CN207087873U

CN207087873U - 四自由度气动通用机械手

Info

Publication number: CN207087873U
Application number: CN201720793276.9U
Authority: CN
Inventors: 林爱琴; 李朋; 佟伟祥; 邵伟
Original assignee: LIAONING INSTITUTE OF ECONOMIC MANAGEMENT
Current assignee: LIAONING INSTITUTE OF ECONOMIC MANAGEMENT
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2018-03-13
Anticipated expiration: 2027-07-03

Abstract

本实用新型涉及一种四自由度气动通用机械手，在机座内设有手臂回转气缸，在手臂回转气缸的上方设有转轴升降装置；在转轴升降装置的顶部连接手臂伸缩装置，在手臂伸缩装置的一端连接夹持式手部；其中转轴升降装置由升降缸体和升降缸活塞轴组成，升降缸活塞轴上的活塞将升降缸体分为上下两个腔体，上腔体顶部连接转柱，转柱内设有气路，气路末端与升降缸体上腔体相通。该机械手采用气压传动作为驱动方式，不仅解决了能量损失、油液泄露等问题，而且设置了多点定位缓冲装置，更好的吸收冲击，提高机械手的定位精度。

Description

四自由度气动通用机械手

技术领域

本实用新型涉及一种四自由度气动通用机械手，属于自动化领域。

背景技术

机械手工作性能优劣，决定着它能否正常地应用于生产中。机械手工作性能中的重复定位精度和工作速度两个指标，是决定机械手能否保质保量地完成操作任务的关键因素。目前，生产的机械手主要是专用机械手，专用性较强，只针对于某一个动作进行操作，不具有普遍性。现有的机械手大多采用液压传动，液压传动在工作中有较多的能量损失，易泄露，污染环境，影响运行的平稳性和正确性。为了减少泄露，价格更高。因此，需要设计适用面广的机械手，并且需要改变控制系统，由气动系统替代液压系统，弥补液压传动的不足。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种四自由度气动通用机械手，该机械手采用气压传动作为驱动方式，不仅解决了能量损失、油液泄露等问题，而且设置了多点定位缓冲装置，更好的吸收冲击，提高机械手的定位精度。

为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：一种四自由度气动通用机械手，在机座内设有手臂回转气缸，在手臂回转气缸的上方设有转轴升降装置；在转轴升降装置的顶部连接手臂伸缩装置，在手臂伸缩装置的一端连接夹持式手部；其中转轴升降装置由升降缸体和升降缸活塞轴组成，升降缸活塞轴上的活塞将升降缸体分为上下两个腔体，上腔体顶部连接转柱，转柱内设有气路，气路末端与升降缸体上腔体相通。

所述的升降缸体的外表面上下分别设有定位块连接盘，两定位块连接盘之间设有圆周均布的导向杆，导向杆上下分别设有可调定位块；在升降缸体的外壁设有碰铁，碰铁位于两个可调定位块之间。

所述的导向杆的底部连接缓冲撞铁的一端，缓冲撞铁的另一端与液压缓冲器连接。

所述的手臂回转气缸内设有转轴，转轴上设有动片，动片的外壁与手臂回转气缸的回转缸体内壁配合，在回转缸体内壁上连接定片，定片和动片将回转缸体分成两个密闭的腔体，两个腔体分别设有通气孔；转轴的上端通过平键与升降缸活塞轴连接。

所述的夹持式手部结构为，夹紧气缸内设有夹紧活塞，夹紧活塞的一端空腔与夹紧气缸上设置的进气孔相通，夹紧活塞的另一端通过弹簧支撑齿条，齿条的两侧分别设有直齿，直齿上分别啮合直齿轮，每个直齿轮分别与扇形齿轮啮合，每个扇形齿轮的轴线通过夹紧气缸的轴同轴配合转动，在每个扇形齿轮上连接手指。

该四自由度气动通用机械手采用气缸结构控制机械手的升降和Z轴旋转，从而替代了原有的液压结构，传动连续性强，定位准确。

该升降缸体采用外壁碰铁的结构，并通过可调定位块在导向杆的移动，决定升降缸体的起点和止点。

在撞铁上设置液压缓冲器，起到缓冲作用，保证运行平稳。

手臂回转气缸设置定片和动片，拖过气压推动动片的旋转而使整体的主轴旋转。

夹持式手部，通过气压带动齿条运动，从而间接带动扇形齿轮上的手指旋转，实现夹持动作。

附图说明

图1为四自由度气动通用机械手的机构示意图。

图2为升降气缸与旋转气缸的结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为夹持式手部的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种四自由度气动通用机械手，在机座1内设有手臂回转气缸2，在手臂回转气缸2的上方设有转轴升降装置10；在转轴升降装置10的顶部连接手臂伸缩装置7，在手臂伸缩装置7的一端连接夹持式手部6；其中转轴升降装置10由升降缸体11和升降缸活塞轴12组成，升降缸活塞轴12上的活塞将升降缸体11分为上下两个腔体，上腔体顶部连接转柱13，转柱13内设有气路14，气路14末端与升降缸体11上腔体相通。整体的机械手依靠气路进行运行，机械手的升降依靠升降气缸，而机械手的Z轴旋转依靠手臂回转气缸实现。

如图2所述，所述的升降缸体11的外表面上下分别设有定位块连接盘15，两定位块连接盘15之间设有圆周均布的导向杆16，导向杆16上下分别设有可调定位块17；在升降缸体11的外壁设有碰铁18，碰铁18位于两个可调定位块17之间。通过可调定位块调节的位置，来决定升降缸体的升降位置。在导向杆16的底部连接缓冲撞铁19的一端，缓冲撞铁19的另一端与液压缓冲器3连接。从而实现升降缸体在重力的作用下下降，起到缓冲的作用。

如图3所示，所述的手臂回转气缸2内设有转轴21，转轴上设有动片23，动片23的外壁与手臂回转气缸2的回转缸体24内壁配合，在回转缸体24内壁上连接定片22，定片22和动片23将回转缸体24分成两个密闭的腔体，两个腔体分别设有通气孔25；转轴21的上端通过平键与升降缸活塞轴12连接。一个通气口进气，一个通气孔出气，使腔体的容积发生变化，从而实现Z轴的旋转。

同理其余轴向的前进和后退可以采用升降缸体的结构，其余轴向的旋转可以采用回转缸体的结构。

如图4所示，所述的夹持式手部6结构为，夹紧气缸31内设有夹紧活塞32，夹紧活塞32的一端空腔与夹紧气缸31上设置的进气孔相通，夹紧活塞32的另一端通过弹簧33支撑齿条34，齿条34的两侧分别设有直齿，直齿上分别啮合直齿轮35，每个直齿轮35分别与扇形齿轮37啮合，每个扇形齿轮37的轴线通过夹紧气缸31的轴同轴配合转动，在每个扇形齿轮37上连接手指36。工作时气压推动夹紧活塞32移动，从而带动齿条34向前移动，两侧的直齿轮旋转，从而带动扇形齿轮37旋转，实现手指36夹合；反之夹紧活塞32受弹簧33的弹力回缩，手指36实现张开动作。

Claims

1.一种四自由度气动通用机械手，其特征在于：在机座（1）内设有手臂回转气缸（2），在手臂回转气缸（2）的上方设有转轴升降装置（10）；在转轴升降装置（10）的顶部连接手臂伸缩装置（7），在手臂伸缩装置（7）的一端连接夹持式手部（6）；其中转轴升降装置（10）由升降缸体（11）和升降缸活塞轴（12）组成，升降缸活塞轴（12）上的活塞将升降缸体（11）分为上下两个腔体，上腔体顶部连接转柱（13），转柱（13）内设有气路（14），气路（14）末端与升降缸体（11）上腔体相通。

2.如权利要求1所述的四自由度气动通用机械手，其特征在于：所述的升降缸体（11）的外表面上下分别设有定位块连接盘（15），两定位块连接盘（15）之间设有圆周均布的导向杆（16），导向杆（16）上下分别设有可调定位块（17）；在升降缸体（11）的外壁设有碰铁（18），碰铁（18）位于两个可调定位块（17）之间。

3.如权利要求2所述的四自由度气动通用机械手，其特征在于：所述的导向杆（16）的底部连接缓冲撞铁（19）的一端，缓冲撞铁（19）的另一端与液压缓冲器（3）连接。

4.如权利要求1所述的四自由度气动通用机械手，其特征在于：所述的手臂回转气缸（2）内设有转轴（21），转轴上设有动片（23），动片（23）的外壁与手臂回转气缸（2）的回转缸体（24）内壁配合，在回转缸体（24）内壁上连接定片（22），定片（22）和动片（23）将回转缸体（24）分成两个密闭的腔体，两个腔体分别设有通气孔（25）；转轴（21）的上端通过平键与升降缸活塞轴（12）连接。

5.如权利要求1所述的四自由度气动通用机械手，其特征在于：所述的夹持式手部（6）结构为，夹紧气缸（31）内设有夹紧活塞（32），夹紧活塞（32）的一端空腔与夹紧气缸（31）上设置的进气孔相通，夹紧活塞（32）的另一端通过弹簧（33）支撑齿条（34），齿条（34）的两侧分别设有直齿，直齿上分别啮合直齿轮（35），每个直齿轮（35）分别与扇形齿轮（37）啮合，每个扇形齿轮（37）的轴线通过夹紧气缸（31）的轴同轴配合转动，在每个扇形齿轮（37）上连接手指（36）。