CN208914171U - 可伸缩的助力机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可伸缩的助力机械臂，涉及一种夹持用装置，其技术方案要点是：包括底座、转动设置于底座上的转座，转座顶部铰接有主臂和次臂，主臂和次臂背离转座的端部共同铰接有活动架，活动架上设置有用于安装夹具的安装架，转座上设置有控制主臂转动的升降缸，主臂包括主臂一、套设于主臂一外的主臂二，次臂包括次臂一、套设于次臂一外的次臂二，主臂和次臂上设置有控制主臂一和主臂二相互滑动、次臂一和次臂二相互滑动的调节机构。本助力机械臂的主臂和次臂的长度可调，重物能够方便地在近、远程之间搬运；通过设置第一碟刹盘和第一碟刹器，方便对转座的自由度进行控制；通过设置两个调节机构，提高了主臂、次臂伸缩时的稳定性。

Description

可伸缩的助力机械臂

技术领域

本实用新型涉及一种夹持用装置，特别涉及一种可伸缩的助力机械臂。

背景技术

助力机械臂又名助力机械手，是一种用于物料搬运及安装时省力操作的助力设备。助力机械臂应用了力的平衡原理，使操作者对重物进行相应的推拉，就可在空间内平衡移动重物。重物在提升或下降时形成浮动状态，操作者用手推拉重物，即可将重物放置到空间中的指定位置，操作者在推拉重物时，无须克服重物的重力做功，较为省力。

现有申请公布号为CN108147119A的中国发明专利申请公开了一种纯气动助力机械臂装置，包括通用机械臂、控制单元和翻转机构，通用机械臂包括垂直设置的立柱，立柱的顶端设置有可围绕立柱进行360°转动的主臂，主臂的另一端连接有可相对主臂进行270°转动的L形次臂，L形次臂的另一端连接有竖直的夹具支架，夹具支架用于装夹重物。

但该助力机械臂装置的主臂长度固定，由于主臂的长度在较大程度上影响夹具支架的活动范围，则夹具支架的活动范围相对固定；在进行近、远程搬运重物的场合，该助力机械臂装置难以满足使用要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可伸缩的助力机械臂，能够方便地将重物在近、远程之间搬运。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可伸缩的助力机械臂，包括底座、转动设置于底座上的转座，所述转座顶部铰接有主臂和次臂，所述主臂和次臂背离转座的端部共同铰接有活动架，所述活动架上设置有用于安装夹具的安装架，所述转座上设置有控制主臂转动的升降缸，所述主臂包括主臂一、套设于主臂一外的主臂二，所述次臂包括次臂一、套设于次臂一外的次臂二，所述主臂和次臂上设置有控制主臂一和主臂二相互滑动、次臂一和次臂二相互滑动的调节机构。

通过上述技术方案，当升降缸的气压处于空载档时，升降缸的拉力正好平衡了安装架一侧的机械臂自重，此时人能拉取安装架悬浮移动。将安装架拉到对应位置后挂上重物，然后换负载档，此时升降缸的拉力正好平衡了机械臂的自重和重物的重力，此时人拉取安装架或重物移动到目标位置并放下重物，完成重物的搬运。本助力机械臂在使用过程中，人可控制调节机构动作，以调节主臂和次臂的长度，方便将重物放置于与底座不同距离的位置处，则重物能够方便地在近、远程之间搬运。

优选的，所述调节机构包括将主臂一和次臂一相连的连杆一、将主臂二和次臂二相连的连杆二、两端分别与连杆一、连杆二铰接的调节缸。

通过上述技术方案，控制调节缸伸长时，调节缸驱使连杆一和连杆二相互远离，连杆一和连杆二驱使主臂和次臂伸长；控制调节缸缩短时，调节缸驱使连杆一和连杆二相互靠近，连杆一和连杆二驱使主臂和次臂缩短。

优选的，所述连杆一的两端均开设有活动槽，所述活动槽的长度方向沿连杆一的长度方向，所述活动槽内滑动设置有固定件，所述固定件与对应的主臂一或主臂二固定连接。

通过上述技术方案，当人拉动主臂在竖直面上转动时，主臂和次臂间的距离会发生改变，由于固定件能相对于活动槽产生滑动，则连杆一和连杆二不易阻碍主臂、次臂间的距离变化，机构不易卡死。

优选的，所述调节机构的数量为两个，两个所述调节机构对称设置于主臂的两侧壁处。

通过上述技术方案，对称设置的两个调节机构一方面使主臂、次臂伸缩时受力平稳，另一方面提高了作用于主臂和次臂上的作用力，确保在使用过程中主臂和次臂不产生自发伸缩。

优选的，所述底座上固定有第一碟刹盘，所述转座上设置有用于夹紧或松开第一碟刹盘的第一碟刹器。

通过上述技术方案，第一碟刹器处于夹紧状态时，第一碟刹器与第一碟刹盘处于固定状态，则能限制转座关于底座产生转动；第一碟刹器处于放松状态时，转座能在底座上自由转动；本助力机械臂在使用过程中，人可控制第一碟刹器的工作状态，使转座和底座固定于某一状态，从而提高安全性能和可靠性。

优选的，所述安装架和活动架通过设置在两者之间的活动杆进行连接，所述活动杆背离安装架的端部转动设置于活动架上，所述活动杆的转动面为水平面。

通过上述技术方案，人在拉动安装架运动的过程中，安装架能通过活动杆绕活动架转动，活动杆扩大了安装架的活动范围。

优选的，所述活动杆上固定有第二碟刹盘，所述活动架上设置有用于夹紧或松开第二碟刹盘的第二碟刹器。

通过上述技术方案，本助力机械臂在使用过程中，人可控制第二碟刹器的工作状态，使活动杆和活动架固定于某一状态，从而提高安全性能和可靠性。

优选的，所述安装架上转动设置有安装座，所述安装座上固定有第三碟刹盘，所述安装架上设置有用于夹紧或松开第三碟刹盘的第三碟刹器。

通过上述技术方案，安装座上可根据需求安装夹具、钩头或吸盘供重物进行悬挂；安装座能在安装架上进行转动，方便对夹具的位置进行控制；人可控制第三碟刹器的工作状态，使安装架和安装座固定于某一状态，便于人对夹具自由度的控制。

优选的，所述活动杆包括第一杆、套设于第一杆外的第二杆，所述第一杆能相对于第二杆的长度方向滑动；所述第一杆和第二杆通过设置在两者间的锁定件限制相对滑动。

通过上述技术方案，拆除锁定件后，人能调节活动杆的总长度；装回锁定件后即可将第一杆和第二杆固定；活动杆的长度能根据需求进行调节，则本助力机械臂的使用范围较广。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

1、主臂和次臂的长度可调，重物能够方便地在近、远程之间搬运；

2、通过设置第一碟刹盘和第一碟刹器，方便对转座的自由度进行控制；

3、通过设置两个调节机构，提高了主臂、次臂伸缩时的稳定性。

附图说明

图1为实施例的可伸缩的助力机械臂的立体图，主要突出本机械臂的整体结构；

图2为图1的A处放大图，主要突出调节机构的结构；

图3为实施例的局部图，主要突出安装架和安装座的结构。

附图标记：1、底座；2、转座；3、主臂；4、次臂；5、活动架；6、活动杆；7、安装架；11、第一碟刹盘；21、第一碟刹器；22、升降缸；31、主臂一；32、主臂二；41、次臂一；42、次臂二；8、调节机构；81、连杆一；82、连杆二；83、调节缸；811、活动槽；812、固定件；61、第二碟刹盘；62、第一杆；63、第二杆；64、锁定件；65、调节孔；51、第二碟刹器；71、安装座；711、第三碟刹盘；72、第三碟刹器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1所示，一种可伸缩的助力机械臂，包括底座1、转动设置于底座1上的转座2，转座2顶部铰接有主臂3和次臂4，主臂3和次臂4背离转座2的端部共同铰接有活动架5，活动架5上转动设置有活动杆6，活动杆6背离活动架5的端部设置有用于安装夹具的安装架7。

底座1用于与地面固定，转座2整体呈圆柱形，转座2的轴线与底座1同轴，转座2通过轴承与底座1建立转动连接。底座1靠近转座2的端部同轴固定有第一碟刹盘11，转座2上固定有用于夹紧或松开第一碟刹盘11的第一碟刹器21。第一碟刹器21处于夹紧状态时，第一碟刹器21与第一碟刹盘11处于固定状态，则能限制转座2关于底座1产生转动；第一碟刹器21处于放松状态时，转座2能在底座1上自由转动。

主臂3位于次臂4上方，主臂3背离活动架5的端部延伸至转座2外，活动架5、主臂3、次臂4、转座2形成平行四边形结构。主臂3背离活动架5的端部和转座2之间连接有升降缸22，升降缸22为气缸，其中升降缸22的缸座端铰接于转座2上，升降缸22的活塞杆端铰接于主臂3背离活动架5的端部。升降缸22伸缩时，升降缸22驱使主臂3转动并改变活动架5的高度，由于平行四边形结构，则活动架5在升降过程中不会产生转动，从而确保安装架7始终处于水平状态。

如图1和图2所示，主臂3包括主臂一31、套设于主臂一31外的主臂二32，主臂一31能沿主臂二32的长度方向进行滑动；次臂4包括次臂一41、套设于次臂一41外的次臂二42，次臂一41能沿次臂二42的长度方向进行滑动。主臂3和次臂4上设置有控制主臂一31和主臂二32相互滑动、次臂一41和次臂二42相互滑动的调节机构8。

调节机构8包括将主臂一31和次臂一41相连的连杆一81、将主臂二32和次臂二42相连的连杆二82、两端分别与连杆一81、连杆二82铰接的调节缸83。调节缸83为气缸，其中调节缸83的缸座端铰接于连杆二82的中部，调节缸83的活塞杆端铰接于连杆一81的中部。连杆一81的两端均开设有活动槽811，活动槽811的长度方向沿连杆一81的长度方向，活动槽811未与连杆一81的端部贯通。活动槽811内滑动设置有固定件812，本实施例中的固定件812为螺栓，螺栓的螺纹段穿过活动槽811并与对应的主臂一31或主臂二32螺纹连接。连杆二82的结构与连杆一81类似，在此不作赘述。调节机构8的数量为两个，两个调节机构8对称设置于主臂3和次臂4的两侧壁处，两个调节缸83的气路相互连通，两个调节缸83能够同步动作。

控制调节缸83伸长时，调节缸83驱使连杆一81和连杆二82相互远离，连杆一81和连杆二82驱使主臂3和次臂4伸长；控制调节缸83缩短时，调节缸83驱使连杆一81和连杆二82相互靠近，连杆一81和连杆二82驱使主臂3和次臂4缩短。则主臂3和次臂4的长度能处于两种状态，处于每种状态时，调节缸83的力始终作用于主臂3和次臂4，确保主臂3和次臂4不产生自发伸缩。当人拉动主臂3在竖直面上转动时，主臂3和次臂4间的距离会发生改变，由于固定件812能相对于活动槽811产生滑动，则连杆一81和连杆二82不易阻碍主臂3、次臂4间的距离变化，机构不易卡死。对称设置的两个调节机构8一方面使主臂3、次臂4伸缩时受力平稳，另一方面提高了作用于主臂3和次臂4上的作用力，确保在使用过程中主臂3和次臂4不产生自发伸缩。

活动杆6通过端部与活动架5建立转动连接，活动杆6的转动面为水平面。活动杆6朝向活动架5的侧壁上固定有第二碟刹盘61，活动架5上固定有用于夹紧或松开第二碟刹盘61的第二碟刹器51。活动杆6包括第一杆62、套设于第一杆62外的第二杆63，第一杆62能相对于第二杆63的长度方向滑动；第一杆62和第二杆63的顶部沿其长度方向均开设有多个调节孔65，第一杆62和第二杆63通过同时穿设在两者调节孔65内的锁定件64限制相对滑动，本实施例中的锁定件64为螺栓。拆除锁定件64后，人能调节活动杆6的总长度；装回锁定件64后即可将第一杆62和第二杆63固定。由于活动杆6的长度能根据需求进行调节，则能进一步扩大本助力机械臂的可活动空间。

如图1和图3所示，安装架7的底部转动设置有安装座71，安装座71通过轴承与安装架7建立转动连接。安装座71上固定有第三碟刹盘711，安装架7上固定有用于夹紧或松开第三碟刹盘711的第三碟刹器72。安装座71的底部可根据需求安装夹具、钩头或吸盘供重物进行悬挂。

本助力机械臂的工况如下：升降缸22的气压分为空载档（平衡空载）和负载档（平衡负载）两档，当升降缸22的气压处于空载档时，升降缸22的拉力正好平衡了安装架7一侧的机械臂自重，此时人能拉取安装架7悬浮移动。将安装架7拉到对应位置后挂上重物，然后换负载档，此时升降缸22的拉力正好平衡了机械臂的自重和重物的重力，此时人拉取安装架7或重物移动到目标位置并放下重物，完成重物的搬运，搬运完成后换回空载档。

可转动的活动杆6扩大了安装架7的活动范围，且安装座71能在安装架7上进行转动，方便对夹具的位置进行控制。本助力机械臂在使用过程中，人可控制调节缸83进行伸缩，以调节主臂3和次臂4的长度，方便将重物放置于与底座1不同距离的位置处。人可控制各碟刹器的工作状态，使本助力机械臂固定于某一状态，从而提高安全性能和可靠性。第一碟刹器21、第二碟刹器51和第三碟刹器72均为气动式，其为现有技术，在此不作赘述。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (9)

1.一种可伸缩的助力机械臂，包括底座(1)、转动设置于底座(1)上的转座(2)，所述转座(2)顶部铰接有主臂(3)和次臂(4)，所述主臂(3)和次臂(4)背离转座(2)的端部共同铰接有活动架(5)，所述活动架(5)上设置有用于安装夹具的安装架(7)，所述转座(2)上设置有控制主臂(3)转动的升降缸(22)，其特征是：所述主臂(3)包括主臂一(31)、套设于主臂一(31)外的主臂二(32)，所述次臂(4)包括次臂一(41)、套设于次臂一(41)外的次臂二(42)，所述主臂(3)和次臂(4)上设置有控制主臂一(31)和主臂二(32)相互滑动、次臂一(41)和次臂二(42)相互滑动的调节机构(8)。

2.根据权利要求1所述的可伸缩的助力机械臂，其特征是：所述调节机构(8)包括将主臂一(31)和次臂一(41)相连的连杆一(81)、将主臂二(32)和次臂二(42)相连的连杆二(82)、两端分别与连杆一(81)、连杆二(82)铰接的调节缸(83)。

3.根据权利要求2所述的可伸缩的助力机械臂，其特征是：所述连杆一(81)的两端均开设有活动槽(811)，所述活动槽(811)的长度方向沿连杆一(81)的长度方向，所述活动槽(811)内滑动设置有固定件(812)，所述固定件(812)与对应的主臂一(31)或主臂二(32)固定连接。

4.根据权利要求2所述的可伸缩的助力机械臂，其特征是：所述调节机构(8)的数量为两个，两个所述调节机构(8)对称设置于主臂(3)的两侧壁处。

5.根据权利要求1所述的可伸缩的助力机械臂，其特征是：所述底座(1)上固定有第一碟刹盘(11)，所述转座(2)上设置有用于夹紧或松开第一碟刹盘(11)的第一碟刹器(21)。

6.根据权利要求1所述的可伸缩的助力机械臂，其特征是：所述安装架(7)和活动架(5)通过设置在两者之间的活动杆(6)进行连接，所述活动杆(6)背离安装架(7)的端部转动设置于活动架(5)上，所述活动杆(6)的转动面为水平面。

7.根据权利要求6所述的可伸缩的助力机械臂，其特征是：所述活动杆(6)上固定有第二碟刹盘(61)，所述活动架(5)上设置有用于夹紧或松开第二碟刹盘(61)的第二碟刹器(51)。

8.根据权利要求7所述的可伸缩的助力机械臂，其特征是：所述安装架(7)上转动设置有安装座(71)，所述安装座(71)上固定有第三碟刹盘(711)，所述安装架(7)上设置有用于夹紧或松开第三碟刹盘(711)的第三碟刹器(72)。

9.根据权利要求6所述的可伸缩的助力机械臂，其特征是：所述活动杆(6)包括第一杆(62)、套设于第一杆(62)外的第二杆(63)，所述第一杆(62)能相对于第二杆(63)的长度方向滑动；所述第一杆(62)和第二杆(63)通过设置在两者间的锁定件(64)限制相对滑动。