本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，尤其為一種四自由度氣動機(jī)械手。

背景技術(shù)：

機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，機(jī)械手可廣泛用于生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其在高溫、高壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大，因此，在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率；可以減輕勞動強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

對于小批量生產(chǎn)的一定形狀的工件，這時(shí)一般需要設(shè)計(jì)通用機(jī)械手，通用機(jī)械手的通用性強(qiáng)且可滿足不同尺寸的工件，但是一般通用機(jī)械手的手抓通常抓取不穩(wěn)定、易滑落，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本高，因此現(xiàn)需要設(shè)計(jì)一種通用機(jī)械手裝置，來解決機(jī)械手的手抓抓取不穩(wěn)定、易滑落，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種四自由度氣動機(jī)械手，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種四自由度氣動機(jī)械手，包括底座，其特征在于：所述底座與回轉(zhuǎn)缸體后端蓋相連，所述回轉(zhuǎn)缸體后端蓋上安裝有回轉(zhuǎn)缸體，所述回轉(zhuǎn)缸體上端安裝有回轉(zhuǎn)缸體前端蓋，所述回轉(zhuǎn)缸體前端蓋與伸縮缸體后端蓋通過螺釘連接，所述伸縮缸體后端蓋上安裝有伸縮缸體，所述伸縮缸體上端安裝有伸縮缸體前端蓋，所述伸縮缸體前端蓋與連接筒相連，所述連接筒上部連接有長連接塊，所述長連接塊連接有手臂伸縮氣缸，所述手臂伸縮氣缸通過小圓柱連接塊與手腕氣缸后端蓋相連接，所述手腕氣缸后端蓋上安裝有手腕回轉(zhuǎn)氣缸，所述手腕回轉(zhuǎn)氣缸上安裝有手腕氣缸前端蓋，所述手腕氣缸前端蓋通過大圓柱連接塊與手抓相連。

優(yōu)選的，所述手臂伸縮氣缸尾端連接有平衡塊，用來平衡手抓和手腕部分的重量，所述平衡塊內(nèi)可以加放砝碼，所放砝碼的質(zhì)量需要根據(jù)抓取物件的質(zhì)量和伸縮氣缸具體的位置參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)加以調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述長連接塊上端通過支撐座連接有可伸縮導(dǎo)程桿，可伸縮導(dǎo)程桿與手臂伸縮氣缸配合，完成手臂的伸縮運(yùn)動。

優(yōu)選的，所述可伸縮導(dǎo)程桿用于防止手臂繞著軸線轉(zhuǎn)動，保證手指的正確方向，還用于增加手臂的剛性，降低活塞桿受到的彎曲力矩。

優(yōu)選的，所述手抓上設(shè)計(jì)有“v”型手指，以便抓取特定形狀的工件，所述“v”型手指上安裝有墊片，目的是為了抓取工件時(shí)，使工件不易脫落。

優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)缸體采用單葉片式回轉(zhuǎn)氣缸，它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可以獲得無極變速的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。

優(yōu)選的，所述氣動機(jī)械手使用時(shí)，通過伸縮缸體控制著整個(gè)機(jī)械手的上下伸縮運(yùn)動，通過回轉(zhuǎn)缸體控制著整個(gè)機(jī)械手的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過機(jī)械手臂上面安裝的手臂伸縮氣缸來實(shí)現(xiàn)手臂的伸縮運(yùn)動，再通過手腕回轉(zhuǎn)氣缸實(shí)現(xiàn)手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，該氣動機(jī)械手通過四個(gè)自由度的運(yùn)動，聯(lián)合“v”字型手指實(shí)現(xiàn)對圓柱形狀工件的抓取。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：在使用該氣動機(jī)械手時(shí)，通過伸縮缸體控制著整個(gè)機(jī)械手的上下伸縮運(yùn)動，通過回轉(zhuǎn)缸體控制著整個(gè)機(jī)械手的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過機(jī)械手臂上面安裝的手臂伸縮氣缸來實(shí)現(xiàn)手臂的伸縮運(yùn)動，再通過手腕回轉(zhuǎn)氣缸實(shí)現(xiàn)手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，該氣動機(jī)械手通過四個(gè)自由度的運(yùn)動，聯(lián)合“v”字型手指實(shí)現(xiàn)對圓柱形狀工件的抓??；本裝置采用氣壓傳動系統(tǒng)，具有不易堵塞流通管、不污染環(huán)境、受溫度影響小、阻力小、反映快、強(qiáng)保持能力、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)好、裝置簡單成本低、維修簡單等特點(diǎn)；本裝置所設(shè)計(jì)的機(jī)械手為通用的氣壓傳動機(jī)械手，通用機(jī)械手相對于專用機(jī)械手而言，具有使用范圍廣、自由度可變、調(diào)整方便、費(fèi)用低、適用范圍廣等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種四自由度氣動機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種四自由度氣動機(jī)械手的主視圖。

圖中：1、底座，2、回轉(zhuǎn)缸體后端蓋，3、回轉(zhuǎn)缸體，4、回轉(zhuǎn)缸體前端蓋，5、伸縮缸體后端蓋，6、伸縮缸體，7、伸縮缸體前端蓋，8、連接筒，9、平衡塊，10、手臂伸縮氣缸，11、長連接塊，12、手腕回轉(zhuǎn)氣缸，13、手抓，14、手指，15、墊片，16、大圓柱連接塊，17、手腕氣缸前端蓋，18、手腕氣缸后端蓋，19、小圓柱連接塊，20、可伸縮導(dǎo)程桿，21、支撐座。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種四自由度氣動機(jī)械手，包括底座1，所述底座1與回轉(zhuǎn)缸體后端蓋2相連，所述回轉(zhuǎn)缸體后端蓋2上安裝有回轉(zhuǎn)缸體3，所述回轉(zhuǎn)缸體3上端安裝有回轉(zhuǎn)缸體前端蓋4，所述回轉(zhuǎn)缸體前端蓋4與伸縮缸體后端蓋5通過螺釘連接，所述伸縮缸體后端蓋5上安裝有伸縮缸體6，所述伸縮缸體6上端安裝有伸縮缸體前端蓋7，所述伸縮缸體前端蓋7與連接筒8相連，所述連接筒8上部連接有長連接塊11，所述長連接塊11連接有手臂伸縮氣缸10，所述手臂伸縮氣缸10通過小圓柱連接塊19與手腕氣缸后端蓋18相連接，所述手腕氣缸后端蓋18上安裝有手腕回轉(zhuǎn)氣缸12，所述手腕回轉(zhuǎn)氣缸12上安裝有手腕氣缸前端蓋17，所述手腕氣缸前端蓋17通過大圓柱連接塊16與手抓13相連，所述手臂伸縮氣缸10尾端連接有平衡塊9，用來平衡手抓和手腕部分的重量，所述平衡塊9內(nèi)可以加放砝碼，所放砝碼的質(zhì)量需要根據(jù)抓取物件的質(zhì)量和伸縮氣缸具體的位置參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)加以調(diào)節(jié)，所述長連接塊11上端通過支撐座21連接有可伸縮導(dǎo)程桿20，可伸縮導(dǎo)程桿20與手臂伸縮氣缸10配合，完成手臂的伸縮運(yùn)動，所述可伸縮導(dǎo)程桿20用于防止手臂繞著軸線轉(zhuǎn)動，保證手指的正確方向，還用于增加手臂的剛性，降低活塞桿受到的彎曲力矩，所述手抓13上設(shè)計(jì)有“v”型手指14，以便抓取特定形狀的工件，所述“v”型手指14上安裝有墊片15，目的是為了抓取工件時(shí)，使工件不易脫落，所述回轉(zhuǎn)缸體3采用單葉片式回轉(zhuǎn)氣缸，它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可以獲得無極變速的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。

工作原理：在使用該氣動機(jī)械手時(shí)，通過伸縮缸體6控制著整個(gè)機(jī)械手的上下伸縮運(yùn)動，通過回轉(zhuǎn)缸體3控制著整個(gè)機(jī)械手的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過機(jī)械手臂上面安裝的手臂伸縮氣缸10來實(shí)現(xiàn)手臂的伸縮運(yùn)動，再通過手腕回轉(zhuǎn)氣缸12實(shí)現(xiàn)手腕的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，該氣動機(jī)械手通過四個(gè)自由度的運(yùn)動，聯(lián)合“v”字型手指14實(shí)現(xiàn)對圓柱形狀工件的抓取。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種四自由度氣動機(jī)械手，包括底座，所述底座上端安裝有回轉(zhuǎn)缸體，所述回轉(zhuǎn)缸體上端安裝有伸縮缸體，所述伸縮缸體與連接筒相連，所述連接筒上部連接有長連接塊，所述長連接塊連接有手臂伸縮氣缸，所述手臂伸縮氣缸通過小圓柱連接塊與手腕回轉(zhuǎn)氣缸相連接，所述手腕回轉(zhuǎn)氣缸通過大圓柱連接塊與手抓相連，所述手抓上設(shè)計(jì)有“V”型手指，以便抓取特定形狀的工件，所述“V”型手指上安裝有墊片，目的是為了抓取工件時(shí)，使工件不易脫落。本發(fā)明采用氣壓傳動系統(tǒng)，具有不易堵塞流通管、不污染環(huán)境、受溫度影響小、阻力小、反映快、強(qiáng)保持能力、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)好、裝置簡單成本低、維修簡單等特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳俊飛;王倩;李國棟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.06
技術(shù)公布日：2017.07.07