CN216913831U

CN216913831U - 一种水平摆出机械手结构

Info

Publication number: CN216913831U
Application number: CN202123346650.6U
Authority: CN
Inventors: 郑刘江; 范福川; 何牧; 华振胜
Original assignee: Maxvision Technology Corp
Current assignee: Maxvision Technology Corp
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2022-07-08
Anticipated expiration: 2031-12-28

Abstract

本实用新型涉及一种水平摆出机械手结构，包括固定板、动力电缸、摆臂、L形臂、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、滑轨和滑块，还包括水平保持连杆组件，所述水平保持连杆组件包括上平衡连杆、下平衡连杆和中间连杆；所述上平衡连杆一端固定设置在所述第一轴上，另一端与所述中间连杆的一端铰接；所述下平衡连杆一端固定设置在所述第二轴上，另一端与所述中间连杆的一端铰接，其中，所述上平衡连杆、所述下平衡连杆、所述中间连杆和所述摆臂形成平行四边形的四连杆结构。本实用新型能更好地保证第一轴和第二轴保持绝对的相对静止，进而实现第二轴的水平保持动作，很好地解决了第二轴存在的晃动问题。

Description

一种水平摆出机械手结构

技术领域

本实用新型涉及机械机构技术领域，尤其涉及一种水平摆出机械手结构。

背景技术

专利号为202022068537.5、专利名称为“一种平移摆臂机构”的中国实用新型专利公开了一种平移摆臂机构，包括固定板、动力电缸、摆臂、L形臂、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、滑轨和滑块，所述滑轨固定在固定板上，所述滑块滑动设置在滑轨上，所述第一轴固定设置在滑块上，所述摆臂一端铰接在第一轴上，另一端为平移摆动端并设有第二轴，所述动力电缸尾端通过第三轴铰接在固定板上，所述L形臂的拐角处通过第四轴铰接在固定板上，所述L形臂的一端设有第五轴，另一端设有第六轴，所述L形臂的一端通过第五轴与动力电缸的气缸轴铰接，另一端通过第六轴铰接在摆臂的中部，所述第一轴和第六轴的轴间距为L1，所述第二轴和第六轴的轴间距为L2，所述第四轴和第六轴的轴间距为L3，其中，L1＝L2＝L3。

在该专利中，所述第一轴上还固定有第一同步轮，第二轴上固定设有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带连接。所述第一同步轮是通过四颗螺钉固定在第一轴上，属于固定同步轮，随第一轴做直线运动，同时自身会有一个小的摆动角度，同步带会绕第一同步轮转动，同步带会带动第二同步轮旋转，在摆臂摆动过程中，能保证第一同步轮和第二同步轮上任何点的相对位置不变，该特征通过1∶1的传动比能实现第二轴的水平保持动作。但由于同步带在受力时会产生一定的形变，导致第一轴和第二轴仍然会产生一个小幅度的相对转动，无法使得摆臂两端的第一轴和第二轴保持绝对的相对静止，进而无法实现第二轴(末端轴)的水平保持动作,第二轴(未端关节)存在晃动问题，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水平摆出机械手结构，能解决第二轴存在的晃动问题。

本实用新型是这样实现的：一种水平摆出机械手结构，包括固定板、动力电缸、摆臂、L形臂、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、滑轨和滑块，所述动力电缸带动摆臂下端水平摆动；还包括水平保持连杆组件，所述水平保持连杆组件包括上平衡连杆、下平衡连杆和中间连杆；所述上平衡连杆一端固定设置在所述第一轴上，另一端与所述中间连杆的一端铰接；所述下平衡连杆一端固定设置在所述第二轴上，另一端与所述中间连杆的一端铰接，其中，所述上平衡连杆、所述下平衡连杆、所述中间连杆和所述摆臂形成平行四边形的四连杆结构。

其中，所述水平摆出机械手结构还包括末端托盘，所述末端托盘固定设置在所述第二轴上。

其中，所述滑块上还固定设有滑板，所述第一轴通过螺栓固定在所述滑板上，所述第一轴的轴端面设有限位凸块，所述滑板上对应设有限位孔，所述限位凸块插入所述限位孔内，用于减小所述螺栓受到的剪切力。

其中，所述导轨的数量为二根，且并排布置，每一根所述导轨上安装有两个所述滑块，这四个所述滑块都与所述滑板固定连接，形成一体结构。

其中，所述上平衡连杆上设有轴孔，通过所述轴孔安装在所述第一轴上，并被螺栓锁紧在所述第一轴上，所述轴孔上设有双D型特征，所述第一轴上相应设有与所述双D型特征相配合的结构，用于保证所述上平衡连杆和所述第一轴无法相对转动。

其中，所述上平衡连杆上的所述轴孔内设有轴承，且设置有轴承端盖，所述上平衡连杆通过所述轴承端盖固定在所述轴承上。

其中，所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴和第六轴的转动处均设有轴承，并在轴承处设置轴承套环和轴承端盖，把轴承安装在轴承套环内，用轴承端盖把轴承固定在相应的轴上。

其中，所述动力电缸包括电机、缸体、电缸推杆、电缸转轴销和轴销端板，所述电缸推杆沿所述缸体的长度方向滑动，所述电机用于驱动所述电缸推杆的推出和缩回，所述电缸转轴销通过所述轴销端板固定于所述缸体尾端，所述电缸转轴销的另外一端与第三轴上的轴承配合，被轴销端板固定于轴承上。

其中，所述第三轴上套设有二个轴承，其中一个轴承设置在固定板的轴承孔内，该轴承孔外侧设有轴承端板，另一个轴承设置在轴承压板的轴承孔内，轴承压板固定在固定板上。

本实用新型的名称仍然可以叫做平移摆臂机构，但本申请人觉得叫做水平摆出机械手结构更为合适，所以进行了更名。

本实用新型的有益效果为：本实用新型不再采用同步带和同步轮的传动结构，而是设计了新的水平保持连杆组件，所述水平保持连杆组件中的上平衡连杆、下平衡连杆和中间连杆与摆臂共同形成一个平行四边形的四连杆结构，由于上平衡连杆、下平衡连杆、中间连杆和摆臂均为刚性零件，所述上平衡连杆和下平衡连杆的转动角度能保持完全一致，从而能更好地保证第一轴和第二轴保持绝对的相对静止，进而实现第二轴的水平保持动作，很好地解决了第二轴存在的晃动问题。

附图说明

图1是本实用新型所述水平摆出机械手结构实施例的立体图一；

图2是本实用新型所述水平摆出机械手结构实施例的立体图二；

图3是本实用新型所述水平摆出机械手结构实施例的后视图；

图4是本实用新型所述水平摆出机械手结构实施例的侧视图；

图5是本实用新型所述水平摆出机械手结构实施例的部分结构示意图；

图6是本实用新型所述水平摆出机械手结构实施例的部分结构阶梯剖示图；

图7是本实用新型所述第一轴与滑板和上平衡连杆配合关系示意图；

图8是本实用新型所述第一轴的结构示意图；

图9是本实用新型所述上平衡连杆的结构示意图。

其中，1、固定板；2、动力电缸；21、电机；22、缸体；23、电缸推杆；24、电缸转轴销；25、轴销端板；26、轴承压板；3、摆臂；4、L形臂；5、第一轴；51、限位凸块；6、第二轴；7、第三轴；8、第四轴；9、第五轴；10、第六轴；11、滑轨；12、滑块；13、水平保持连杆组件；131、上平衡连杆；1311、轴孔；1312、双D型特征；1313、凸台特征；132、下平衡连杆；133、中间连杆；14、末端托盘；15、滑板；151、限位孔；16、轴承；17、轴承套环；18、轴承端盖。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

作为本实用新型所述水平摆出机械手结构的实施例，如图1至图9所示，包括固定板1、动力电缸2、摆臂3、L形臂4、第一轴5、第二轴6、第三轴7、第四轴8、第五轴9、第六轴10、滑轨11和滑块12，所述滑轨11固定在所述固定板1上，所述滑块12滑动设置在所述滑轨11上，所述第一轴5固定设置在所述滑块12上，所述摆臂3一端铰接在所述第一轴5上，另一端为平移摆动端并设有所述第二轴6，所述动力电缸2尾端通过所述第三轴7铰接在所述固定板1上，所述L形臂4的拐角处通过所述第四轴8铰接在所述固定板1上，所述L形臂4的一端设有所述第五轴9，另一端设有所述第六轴10，所述L形臂4的一端通过所述第五轴9与所述动力电缸2的气缸轴铰接，另一端通过所述第六轴10铰接在所述摆臂3的中部，所述第一轴5和所述第六轴10的轴间距为L1，所述第二轴6和所述第六轴10的轴间距为L2，所述第四轴8和所述第六轴10的轴间距为L3，其中，L1＝L2＝L3，所述动力电缸2带动摆臂3下端水平摆动；还包括水平保持连杆组件13，所述水平保持连杆组件13包括上平衡连杆131、下平衡连杆132和中间连杆133；所述上平衡连杆131一端固定设置在所述第一轴5上，另一端与所述中间连杆133的一端铰接；所述下平衡连杆132一端固定设置在所述第二轴6上，另一端与所述中间连杆133的一端铰接，其中，所述上平衡连杆131、所述下平衡连杆132、所述中间连杆133和所述摆臂3形成平行四边形的四连杆结构。

本实用新型不再采用同步带和同步轮的传动结构，而是设计了新的水平保持连杆组件13，所述水平保持连杆组件13中的上平衡连杆131、下平衡连杆132和中间连杆133与摆臂3共同形成一个平行四边形的四连杆结构，由于上平衡连杆131、下平衡连杆132、中间连杆133和摆臂3均为刚性零件，所述上平衡连杆131和下平衡连杆132的转动角度能保持完全一致，从而能更好地保证第一轴5和第二轴6保持绝对的相对静止，进而实现第二轴6的水平保持动作，很好地解决了第二轴6存在的晃动问题。

在本实施例中，所述水平摆出机械手结构还包括末端托盘14，所述末端托盘14固定设置在所述第二轴6上(一般采用设置键槽结构加焊接方式，二者无法相对转动)，所述末端托盘14能始终保持水平状态，并跟随所述第二轴6做平移运动。所述末端托盘14主要用于与外部的功能部件(负载)进行连接，比如闸机的闸门等等。

在本实施例中，所述滑块12上还固定设有滑板15，所述第一轴5通过螺栓固定在所述滑板15上，二者通过平面实现装配定位，组装效率高，所述第一轴5的轴端面设有限位凸块51，所述滑板15上对应设有限位孔151，所述限位凸块51插入所述限位孔151内。在水平摆出机械手结构工作过程中，所述第一轴5与所述滑板15之间的旋转扭力较大，螺栓受到的剪切力较大，所述限位凸块51和所述限位孔151的配合结构能承担一部分的旋转扭力，从而有效减小了所述螺栓受到的剪切力，螺栓不易松动、损坏，机构更稳定，相应地，设置在所述第一轴5上的所述上平衡连杆131的水平保持能力也更强。

在本实施例中，所述导轨的数量为二根，且并排布置，每一根所述导轨上安装有两个所述滑块12，这四个所述滑块12都与所述滑板15固定连接(通过螺栓固定)，形成一体结构，共同沿导轨的长度方向上滑动，结构强度更好，能更好地抵抗负载产生的大倾覆力矩，保证直线导向效果。

在本实用新型中，所有的转动处和铰接处均可以设置轴承16，以减小转动产生的零件磨损，使转动更加顺畅，并设置轴承套环17和轴承端盖18，把轴承16安装在轴承套环17内，用轴承端盖18把轴承16固定在相应的转轴上。

在本实施例中，所述上平衡连杆131上设有轴孔1311，通过所述轴孔1311安装在所述第一轴5上，并被螺栓锁紧在第一轴5上，所述轴孔1311上设有双D型特征1312，所述第一轴5上相应设有与双D型特征1312相配合的结构，用于保证上平衡连杆131和第一轴5无法相对转动，即能实现所述上平衡连杆131始终保持水平。

在本实施例中，所述上平衡连杆131上还设有凸台特征1313，所述凸台特征1313可将摆臂3上端的轴承16压紧。所述下平衡连杆132与第二轴6之间设置有键槽结构，用于保证下平衡连杆132和第二轴6无法相对转动。

在本实施例中，所述上平衡连杆131上的所述轴孔内设有轴承，且设置有轴承端盖，所述上平衡连杆131通过所述轴承端盖固定在所述轴承上，旋转时运动更顺畅。

在本实施例中，所述第一轴5、第二轴6、第三轴7、第四轴8、第五轴9和第六轴10的转动处均设有轴承，并在轴承处设置轴承套环和轴承端盖，把轴承安装在轴承套环内，用轴承端盖把轴承固定在相应的轴上，轴承可以使各转轴旋转时运动更顺畅。

在本实施例中，所述动力电缸2包括电机21、缸体22、电缸推杆23、电缸转轴销24和轴销端板25，所述电缸推杆23沿所述缸体22的长度方向滑动，所述电机21用于驱动所述电缸推杆23的推出和缩回，所述电缸转轴销24通过所述轴销端板25固定于所述缸体22尾端，所述电缸转轴销24的另外一端与第三轴7上的轴承配合，被轴销端板固定于轴承上。所述第三轴7上套设有二个轴承，其中一个轴承设置在固定板1的轴承孔内，另一个轴承设置在轴承压板26的轴承孔内，轴承压板26固定在固定板1上。通过设置二个轴承，各部件转动时更顺畅，承载力更大。以上所述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之内。

Claims

1.一种水平摆出机械手结构，包括固定板、动力电缸、摆臂、L形臂、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、滑轨和滑块，所述动力电缸带动摆臂下端水平摆动；其特征在于，还包括水平保持连杆组件，所述水平保持连杆组件包括上平衡连杆、下平衡连杆和中间连杆；所述上平衡连杆一端固定设置在所述第一轴上，另一端与所述中间连杆的一端铰接；所述下平衡连杆一端固定设置在所述第二轴上，另一端与所述中间连杆的一端铰接，其中，所述上平衡连杆、所述下平衡连杆、所述中间连杆和所述摆臂形成平行四边形的四连杆结构。

2.根据权利要求1所述的水平摆出机械手结构，其特征在于，所述水平摆出机械手结构还包括末端托盘，所述末端托盘固定设置在所述第二轴上。

3.根据权利要求1所述的水平摆出机械手结构，其特征在于，所述滑块上还固定设有滑板，所述第一轴通过螺栓固定在所述滑板上，所述第一轴的轴端面设有限位凸块，所述滑板上对应设有限位孔，所述限位凸块插入所述限位孔内，用于减小所述螺栓受到的剪切力。

4.根据权利要求3所述的水平摆出机械手结构，其特征在于，所述滑轨的数量为二根，且并排布置，每一根所述滑轨上安装有两个所述滑块，这四个所述滑块都与所述滑板固定连接，形成一体结构。

5.根据权利要求1所述的水平摆出机械手结构，其特征在于，所述上平衡连杆上设有轴孔，通过所述轴孔安装在所述第一轴上，并被螺栓锁紧在所述第一轴上，所述轴孔上设有双D型特征，所述第一轴上相应设有与所述双D型特征相配合的结构，用于保证所述上平衡连杆和所述第一轴无法相对转动。

6.根据权利要求5所述的水平摆出机械手结构，其特征在于，所述上平衡连杆上的所述轴孔内设有轴承，且设置有轴承端盖，所述上平衡连杆通过所述轴承端盖固定在所述轴承上。

7.根据权利要求1所述的水平摆出机械手结构，其特征在于，所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴和第六轴的转动处均设有轴承，并在轴承处设置轴承套环和轴承端盖，把轴承安装在轴承套环内，用轴承端盖把轴承固定在相应的轴上。

8.根据权利要求7所述的水平摆出机械手结构，其特征在于，所述动力电缸包括电机、缸体、电缸推杆、电缸转轴销和轴销端板，所述电缸推杆沿所述缸体的长度方向滑动，所述电机用于驱动所述电缸推杆的推出和缩回，所述电缸转轴销通过所述轴销端板固定于所述缸体尾端，所述电缸转轴销的另外一端与第三轴上的轴承配合，被轴销端板固定于轴承上。

9.根据权利要求8所述的水平摆出机械手结构，其特征在于，所述第三轴上套设有二个轴承，其中一个轴承设置在固定板的轴承孔内，另一个轴承设置在轴承压板的轴承孔内，轴承压板固定在固定板上。