一種自動平衡式機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動平衡式機(jī)械手，包括平衡錘、主動臂、從動臂和穿墻管組件，穿墻管組件中穿墻管的主動連接端設(shè)置有轉(zhuǎn)動支座和密封支座，穿墻管內(nèi)設(shè)置有傳動軸，主動臂與從動臂之間通過傳動軸連接，密封支座的外圓部裝有橡膠圈，主動臂、從動臂和穿墻管組件之間為可拆卸式連接結(jié)構(gòu)，主動臂與傳動軸通過軸套連接并通過螺釘固定，主動臂七根傳動軸之間設(shè)有U型橡膠密封圈，從動臂與傳動軸之間通過軸套連接，其中一根傳動軸和從動臂均設(shè)置有鉤板，兩塊鉤板掛接，平衡錘有五個，其中兩個固定安裝在主動臂上，另外三個安裝在主動臂的傳動件上。本發(fā)明中各部分之間能夠拆裝，維護(hù)保養(yǎng)方便，穿墻管組件密封性較好，平衡性好。
【專利說明】
-種自動平衡式機(jī)械手
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及核工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種自動平衡式機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械手作為一種核工業(yè)隔離操作工具，它適用于安裝在大型熱室或操作放射性很 強(qiáng)的熱室，也可用于有害、有毒、爆炸性危險W及超凈環(huán)境從事操作任務(wù);它能復(fù)演人手的 自然動作，主動臂是人在工作區(qū)域內(nèi)（即冷區(qū))操作，通過中間穿墻組件傳動到從動臂，從動 臂在一個密閉的空間（即熱區(qū))完成所有動作，該空間與工作區(qū)域完全隔離，一般說來，只要 在機(jī)械手的運(yùn)動尺寸范圍內(nèi)，無論多么復(fù)雜的動作都能被完成。
[0003] 傳統(tǒng)核工業(yè)隔離操作機(jī)械手存在W下技術(shù)缺陷： 1、 主動臂、從動臂、穿墻管組件均不可拆卸 由于此種機(jī)械手的鋼絲繩是從主動臂一直連到從動臂，中間無接頭處，主動臂和從動 臂與穿墻管組件采用的是硬連接，運(yùn)樣的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了機(jī)械手的不可拆卸； 2、 穿墻管組件密封性差 傳統(tǒng)的機(jī)械手穿墻管部分沒有密封結(jié)構(gòu)造成了從動臂與主動臂之間的不完全密封； 3、 機(jī)械手主動臂平衡鍵位置是固定的，沒有平衡鍵的隨動機(jī)構(gòu)，機(jī)械手在運(yùn)動的時候 不能保證平衡鍵在任意位置的平衡； 4、 不利于機(jī)械手的維護(hù)保養(yǎng)，容易污染工作區(qū)域 由于傳統(tǒng)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)造成機(jī)械手的維修就必須要整機(jī)從工作區(qū)域抽出，不管機(jī)械手 從動臂怎樣去除污染，也有殘留，故而會對工作區(qū)域造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種自動平衡式機(jī)械手，此種機(jī)械 手從結(jié)構(gòu)上完全解決上述的平衡、拆卸、密封、使用范圍和污染等問題。
[0005] 本發(fā)明通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的： 一種自動平衡式機(jī)械手，包括平衡鍵、主動臂、從動臂和穿墻管組件，所述穿墻管組件 包括穿墻管，所述穿墻管的主動連接端設(shè)置有轉(zhuǎn)動支座，所述穿墻管內(nèi)設(shè)置有屯根傳動軸， 屯根所述傳動軸均套在所述轉(zhuǎn)動支座內(nèi)，所述主動臂與所述從動臂之間通過屯根所述傳動 軸連接，所述穿墻管的主動連接端還設(shè)置有密封支座，所述密封支座的外圓部裝有用于密 封墻孔的橡膠圈，所述穿墻管套在所述橡膠圈內(nèi)，所述主動臂、所述從動臂和所述穿墻管組 件之間為可拆卸式連接結(jié)構(gòu)，所述主動臂與屯根所述傳動軸通過軸套連接并通過螺釘固 定，所述主動臂屯根所述傳動軸之間設(shè)有U型橡膠密封圈注油密封結(jié)構(gòu)，所述從動臂與屯根 所述傳動軸之間通過軸套連接并可相對運(yùn)動，位于所述穿墻管中屯、的一根所述傳動軸和所 述從動臂均設(shè)置有鉤板，兩塊所述鉤板掛接在一起，所述平衡鍵有五個，其中兩個所述平衡 鍵固定安裝在所述主動臂上，另外=個所述平衡鍵安裝在所述主動臂的傳動件上。
[0006] 進(jìn)一步地，所述穿墻管的直徑為193mm，所述穿墻管與防護(hù)墻之間設(shè)置有屏蔽用的 鉛環(huán)。
[0007] 進(jìn)一步地，所述橡膠圈的兩端面均設(shè)置為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述橡膠圈通過六個壓緊螺 釘貼合在防護(hù)墻上。
[0008] 進(jìn)一步地，所述主動臂包括依次連接的聯(lián)接裝置、主動聯(lián)接架、內(nèi)外同屯、伸縮管和 主動手腕，所述聯(lián)接裝置與屯根所述傳動軸通過軸套連接并通過螺釘固定。
[0009] 進(jìn)一步地，所述從動臂外層包裹有密封套。
[0010] 進(jìn)一步地，所述從動臂的上下運(yùn)動方向上設(shè)置有電動驅(qū)動裝置。
[0011] 進(jìn)一步地，所述從動臂包括依次連接的從動聯(lián)接架、內(nèi)中外同屯、伸縮管和從動手 腕，所述從動聯(lián)接架與屯根所述傳動軸之間通過軸套連接并可相對運(yùn)動。
[0012] 本發(fā)明的有益效果在于： 本發(fā)明中主動臂、從動臂和穿墻管組件之間為可拆卸式連接結(jié)構(gòu);機(jī)械手的維護(hù)保養(yǎng) 過程比較方便，不易污染工作區(qū)域;穿墻管組件密封性較好;機(jī)械手在運(yùn)動到任何位置時都 能達(dá)到平衡要求。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明所述自動平衡式機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明所述穿墻管組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明所述主動臂的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明所述從動臂的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明所述自動平衡式機(jī)械手的安裝結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中：1-主動臂、2-從動臂、3-穿墻管組件、4-平衡鍵、5-平衡鍵、6-平衡鍵、7-平衡鍵、 8-平衡鍵、9-鉤板、10-橡膠圈、11-齒輪、12-轉(zhuǎn)動支座、13-密封支座、14-U型橡膠密封圈、 15-傳動軸、16-聯(lián)接裝置、17-主動聯(lián)接架、18-內(nèi)外同屯、伸縮管、19-主動手腕、20-從動聯(lián)接 架、21-內(nèi)中外同屯、伸縮管、22-從動手腕、23-密封套、24-防護(hù)墻、25-穿墻管。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明： 如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明包括平衡鍵、主動臂1、從動臂2和穿墻管組件3， 穿墻管組件3包括穿墻管25,穿墻管25的主動連接端設(shè)置有轉(zhuǎn)動支座12,穿墻管25內(nèi)設(shè)置有 屯根傳動軸15，屯根傳動軸15均套在轉(zhuǎn)動支座12內(nèi)，主動臂1與從動臂2之間通過屯根傳動 軸15連接，穿墻管25的主動連接端還設(shè)置有密封支座13,密封支座13的外圓部裝有用于密 封墻孔的橡膠圈10,穿墻管25套在橡膠圈10內(nèi)，主動臂1、從動臂2和穿墻管組件3之間為可 拆卸式連接結(jié)構(gòu)，主動臂1與屯根傳動軸15通過軸套連接并通過螺釘固定，從動臂2與屯根 傳動軸15之間通過軸套連接并可相對運(yùn)動，從而達(dá)到傳動的要求。
[0015] 主動臂1與屯根傳動軸15之間設(shè)有U型橡膠密封圈14注油密封結(jié)構(gòu)，采用運(yùn)種機(jī)械 密封結(jié)構(gòu)，可保證從動端熱室高度可靠的密封，能滿足真空環(huán)境的操作，又可確保每根傳動 軸15轉(zhuǎn)動靈活，從而保證機(jī)械手運(yùn)動的靈活性。
[0016] 位于穿墻管25中屯、的一根傳動軸15和從動臂2均設(shè)置有鉤板9,兩塊鉤板9掛接在 一起，運(yùn)樣通過轉(zhuǎn)動穿墻管25與主動臂1連接端的齒輪11就可實(shí)現(xiàn)從動臂2的拆裝，可見此 型機(jī)械手的拆除非常方便。
[0017] 穿墻管25的直徑為193mm，穿墻管25與防護(hù)墻24之間設(shè)置有屏蔽用的鉛環(huán)，運(yùn)就將 熱區(qū)和冷區(qū)屏蔽開。
[0018] 橡膠圈10的兩端面均設(shè)置為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，橡膠圈10通過六個壓緊螺釘貼合在防護(hù)墻 24上，通過橡膠圈10使其墻管內(nèi)孔密封，達(dá)到密封要求。
[0019] 主動臂1包括依次連接的聯(lián)接裝置16、主動聯(lián)接架17、內(nèi)外同屯、伸縮管18和主動手 腕19,聯(lián)接裝置16與屯根傳動軸15通過軸套連接并通過螺釘固定。
[0020] 從動臂2外層包裹有密封套23,用于保護(hù)從動臂2的表層。
[0021] 從動臂2包括依次連接的從動聯(lián)接架20、內(nèi)中外同屯、伸縮管21和從動手腕22,從動 聯(lián)接架20與屯根傳動軸15之間通過軸套連接并可相對運(yùn)動。
[0022] 本發(fā)明自動平衡式機(jī)械手，主動臂1、從動臂2和穿墻管組件3是=個獨(dú)立的部件， 與現(xiàn)有技術(shù)一樣，主動臂1、從動臂2的傳動是通過鋼絲繩、鋼帶、鏈條、齒輪傳遞到主動末端 (即主動臂1與穿墻管25連接處)或從動末端（即從動臂2與穿墻管組件3連接處），通過穿墻 管組件3內(nèi)的傳動軸15來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動作；當(dāng)某一個部件有故障時可快速脫開，換上 備用的部件。特別是對有故障須維修的從動臂2可在熱室的操作區(qū)脫開，利用熱室內(nèi)起重設(shè) 備，從熱室頂部的檢修孔將從動臂2連同其密封套23-起吊出，運(yùn)樣就不會對操作區(qū)域造成 污染。圖5中的A、B兩點(diǎn)均為分拆點(diǎn)。
[0023] 本機(jī)械手與一般傳統(tǒng)的機(jī)械手一樣具有屯個獨(dú)立動作即手腕旋轉(zhuǎn)、手腕俯仰、夾 緊、方位旋轉(zhuǎn)、手動X-Y-Z;S個電動調(diào)整動作(X、Y、Z)?？蒞滿足各個位置的使用要求。
[0024] 平衡鍵有五個，其中兩個平衡鍵固定安裝在主動臂1上，另外=個平衡鍵安裝在主 動臂1的傳動件上。即：Z向手動平衡鍵二個，標(biāo)號為5、8,電動平衡鍵一個，標(biāo)號為7，X、Y向上 平衡鍵6，W及X向下平衡鍵4一個;兩個大平衡鍵標(biāo)號7、8安裝在相應(yīng)的支板上；上述平衡 鍵除標(biāo)號4、6是固定的其余都是通過傳動件(鋼帶、鏈輪、鏈條、齒輪及齒輪軸)等一系列件 的傳動來實(shí)現(xiàn)隨機(jī)械手的運(yùn)動而隨動，運(yùn)樣確保機(jī)械手在運(yùn)動到任何位置時都能達(dá)到平衡 要求。
[0025] 在本專利中，從動臂2的上下運(yùn)動方向上設(shè)置有電動驅(qū)動裝置，由于機(jī)械手具有X、 Y、Z方向電動調(diào)整的特點(diǎn)使從動臂2可W達(dá)到=米多的長度，大大的增加了從動端的使用范 圍。機(jī)械手的使用范圍見下表：

從上表中還可看出該類機(jī)械手的操作能力強(qiáng)；負(fù)載能力15kg(-般機(jī)械手的負(fù)荷不大 于8KG)，吊鉤提升能力60kg，因此此類機(jī)械手可操作較重的物件。
[0026] W上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種自動平衡式機(jī)械手，包括平衡錘、主動臂、從動臂和穿墻管組件，所述穿墻管組 件包括穿墻管，所述穿墻管的主動連接端設(shè)置有轉(zhuǎn)動支座，所述穿墻管內(nèi)設(shè)置有七根傳動 軸，七根所述傳動軸均套在所述轉(zhuǎn)動支座內(nèi)，所述主動臂與所述從動臂之間通過七根所述 傳動軸連接，其特征在于:所述穿墻管的主動連接端還設(shè)置有密封支座，所述密封支座的外 圓部裝有用于密封墻孔的橡膠圈，所述穿墻管套在所述橡膠圈內(nèi)，所述主動臂、所述從動臂 和所述穿墻管組件之間為可拆卸式連接結(jié)構(gòu)，所述主動臂與七根所述傳動軸通過軸套連接 并通過螺釘固定，所述主動臂與七根所述傳動軸之間設(shè)有U型橡膠密封圈注油密封結(jié)構(gòu)，所 述從動臂與七根所述傳動軸之間通過軸套連接并可相對運(yùn)動，位于所述穿墻管中心的一根 所述傳動軸和所述從動臂均設(shè)置有鉤板，兩塊所述鉤板掛接在一起，所述平衡錘有五個，其 中兩個所述平衡錘固定安裝在所述主動臂上，另外三個所述平衡錘安裝在所述主動臂的傳 動件上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動平衡式機(jī)械手，其特征在于:所述穿墻管的直徑為193mm， 所述穿墻管與防護(hù)墻之間設(shè)置有屏蔽用的鉛環(huán)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動平衡式機(jī)械手，其特征在于:所述橡膠圈的兩端面均設(shè)置 為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述橡膠圈通過六個壓緊螺釘貼合在防護(hù)墻上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動平衡式機(jī)械手，其特征在于:所述主動臂包括依次連接的 聯(lián)接裝置、主動聯(lián)接架、內(nèi)外同心伸縮管和主動手腕，所述聯(lián)接裝置與七根所述傳動軸通過 軸套連接并通過螺釘固定。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動平衡式機(jī)械手，其特征在于:所述從動臂外層包裹有密封 套。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動平衡式機(jī)械手，其特征在于:所述從動臂包括依次連接的 從動聯(lián)接架、內(nèi)中外同心伸縮管和從動手腕，所述從動聯(lián)接架與七根所述傳動軸之間通過 軸套連接并可相對運(yùn)動。
【文檔編號】B25J9/00GK105904446SQ201610528182
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】林春榮, 胡國輝, 陳麗慧, 茍大利, 茍渝路, 劉惠明, 王照華, 蘇光英
【申請人】成都航天烽火精密機(jī)電有限公司