CN215548645U - 多功能机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能机械手，包括机械臂和执行机构，还包括转换连接机构，转换连接机构包括与机械臂的末端安装连接的第一连接件和与执行机构安装连接的第二连接件；第一连接件与机械臂的安装连接面为第一连接面，第二连接件与执行机构的安装连接面为第二连接面；第一连接面和第二连接面之间的夹角为锐角，且执行机构为液压锤；或者，第一连接面和第二连接面相垂直，且执行机构为液压锤；或者，第一连接面和第二连接面之间相平行，且执行机构为捞渣机构或夹持手。本实用新型需要使用不同的执行机构、以不同的位姿进行操作时，可以选用不同的转换连接机构，实现灵活的模块化以及机械臂的共用，降低了设备成本，提高了设备利用率和工作效率。

Description

多功能机械手

技术领域

本实用新型涉及一种冶金和铸造行业的感应电炉的多功能机械手装置。

背景技术

机械手装置在冶金领域已经得到了广泛的运用。由于现场都是大型设备，所以机械手装置通常采用安装在可行走的工程车辆上的机械臂，机械臂为液压驱动控制的多关节构型，末端安装有液压锤、捞渣机构等执行机构。

根据所要执行的工序不同，末端所安装的执行机构以及工作方向也各不相同。比如，在进行拆包操作时，需要液压锤保持水平状态，对铁水包冲击；进行拆炉衬操作时，需要控制液压锤竖直操作，给予炉衬一定的冲击。而在感应电炉中进行捞渣、夹料、夹持（如测温、取样），需要在机械臂的末端安装捞渣机构（通常是一个驱动箱带动两个合拢、张开的渣耙）或夹持手，且捞渣机构需要保持竖直状态。

另一方面，现有的机械臂大多只有2至3个自由度，在末端位置发生变化的同时，角度往往也会跟随发生变化。

综合以上两项因素，目前机械手末端的执行机构无法以恰当的位置姿态进行操作（位置合适了，但是角度方向不合适，无法兼顾）。这就使得不同的执行机构被迫各自安装在不同的工程车辆和机械臂上，设备成本大幅提高，利用率低。

实用新型内容

本实用新型提出了一种多功能机械手，其目的是：解决不同的工序操作中需要更换机械臂以满足位置和姿态要求的问题。

本实用新型技术方案如下：

一种多功能机械手，包括机械臂和执行机构，还包括转换连接机构，所述转换连接机构包括与机械臂的末端安装连接或固定一体的第一连接件和与执行机构安装连接或固定一体的第二连接件，所述第一连接件和第二连接件通过可拆卸方式相连接；

所述第一连接件与机械臂的安装连接面为第一连接面，所述第二连接件与执行机构的安装连接面为第二连接面；

所述第一连接面和第二连接面之间的夹角为锐角，且所述执行机构为液压锤；或者，所述第一连接面和第二连接面相垂直，且所述执行机构为液压锤；或者，所述第一连接面和第二连接面之间相平行，且所述执行机构为捞渣机构。

作为该机械手的进一步改进：所述第一连接件上设有竖直的第一连接板，第二连接件上设有竖直的第二连接板，所述第一连接板和第二连接板通过两只以上的销轴实现可拆卸连接，所述销轴为直销或锥销。

作为该机械手的进一步改进：所述锥销为两只，安装方向相反，各锥销的小端分别安装有挡圈。

作为该机械手的进一步改进：所述锥销为两只，安装方向相同，各锥销的小端分别安装有挡圈。

作为该机械手的进一步改进：所述第一连接板或第二连接板上开设有多余的销孔，以使第一连接件与第二连接件通过不同的销孔相连接从而实现第一连接面和第二连接面之间夹角的调整。

作为该机械手的进一步改进：所述转换连接机构还包括摆架，所述第一连接件和第二连接件通过销轴相连接，所述摆架的两端分别通过销轴与第一连接件及第二连接件相连接。

作为该机械手的进一步改进：所述第一连接件或第二连接件上开设有临时固定孔，用于在第一连接件和第二连接件直接通过销轴进行连接时固定所述摆架。

作为该机械手的进一步改进：所述第一连接件、第二连接件或摆架上开设有多余的销孔，以使第一连接件、第二连接件及摆架可以通过不同的销孔相互连接从而实现第一连接面和第二连接面的夹角的调整。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：（1）需要使用不同的执行机构、以不同的位姿进行操作时，可以选用不同的转换连接机构，实现灵活的模块化以及机械臂的共用，降低设备成本，提高设备利用率和工作效率；（2）采用锥销结构实现连接件之间的可拆卸式快速连接，且固定效果好，可以防止执行机构受力后摆动；（3）通过多余的销孔以及摆架，可以在不更换连接件的情况下实现角度的调整，减少了连接件的数量，提高了操作效率。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为实施例二的结构示意图；

图4为图1中B部分的局部放大图；

图5为实施例三的结构示意图；

图6为图1中C部分的局部放大图；

图7为锥销反向安装的结构示意图；

图8为锥销同向安装的结构示意图；

图9为实施例四中转换连接机构的摆架处于收起状态时的局部图；

图10为实施例四中转换连接机构的摆架处于展开状态时的局部图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

实施例一

如图1和2，包括安装在工程车辆上的机械臂1和通过转换连接机构2安装在机械臂1末端的执行机构。

本实施例中，所述执行机构为液压锤3，需要以水平姿态完成铁水包的拆包工作。

所述转换连接机构2包括与机械臂1的末端安装连接或固定一体的第一连接件2-1和与执行机构安装连接或固定一体的第二连接件2-3，所述第一连接件2-1和第二连接件2-3通过锥销2-2实现可拆卸方式相连接。

具体的，如图7和8，所述第一连接件2-1上设有两组竖直的第一连接板，第二连接件2-3上设有两组竖直的第二连接板，两个第一连接板的内侧分别与两个第二连接板的外侧一一对应接触。所述第一连接板和第二连接板通过两只锥销2-2实现可拆卸连接。如图7所示，两只锥销2-2安装方向可以是相反的，各锥销2-2的小端分别安装有挡圈2-4，这种结构受力比较均衡，当第一连接件2-1与第二连接件2-3有相互移动的趋势时，总有一只锥销2-2处于越来越紧的状态，但是安装稍微繁琐。如图8所示，两只锥形的安装方向也可以是相同的，各锥销2-2的小端分别安装有挡圈2-4，这种结构安装较为方便，但相对容易松动，固定效果略差。

进一步的，所述第一连接件2-1与机械臂1的安装连接面为第一连接面，所述第二连接件2-3与执行机构的安装连接面为第二连接面；且所述第一连接面和第二连接面之间的夹角为锐角。当所述机械臂1向前伸展，到达进行拆包的位置时，所述机械臂1的末端（即第一连接面）处倾斜向上。本实施例通过增加转换连接机构2，可使第二连接面处于竖直状态，从而可以将液压锤3的尾端之间与第二连接件2-3通过螺栓方式相连接，液压锤3保持水平状态。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，如图3和4，需要使用液压锤3拆炉衬，工作时，液压锤3要保持在竖直状态，其尾端安装面处于水平状态。而拆炉衬时，机械臂1需要收缩，其末端（即第一连接面）处于竖直的状态。这就需要完成竖直面到水平面的转换。

本实施例中，第二连接件2-3的结构更为复杂，其包括一个与第一连接件2-1的第一连接面相平行的立板，还包括一个作为第二连接面的平板，立板与平板垂直连接，且之间设有筋板，提高强度和刚度。液压锤3依然是尾端与第二连接件2-3相连接。相对于实施例一，本实施例通过更换转换连接机构2，巧妙地将液压锤3转换到竖直状态，方便进行拆炉衬操作。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于，如图5和6，需要使用捞渣机构4代替液压锤3，进行捞渣、夹取等操作。捞渣机构4的安装面通常设置在驱动箱的侧壁上，工作时处于竖直状态；而进行捞渣操作时，机械臂1需要收缩，其末端其末端（即第一连接面）也处于竖直的状态（与实施例二类似，只是大臂需要抬高）。这就需要完成竖直面到竖直面的转换。

本实施例中，第一连接件2-1的第一连接面和第二连接件2-3的第二连接面之间是相平行的。第二连接面与捞渣机构4的驱动箱的侧壁通过螺栓相连接，从而保证捞渣机构的位置与姿态满足工作要求。

进一步的，在实施例一至三中，可以将销孔的间距设计为固定值，使不同的第一连接件和第二连接件可以互相搭配使用，进一步减少部件的数量，降低成本，实现设备的模块化。

进一步的，在实施例一至三中，还可以在第一连接板或第二连接板上开设有多余的销孔，以使第一连接件2-1与第二连接件2-3通过不同的销孔相连接，从而实现第一连接面和第二连接面之间夹角的调整。

实施例四

本实施例与上述实施例的不同之处在于：所述转换连接机构2还包括摆架2-5，所述第一连接件2-1和第二连接件2-3通过销轴相连接，所述摆架2-5的两端用于分别通过销轴与第一连接件2-1及第二连接件2-3相连接（如图10）；同时，所述第一连接件2-1或第二连接件2-3上还开设有临时固定孔2-6，当第一连接件2-1和第二连接件2-3直接通过销轴进行连接时。可以通过临时固定孔2-6固定所述摆架2-5，防止其摆动（如图9）。

具体的，图9类似于实施例一，摆架2-5的左端通过一个销轴与第二连接件2-3转动连接，同时右端通过临时固定孔2-6和一个销轴将摆架2-5固定在第二连接件2-3上，第一连接件2-1和第二连接件2-3之间直接通过左侧的两个销轴实现固定连接。

当需要转换成类似于实施例二的状态时，如图10，拔下临时固定孔2-6中的销轴，摆架2-5仍通过位于左端的销孔（图10中处于摆架2-5的下端）与第二连接件2-3转动连接，同时断开第一连接件2-1与摆架2-5之间原来的销轴连接，转动摆架2-5，将原来与临时固定孔2-6相对应的销孔通过销轴与第一连接件2-1上空出的销孔连接起来，从而将执行机构转换成竖直状态。相对于实施例一至实施例二改变部件的变换方式，本实施例不需要加入新的部件，尤其是省去了带有肋板的连接件结构，省时省力。

同理，所述第一连接件2-1、第二连接件2-3或摆架2-5上可以开设有多余的销孔，以使第一连接件2-1、第二连接件2-3及摆架2-5可以通过不同的销孔相互连接从而实现第一连接面和第二连接面的夹角的调整。

Claims (8)

1.一种多功能机械手，包括机械臂（1）和执行机构，其特征在于：还包括转换连接机构（2），所述转换连接机构（2）包括与机械臂（1）的末端安装连接或固定一体的第一连接件（2-1）和与执行机构安装连接或固定一体的第二连接件（2-3），所述第一连接件（2-1）和第二连接件（2-3）通过可拆卸方式相连接；

所述第一连接件（2-1）与机械臂（1）的安装连接面为第一连接面，所述第二连接件（2-3）与执行机构的安装连接面为第二连接面；

所述第一连接面和第二连接面之间的夹角为锐角，且所述执行机构为液压锤（3）；或者，所述第一连接面和第二连接面相垂直，且所述执行机构为液压锤（3）；或者，所述第一连接面和第二连接面之间相平行，且所述执行机构为捞渣机构（4）。

2.如权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于：所述第一连接件（2-1）上设有竖直的第一连接板，第二连接件（2-3）上设有竖直的第二连接板，所述第一连接板和第二连接板通过两只以上的销轴实现可拆卸连接，所述销轴为直销或锥销（2-2）。

3.如权利要求2所述的多功能机械手，其特征在于：所述锥销（2-2）为两只，安装方向相反，各锥销（2-2）的小端分别安装有挡圈（2-4）。

4.如权利要求2所述的多功能机械手，其特征在于：所述锥销（2-2）为两只，安装方向相同，各锥销（2-2）的小端分别安装有挡圈（2-4）。

5.如权利要求2所述的多功能机械手，其特征在于：所述第一连接板或第二连接板上开设有多余的销孔，以使第一连接件（2-1）与第二连接件（2-3）通过不同的销孔相连接从而实现第一连接面和第二连接面之间夹角的调整。

6.如权利要求1所述的多功能机械手，其特征在于：所述转换连接机构（2）还包括摆架（2-5），所述第一连接件（2-1）和第二连接件（2-3）通过销轴相连接，所述摆架（2-5）的两端分别通过销轴与第一连接件（2-1）及第二连接件（2-3）相连接。

7.如权利要求6所述的多功能机械手，其特征在于：所述第一连接件（2-1）或第二连接件（2-3）上开设有临时固定孔（2-6），用于在第一连接件（2-1）和第二连接件（2-3）直接通过销轴进行连接时固定所述摆架（2-5）。

8.如权利要求6所述的多功能机械手，其特征在于：所述第一连接件（2-1）、第二连接件（2-3）或摆架（2-5）上开设有多余的销孔，以使第一连接件（2-1）、第二连接件（2-3）及摆架（2-5）可以通过不同的销孔相互连接从而实现第一连接面和第二连接面的夹角的调整。

Images