專利名稱：氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械手的改進(jìn)，具體地說是氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，適用于物件的搬運(yùn)和機(jī)床上卸工件、碼垛。
背景技術(shù)：
在機(jī)械制造領(lǐng)域，對(duì)于重物的搬運(yùn)和機(jī)床上卸工件、碼垛，通常采用行車、機(jī)械手來(lái)完成，機(jī)械手也有的稱平衡吊，這樣可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。目前所使用的機(jī)械手，包括底座、立柱、轉(zhuǎn)動(dòng)筒體、氣缸、主臂、副臂、起重桿、配重塊、抓手和控制箱構(gòu)成，立柱垂直的固定在底座上，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體設(shè)在立柱的上端，在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體上端的支撐桿上通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接上主臂，主臂的后端設(shè)有配重塊，主臂的前端通過銷軸連接上起重桿，在起重桿的下端連接上抓手，在主臂的上側(cè)通過兩端的銷軸固定上副臂，主臂和副臂及其兩端的連接架構(gòu)成四連桿結(jié)構(gòu)，控制箱固定在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體上，氣缸的座端活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體的下部， 氣缸的活塞桿端部通過滑動(dòng)套固定在主臂的中部；以世界名牌美國(guó)英格索蘭氣動(dòng)機(jī)械手為例，所使用的控制箱有兩個(gè)，一個(gè)安裝在立柱上，另一個(gè)安裝在抓手操縱盤上。使用時(shí)，通過控制箱上的控制按鈕進(jìn)行操作，可進(jìn)行物體的抓取或放下；當(dāng)使氣缸的活塞桿伸縮時(shí)，主臂的前端可升降，帶動(dòng)負(fù)載升降。這種機(jī)械手的不足在于由于起吊是通過控制箱上的控制按鈕來(lái)控制的，而且還必須通過兩個(gè)分離的控制箱，所以控制和操作均不方便，有時(shí)還會(huì)造成不安全因素，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供可克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，能夠近負(fù)載操作，不再通過控制箱上的控制按鈕操作，而且通過套在起重桿上的手持操縱管進(jìn)行操作，手持操縱管拉在什么位置，即可在什么位置懸停、使用安全，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是該氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，包括底座、立柱、轉(zhuǎn)動(dòng)筒體、氣缸、主臂、副臂、起重桿、配重塊、抓手和控制箱構(gòu)成，立柱垂直的固定在底座上，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體設(shè)在立柱的上端，在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體上端的支撐桿上通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接上主臂，主臂的后端設(shè)有配重塊，在起重桿的下端連接上抓手，在主臂的上側(cè)通過兩端的銷軸固定上副臂，主臂和副臂及其兩端的連接架構(gòu)成四連桿結(jié)構(gòu)，控制箱固定在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體上，氣缸的座端活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體的下部，氣缸的活塞桿端部通過滑動(dòng)套固定在主臂的中部，其特征在于在主臂和副臂外端的連接架上通過轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)固定上水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂，在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂上通過杠桿軸固定上“N”形杠桿，在“N”形杠桿的內(nèi)端設(shè)有壓力傳感器，在“N”形杠桿的外端通過擺軸和擺軸上的連接板連接上起重桿；在起重桿上套設(shè)手持操縱管，手持操縱管的上端側(cè)壁通過對(duì)稱連桿與水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂的端部連接。本實(shí)用新型還通過如下措施實(shí)施所述的壓力傳感器的氣管與控制箱相連接，壓力傳感器作用點(diǎn)處的壓力乘以至杠桿軸的力矩等于負(fù)載乘以擺軸至杠桿軸的力矩，從而使負(fù)載處于一種懸浮狀態(tài)，壓力傳感器固定在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂的底壁上，在壓力傳感器的外側(cè)設(shè)有殼體，壓力傳感器的伸縮施壓桿觸及“N”形杠桿的內(nèi)端上壁。在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂的外端固定上抓具調(diào)零彈簧，抓具調(diào)零彈簧的殼體固定在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂的外端部，抓具調(diào)零彈簧套在調(diào)節(jié)螺桿上，調(diào)節(jié)螺桿的下端觸及“N”形杠桿的上表面，在調(diào)節(jié)螺桿的上端設(shè)調(diào)節(jié)螺帽，調(diào)節(jié)螺桿的軸線和起重桿的軸線在一條直線上，通過調(diào)節(jié)螺桿的調(diào)整，使抓手作用于“N”形杠桿的重量為零。所述的立柱為一管體，內(nèi)腔為儲(chǔ)氣腔，在立柱的下端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣嘴，進(jìn)氣嘴通過輸氣管與氣泵連接。所述的抓手的結(jié)構(gòu)及其張合控制為現(xiàn)有技術(shù)，故不再多述。本實(shí)用新型的有益效果在于與目前使用的機(jī)械手相比，由于采用了氣動(dòng)自動(dòng)平衡，其控制箱只設(shè)一個(gè)，省去了抓手上的控制箱，且儲(chǔ)氣筒設(shè)在立柱內(nèi)，其操作為手持操縱桿操作，所以能夠近負(fù)載操作，不再通過控制箱上的控制按鈕操作，而且起重桿被拉在什么位置，即可在什么位置懸停，使用更加方便，操作安全，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)側(cè)視局剖示意圖。圖2為本實(shí)用新型的壓力傳感器裝配結(jié)構(gòu)局剖視放大示意圖。圖中1、底座；2、立柱；3、轉(zhuǎn)動(dòng)筒體；4、氣缸；5、主臂；6、副臂；7、起重桿；8、配重塊；9、抓手；10、控制箱；11、轉(zhuǎn)動(dòng)軸；12、銷軸；13、連接架；14、滑動(dòng)套；15、轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)；16、水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂；17、杠桿軸；18、“N”形杠桿；19、壓力傳感器；20、擺軸；21、連接板；22、手持操縱管；23、對(duì)稱連桿；24、氣管；25、抓具調(diào)零彈簧；26、調(diào)節(jié)螺桿；27、調(diào)節(jié)螺帽；28、殼體；29、 作用軸；30、進(jìn)氣嘴。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、2制作本實(shí)用新型。該氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，包括底座1、立柱2、轉(zhuǎn)動(dòng)筒體3、氣缸4、主臂5、副臂6、起重桿7、配重塊8、抓手9和控制箱10構(gòu)成，立柱2垂直的固定在底座1上，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體3設(shè)在立柱2的上端，在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體3上端的支撐桿上通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸11 連接上主臂5，主臂5的后端設(shè)有配重塊8，在起重桿7的下端連接上抓手9，在主臂5的上側(cè)通過兩端的銷軸12固定上副臂6，主臂5和副臂6及其兩端的連接架13構(gòu)成四連桿結(jié)構(gòu)，控制箱10固定在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體3上，氣缸4的座端活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體3的下部，氣缸4的活塞桿端部通過滑動(dòng)套14固定在主臂5的中部，其特征在于在主臂5和副臂6外端的連接架13上通過轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)15固定上水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂16，在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂16上通過杠桿軸17固定上 “N”形杠桿18，在“N”形杠桿18的內(nèi)端設(shè)有壓力傳感器19，在“N”形杠桿18的外端通過擺軸20和擺軸20上的連接板21連接上起重桿7 ；在起重桿7上套設(shè)手持操縱管22，手持操縱管22的上端側(cè)壁通過對(duì)稱連桿23與水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂16的端部連接，操作時(shí)，手持手持操縱管22，可繞轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)15水平轉(zhuǎn)動(dòng)，可使負(fù)載或抓手做小范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)需要上提或下降負(fù)載或抓手時(shí)，可上推或下拉手持操縱管22，無(wú)需觸動(dòng)起重桿7，由于負(fù)載與壓力傳感器19處于一種平衡狀態(tài)，所以這種操縱控制十分省力。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述的壓力傳感器19的氣管M與控制箱10相連接，壓力傳感器19作用點(diǎn)處的壓力乘以至杠桿軸17的力矩等于負(fù)載乘以擺軸20至杠桿軸17的力矩，從而使負(fù)載處于一種懸浮狀態(tài)，壓力傳感器19固定在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂16的底壁上， 在壓力傳感器19的外側(cè)設(shè)有殼體觀，壓力傳感器19的伸縮施壓桿四觸及“N”形杠桿18 的內(nèi)端上壁。在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂16的外端固定上抓具調(diào)零彈簧25，抓具調(diào)零彈簧25的殼體固定在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂16的外端部，抓具調(diào)零彈簧25套在調(diào)節(jié)螺桿沈上，調(diào)節(jié)螺桿沈的下端觸及 “N”形杠桿18的上表面，在調(diào)節(jié)螺桿沈的上端設(shè)調(diào)節(jié)螺帽27，調(diào)節(jié)螺桿沈的軸線和起重桿7的軸線在一條直線上，通過調(diào)節(jié)螺桿沈的調(diào)整，使抓手9作用于“N”形杠桿18的重量為零。所述的立柱2為一管體，內(nèi)腔為儲(chǔ)氣腔，在立柱2的下端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣嘴30，進(jìn)氣嘴30通過輸氣管與氣泵連接。所述的抓手9的結(jié)構(gòu)及其張合控制為現(xiàn)有技術(shù)，故不再多述。
權(quán)利要求1.氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，包括底座(1)、立柱O)、轉(zhuǎn)動(dòng)筒體(3)、氣缸、主臂(5)、 副臂(6)、起重桿(7)、配重塊(8)、抓手(9)和控制箱(10)構(gòu)成，立柱(2)垂直的固定在底座(1)上，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體C3)設(shè)在立柱O)的上端，在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體C3)上端的支撐桿上通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸(11)連接上主臂(5)，主臂(5)的后端設(shè)有配重塊(8)，在起重桿(7)的下端連接上抓手 (9)，在主臂(5)的上側(cè)通過兩端的銷軸(12)固定上副臂(6)，控制箱(10)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體(3)上，氣缸⑷的座端活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體⑶的下部，氣缸⑷的活塞桿端部通過滑動(dòng)套(14)固定在主臂(5)的中部，其特征在于在主臂(5)和副臂(6)外端的連接架(13) 上通過轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)(1 固定上水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂(16)，在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂(16)上通過杠桿軸(17)固定上 “N”形杠桿(18)，在“N”形杠桿(18)的內(nèi)端設(shè)有壓力傳感器(19)，在“N”形杠桿(18)的外端通過擺軸00)和擺軸00)上的連接板連接上起重桿(7)；在起重桿(7)上套設(shè)手持操縱管(22)，手持操縱管0 的上端側(cè)壁通過對(duì)稱連桿與水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂(16)的端部連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，其特征在于所述的壓力傳感器(19)的氣管04)與控制箱(10)相連接，壓力傳感器(19)作用點(diǎn)處的壓力乘以至杠桿軸(17)的力矩等于負(fù)載乘以擺軸OO)至杠桿軸(17)的力矩，壓力傳感器(19)固定在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂(16) 的底壁上，在壓力傳感器(19)的外側(cè)設(shè)有殼體( )，壓力傳感器(19)的伸縮施壓桿09) 觸及“N”形杠桿(18)的內(nèi)端上壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，其特征在于在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂(16)的外端固定上抓具調(diào)零彈簧(25)，抓具調(diào)零彈簧0 的殼體固定在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂(16)的外端部，抓具調(diào)零彈簧0 套在調(diào)節(jié)螺桿06)上，調(diào)節(jié)螺桿06)的下端觸及“N”形杠桿(18) 的上表面，在調(diào)節(jié)螺桿06)的上端設(shè)調(diào)節(jié)螺帽(27)，調(diào)節(jié)螺桿06)的軸線和起重桿(7)的軸線在一條直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，其特征在于所述的立柱( 為一管體， 內(nèi)腔為儲(chǔ)氣腔，在立柱O)的下端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣嘴(30)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，包括底座、固定在底座上的帶有儲(chǔ)氣腔的立柱、設(shè)在立柱上端的轉(zhuǎn)動(dòng)筒體、活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體下部的氣缸以及相連接的主臂、副臂、起重桿、配重塊、抓手和控制箱，其特征在于在主臂和副臂外端的連接架上通過轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)固定上水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂，在水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂上通過支撐軸固定上“N”形杠桿，在“N”形杠桿的內(nèi)端設(shè)有壓力傳感器，在“N”形杠桿的外端通過擺軸和擺軸上的連接板連接上起重桿；在起重桿上套設(shè)手持操縱管，手持操縱管的上端側(cè)壁通過對(duì)稱連桿與水平轉(zhuǎn)動(dòng)臂的端部連接。該氣動(dòng)自平衡式機(jī)械手，能夠通過手持操縱桿近負(fù)載操作，而且起重桿被拉在什么位置，即可在什么位置懸停，所以使用更加方便、安全。
文檔編號(hào)B25J19/02GK202147277SQ20112026212
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月23日
發(fā)明者王玉恒 申請(qǐng)人:萊蕪精瑞模具有限公司