主动臂与七根所述传动轴之间设有U型橡胶密封圈注油密封结构，所述从动臂与七根所述传动轴之间通过轴套连接并可相对运动，位于所述穿墙管中心的一根所述传动轴和所述从动臂均设置有钩板，两块所述钩板挂接在一起，所述平衡锤有五个，其中两个所述平衡锤固定安装在所述主动臂上，另外三个所述平衡锤安装在所述主动臂的传动件上。

2.根据权利要求1所述的自动平衡式机械手，其特征在于：所述穿墙管的直径为193mm，所述穿墙管与防护墙之间设置有屏蔽用的铅环。

3.根据权利要求1所述的自动平衡式机械手，其特征在于：所述橡胶圈的两端面均设置为圆环结构，所述橡胶圈通过六个压紧螺钉贴合在防护墙上。

4.根据权利要求1所述的自动平衡式机械手，其特征在于：所述主动臂包括依次连接的联接装置、主动联接架、内外同心伸缩管和主动手腕，所述联接装置与七根所述传动轴通过轴套连接并通过螺钉固定。

5.根据权利要求1所述的自动平衡式机械手，其特征在于：所述从动臂外层包裹有密封套。

6.根据权利要求1所述的自动平衡式机械手，其特征在于：所述从动臂包括依次连接的从动联接架、内中外同心伸缩管和从动手腕，所述从动联接架与七根所述传动轴之间通过轴套连接并可相对运动。