一種新型氣動機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型氣動機械手，屬于工業(yè)機器人【技術領域】。本發(fā)明包括底座、機械手手臂、機械手手爪三大部件；其中底座與機械手手臂通過內六角螺釘Ⅰ連接在一起，機械手手臂與機械手手爪通過連接螺栓連接為一體。本發(fā)明機械手手爪具有四個自由度、結構輕巧能夠迅速響應控制命令，提高工作精度和生產效率；負載能力強，工作過程安全可靠；機械手末端執(zhí)行裝置與工件接觸處嵌有聚酯橡膠墊，能夠很好地保護工件的表面；末端執(zhí)行器機械手手爪的姿態(tài)控制采用一種串聯(lián)平行四桿機構替代了姿態(tài)控制伺服系統(tǒng)，提高了工作精度，機械手更加便于控制。
【專利說明】一種新型氣動機械手
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型氣動機械手，屬于工業(yè)機器人【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發(fā)展與進步，在各行各業(yè)都開始大量的采用流水線高度自動化生產，因此，越來越多的工業(yè)機器人被應用在流水線車間參與生產，而機械手在流水線成產上占著絕大比例，例如目前各種搬用機械手、焊接機械手、汽車噴漆機械手等等，由于這些自動化的機械手的大量應用使得企業(yè)的生產效率成倍的提高，產品加工質量也得到質的飛越。使得企業(yè)的效益迅速增長，使得社會快速的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高。
[0003]現(xiàn)有的大量機械手由于末端執(zhí)行機構要隨著機械臂連桿的運動來控制執(zhí)行機構的運行姿態(tài)，因此就需要除了各關節(jié)驅動需伺服電機外還得加執(zhí)行機構姿態(tài)控制電機?？刂平Y構復雜，控制量數(shù)量增多就必定會降低精度，降低系統(tǒng)的可靠性。
[0004]本發(fā)明是一種采用伺服驅動結合氣動裝置驅動的新型機械手，其針對末端執(zhí)行器的姿態(tài)控制采用一種串聯(lián)平行四桿機構，該機構使得機械手末端執(zhí)行器姿態(tài)始終處于水平工作姿態(tài)。此外，氣動裝置驅動安全可靠、綠色環(huán)保。克服了傳統(tǒng)伺服驅動方式手臂結構復雜，控制精度要求高的缺點。機械手采用四個自由度控制，結構輕巧利于快速響應，提高了執(zhí)行速率。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提供了一種新型氣動機械手，以用于解決傳統(tǒng)伺服機械手控制結構復雜、控制精度要求高、可靠性低的問題。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:一種新型氣動機械手，包括底座1、機械手手臂3、機械手手爪5三大部件；其中底座I與機械手手臂3通過內六角螺釘I 2連接在一起，機械手手臂3與機械手手爪5通過連接螺栓4連接為一體。
[0007]所述底座I包括伺服電機6、驅動齒輪7、底座體8、鎖緊螺母I 9、大齒輪10、軸套
11、推力軸承12、定位隔套13、旋轉主軸14、角接觸軸承15、軸承端蓋I 16 ;其中伺服電機6通過螺紋連接安裝在底座體8上，驅動齒輪7套裝于伺服電機6的驅動軸端，推力軸承12裝于底座體8上孔腔內，定位隔套13裝于推力軸承12上方，角接觸軸承15裝于定位隔套13上方，旋轉主軸14裝于推力軸承12與角接觸軸承15內孔并定位，軸承端蓋I 16裝于角接觸軸承15上方并對旋轉主軸14進一步固定，安裝軸套11于推力軸承12正下方，安裝大齒輪10于旋轉主軸14下軸端并通過軸套11進行軸向定位，安裝鎖緊螺母I 9于旋轉主軸14上并對大齒輪10進行軸向鎖緊固定。
[0008]所述機械手手臂3包括旋轉座下蓋17、鉸銷I 18、旋轉座上蓋19、內六角螺釘II 20、大臂驅動氣缸21、機械手大臂22、鉸銷II 23、鉸銷III 24、小臂驅動氣缸25、平衡拉桿26、鉸銷IV 27、鉸銷V 28、拉桿連接板29、小臂轉軸30、軸承端蓋II 31、鉸銷VI 32、平行拉桿33、機械手小臂34、鉸銷VII35、機械手連接桿I 36、手爪固定環(huán)I 37、手爪固定環(huán)II 38、機械手連接桿II 39、鉸銷VDI 40、軸承端蓋III 41、大臂主軸42、鉸銷IX 43、大臂軸承44、小臂軸承45 ;其中旋轉座下蓋17上安裝鉸銷I 18，安裝大臂驅動氣缸21于鉸銷I 18上，安裝一對大臂軸承44臺階定位到大臂主軸42，安裝機械手大臂22于大臂主軸42上，大臂主軸42的軸中心與旋轉座下蓋17槽中心面重合，大臂主軸42左右安裝一對軸承端蓋III41，安裝旋轉座上蓋19于旋轉座下蓋17上方，通過一組內六角螺釘II 20連接緊固二者，安裝大臂驅動氣缸21活塞端部耳環(huán)于機械手大臂22中部槽孔并通過鉸銷II 23鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25尾部耳環(huán)于機械手大臂22中部小槽孔并通過鉸銷III 24鉸接裝配，安裝平衡拉桿26于旋轉座上蓋19并通過鉸銷IX 43鉸接裝配，安裝一對拉桿連接板29及機械手小臂34于機械手大臂22端部槽中并通過小臂轉軸30鉸接裝配，同時安裝一對小臂軸承45及軸承端蓋II 31于小臂轉軸30兩端臺階軸上并進行定位，安裝平衡拉桿26于拉桿連接板29上并通過鉸銷V 28鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25活塞端部耳環(huán)于機械手小臂34尾部槽中并通過鉸銷IV 27鉸接裝配，安裝平行拉桿33于拉桿連接板29并與鉸銷VI 32鉸接裝配，安裝機械手連接桿I 36在平行拉桿33尾部并通過鉸銷VII 35鉸接裝配，手爪固定環(huán)I 37與機械手連接桿I 36配對安裝，安裝機械手連接桿II 39在機械手小臂34端部并通過鉸銷珊40鉸接裝配，手爪固定環(huán)II 38與機械手連接桿II 39配對安裝。
[0009]所述機械手手爪5包括手爪驅動氣缸46、手爪連接座47、推拉桿48、推拉頭49、鎖緊墊50、鎖緊螺母II 51、手爪安裝座52、聚酯橡膠墊53、鉸銷X 54、鉸銷XI 55、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57、機械手指節(jié)58、鉸銷ΧΠ 59、鉸銷XIII 60、鉸銷XIV 61、鉸鏈62、安裝套筒63、松弛彈簧64、接頭座65、手爪驅動氣缸活塞桿66 ;其中手爪驅動氣缸46安裝在手爪連接座47上，手爪驅動氣缸活塞桿66與推拉桿48通過接頭座65連接；安裝套筒63位于接頭座65外部，松弛彈簧64安裝于安裝套筒63內并同時與推拉桿48及安裝套筒63接觸；推拉頭49裝于推拉桿48下端并通過鎖緊墊50及鎖緊螺母II 51將其緊固在推拉桿48上，安裝三個鉸鏈62于推拉頭49上并通過鉸銷XIV 61鉸接安裝，安裝手爪安裝座52于手爪連接座47上，安裝三個機械手指節(jié)58于手爪安裝座52并通過鉸銷XIII 60鉸接安裝，安裝三個機械手副指節(jié)57于手爪安裝座52并通過鉸銷ΧΠ 59鉸接安裝，連接三個機械手卡爪56并通過鉸銷X 54及鉸銷XI 55分別與機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58鉸接安裝，聚酯橡膠墊53貼于機械手卡爪56的工作面。
[0010]所述機械手手臂3、機械手手爪5可實現(xiàn)工件轉動角度為0°?360°。
[0011]所述拉桿連接板29、平行拉桿33、機械手小臂34通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構。
[0012]所述機械手連接桿I 36、機械手連接桿II 39在機械手工作時始終保持水平姿態(tài)。
[0013]所述手爪安裝座52、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構，用于控制機械手手爪5運行姿態(tài)。
[0014]所述機械手卡爪56工作面在機械手工作時始終保持豎直姿態(tài)。
[0015]本發(fā)明的工作原理是:
底座I之伺服電機6驅動通過齒輪傳動，驅動機械手手臂3并帶動機械手手爪5及工件在360°范圍內轉動，同時通過大臂驅動氣缸21，小臂驅動氣缸25，帶動機械手大臂22、機械手小臂34繞鉸銷轉動，使末端執(zhí)行裝置可在水平及豎直方向移動。其具體實現(xiàn)過程如下:底座I之伺服電機6接受系統(tǒng)指令，通過驅動齒輪7驅動大齒輪10，帶動旋轉主軸14轉動，進而帶動連接在旋轉主軸14上的機械手手臂3、機械手手爪5實現(xiàn)工件轉動角度為0°?360° ;大臂驅動氣缸21活塞桿伸出時，驅動機械手大臂22并帶動相關部件繞大臂主軸42順時針旋轉，并實現(xiàn)末端執(zhí)行裝置沿水平及豎直方向向下向外圍移動，相反地，大臂驅動氣缸21活塞桿收縮時，末端執(zhí)行裝置沿水平及豎直方向向上向中心移動；同理，小臂驅動氣缸25活塞桿伸出時，驅動機械手小臂34并帶動相關部件繞小臂轉軸30順時針旋轉，并實現(xiàn)末端執(zhí)行裝置沿水平及豎直方向向下向外圍移動，相反地，小臂驅動氣缸25活塞桿收縮時，末端執(zhí)行裝置沿水平及豎直方向向上向中心移動；手爪驅動氣缸46之手爪驅動氣缸活塞桿66向下驅動推拉桿48，帶動鉸鏈62推動機械手指節(jié)58圍繞鉸銷XIII 60旋轉，從而夾緊工件，反之松開工件。其中，平衡拉桿26的作用是實現(xiàn)機械手大臂22及機械手小臂34的運動同步。
[0016]機械手工作過程:初始工位一伺服電機驅動機械手手爪旋轉到指定工位上方一機械手手爪張開一氣缸驅動機械手手臂下降一機械手手爪合攏夾持工件一氣缸驅動機械手手臂上升一伺服電機驅動機械手手爪旋轉到目標工位上方一氣缸驅動機械手手臂下降一機械手手爪張開放下工件一氣缸驅動機械手手臂上升一伺服電機驅動機械手手爪旋轉至初始工位。
[0017]因此，末端執(zhí)行裝置可到達其有效工作范圍內的任意一個地方完成搬運工作。
[0018]一種可具體的工作方案為:將機械手的底座I安裝在兩工業(yè)流水線之間負責把某目標工件從當前流水線的搬運到另一條流水線。
[0019]當目標工件到達始發(fā)區(qū)域后，底座I之伺服電機6接受系統(tǒng)指令，通過驅動齒輪7驅動大齒輪10，帶動旋轉主軸14轉動，進而帶動連接在旋轉主軸14上的機械手手臂3、機械手手爪5實現(xiàn)工件旋轉至始發(fā)區(qū)域目標工件上方；大臂驅動氣缸21活塞桿伸出，驅動機械手大臂22并帶動相關部件繞大臂主軸42順時針旋轉，同時小臂驅動氣缸25活塞桿伸出，驅動機械手小臂34并帶動相關部件繞小臂轉軸30順時針旋轉，機械手手爪5 (手爪張開)下降至始發(fā)區(qū)域目標工件上方抓取位置；手爪驅動氣缸46之手爪驅動氣缸活塞桿66向下驅動推拉桿48，帶動鉸鏈62推動機械手指節(jié)58圍繞鉸銷XIII 60旋轉，從而夾緊工件；大臂驅動氣缸21活塞桿收縮，驅動機械手大臂22并帶動相關部件繞大臂主軸42逆時針旋轉，同時小臂驅動氣缸25活塞桿收縮，驅動機械手小臂34并帶動相關部件繞小臂轉軸30逆時針旋轉，機械手手爪5 (手爪夾緊)上升至始發(fā)區(qū)域目標工件上方安全位置；底座I之伺服電機6接受系統(tǒng)指令，通過驅動齒輪7驅動大齒輪10，帶動旋轉主軸14轉動，進而帶動連接在旋轉主軸14上的機械手手臂3、機械手手爪5實現(xiàn)工件旋轉至目標區(qū)域上方；大臂驅動氣缸21活塞桿伸出，驅動機械手大臂22并帶動相關部件繞大臂主軸42順時針旋轉，同時小臂驅動氣缸25活塞桿伸出，驅動機械手小臂34并帶動相關部件繞小臂轉軸30順時針旋轉，機械手手爪5下降至目標區(qū)域上方安全位置；手爪驅動氣缸46之手爪驅動氣缸活塞桿66向上驅動推拉桿48，帶動鉸鏈62推動機械手指節(jié)58圍繞鉸銷XIII 60旋轉，從而松弛放開工件；大臂驅動氣缸21活塞桿收縮，驅動機械手大臂22并帶動相關部件繞大臂主軸42逆時針旋轉，同時小臂驅動氣缸25活塞桿收縮，驅動機械手小臂34并帶動相關部件繞小臂轉軸30逆時針旋轉，機械手手爪5 (手爪夾緊)上升至目標區(qū)域上方安全位置；底座I之伺服電機6接受系統(tǒng)指令，通過驅動齒輪7驅動大齒輪10，帶動旋轉主軸14轉動，進而帶動連接在旋轉主軸14上的機械手手臂3、機械手手爪5旋轉至始發(fā)區(qū)域目標工件上方安全位置等待下一次工作指令；依上述過程循環(huán)操作不斷的將目標工件從當前流水線搬到另一流水線。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
1、機械手手爪具有四個自由度、結構輕巧能夠迅速響應控制命令，提高工作精度和生
產效率。
[0021]2、機械臂采用氣動裝置，其負載能力強，工作過程安全可靠。
[0022]3、機械手末端執(zhí)行裝置與工件接觸處嵌有聚酯橡膠墊，能夠很好地保護工件的表面。
[0023]4、末端執(zhí)行器機械手手爪的姿態(tài)控制采用一種串聯(lián)平行四桿機構替代了姿態(tài)控制伺服系統(tǒng)，提高了工作精度，機械手更加便于控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明總圖軸測圖；
圖2為本發(fā)明總圖正視圖；
圖3為本發(fā)明機械手手臂與機械手手爪連接示意圖；
圖4為本發(fā)明底座結構示意圖；
圖5為本發(fā)明機械手手臂裝配示意圖；
圖6為本發(fā)明機械手手臂裝配剖面A-A圖；
圖7為本發(fā)明機械手手臂裝配剖面B-B圖；
圖8為本發(fā)明機械手手爪裝配示意圖；
圖中各標號:1為底座、2為內六角螺釘1、3為機械手手臂、4為連接螺栓、5為機械手手爪、6為伺服電機、7為驅動齒輪、8為底座體、9為鎖緊螺母1、10為大齒輪、11為軸套、12為推力軸承、13為定位隔套、14為旋轉主軸、15為角接觸軸承、16為軸承端蓋1、17為旋轉座下蓋、18為鉸銷1、19為旋轉座上蓋、20為內六角螺釘I1、21為大臂驅動氣缸、22為機械手大臂、23為鉸銷11、24為鉸銷111、25為小臂驅動氣缸、26為平衡拉桿、27為鉸銷IV、28為鉸銷V、29為拉桿連接板、30為小臂轉軸、31為軸承端蓋11、32為鉸銷V1、33為平行拉桿、34為機械手小臂、35為鉸銷ΥΠ、36為機械手連接桿1、37為手爪固定環(huán)1、38為手爪固定環(huán)I1、39為機械手連接桿I1、40為鉸銷珊、41為軸承端蓋111、42為大臂主軸、43為鉸銷IX、44為大臂軸承、45為小臂軸承、46為手爪驅動氣缸、47為手爪連接座、48為推拉桿、49為推拉頭、50為鎖緊墊、51為鎖緊螺母11、52為手爪安裝座、53為聚酯橡膠墊、54為鉸銷Χ、55為鉸銷ΧΙ、56為機械手卡爪、57為機械手副指節(jié)、58為機械手指節(jié)、59為鉸銷ΧΠ、60為鉸銷ΧΙΙΚ61為鉸銷XIV、62為鉸鏈、63為安裝套筒、64為松弛彈簧、65為接頭座、66為手爪驅動氣缸活塞桿。
【具體實施方式】
[0025]實施例1:如圖1-8所示，一種新型氣動機械手，包括底座1、機械手手臂3、機械手手爪5三大部件；其中底座I與機械手手臂3通過內六角螺釘I 2連接在一起，機械手手臂3與機械手手爪5通過連接螺栓4連接為一體。
[0026]所述底座I包括伺服電機6、驅動齒輪7、底座體8、鎖緊螺母I 9、大齒輪10、軸套11、推力軸承12、定位隔套13、旋轉主軸14、角接觸軸承15、軸承端蓋I 16 ;其中伺服電機6通過螺紋連接安裝在底座體8上，驅動齒輪7套裝于伺服電機6的驅動軸端，推力軸承12裝于底座體8上孔腔內，定位隔套13裝于推力軸承12上方，角接觸軸承15裝于定位隔套13上方，旋轉主軸14裝于推力軸承12與角接觸軸承15內孔并定位，軸承端蓋I 16裝于角接觸軸承15上方并對旋轉主軸14進一步固定，安裝軸套11于推力軸承12正下方，安裝大齒輪10于旋轉主軸14下軸端并通過軸套11進行軸向定位，安裝鎖緊螺母I 9于旋轉主軸14上并對大齒輪10進行軸向鎖緊固定。
[0027]所述機械手手臂3包括旋轉座下蓋17、鉸銷I 18、旋轉座上蓋19、內六角螺釘
II20、大臂驅動氣缸21、機械手大臂22、鉸銷II 23、鉸銷III 24、小臂驅動氣缸25、平衡拉桿26、鉸銷IV 27、鉸銷V 28、拉桿連接板29、小臂轉軸30、軸承端蓋II 31、鉸銷VI 32、平行拉桿33、機械手小臂34、鉸銷VII35、機械手連接桿I 36、手爪固定環(huán)I 37、手爪固定環(huán)II 38、機械手連接桿II 39、鉸銷VDI 40、軸承端蓋III 41、大臂主軸42、鉸銷IX 43、大臂軸承44、小臂軸承45 ;其中旋轉座下蓋17上安裝鉸銷I 18，安裝大臂驅動氣缸21于鉸銷I 18上，安裝一對大臂軸承44臺階定位到大臂主軸42，安裝機械手大臂22于大臂主軸42上，大臂主軸42的軸中心與旋轉座下蓋17槽中心面重合，大臂主軸42左右安裝一對軸承端蓋III41，安裝旋轉座上蓋19于旋轉座下蓋17上方，通過一組內六角螺釘II 20連接緊固二者，安裝大臂驅動氣缸21活塞端部耳環(huán)于機械手大臂22中部槽孔并通過鉸銷II 23鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25尾部耳環(huán)于機械手大臂22中部小槽孔并通過鉸銷III 24鉸接裝配，安裝平衡拉桿26于旋轉座上蓋19并通過鉸銷IX 43鉸接裝配，安裝一對拉桿連接板29及機械手小臂34于機械手大臂22端部槽中并通過小臂轉軸30鉸接裝配，同時安裝一對小臂軸承45及軸承端蓋II 31于小臂轉軸30兩端臺階軸上并進行定位，安裝平衡拉桿26于拉桿連接板29上并通過鉸銷V 28鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25活塞端部耳環(huán)于機械手小臂34尾部槽中并通過鉸銷IV 27鉸接裝配，安裝平行拉桿33于拉桿連接板29并與鉸銷VI 32鉸接裝配，安裝機械手連接桿I 36在平行拉桿33尾部并通過鉸銷VII 35鉸接裝配，手爪固定環(huán)I 37與機械手連接桿I 36配對安裝，安裝機械手連接桿II 39在機械手小臂34端部并通過鉸銷珊40鉸接裝配，手爪固定環(huán)II 38與機械手連接桿II 39配對安裝。
[0028]所述機械手手爪5包括手爪驅動氣缸46、手爪連接座47、推拉桿48、推拉頭49、鎖緊墊50、鎖緊螺母II 51、手爪安裝座52、聚酯橡膠墊53、鉸銷X 54、鉸銷XI 55、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57、機械手指節(jié)58、鉸銷ΧΠ 59、鉸銷XIII 60、鉸銷XIV 61、鉸鏈62、安裝套筒63、松弛彈簧64、接頭座65、手爪驅動氣缸活塞桿66 ;其中手爪驅動氣缸46安裝在手爪連接座47上，手爪驅動氣缸活塞桿66與推拉桿48通過接頭座65連接；安裝套筒63位于接頭座65外部，松弛彈簧64安裝于安裝套筒63內并同時與推拉桿48及安裝套筒63接觸；推拉頭49裝于推拉桿48下端并通過鎖緊墊50及鎖緊螺母II 51將其緊固在推拉桿48上，安裝三個鉸鏈62于推拉頭49上并通過鉸銷XIV 61鉸接安裝，安裝手爪安裝座52于手爪連接座47上，安裝三個機械手指節(jié)58于手爪安裝座52并通過鉸銷XIII60鉸接安裝，安裝三個機械手副指節(jié)57于手爪安裝座52并通過鉸銷ΧΠ 59鉸接安裝，連接三個機械手卡爪56并通過鉸銷X 54及鉸銷XI 55分別與機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58鉸接安裝，聚酯橡膠墊53貼于機械手卡爪56的工作面。
[0029]所述機械手手臂3、機械手手爪5可實現(xiàn)工件轉動角度為0° (即360° )。[0030]所述拉桿連接板29、平行拉桿33、機械手小臂34通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構。
[0031]所述機械手連接桿I 36、機械手連接桿II 39在機械手工作時始終保持水平姿態(tài)。
[0032]所述手爪安裝座52、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構，用于控制機械手手爪5運行姿態(tài)。
[0033]所述機械手卡爪56工作面在機械手工作時始終保持豎直姿態(tài)。
[0034]實施例2:如圖1-8所示，一種新型氣動機械手，包括底座1、機械手手臂3、機械手手爪5三大部件；其中底座I與機械手手臂3通過內六角螺釘I 2連接在一起，機械手手臂3與機械手手爪5通過連接螺栓4連接為一體。
[0035]所述底座I包括伺服電機6、驅動齒輪7、底座體8、鎖緊螺母I 9、大齒輪10、軸套11、推力軸承12、定位隔套13、旋轉主軸14、角接觸軸承15、軸承端蓋I 16 ;其中伺服電機6通過螺紋連接安裝在底座體8上，驅動齒輪7套裝于伺服電機6的驅動軸端，推力軸承12裝于底座體8上孔腔內，定位隔套13裝于推力軸承12上方，角接觸軸承15裝于定位隔套13上方，旋轉主軸14裝于推力軸承12與角接觸軸承15內孔并定位，軸承端蓋I 16裝于角接觸軸承15上方并對旋轉主軸14進一步固定，安裝軸套11于推力軸承12正下方，安裝大齒輪10于旋轉主軸14下軸端并通過軸套11進行軸向定位，安裝鎖緊螺母I 9于旋轉主軸14上并對大齒輪10進行軸向鎖緊固定。
[0036]所述機械手手臂3包括旋轉座下蓋17、鉸銷I 18、旋轉座上蓋19、內六角螺釘II 20、大臂驅動氣缸21、機械手大臂22、鉸銷II 23、鉸銷III 24、小臂驅動氣缸25、平衡拉桿26、鉸銷IV 27、鉸銷V 28、拉桿連接板29、小臂轉軸30、軸承端蓋II 31、鉸銷VI 32、平行拉桿33、機械手小臂34、鉸銷VII35、機械手連接桿I 36、手爪固定環(huán)I 37、手爪固定環(huán)II 38、機械手連接桿II 39、鉸銷VDI 40、軸承端蓋III 41、大臂主軸42、鉸銷IX 43、大臂軸承44、小臂軸承45 ;其中旋轉座下蓋17上安裝鉸銷I 18，安裝大臂驅動氣缸21于鉸銷I 18上，安裝一對大臂軸承44臺階定位到大臂主軸42，安裝機械手大臂22于大臂主軸42上，大臂主軸42的軸中心與旋轉座下蓋17槽中心面重合，大臂主軸42左右安裝一對軸承端蓋III41，安裝旋轉座上蓋19于旋轉座下蓋17上方，通過一組內六角螺釘II 20連接緊固二者，安裝大臂驅動氣缸21活塞端部耳環(huán)于機械手大臂22中部槽孔并通過鉸銷II 23鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25尾部耳環(huán)于機械手大臂22中部小槽孔并通過鉸銷III 24鉸接裝配，安裝平衡拉桿26于旋轉座上蓋19并通過鉸銷IX 43鉸接裝配，安裝一對拉桿連接板29及機械手小臂34于機械手大臂22端部槽中并通過小臂轉軸30鉸接裝配，同時安裝一對小臂軸承45及軸承端蓋II 31于小臂轉軸30兩端臺階軸上并進行定位，安裝平衡拉桿26于拉桿連接板29上并通過鉸銷V 28鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25活塞端部耳環(huán)于機械手小臂34尾部槽中并通過鉸銷IV 27鉸接裝配，安裝平行拉桿33于拉桿連接板29并與鉸銷VI 32鉸接裝配，安裝機械手連接桿I 36在平行拉桿33尾部并通過鉸銷VII 35鉸接裝配，手爪固定環(huán)I 37與機械手連接桿I 36配對安裝，安裝機械手連接桿II 39在機械手小臂34端部并通過鉸銷珊40鉸接裝配，手爪固定環(huán)II 38與機械手連接桿II 39配對安裝。
[0037]所述機械手手爪5包括手爪驅動氣缸46、手爪連接座47、推拉桿48、推拉頭49、鎖緊墊50、鎖緊螺母II 51、手爪安裝座52、聚酯橡膠墊53、鉸銷X 54、鉸銷XI 55、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57、機械手指節(jié)58、鉸銷ΧΠ 59、鉸銷XIII 60、鉸銷XIV 61、鉸鏈62、安裝套筒63、松弛彈簧64、接頭座65、手爪驅動氣缸活塞桿66 ;其中手爪驅動氣缸46安裝在手爪連接座47上，手爪驅動氣缸活塞桿66與推拉桿48通過接頭座65連接；安裝套筒63位于接頭座65外部，松弛彈簧64安裝于安裝套筒63內并同時與推拉桿48及安裝套筒63接觸；推拉頭49裝于推拉桿48下端并通過鎖緊墊50及鎖緊螺母II 51將其緊固在推拉桿48上，安裝三個鉸鏈62于推拉頭49上并通過鉸銷XIV 61鉸接安裝，安裝手爪安裝座52于手爪連接座47上，安裝三個機械手指節(jié)58于手爪安裝座52并通過鉸銷XIII 60鉸接安裝，安裝三個機械手副指節(jié)57于手爪安裝座52并通過鉸銷ΧΠ 59鉸接安裝，連接三個機械手卡爪56并通過鉸銷X 54及鉸銷XI 55分別與機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58鉸接安裝，聚酯橡膠墊53貼于機械手卡爪56的工作面。
[0038]所述機械手手臂3、機械手手爪5可實現(xiàn)工件轉動角度為120°。
[0039]所述拉桿連接板29、平行拉桿33、機械手小臂34通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構。
[0040]所述機械手連接桿I 36、機械手連接桿II 39在機械手工作時始終保持水平姿態(tài)。
[0041]所述手爪安裝座52、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構，用于控制機械手手爪5運行姿態(tài)。
[0042]所述機械手卡爪56工作面在機械手工作時始終保持豎直姿態(tài)。
[0043]實施例3:如圖1-8所示，一種新型氣動機械手，包括底座1、機械手手臂3、機械手手爪5三大部件；其中底座I與機械手手臂3通過內六角螺釘I 2連接在一起，機械手手臂3與機械手手爪5通過連接螺栓4連接為一體。
[0044]所述底座I包括伺服電機6、驅動齒輪7、底座體8、鎖緊螺母I 9、大齒輪10、軸套11、推力軸承12、定位隔套13、旋轉主軸14、角接觸軸承15、軸承端蓋I 16 ;其中伺服電機6通過螺紋連接安裝在底座體8上，驅動齒輪7套裝于伺服電機6的驅動軸端，推力軸承12裝于底座體8上孔腔內，定位隔套13裝于推力軸承12上方，角接觸軸承15裝于定位隔套13上方，旋轉主軸14裝于推力軸承12與角接觸軸承15內孔并定位，軸承端蓋I 16裝于角接觸軸承15上方并對旋轉主軸14進一步固定，安裝軸套11于推力軸承12正下方，安裝大齒輪10于旋轉主軸14下軸端并通過軸套11進行軸向定位，安裝鎖緊螺母I 9于旋轉主軸14上并對大齒輪10進行軸向鎖緊固定。
[0045]所述機械手手臂3包括旋轉座下蓋17、鉸銷I 18、旋轉座上蓋19、內六角螺釘II 20、大臂驅動氣缸21、機械手大臂22、鉸銷II 23、鉸銷III 24、小臂驅動氣缸25、平衡拉桿26、鉸銷IV 27、鉸銷V 28、拉桿連接板29、小臂轉軸30、軸承端蓋II 31、鉸銷VI 32、平行拉桿33、機械手小臂34、鉸銷VII35、機械手連接桿I 36、手爪固定環(huán)I 37、手爪固定環(huán)II 38、機械手連接桿II 39、鉸銷VDI 40、軸承端蓋III 41、大臂主軸42、鉸銷IX 43、大臂軸承44、小臂軸承45 ;其中旋轉座下蓋17上安裝鉸銷I 18，安裝大臂驅動氣缸21于鉸銷I 18上，安裝一對大臂軸承44臺階定位到大臂主軸42，安裝機械手大臂22于大臂主軸42上，大臂主軸42的軸中心與旋轉座下蓋17槽中心面重合，大臂主軸42左右安裝一對軸承端蓋III41，安裝旋轉座上蓋19于旋轉座下蓋17上方，通過一組內六角螺釘II 20連接緊固二者，安裝大臂驅動氣缸21活塞端部耳環(huán)于機械手大臂22中部槽孔并通過鉸銷II 23鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25尾部耳環(huán)于機械手大臂22中部小槽孔并通過鉸銷III 24鉸接裝配，安裝平衡拉桿26于旋轉座上蓋19并通過鉸銷IX 43鉸接裝配，安裝一對拉桿連接板29及機械手小臂34于機械手大臂22端部槽中并通過小臂轉軸30鉸接裝配，同時安裝一對小臂軸承45及軸承端蓋II 31于小臂轉軸30兩端臺階軸上并進行定位，安裝平衡拉桿26于拉桿連接板29上并通過鉸銷V 28鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25活塞端部耳環(huán)于機械手小臂34尾部槽中并通過鉸銷IV 27鉸接裝配，安裝平行拉桿33于拉桿連接板29并與鉸銷VI 32鉸接裝配，安裝機械手連接桿I 36在平行拉桿33尾部并通過鉸銷VII 35鉸接裝配，手爪固定環(huán)I 37與機械手連接桿I 36配對安裝，安裝機械手連接桿II 39在機械手小臂34端部并通過鉸銷珊40鉸接裝配，手爪固定環(huán)II 38與機械手連接桿II 39配對安裝。
[0046]所述機械手手爪5包括手爪驅動氣缸46、手爪連接座47、推拉桿48、推拉頭49、鎖緊墊50、鎖緊螺母II 51、手爪安裝座52、聚酯橡膠墊53、鉸銷X 54、鉸銷XI 55、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57、機械手指節(jié)58、鉸銷ΧΠ 59、鉸銷XIII 60、鉸銷XIV 61、鉸鏈62、安裝套筒63、松弛彈簧64、接頭座65、手爪驅動氣缸活塞桿66 ;其中手爪驅動氣缸46安裝在手爪連接座47上，手爪驅動氣缸活塞桿66與推拉桿48通過接頭座65連接；安裝套筒63位于接頭座65外部，松弛彈簧64安裝于安裝套筒63內并同時與推拉桿48及安裝套筒63接觸；推拉頭49裝于推拉桿48下端并通過鎖緊墊50及鎖緊螺母II 51將其緊固在推拉桿48上，安裝三個鉸鏈62于推拉頭49上并通過鉸銷XIV 61鉸接安裝，安裝手爪安裝座52于手爪連接座47上，安裝三個機械手指節(jié)58于手爪安裝座52并通過鉸銷XIII60鉸接安裝，安裝三個機械手副指節(jié)57于手爪安裝座52并通過鉸銷ΧΠ 59鉸接安裝，連接三個機械手卡爪56并通過鉸銷X 54及鉸銷XI 55分別與機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58鉸接安裝，聚酯橡膠墊53貼于機械手卡爪56的工作面。
[0047]所述機械手手臂3、機械手手爪5可實現(xiàn)工件轉動角度為240°。
[0048]所述拉桿連接板29、平行拉桿33、機械手小臂34通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構。
[0049]所述機械手連接桿I 36、機械手連接桿II 39在機械手工作時始終保持水平姿態(tài)。
[0050]所述手爪安裝座52、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構，用于控制機械手手爪5運行姿態(tài)。
[0051]所述機械手卡爪56工作面在機械手工作時始終保持豎直姿態(tài)。
[0052]實施例4:如圖1-8所示，一種新型氣動機械手，包括底座1、機械手手臂3、機械手手爪5三大部件；其中底座I與機械手手臂3通過內六角螺釘I 2連接在一起，機械手手臂3與機械手手爪5通過連接螺栓4連接為一體。
[0053]所述底座I包括伺服電機6、驅動齒輪7、底座體8、鎖緊螺母I 9、大齒輪10、軸套
11、推力軸承12、定位隔套13、旋轉主軸14、角接觸軸承15、軸承端蓋I 16 ;其中伺服電機6通過螺紋連接安裝在底座體8上，驅動齒輪7套裝于伺服電機6的驅動軸端，推力軸承12裝于底座體8上孔腔內，定位隔套13裝于推力軸承12上方，角接觸軸承15裝于定位隔套13上方，旋轉主軸14裝于推力軸承12與角接觸軸承15內孔并定位，軸承端蓋I 16裝于角接觸軸承15上方并對旋轉主軸14進一步固定，安裝軸套11于推力軸承12正下方，安裝大齒輪10于旋轉主軸14下軸端并通過軸套11進行軸向定位，安裝鎖緊螺母I 9于旋轉主軸14上并對大齒輪10進行軸向鎖緊固定。
[0054]所述機械手手臂3包括旋轉座下蓋17、鉸銷I 18、旋轉座上蓋19、內六角螺釘II 20、大臂驅動氣缸21、機械手大臂22、鉸銷II 23、鉸銷III 24、小臂驅動氣缸25、平衡拉桿26、鉸銷IV 27、鉸銷V 28、拉桿連接板29、小臂轉軸30、軸承端蓋II 31、鉸銷VI 32、平行拉桿33、機械手小臂34、鉸銷VII35、機械手連接桿I 36、手爪固定環(huán)I 37、手爪固定環(huán)II 38、機械手連接桿II 39、鉸銷VDI 40、軸承端蓋III 41、大臂主軸42、鉸銷IX 43、大臂軸承44、小臂軸承45 ;其中旋轉座下蓋17上安裝鉸銷I 18，安裝大臂驅動氣缸21于鉸銷I 18上，安裝一對大臂軸承44臺階定位到大臂主軸42，安裝機械手大臂22于大臂主軸42上，大臂主軸42的軸中心與旋轉座下蓋17槽中心面重合，大臂主軸42左右安裝一對軸承端蓋11141，安裝旋轉座上蓋19于旋轉座下蓋17上方，通過一組內六角螺釘II 20連接緊固二者，安裝大臂驅動氣缸21活塞端部耳環(huán)于機械手大臂22中部槽孔并通過鉸銷II 23鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25尾部耳環(huán)于機械手大臂22中部小槽孔并通過鉸銷III 24鉸接裝配，安裝平衡拉桿26于旋轉座上蓋19并通過鉸銷IX 43鉸接裝配，安裝一對拉桿連接板29及機械手小臂34于機械手大臂22端部槽中并通過小臂轉軸30鉸接裝配，同時安裝一對小臂軸承45及軸承端蓋II 31于小臂轉軸30兩端臺階軸上并進行定位，安裝平衡拉桿26于拉桿連接板29上并通過鉸銷V 28鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸25活塞端部耳環(huán)于機械手小臂34尾部槽中并通過鉸銷IV 27鉸接裝配，安裝平行拉桿33于拉桿連接板29并與鉸銷VI 32鉸接裝配，安裝機械手連接桿I 36在平行拉桿33尾部并通過鉸銷VII 35鉸接裝配，手爪固定環(huán)I 37與機械手連接桿I 36配對安裝，安裝機械手連接桿II 39在機械手小臂34端部并通過鉸銷珊40鉸接裝配，手爪固定環(huán)II 38與機械手連接桿II 39配對安裝。
[0055]所述機械手手爪5包括手爪驅動氣缸46、手爪連接座47、推拉桿48、推拉頭49、鎖緊墊50、鎖緊螺母II 51、手爪安裝座52、聚酯橡膠墊53、鉸銷X 54、鉸銷XI 55、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57、機械手指節(jié)58、鉸銷ΧΠ 59、鉸銷XIII 60、鉸銷XIV 61、鉸鏈62、安裝套筒63、松弛彈簧64、接頭座65、手爪驅動氣缸活塞桿66 ;其中手爪驅動氣缸46安裝在手爪連接座47上，手爪驅動氣缸活塞桿66與推拉桿48通過接頭座65連接；安裝套筒63位于接頭座65外部，松弛彈簧64安裝于安裝套筒63內并同時與推拉桿48及安裝套筒63接觸；推拉頭49裝于推拉桿48下端并通過鎖緊墊50及鎖緊螺母II 51將其緊固在推拉桿48上，安裝三個鉸鏈62于推拉頭49上并通過鉸銷XIV 61鉸接安裝，安裝手爪安裝座52于手爪連接座47上，安裝三個機械手指節(jié)58于手爪安裝座52并通過鉸銷XIII60鉸接安裝，安裝三個機械手副指節(jié)57于手爪安裝座52并通過鉸銷ΧΠ 59鉸接安裝，連接三個機械手卡爪56并通過鉸銷X 54及鉸銷XI 55分別與機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58鉸接安裝，聚酯橡膠墊53貼于機械手卡爪56的工作面。
[0056]所述機械手手臂3、機械手手爪5可實現(xiàn)工件轉動角度為221°。
[0057]所述拉桿連接板29、平行拉桿33、機械手小臂34通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構。
[0058]所述機械手連接桿I 36、機械手連接桿II 39在機械手工作時始終保持水平姿態(tài)。
[0059]所述手爪安裝座52、機械手卡爪56、機械手副指節(jié)57及機械手指節(jié)58通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構，用于控制機械手手爪5運行姿態(tài)。
[0060]所述機械手卡爪56工作面在機械手工作時始終保持豎直姿態(tài)。
[0061]上面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.一種新型氣動機械手，其特征在于:包括底座(1)、機械手手臂(3)、機械手手爪(5)三大部件；其中底座(1)與機械手手臂(3)通過內六角螺釘I (2)連接在一起，機械手手臂(3)與機械手手爪(5)通過連接螺栓(4)連接為一體。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型氣動機械手，其特征在于:所述底座(1)包括伺服電機(6)、驅動齒輪(7)、底座體(8)、鎖緊螺母I (9)、大齒輪(10)、軸套(11)、推力軸承(12)、定位隔套(13)、旋轉主軸(14)、角接觸軸承(15)、軸承端蓋I (16);其中伺服電機(6)通過螺紋連接安裝在底座體(8)上，驅動齒輪(7)套裝于伺服電機(6)的驅動軸端，推力軸承(12)裝于底座體(8)上孔腔內，定位隔套(13)裝于推力軸承(12)上方，角接觸軸承(15)裝于定位隔套(13)上方，旋轉主軸(14)裝于推力軸承(12)與角接觸軸承(15)內孔并定位，軸承端蓋I (16)裝于角接觸軸承(15)上方并對旋轉主軸(14)進一步固定，安裝軸套(11)于推力軸承(12)正下方，安裝大齒輪(10)于旋轉主軸(14)下軸端并通過軸套(11)進行軸向定位，安裝鎖緊螺母I (9)于旋轉主軸(14)上并對大齒輪(10)進行軸向鎖緊固定。
3.根據(jù)權利要求1所述的新型氣動機械手，其特征在于:所述機械手手臂(3)包括旋轉座下蓋(17)、鉸銷I (18)、旋轉座上蓋(19)、內六角螺釘II (20)、大臂驅動氣缸(21)、機械手大臂(22)、鉸銷II (23)、鉸銷111(24)、小臂驅動氣缸(25)、平衡拉桿(26)、鉸銷IV(27)、鉸銷V (28)、拉桿連接板(29)、小臂轉軸(30)、軸承端蓋II (31)、鉸銷VI (32),平行拉桿(33)、機械手小臂(34)、鉸銷VIK35)、機械手連接桿I (36)、手爪固定環(huán)I (37)、手爪固定環(huán)II (38)、機械手連接桿II (39)、鉸銷VDI (40),軸承端蓋III(41)、大臂主軸(42)、鉸銷IX(43)、大臂軸承(44)、小臂軸承(45);其中旋轉座下蓋(17)上安裝鉸銷I (18)，安裝大臂驅動氣缸(21)于鉸銷I (18)上，安裝一對大臂軸承(44)臺階定位到大臂主軸(42)，安裝機械手大臂(22)于大臂主軸(42)上，大臂主軸(42)的軸中心與旋轉座下蓋(17)槽中心面重合，大臂主軸(42 )左右安裝一對軸承端蓋III (41),安裝旋轉座上蓋(19 )于旋轉座下蓋(17 )上方，通過一組內六角螺釘II (20)連接緊固二者，安裝大臂驅動氣缸(21)活塞端部耳環(huán)于機械手大臂(22)中部槽孔并通過鉸銷II (23)鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸(25)尾部耳環(huán)于機械手大臂(22)中部小槽孔并通過鉸銷111(24)鉸接裝配，安裝平衡拉桿(26)于旋轉座上蓋(19)并通過鉸銷IX (43)鉸接裝配，安裝一對拉桿連接板(29)及機械手小臂(34)于機械手大臂(22)端部槽中并通過小臂轉軸(30)鉸接裝配，同時安裝一對小臂軸承(45)及軸承端蓋II (31)于小臂轉軸(30)兩端臺階軸上并進行定位，安裝平衡拉桿(26)于拉桿連接板(29)上并通過鉸銷V (28)鉸接裝配，安裝小臂驅動氣缸(25)活塞端部耳環(huán)于機械手小臂(34)尾部槽中并通過鉸銷IV (27 )鉸接裝配，安裝平行拉桿(33 )于拉桿連接板(29 )并與鉸銷VI(32)鉸接裝配，安裝機械手連接桿I (36)在平行拉桿(33)尾部并通過鉸銷VIK35)鉸接裝配，手爪固定環(huán)I (37)與機械手連接桿I (36)配對安裝，安裝機械手連接桿II (39)在機械手小臂(34)端部并通過鉸銷珊(40)鉸接裝配，手爪固定環(huán)II (38)與機械手連接桿II (39)配對安裝。
4.根據(jù)權利要求1所述的新型氣動機械手，其特征在于:所述機械手手爪(5)包括手爪驅動氣缸(46)、手爪連接座(47)、推拉桿(48)、推拉頭(49)、鎖緊墊(50)、鎖緊螺母II(51)、手爪安裝座(52)、聚酯橡膠墊(53)、鉸銷X (54)、鉸銷XI (55)、機械手卡爪(56)、機械手副指節(jié)(57)、機械手指節(jié)(58)、鉸銷乂11(59)、鉸銷父111(60)、鉸銷父1￥(61)、鉸鏈(62)、安裝套筒(63)、松弛彈簧(64)、接頭座(65)、手爪驅動氣缸活塞桿(66);其中手爪驅動氣缸(46 )安裝在手爪連接座(47 )上，手爪驅動氣缸活塞桿(66 )與推拉桿(48 )通過接頭座(65 )連接；安裝套筒(63)位于接頭座(65)外部，松弛彈簧(64)安裝于安裝套筒(63)內并同時與推拉桿(48 )及安裝套筒(63 )接觸；推拉頭(49 )裝于推拉桿(48 )下端并通過鎖緊墊(50 )及鎖緊螺母II (51)將其緊固在推拉桿(48 )上，安裝三個鉸鏈(62 )于推拉頭(49 )上并通過鉸銷XIV (61)鉸接安裝，安裝手爪安裝座(52 )于手爪連接座(47 )上，安裝三個機械手指節(jié)(58 )于手爪安裝座(52 )并通過鉸銷XIII (60 )鉸接安裝，安裝三個機械手副指節(jié)(57 )于手爪安裝座(52)并通過鉸銷ΧΠ(59)鉸接安裝，連接三個機械手卡爪(56)并通過鉸銷X (54)及鉸銷XI (55)分別與機械手副指節(jié)(57)及機械手指節(jié)(58)鉸接安裝，聚酯橡膠墊(53)貼于機械手卡爪(56)的工作面。
5.根據(jù)權利要求1所述的新型氣動機械手，其特征在于:所述機械手手臂(3)、機械手手爪(5)可實現(xiàn)工件轉動角度為0°~360°。
6.根據(jù)權利要求3所述的新型氣動機械手，其特征在于:所述拉桿連接板(29)、平行拉桿(33)、機械手小臂(34)通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構。
7.根據(jù)權利要求3所述的新型氣動機械手，其特征在于:所述機械手連接桿I(36)、機械手連接桿II (39)在機械手工作時始終保持水平姿態(tài)。
8.根據(jù)權利要求4所述的新型氣動機械手，其特征在于:所述手爪安裝座(52)、機械手卡爪(56 )、機械手副指節(jié)(57 )及機械手指節(jié)(58 )通過鉸銷鉸接裝配形成平行四桿機構，用于控制機械手手爪(5)運行姿態(tài)。
9.根據(jù)權利要求4所述的新型氣動機械手，其特征在于:所述機械手卡爪(56)工作面在機械手工作時始終保持豎直姿態(tài)。
【文檔編號】B25J9/08GK104002304SQ201410192093
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】王學軍, 王建軍 申請人:昆明理工大學