CN210763085U - 一种气动平衡机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动平衡机械手，搬运机构设置在立柱顶部；第一动力源一端可转动连接立柱，且第一动力源的输出端与搬运机构铰接；抓取机构于所述搬运机构可转动连接；抓取机构包括硬臂、第二动力源、操控支架和工装治具；工装治具与所述硬臂可转动连接；操控支架通过紧固件固定设于硬臂上；第二动力源一端与硬臂连接，另一端与工装治具连接；本实用新型公开的；通过操作操控支架来控制工装治具的不同动作来对断路器进行夹持、放松、翻转等动作，有效的提高搬运效率；通过第一动力源驱动搬运机构与抓取机构搬运断路器产生的杠杠平衡达到省力悬浮的作力，从而实现工件省力搬运，其中采用四连杆机构保证悬臂在上下运动过程中一直处于水平状态。

Description

一种气动平衡机械手

技术领域

本实用新型涉及电力环网柜生产装配设备技术领域，具体涉及一种应用于电力环网柜产线的气动平衡机械手。

背景技术

环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点而被广泛应用。

但是，现有的电力环网柜在生产过程中，依然采用人工进行组装断路器，由于断路器体积较大，且质量较重，因此装配时需要多个员工共同来完成其生产，这样造成劳动强度大、生产效率低、且搬运过程中极易发生安全事故，因此难以其保证在流水线上的机械化生产。

因此，亟需一种精度高、方向不受限且可限位的新型的机械手来提高搬运效率，进而提高电力环网柜生产效率。

发明内容

本实用新型提供了一种自动化程度高，方向不受限制，操作方便且综合性能优越的电弧监控器测试装置，以解决现有生产效率底等技术问题。

为解决上述所述的技术问题，本实用新型提供以下技术方案：一种气动平衡机械手，包括：立柱、搬运机构、第一动力源和抓取机构；所述搬运机构设置在立柱顶部；所述第一动力源一端可转动连接立柱，且第一动力源的输出端与搬运机构铰接；所述抓取机构于所述搬运机构可转动连接；所述抓取机构包括硬臂、第二动力源、操控支架和工装治具；所述工装治具与所述硬臂可转动连接；所述操控支架通过紧固件固定设于硬臂上；所述第二动力源一端与硬臂连接，另一端与工装治具连接。

优选地，所述工装治具包括支架、第一夹具和第二夹具；所述第一夹具和第二夹具均固定安装在支架上；所述第一夹具包括基板、加持手指以及压紧元件；所述加持手指对称设置在压紧元件两端；所述压紧元件固定在基板上。

特别的，所述压紧元件为膜片气缸。

优选地，其特征在于，所述第一动力源和第二动力源均采用气缸。

优选地，所述立柱包括底座、立座和第一限位装置；所述第一限位装置一端连接底座，另一端连接立座。

优选地，所述搬运机构包括四连杆机构、第二限位装置、悬臂、连接柱和第三限位装置；所述四连杆机构与所述悬臂之间通过第二限位装置连接；所述悬臂的另一端固定连接连接柱；所述第三限位装置固定设置在连接柱上。

特别的，所述第三限位装置包括摆动机构、连接座、限位气缸和转盘；所述限位气缸与所述连接座固定连接；所述转盘固定设于连接座上；所述摆动机构设置在连接座底部。

特别的，所述摆动机构包括上摆动盘、下摆动盘以及连接块；所述上摆动盘与所述连接块可转动连接；所述下摆动盘与所述连接块可转动连接。

优选地，所述操控支架上对称设有控制盒。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1）通过操作操控支架来控制工装治具的不同动作来对断路器进行夹持、放松、翻转等动作，有效的提高搬运效率；

2）通过第一动力源驱动搬运机构与抓取机构搬运断路器产生的杠杠平衡达到省力悬浮的作力，从而实现工件省力搬运，其中采用四连杆机构保证悬臂在上下运动过程中一直处于水平状态；

3）通过采用第一限位装置、第二限位装置和第三限位装置协同配合使用，以保证在流水线上的机械化生产，使其不受方向的限制，实用性强；

4）采用膜片气缸进行夹紧，简化了夹紧流程，提高效率，同时膜片气缸抓取时紧紧贴合，使得整个抓取过程更稳定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例三维示意图；

图2为本实用新型实施例抓取机构结构示意图；

图3为本实用新型实施例局部放大图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1-3中所，本实用新型一实施例提供的一种应用于电力环网柜在线装配断路器的气动平衡机械手，包括立柱1、搬运机构2、第一动力源3和抓取机构4；其中抓取机构4通过紧固件与搬运机构2连接；搬运机构2设置在立柱1顶部，第一动力源3一端与立柱1连接，另一端与搬运机构2连接，用于驱动抓取机构4在水平垂直方向进行来回移动。以下将对立柱1、搬运机构2、第一动力源3和抓取机构4进行详细介绍。

立柱1形成气动平衡机械手的主体结构，其具有强度高、稳定性好的优点。所述立柱1包括底座11、立座12和第一限位装置13，第一限位装置13一端连接底座11，另一端连接立座12，具体的立座12通过第一限位装置13可绕着底座11的轴线进行旋转，而第一限位装置13就时用于对立座12的限位固定，第一限位装置13为现有技术为本领域技术人员所熟知，此处不在详细介绍。

具体的底座11上设有用于连接配重的法兰，法兰上还设置有多条周向间隔设置的加强筋，任一条加强筋的形状为强度较好的类似三角形形状，且通过焊接方式相连接，同样的底座11上还设有用于连接第一限位装置13的第二法兰，第二法兰上还设置有多条周向间隔设置的第二加强筋，任一条第二加强筋的形状为强度较好的三角形形状，且通过通过焊接方式相连接。立座12上设有用于支撑第一动力源3的气缸支架121，气缸支架121上设有用于加强强度的气缸支架加强筋，以提高整个支撑强度，提高使用寿命。

搬运机构2其采用方钢式结构，在保证足够高的强度要求下，进一步提高安全性能，且易于操控。具体的，所述搬运机构2包括四连杆机构21、第二限位装置22、悬臂23、连接柱24和第三限位装置25；所述四连杆机构21一端与悬臂23之间通过第二限位装置22连接，使悬臂23可以相对四连杆机构21做旋转运动，更方便于在有限的流水线生产作业空间内进行快速调整位置；悬臂23的另一端固定连接连接柱24；所述第三限位装置25固定设置在连接柱24上；本实施例中采用四连杆机构21设计可保证悬臂23在上下运动过程中一直处于水平状态，有效的提高电力环网柜的装配效率。

第一动力源3，在本实施中第一动力源3优先采用气缸，这样在保证足够动力的输入下简化了整个结构设计，使得整个结构简单，操作方便，当然，本申请中的第一动力源3不仅限与气缸，也可以采用液压油缸设计。

抓取机构4包括硬臂41、第二动力源42、操控支架43和工装治具44，工装治具44与硬臂41可转动连接，具体的工装治具44在工作时可以绕着硬臂41的一端做来回往复摆动，以实现在搬运时对断路器进行一定角度的转动，方便流水线装配，用于就控制移动的操控支架43通过紧固件固定设于硬臂41上，使用时通过手来拉动操控支架43即可实现对整个的位移，操作方便，另外用于驱动翻转第二动力源42（采用气缸）一端与硬臂41连接，另一端与工装治具44连接，通过第二动力源42的伸缩来推动工装治具44发生转动，其中硬臂41、第二动力源42和工装治具44之间围成的空间呈三角形设置，以保证在翻转时整个工作的稳定性。更具体工装治具44包括支架441、第一夹具442和第二夹具443；所述第一夹具442和第二夹具443均固定安装在支架441上；所述第一夹具442包括基板4421、加持手指4422以及压紧元件4423；所述加持手指4422对称设置在压紧元件4423两端；所述压紧元件4423固定在基板4421上。

综上所述，使用时第一动力源3顶起搬运机构2使抓取机构4移动到断路器的上方，接着在通过控制操控支架43对断路器进行抓取后，第一动力源3开始反向工作将抓取机构4提升，之后再控制工装治具44进行一定角度翻转后推入电力环网柜中进行装配，整个过程只需一个人就可完成生产作业。因此本实用新型结构简单，操作方便，能够降低人工成本，降低劳动者工作强度、同时提高了生产效率，提高安全性能。

所述第三限位装置25包括摆动机构251、连接座（图中未出）、限位气缸253和转盘254；所述限位气缸253与所述连接座固定连接，所述转盘254通过螺钉固定设于连接座上，所述摆动机构251设置在连接座底部。其中转盘254上设有若干个限位通孔，若干个限位通孔设置在主转盘254通孔外周，限位气缸253的气杆下压时对应的柔性材料发生形变而卡住限位通孔，进而卡住转盘254转动实现限位固定。

所述摆动机构251包括上摆动盘2511、下摆动盘2512以及连接块2513；所述上摆动盘2511与所述连接块2513可转动连接；所述下摆动盘2512与所述连接块2513可转动连接。

如此设置，使得抓取机构4的能够实现前、后、左、右多自由度的运动，方便所述操控支架43控制对断路器的搬运、摆放。

所述操控支架43上对称设有控制盒，使用时通过手按压控制盒的开关来控制抓取机构4的升降，以及搬运机构2的翻转操控方便，方便使用。

本实用新型的使用原理：进行取件时，手扶操控支架43，推动硬臂41绕着连接柱24转动，进而带动悬臂23绕着第二限位装置22转动，将工装治具44转到取料处，第一动力源3顶起搬运机构2使抓取机构4向下移动到断路器的上方，进行取料将断路器卡设在第一夹具442、第二夹具443之间，至此断路器取料完成；控制操控支架43的控制器，使第一动力源3的伸缩杆向下收缩，带动搬运机构2绕着立座12转动，使抓取机构4向上提升，再推动操控支架43移动，将断路器移动到待装配位置，操作操控支架43的控制器，使第二动力源42动作，推动工装治具44绕着硬臂41转动，断路器翻转一定角度后，再推动操作支架43移动，将断路器推入电力环网柜中进行装配。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本实用新型申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气动平衡机械手，其特征在于，该气动平衡机械手包括：立柱、搬运机构、第一动力源、和抓取机构；所述搬运机构设置在立柱顶部；所述第一动力源一端可转动连接立柱，且第一动力源的输出端与搬运机构铰接；所述抓取机构于所述搬运机构可转动连接；所述抓取机构包括硬臂、第二动力源、操控支架和工装治具；所述工装治具与所述硬臂可转动连接；所述操控支架通过紧固件固定设于硬臂上；所述第二动力源一端与硬臂连接，另一端与工装治具连接。

2.根据权利要求1所述的一种气动平衡机械手，其特征在于，所述工装治具包括支架、第一夹具和第二夹具；所述第一夹具和第二夹具均固定安装在支架上；所述第一夹具包括基板、加持手指以及压紧元件；所述加持手指对称设置在压紧元件两端；所述压紧元件固定在基板上。

3.根据权利要求2所述的一种气动平衡机械手，其特征在于，所述压紧元件为膜片气缸。

4.根据权利要求1所述的一种气动平衡机械手，其特征在于，所述第一动力源和第二动力源均采用气缸。

5.根据权利要求1所述的一种气动平衡机械手，其特征在于，所述立柱包括底座、立座和第一限位装置；所述第一限位装置一端连接底座，另一端连接立座。

6.根据权利要求1所述的一种气动平衡机械手，其特征在于，所述搬运机构包括四连杆机构、第二限位装置、悬臂、连接柱和第三限位装置；所述四连杆机构与所述悬臂之间通过第二限位装置连接；所述悬臂的另一端固定连接连接柱；所述第三限位装置固定设置在连接柱上。

7.根据权利要求6所述的一种气动平衡机械手，其特征在于，所述第三限位装置包括摆动机构、连接座、限位气缸和转盘；所述限位气缸与所述连接座固定连接；所述转盘固定设于连接座上；所述摆动机构设置在连接座底部。

8.根据权利要求7所述的一种气动平衡机械手，其特征在于，所述摆动机构包括上摆动盘、下摆动盘以及连接块；所述上摆动盘与所述连接块可转动连接；所述下摆动盘与所述连接块可转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种气动平衡机械手，其特征在于，所述操控支架上对称设有控制盒。

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