本實(shí)用新型涉及助力機(jī)械臂領(lǐng)域，具體涉及一種自保護(hù)雙控機(jī)械手裝置。

背景技術(shù)：

助力機(jī)械臂是一種新穎的、用于物料搬運(yùn)及安裝時(shí)省力操作的助力設(shè)備。它巧妙地應(yīng)用力的平衡原理，使操作者對重物進(jìn)行相應(yīng)的推拉，就可在空間內(nèi)平衡移動(dòng)定位。重物在提升或下降時(shí)形成浮動(dòng)狀態(tài)，靠氣路提供支撐動(dòng)力，從而得到廣泛運(yùn)用。

但是在實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)壓力泵出現(xiàn)故障或者總氣源管道斷裂時(shí)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)械臂直接砸落的現(xiàn)象，易出現(xiàn)事故，不利于使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種自保護(hù)雙控機(jī)械手裝置，本實(shí)用新型能夠?qū)鈮鹤枣i，保證斷氣下的安全。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種自保護(hù)雙控機(jī)械手裝置，包括氣源以及與氣源連接的動(dòng)力缸，所述氣源和動(dòng)力缸之間設(shè)置有單向閥，所述單向閥與動(dòng)力缸之間設(shè)置有彈簧復(fù)位氣控閥，所述彈簧復(fù)位氣控閥的入氣端與單向閥連接，所述彈簧復(fù)位氣控閥的出氣端通過儲(chǔ)壓管道與動(dòng)力缸連接，所述儲(chǔ)壓管道與雙控氣控閥的第一氣孔連接，所述雙控氣控閥初始狀態(tài)為常閉，所述雙控氣控閥的第二氣孔通過第一氣控接口與第一氣孔貫通連接，所述第二氣孔與單向閥連接，所述雙控氣控閥的第三氣孔通過第二氣控接口與第一氣孔貫通連接，所述第三氣孔與第一調(diào)速減壓閥連接，所述單向閥還與第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)與第一氣控接口和彈簧復(fù)位氣控閥的氣控端連接，所述第二開關(guān)與第二氣控接口和彈簧復(fù)位氣控閥的氣控端連接，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)觸發(fā)關(guān)閉彈簧復(fù)位氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，所述單向閥與彈簧復(fù)位氣控閥的入氣端之間還設(shè)置有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步的，所述彈簧復(fù)位氣控閥的氣控端與第一氣控閥的出氣端連接，所述第一氣控閥的入氣端與單向閥連接，所述第一氣控閥的第一氣控端與第一梭閥的出氣端連接，所述第一梭閥的兩個(gè)入氣端分別于第一開關(guān)和第二開關(guān)連接，所述第一氣控閥的第一氣控端觸發(fā)關(guān)閉第一氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路。

進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)壓管道還與檢測壓力閥的壓力檢測端連接，所述檢測壓力閥的入氣端與單向閥連接，所述檢測壓力閥的出氣端與雙壓閥的一個(gè)入氣端連接，所述雙壓閥的另一個(gè)入氣端與第二開關(guān)連接，所述檢測壓力閥的壓力檢測端實(shí)時(shí)檢測儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力，當(dāng)儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力小于或者等于設(shè)定壓力值時(shí)，所述檢測壓力閥開啟檢測壓力閥的入氣端和出氣端之間的通路，當(dāng)儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力大于設(shè)定壓力值時(shí)，所述檢測壓力閥關(guān)閉檢測壓力閥的入氣端和出氣端之間的通路。

進(jìn)一步的，所述檢測壓力閥的出氣端還與第二梭閥的一個(gè)入氣端連接，所述第二梭閥的出氣端與第一氣控閥的第二氣控端連接，所述第一氣控閥的第二氣控端觸發(fā)打開第一氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路。

進(jìn)一步的，所述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣控端與第一減壓閥和第二減壓閥連接，所述第一減壓閥和第二減壓閥的入氣端均與單向閥連接，所述第一減壓閥和第二減壓閥的出氣端分別于第三梭閥的兩個(gè)入氣端連接，所述第三梭閥的出氣端與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣控端連接，所述第二減壓閥與第三梭閥之間還設(shè)置有第二氣控閥，所述第二氣控閥的第一氣控端與檢測壓力閥的出氣端連接，所述第二氣控閥的第二氣控端與第三開關(guān)連接，所述第三開關(guān)還與第二梭閥的另一個(gè)入氣端連接，所述第二氣控閥的第一氣控端觸發(fā)關(guān)閉第二氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，所述第二氣控閥的第二氣控端觸發(fā)打開第二氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，所述第一減壓閥觸發(fā)氣動(dòng)調(diào)節(jié)輸出第一氣壓，所述第二減壓閥觸發(fā)氣動(dòng)調(diào)節(jié)輸出第二氣壓，所述第一氣壓的壓力值小于第二氣壓的壓力值。

進(jìn)一步的，所述第二氣孔與單向閥之間設(shè)置有第二調(diào)速減壓閥。

本實(shí)用新型的有益效果是:

上述氣路圖主要功能是控制機(jī)械臂的升降功能，在氣源進(jìn)入處設(shè)置一個(gè)單向閥，因此氣源進(jìn)入后不會(huì)從此處返回，因此氣源斷開(可能管道脫落，或者氣壓泵不工作等問題)不會(huì)使得氣路中的氣壓直接釋放，能夠保證機(jī)械手不會(huì)直接砸落；

通過第一開關(guān)和第二開關(guān)觸發(fā)時(shí)，都關(guān)閉升降氣缸與氣源之間的主氣路，使得壓力儲(chǔ)存于儲(chǔ)壓管道內(nèi)，然后通過緩慢釋放儲(chǔ)壓管道的壓力實(shí)現(xiàn)下降，通過緩慢增壓儲(chǔ)壓管道的壓力實(shí)現(xiàn)上升，有效的隔離了氣源對升降的影響，穩(wěn)定可靠；

當(dāng)抓取物料并放置在平臺(tái)上后，通過檢測壓力閥監(jiān)控到機(jī)械手稱重消失，此閥門打開，以觸發(fā)雙壓閥打開，雙壓閥與機(jī)械手的夾爪連接，實(shí)現(xiàn)松開效果，即能夠自動(dòng)釋放抓取的物料。

采用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥為動(dòng)力氣缸提供穩(wěn)定的氣壓，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥輸出第一氣壓和第二氣壓，一個(gè)為機(jī)械臂自身重量的氣壓力，另一個(gè)為抓取物體后的重量的氣壓力，通過操作第三開關(guān)后，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定的向儲(chǔ)壓管道內(nèi)輸出壓力，形成輔助動(dòng)力，保證儲(chǔ)壓管道內(nèi)壓力穩(wěn)定，有效的自我調(diào)節(jié)，因此可以手動(dòng)推動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行位置升降變換，輕松便捷。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(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)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參照圖1所示，一種自保護(hù)雙控機(jī)械手裝置，包括氣源1以及與氣源連接的動(dòng)力缸2，氣源和動(dòng)力缸之間設(shè)置有單向閥3，單向閥與動(dòng)力缸之間設(shè)置有彈簧復(fù)位氣控閥4，彈簧復(fù)位氣控閥的入氣端與單向閥連接，彈簧復(fù)位氣控閥的出氣端通過儲(chǔ)壓管道5與動(dòng)力缸連接，儲(chǔ)壓管道與雙控氣控閥6的第一氣孔連接，雙控氣控閥初始狀態(tài)為常閉，雙控氣控閥的第二氣孔通過第一氣控接口與第一氣孔貫通連接，第二氣孔與單向閥連接，雙控氣控閥的第三氣孔通過第二氣控接口與第一氣孔貫通連接，第三氣孔與第一調(diào)速減壓閥7連接，單向閥還與第一開關(guān)8和第二開關(guān)9，第一開關(guān)與第一氣控接口和彈簧復(fù)位氣控閥的氣控端連接，第二開關(guān)與第二氣控接口和彈簧復(fù)位氣控閥的氣控端連接，第一開關(guān)和第二開關(guān)觸發(fā)關(guān)閉彈簧復(fù)位氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，單向閥與彈簧復(fù)位氣控閥的入氣端之間還設(shè)置有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥10。使用時(shí)，氣源提供機(jī)械手的升降動(dòng)力來源，氣源進(jìn)入由單向閥控制，避免壓力回流，因此氣源壓力只能進(jìn)不能出，該氣源壓力進(jìn)入后為第一開關(guān)、第二開關(guān)和彈簧復(fù)位氣控閥提供觸發(fā)動(dòng)力，在初始狀態(tài)下，第一氣控閥為通路狀態(tài)，因此觸發(fā)彈簧復(fù)位氣控閥，使得氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥能夠?yàn)閮?chǔ)壓管道提供一個(gè)初始?jí)毫?，使得機(jī)械手處于待用狀態(tài)，在此處舉例整個(gè)機(jī)械手需要3公斤的壓力才能夠?qū)崿F(xiàn)浮動(dòng)效果，當(dāng)抓取物體后需要5公斤的壓力才能夠?qū)崿F(xiàn)浮動(dòng)效果，因此氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥向儲(chǔ)壓管道內(nèi)輸入3公斤的氣壓，需要上升時(shí)，手動(dòng)操作觸發(fā)第一開關(guān)，第一開關(guān)觸發(fā)關(guān)閉彈簧復(fù)位氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，實(shí)現(xiàn)斷路，因此儲(chǔ)壓管道與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥斷開，儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力被控制在動(dòng)力缸、雙控氣控閥和彈簧復(fù)位氣控閥之間，第二開關(guān)還觸發(fā)雙控氣控閥動(dòng)作，使得第二氣孔與第一氣孔貫通，由于氣源壓力大于3公斤的氣壓，因此氣源壓力會(huì)不間斷向儲(chǔ)壓管道內(nèi)加壓，加壓后使得動(dòng)力缸動(dòng)作實(shí)現(xiàn)上升效果，其中為了保證緩慢的上升，采用第二調(diào)速減壓閥21，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)速加壓效果，避免以下動(dòng)作行程過大導(dǎo)致安全事故，當(dāng)抓取物體后，也采用此加壓的方式，當(dāng)壓力達(dá)到5公斤時(shí)即可；需要下降時(shí)，觸發(fā)第二開關(guān)，第二開關(guān)首先觸發(fā)關(guān)閉彈簧復(fù)位氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，避免儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力受到氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的影響，第二開關(guān)還觸發(fā)雙控氣控閥動(dòng)作，使得第三氣孔與第一氣孔貫通，由于第三氣孔直接通過第一調(diào)速減壓閥與外界空間鏈連接，因此儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力大，氣壓會(huì)從第一調(diào)速減壓閥中排出，第一調(diào)速減壓閥實(shí)現(xiàn)穩(wěn)速減壓效果，避免以下動(dòng)作行程過大導(dǎo)致安全事故，其中空載和加載狀態(tài)均為同樣的工作方式，實(shí)現(xiàn)下降；上述上升和下降的操作均為對儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，并且制備成本低。并且上述彈簧復(fù)位氣控閥和雙控氣控閥在不觸發(fā)時(shí)，會(huì)自動(dòng)復(fù)位，如圖所示，采用彈簧復(fù)位。

為了更好的實(shí)現(xiàn)彈簧復(fù)位氣控閥的開關(guān)動(dòng)作，彈簧復(fù)位氣控閥的氣控端與第一氣控閥11的出氣端連接，第一氣控閥的入氣端與單向閥連接，第一氣控閥的第一氣控端與第一梭閥12的出氣端連接，第一梭閥的兩個(gè)入氣端分別于第一開關(guān)和第二開關(guān)連接，第一氣控閥的第一氣控端觸發(fā)關(guān)閉第一氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路。第一氣控閥能夠使得氣源觸發(fā)彈簧復(fù)位氣控閥呈打開狀態(tài)，在需要上升和下降時(shí)，通過第一梭閥的設(shè)置，使得第一開關(guān)和第二開關(guān)的氣壓均能夠控制第一氣控閥，使得第一氣控閥關(guān)閉，在第一氣控閥關(guān)閉的同時(shí)，也將氣源阻擋，使得彈簧復(fù)位氣控閥沒有觸發(fā)氣源，彈簧復(fù)位氣控閥通過自身彈簧復(fù)位，即實(shí)現(xiàn)了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥與動(dòng)力缸之間的斷開效果。

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械手將夾持的物體放置到位后能夠自動(dòng)釋放的功能，將儲(chǔ)壓管道與檢測壓力閥13的壓力檢測端連接，檢測壓力閥的入氣端與單向閥連接，檢測壓力閥的出氣端與雙壓閥14的一個(gè)入氣端連接，雙壓閥的另一個(gè)入氣端與第二開關(guān)連接，檢測壓力閥的壓力檢測端實(shí)時(shí)檢測儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力，當(dāng)儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力小于或者等于設(shè)定壓力值時(shí)，檢測壓力閥開啟檢測壓力閥的入氣端和出氣端之間的通路，當(dāng)儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力大于設(shè)定壓力值時(shí)，檢測壓力閥關(guān)閉檢測壓力閥的入氣端和出氣端之間的通路，設(shè)定壓力值為3公斤或以下，避免在抓取負(fù)載后觸發(fā)夾爪打開，造成事故，因此當(dāng)機(jī)械手將物體擺放到位后，動(dòng)力缸所承受的壓力急劇下降(機(jī)械手的重量和物體的重量均施加到了放置區(qū)域上)，因此儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力得到釋放下降，檢測壓力閥檢測到小于設(shè)定之后，自我開啟，以輸出氣壓，觸發(fā)雙壓閥，由于放置物體為下降的過程，雙壓閥的另一端與第二開關(guān)連接，兩者氣壓輸入使得雙壓閥被打開，雙壓閥觸發(fā)機(jī)械手的夾爪打開即可，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放料的效果。上述放料肯定是在物體放置在放置區(qū)上后才會(huì)觸發(fā)，如果旋于空間中時(shí)，儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力不會(huì)小于5公斤，因此也不會(huì)觸發(fā)。

上述結(jié)構(gòu)中，檢測壓力閥的出氣端還與第二梭閥15的一個(gè)入氣端連接，第二梭閥的出氣端與第一氣控閥的第二氣控端連接，第一氣控閥的第二氣控端觸發(fā)打開第一氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，在沒有夾持物體時(shí)，檢測壓力閥檢測儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力為小于或者等于設(shè)定壓力值，因此檢測壓力閥通路設(shè)置，實(shí)時(shí)出氣并通過第二梭閥將第一氣控閥觸發(fā)，打開第一氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，因此彈簧復(fù)位氣控閥始終被打開，當(dāng)誤操作上升或者下降的開關(guān)時(shí)，此操作會(huì)觸發(fā)第一氣控閥并斷開彈簧復(fù)位氣控閥，由于上述回路的設(shè)置，彈簧復(fù)位氣控閥斷開后只要松開開關(guān)即可復(fù)位，避免儲(chǔ)壓管道內(nèi)壓力恒定后機(jī)械手卡死無法動(dòng)作。

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣控端與第一減壓閥16和第二減壓閥17連接，第一減壓閥和第二減壓閥的入氣端均與單向閥連接，第一減壓閥和第二減壓閥的出氣端分別于第三梭閥18的兩個(gè)入氣端連接，第三梭閥的出氣端與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣控端連接，第二減壓閥與第三梭閥之間還設(shè)置有第二氣控閥19，第二氣控閥的第一氣控端與檢測壓力閥的出氣端連接，第二氣控閥的第二氣控端與第三開關(guān)20連接，第三開關(guān)還與第二梭閥的另一個(gè)入氣端連接，第二氣控閥的第一氣控端觸發(fā)關(guān)閉第二氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，第二氣控閥的第二氣控端觸發(fā)打開第二氣控閥的入氣端和出氣端之間的通路，第一減壓閥觸發(fā)氣動(dòng)調(diào)節(jié)輸出第一氣壓，第二減壓閥觸發(fā)氣動(dòng)調(diào)節(jié)輸出第二氣壓，第一氣壓的壓力值小于第二氣壓的壓力值。當(dāng)機(jī)械手沒有抓取物體時(shí)，儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力只需要3公斤的力即可使機(jī)械手便捷的移動(dòng)，但是超過后會(huì)造成壓力過大而無法自由移動(dòng)的，動(dòng)力缸會(huì)緩慢上升，并且在機(jī)械手抓取物體后，就需要5公斤的力才能夠便捷移動(dòng)，因此如果還是3公斤的力，則無法順暢移動(dòng)，為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，將第一減壓閥和第二減壓閥作為氣源觸發(fā)信號(hào)設(shè)置，第一減壓閥調(diào)節(jié)后輸出3公斤的氣壓力，通過梭閥輸入到氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣控端內(nèi)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥識(shí)別后對內(nèi)部閥門實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)保證儲(chǔ)壓管道內(nèi)保持3公斤壓力，由于沒有抓取物體，因此檢測壓力閥是通路的，其會(huì)觸發(fā)第二氣控閥斷路，因此第二減壓閥的氣壓無法通過梭閥進(jìn)入氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥內(nèi)，當(dāng)抓取物體后可以直接操作上升按鈕，使得彈簧復(fù)位氣控閥復(fù)位斷路，儲(chǔ)壓管道內(nèi)通過氣源進(jìn)行增壓，當(dāng)增加到5公斤時(shí)，達(dá)到機(jī)械手與物體總重量的推動(dòng)壓力后繼續(xù)增壓即可實(shí)現(xiàn)上升，為了保證操作的連貫性和便捷性，通過第三開關(guān)設(shè)置，觸發(fā)后使得第一氣控閥通路，彈簧復(fù)位氣控閥因此也被觸發(fā)通路，第三開關(guān)還觸發(fā)第二氣控閥通路，第二氣控閥通路后第二減壓閥的壓力會(huì)通過梭閥進(jìn)入氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣控端(通過高壓有優(yōu)先原則連接即可實(shí)現(xiàn))，第二減壓閥的高壓壓力會(huì)給氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥一個(gè)新的氣源觸發(fā)信號(hào)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥瞬間調(diào)整儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力達(dá)到5公斤，因此機(jī)械臂能夠直接任意移動(dòng)，方便操作，由于儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力達(dá)到5公斤，檢測壓力閥斷路，不會(huì)觸發(fā)第二氣控閥斷路，因此抓取到物體后儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力能夠保持，實(shí)現(xiàn)良好的自由操作效果，當(dāng)需要手動(dòng)按鈕操作時(shí)，直接按動(dòng)第一開關(guān)和第二開關(guān)即可，由于第三開關(guān)的觸發(fā)儲(chǔ)壓管道內(nèi)的壓力達(dá)到5公斤，第一開關(guān)觸發(fā)也無需等待，直接能夠控制上升，有效提高操作便捷性。

上述在壓力輸入設(shè)定值時(shí)，可以有上下浮動(dòng)的設(shè)定誤差，此處不做限定。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。