一种机械手的制作方法

1.本实用新型属于卷类抓取机器人技术领域，具体是一种机械手。


背景技术：

2.机械手的动力源可以是压缩空气，还可以是液压油。由于动力源介质与使用压力的不同，在同样实现机械手功能作用的情况下相比较:气动的快速、灵活、轻巧，但力量小；液压的慢速、沉稳、但力量非常大；所以选择时，需求达到快速的，灵活多变的，且持力与衡力要求不大的使用场合，用气动的机械手比较适合。需求动作稳定，持力与衡力要求大的，且速度要求不太快的使用场合，选用液压的机械手比较适宜。另外，相对而言，气动的机械手造价会低一些、轻便些；液压的机械手造价会高一些、重大一些；根据不同的情况，如无特别要求与其影响，可尽量采用气动的为宜，在药用薄膜生产过程中，大量的复合卷需要抓取或转移、运输，有些重量较大，有些重量较轻，为了提高效率需要机械手实现效率的提升，所以可以对执行机构进行系统传递介质的切换，同时，药用薄膜的环保要求较高，相关加工运输机械优选气动，所以，需要开发一种具有适用于上述工况的机械手，来解决药用薄膜卷的自动化流转和生产。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决机械手高效率运输抓取复合膜卷的问题，发明一种机械手。
4.本实用新型采取以下技术方案：
5.一种机械手，包括底座、主臂、第一横臂、第二横臂、回转马达、升降缸、变幅缸，底座、主臂底部之间设置回转马达，回转马达安装于主臂内，回转马达驱动轴连接底座，主臂上端和第一横臂一端耳轴回转连接，主臂和第一横臂之间连接设置有升降缸，升降缸两端分别连接主臂和第一横臂中段，第一横臂另一端和第二横臂一端耳轴回转连接，第一横臂和第二横臂之间连接设置有变幅缸，还包括吊臂、转臂、摆转马达、液控回路和气控回路，第二横臂与吊臂万向连接，吊臂下端设置转臂，吊臂固定设置有摆转马达，摆转马达驱动连接转臂进行回转，液控回路包括泵、溢流阀、若干个换向阀，泵输出连接换向阀、溢流阀，换向阀分别连接升降缸、变幅缸、回转马达、摆转马达，气控回路包括：气动三联件、气动三位四通阀、气动两位二通阀，气动三联件输入口连接气源，输出分别连接气动三位四通阀、气动两位二通阀，气动三位四通阀连接变幅缸，气动两位二通阀连接升降缸。
6.气动三位四通阀的输出口分别连接变幅缸的有杆腔和无杆腔，变幅缸有杆腔和无杆腔连接气动三位四通阀的回路中分别设置有电磁球阀。
7.升降缸为单作用缸，气动两位二通阀与升降缸之间设置有电磁球阀。
8.换向阀包括：换向阀一、换向阀二、换向阀三、换向阀四，换向阀一为三位四通o机能阀，a\b口分别连接回转马达，换向阀二为三位四通o机能阀，换向阀二a口连接升降缸，换向阀三为三位四通y机能阀，换向阀三a\b口分别连接变幅缸的有杆腔和无杆腔，换向阀四为三位四通o机能阀，a\b口分别连接摆转马达。
9.气动两位二通阀连接升降缸无杆腔的入口位于升降缸的无杆腔高位，换向阀二a口连接升降缸无杆腔低位。
10.换向阀三连接变幅缸的入口位于变幅缸内腔的低位，变幅缸的有杆腔还连接有换向阀五，换向阀五为两位两通带单向封闭的换向阀，换向阀五出口连接油箱。
11.换向阀三a\b口连接设置双液控单向阀，双液控单向阀出口连接变幅缸。
12.第二横臂另一端设置有球型连接体，吊臂上端设置球孔，球孔适配连接球型连接体，球型连接体通过法兰约束球孔内。
13.吊臂设置有手柄。
14.气动三位四通阀和电磁球阀之间连接设置有沉积箱。
15.与现有技术相比，本实用新型可以获得以下技术效果：机械手工作系统为双动力，关键动作机构具有互为备份的功能，采用气控具有较高的工作效率，采用液控具有较高的承载能力，气控与液控切换安全可靠，机械手可操作空间大，气液切换能够使机械手适应不同大小、轻重的复合膜卷的生产工艺需求，机械手万向抓取功能适用于各种复合膜卷抓取需求。
16.本实用新型实现了复合膜卷的高效率自动化抓取。
附图说明
17.图1是本实用新型机械手结构及控制回路连接示意图；
18.图2是本实用新型吊臂部分的结构示意图。
19.其中，1-底座、2-回转马达、3-主臂、4-第一横臂、5-升降缸、6-变幅缸、7-第二横臂、8-吊臂、9-手柄、10-转臂、11-摆转马达、12-换向阀一、13-换向阀二、14-换向阀三、15-换向阀四、16-溢流阀、17-换向阀五、18-双液控单向阀、19-泵、20-气动三联件、21-气动三位四通阀、22-气动两位二通阀、23-电磁球阀、24-沉积箱。
具体实施方式
20.如图1-2所示，一种机械手，包括：底座1、主臂3、第一横臂4、第二横臂7、吊臂8、转臂10、回转马达2、升降缸5、变幅缸6、摆转马达11、气动回路、液控回路，其中底座1、主臂3底部之间设置回转马达2，回转马达2安装于主臂3内，回转马达2驱动轴连接底座1，主臂3上端和第一横臂4一端耳轴回转连接，主臂3和第一横臂4之间连接设置有升降缸5，升降缸5两端分别连接主臂3和第一横臂4中段，第一横臂4另一端和第二横臂7一端耳轴回转连接，第一横臂4和第二横臂7之间连接设置有变幅缸6，第二横臂7另一端设置有球型连接体，吊臂8上端设置球孔，球孔适配连接球型连接体，球型连接体通过法兰约束球孔内，第二横臂7与吊臂8万向连接，吊臂8下端设置转臂10，吊臂8固定设置有摆转马达11，摆转马达11驱动连接转臂10进行回转，吊臂8设置有手柄9，升降缸5为单作用缸。
21.如图1所示，气动回路包括：气动三联件20、气动三位四通阀21、气动两位二通阀22、沉积箱24、电磁球阀23，压缩空气依次输入气动三联件20，气动三联件20分别连接气动三位四通阀21、气动两位二通阀22，气动两位二通阀22依次连接电磁球阀、升降缸5无杆腔，连接升降缸5无杆腔的入口位于倾斜升降缸5的无杆腔高位，气动三位四通阀21的输出口分别连接变幅缸6的有杆腔和无杆腔，连接变幅缸6的入口位于变幅缸6内腔的高位，变幅缸6
的有杆腔和无杆腔的出口分别设置电磁球阀23，电磁球阀23与气动三位四通阀21之间的气路分别设置沉积箱24，沉积箱24为封闭容腔，两端连接气路，用于留存变幅缸6导入的残留油液。
22.如图1所示，液控回路包括：换向阀一12、换向阀二13、换向阀三14、换向阀四15、溢流阀16、换向阀五17、双液控单向阀18、泵19，其中，泵19出口分别连接换向阀一12、换向阀二13、换向阀三14、换向阀四15、溢流阀16的p口，换向阀一12、换向阀二13、换向阀三14、换向阀四15、溢流阀16的t口分别接回油箱，换向阀一12为三位四通o机能阀，a\b口分别连接回转马达2，换向阀二13为三位四通o机能阀，换向阀二13a口连接升降缸5无杆腔低位，换向阀三14为三位四通y机能阀，换向阀三14a\b口分别连接双液控单向阀18，双液控单向阀18出口分别连接变幅缸6的有杆腔和无杆腔，连接变幅缸6的入口位于变幅缸6内腔的低位，变幅缸6的有杆腔还连接有换向阀五17，换向阀五17为两位两通带单向封闭的换向阀，换向阀五17出口连接油箱，换向阀四15为三位四通o机能阀，a\b口分别连接摆转马达11。
23.工作方式为：
24.如图1-2，采用液控实现机械手动作，泵19输出压力至换向阀一12，换向阀一12换向输出压力至回转马达2正反转工作，输出扭矩使主臂3相对底座1进行旋转，换向阀二13换向输出压力至升降缸5，升降缸5上升，换向阀二13换向使升降缸5无杆腔连通油箱，升降缸5下降，换向阀二13失电中位压力保持，升降缸5升降使第一横臂4绕主臂3顶部上下摆动，换向阀三14换向输出压力至变幅缸6，变幅缸6伸缩使第二横臂7相对第一横臂4摆动，双液控单向阀18保持变幅缸6在静止状态的位置，向阀四15换向使摆转马达11正反转，驱动转臂10横\竖摆动，人工拖动手柄9使吊臂8万向回转，用于转臂10叉接复合膜卷。
25.如图1，采样气控实现机械手部分动作，压缩气体经过气动三联件20供给气动三位四通阀21、气动两位二通阀22，气动三位四通阀21换向使压缩气体经由沉积箱24、电磁球阀23进入变幅缸6的有杆腔或无杆腔，电磁球阀23为常闭，通电常开，变幅缸6有杆腔供气时缩回，无杆腔供气时伸出，驱动二横臂7相对第一横臂4快速摆动，气动两位二通阀22换向使压缩气体经电磁球阀进入升降缸5无杆腔，升降缸5上升，气动两位二通阀22换向使升降缸5无杆腔的压缩气体泄放，升降缸5下降，此时电磁球阀开闭使升降缸5位置保持。
26.如图1，液控切换气控，换向阀二13换向使升降缸5无杆腔压力泄放，升降缸5下降，换向阀二13a口连接升降缸5无杆腔低位，油液具备排出条件，电磁球阀接通，气动两位二通阀22换向使升降缸5无杆腔连通大气，油液排净，换向阀二13换向为中位，升降缸5具备气控条件；换向阀三14换向使变幅缸6缩回到末端，排控无杆腔介质，换向阀三14换向中位，双液控单向阀18封闭变幅缸6的有杆腔和无杆腔，气动三位四通阀21换向使压缩空气进入变幅缸6无杆腔，此时，连接变幅缸6有杆腔的电磁球阀关闭，换向阀五17连通变幅缸6有杆腔和油箱，变幅缸6伸出至末端，排空变幅缸6内腔油液，残留的油气可通过沉积箱24进行沉积处理。
27.气控切换液控，关闭连接升降缸5、变幅缸6的电磁球阀即可完成切换。