一种液压上料机械手的制作方法

文档序号:11453251阅读:355来源:国知局
一种液压上料机械手的制造方法与工艺

本发明涉及机械自动化控制的技术领域,具体涉及到一种液压上料机械手。



背景技术:

机械手现主要被用于机床、上下料,以及焊接等领域。它们都是根据程序进行工作的。国外正在将机械手往智能化发展。使其能够根据外围环境变化做出不同的指令变化。如今总体往两个趋势发展。一是将机械手的发展与智能机器人相结合;二是将机械手的发展与特殊化工业机器人相结合。现有的上料机械手结构设计不合理,上料机械手再进行升降运动的时候,导向套容易会产生滑动和倾斜,存在安全隐患,导向套倾斜极易引起的升降位置的不精确;当手臂作下降运动时会产生一个向下冲击力,长时间极易导致装置内部零件损坏,导致装置无法运行,无法能够有效的保障装置的安全性,且装置内各部件在进行运作时无法对各部件的行程进行有效的控制,损耗高,寿命短。



技术实现要素:

本发明要解决的问题是提供了一种结构设计简单合理,可有效的防止在进行升降的时候导向套产生滑动和倾斜,可再手臂作下降运动时设有缓冲力的,装置内各部件在进行运作时对个部件的程进行能够进行有效的控制的液压上料机械手。

为了解决上述问题,本发明提供了一种液压上料机械手,它包括手臂组件、回转手腕组件和夹持式手部组件,所述手臂组件与夹持式手部组件通过回转手腕组件相连接,所述手臂组件包括手臂升降机构、手臂承载定位机构、手臂回转机构和手臂伸缩机构,所述手臂升降机构上装设有手臂承载定位机构并通过紧固螺栓固定连接,所述手臂承载定位机构上装设有手臂回转机构并与其相适配,所述手臂回转机构上设有手臂伸缩机构并与其相适配。

作为本发明的进一步改进,所述手臂升降机构底部装设有缸体支承座,所述缸体支承座上装设有提升油缸并通过螺钉相连接,所述提升油缸底部装设有缓冲调节阀并与其相适配,所述提升油缸内装设有第一活塞杆,所述第一活塞杆顶端设有球形铰链,所述球形铰链上装设有上球形铰链座,所述球形铰链套设于上球

形铰链座底端并与其相适配,所述上球形铰链座上装设有连接盘,所述第一活塞杆通过球形铰链与连接盘连接,所述连接盘俩侧装设于导向套内,所述导向套内装设有设有键槽,键槽中安装有导向键并与其相适配,所述导向套一侧装设有侧板,所述侧板上设有冲击块,所述侧板一侧设有装设有行程检测装置,所述行程检测装置上设有升降行程式开关,所述冲击块与升降行程式开关相连接。

作为本发明的进一步改进,所述手臂承载定位机构上设有中间座部件,所述中间座部件上设有支架,所述支架上固定装设有齿轮和齿轮环,所述齿轮与齿轮环相啮合,所述齿轮上装设有挡块并与其相适配,所述中间座部件上设有连接座,所述连接座上装设有开关座,所述开关座内设有第一组合式行程式开关,所述第一组合式行程式开关上设有碰块并与其相适配,所述中间座部件内设有定位油缸,所述定位油缸上装设有定位油缸连接座,所述定位油缸内装设有第二活塞杆,所述第二活塞杆顶端装设有中心套,所述第二活塞杆底端装设有背帽。

作为本发明的进一步改进,所述手臂回转机构上设有回转油缸,所述回转油缸上设有回转缸壳,所述回转缸壳上设有行程减速阀,所述行程减速阀与挡块相适配,所述回转缸壳上下两端分别设有上端盖和下端盖,所述上端盖和下端盖通过紧固螺栓与回转缸壳固定,回转轴套设于上端盖和下端盖内,所述上端盖上装设有动力片和定片,所述动力片与回转轴相连接,所述定片插接于回转轴内。

作为本发明的进一步改进,所述手臂伸缩机构上设有夹紧油缸,所述夹紧油缸上装设有滑动枕并与其相互连接,所述滑动枕设于燕尾槽内并通过夹紧油缸作往复直线运动,所述夹紧油缸内设有第二组合式行程式开关和定位块,所述第二组合式行程式开关和定位块相适配,所述手臂伸缩机构上设有第三活塞杆,所述第三活塞杆一端贯穿于第二组合式行程式开关内并延伸至夹紧油缸内,所述第三活塞杆延伸至夹紧油缸部分与可调式定位螺栓呈螺旋式连接,所述手臂伸缩机构上设有中间底座部,所述中间底座部下设有中间架并与其相连接,所述手臂伸缩机构上设有油路,所述油路与进油管相连接。

作为本发明的进一步改进,所述回转手腕组件包括手腕回转油缸、旋转套、隔离套和转轴,所述手腕回转油缸一侧设有夹紧油缸,所述手腕回转油缸内设有旋转套,第三活塞杆与夹紧油缸和手腕回转油缸内作往复直线运动,所述旋转套

与联轴器呈活动式连接,所述联轴器与转轴相连接,所述转轴通过旋转套作回转运动,所述转轴一端设有隔离套。

作为本发明的进一步改进,所述夹持式手部组件呈滑槽杠杆式结构,所述夹持式手部组件上装设有手架,所述夹持式手部组件内设有轴环,所述轴环一侧设有拉紧轴,所述轴环通过拉紧轴与左指座和右指座呈活动式连接,所述左指座和右指座呈交叉式连接,所述左指座和右指座上均装设有机械手指。

本发明与现有技术相比,具有以下优点:

本发明手臂升降机构是由双作用式油缸实现垂直升降运动的,手臂升降机构底部装设有缸体支承座,缸体支承座上装设有提升油缸并通过螺钉相连接,活塞杆的上端通过球形铰链、上球形铰链座、连接盘和导向套等部件组成升降机构的升降部分,提升油缸推动活塞杆并带动导向套作升降运动,所述连接盘俩侧装设于导向套内,所述导向套内装设有设有键槽,键槽中安装有导向键并与其相适配,导向键能够在键槽内滑动,可有效的防止在进行升降的时候导向套可能会产生滑动,消除了安全隐患,用导向套作为导向装置,其导向性能好,刚度大,工作平稳;提升油缸内装设有第一活塞杆,所述第一活塞杆顶端设有球形铰链,所述球形铰链上装设有上球形铰链座,球形铰链套设于上球形铰链座底端并与其相适配,所述上球形铰链座上装设有连接盘,所述第一活塞杆通过球形铰链与连接盘连接,活塞杆通过球形铰链与连接盘连接,可弥补导套倾斜引起的偏差;所述提升油缸底部装设有缓冲调节阀并与其相适配,手臂作下降运动的时候阻力通过缓冲调节阀来实现,缓冲调节阀能够有效的缓冲和调节手臂作下降运动时候的所产生的冲击力,能够有效的保障机械手的安全性;导向套一侧装设有侧板,所述侧板上设有冲击块,所述侧板一侧设有装设有行程检测装置,所述行程检测装置上设有升降行程式开关,所述冲击块与升降行程式开关相连接,手臂的升降行程通过安装于侧板上的冲击块触动行程检测装置的行程式开关,行程式开关发出信号从而进行控制,安全性和实用性极佳。

本发明手臂承载定位机构是整个机械手当中最大的受力部分,手臂承载定位机构上设有中间座部件,中间座部件上设有支架,支架上固定装设有齿轮和齿轮环,齿轮环固定在支架上与齿轮啮合起到带动转动、减少摩擦力、减少回转油缸

负载的作用;中间座部件上设有连接座,连接座上装设有开关座,开关座内设有第一组合式行程式开关,所述第一组合式行程式开关上设有碰块并与其相适配,在手臂回转过程中碰块触动第一组合式行程式开关,第一组合式行程式开关发出信号,控制手臂回转运动的位置;中间座部件内设有定位油缸,定位油缸上装设有定位油缸连接座,定位油缸内装设有第二活塞杆,第二活塞杆顶端装设有中心套,第二活塞杆底端装设有背帽,定位油缸可使手臂在回转过程中定位更加精确,可有效的避免手臂在进行回转运动时定位不精确导致手臂回转时不能到达指定的位置,影响装置的运转。

本发明手臂回转机构上设有回转油缸,回转油缸上设有回转缸壳,回转缸壳上设有行程减速阀,行程减速阀与挡块相适配,回转缸壳上下两端分别设有上端盖和下端盖,所述上端盖和下端盖通过紧固螺栓与回转缸壳固定,回转轴套设于上端盖和下端盖内能使回转轴位置更加稳固,定位更加精确,齿轮与回转油缸的回转轴固定连接,回转油缸的回转缸壳又固定安装在手臂伸缩机构的中间架体上,齿轮与固定在支架上的齿轮环连接,回转油缸的回转轴带动齿轮转动时,齿轮环固定,齿轮除自转外还要绕齿轮环公转,使得手臂能够回转,转缸壳上设有行程减速阀,齿轮上装有挡块,手臂回转时,行程减速阀与挡块相连触动和减缓回转轴运行,实现了手臂在回转终点位置时减缓所产生的冲击力,能够保证机械手的整体安全性;上端盖上装设有动力片和定片,动力片与回转轴相连接,确保能够运动并且可以相互带动其运动,定片插接于回转轴内,能够确保定片不能移动或者晃动。当液压油进入油缸的时候液压油的压力可以推动动力片进行转动,此时动力片便会带动转动轴的转动让手臂实现回转运动,结构设计简单合理,适用性广。

本发明手臂伸缩机构上设有夹紧油缸,夹紧油缸上装设有滑动枕并与其相互连接,滑动枕设于燕尾槽内并通过夹紧油缸作往复直线运动,燕尾槽起到导轨的作用,而夹紧油缸起动力推动作用;夹紧油缸内设有第二组合式行程式开关和定位块,第二组合式行程式开关和定位块相适配,定位块触动第二组合式行程式开关相连接,第二组合式行程式开关发出信号从而进行控制,手臂伸缩机构上设有第三活塞杆,第三活塞杆一端贯穿于第二组合式行程式开关内并延伸至夹紧油缸

内,第三活塞杆延伸至夹紧油缸部分与可调式定位螺栓呈螺旋式连接,方便安装和拆卸,可调式定位螺栓可以确保定位精度以及使得活塞杆连接更加稳固。

本发明回转手腕组件的手腕回转油缸一侧设有夹紧油缸,手腕回转油缸内设有旋转套,第三活塞杆与夹紧油缸和手腕回转油缸内作往复直线运动,旋转套与联轴器呈活动式连接,联轴器与转轴相连接,转轴通过旋转套作回转运动,第三活塞杆进入手臂回转油缸的时候使得手腕回转油缸里面的转套的运动型式通过联轴器的传递,把运动形式传递到了转轴,然后转轴开始做回转运动实现了手腕的回转运动,回转手腕组件在机械手的运行过程当中起到了连结手臂和手部的重要作用,并且对整个机械手的运行起到了支撑作用。

本发明夹持式手部组件呈滑槽杠杆式结构,夹持式手部组件内设有轴环,轴环一侧设有拉紧轴,轴环通过拉紧轴与左指座和右指座呈活动式连接,左指座和右指座呈交叉式连接,左指座和右指座上均装设有机械手指,机械手指的开闭是靠轴环带动拉紧轴做往复运动而实现的,轴环与夹紧油缸第三活塞拉杆铰链连接,由活塞拉杆输入驱动力,带动左指座7-4和右指座7-5进行夹合运动,结构设计简单合理,适用性广。

附图说明

图1为本发明液压上料机械手的结构示意图。

图2为本发明液压上料机械手的手臂组件的升降机构结构示意图。

图3为本发明液压上料机械手的手臂组件的承载定位机构的结构示意图。

图4为本发明液压上料机械手的手臂组件的回转机构的结构示意图。

图5为本发明液压上料机械手的手臂组件的回转机构的俯视图。

图6为本发明液压上料机械手的手臂组件的伸缩机构的结构示意图。

图7为本发明液压上料机械手的回转手腕组件的结构示意图。

图8为本发明液压上料机械手的夹持式手部组件的结构示意图。

图中:1-手臂组件,2-手臂升降机构,2-1缸体支承座,2-2提升油缸,2-3螺钉,2-4第一活塞杆,2-5球形铰链,2-6球形铰链座,2-7连接盘,2-8导向套,2-9键槽,2-10导向键,2-11侧板,2-12冲击块,2-13行程检测装置,2-14升降行程式开关,2-15缓冲调节阀,3-手臂承载定位机构,3-1中间座部件,3

支架,3-3齿轮,3-4齿轮环,3-5挡块,3-6连接座,3-7开关座,3-8第一组合式行程式开关,3-9碰块,3-10定位油缸,3-11定位油缸连接座,3-12第二活塞杆,3-13中心套,3-14背帽,4-手臂回转机构,4-1回转油缸,4-2回转缸壳,4-3行程减速阀,4-4上端盖,4-5下端盖,4-6回转轴,4-7动力片,4-8定片,4-9紧固螺栓,5-手臂伸缩机构,5-1夹紧油缸,5-2滑动枕,5-3燕尾槽,5-4第二组合式行程式开关,5-5定位块,5-6第三活塞杆,5-7可调式定位螺栓,5-8中间底座部,5-9中间架,5-10油路,5-11进油管,6-回转手腕组件,6-1手腕回转油缸,6-2旋转套,6-3隔离套,6-4转轴,6-5联轴器,7-夹持式手部组件,7-1手架,7-2轴环,7-3拉紧轴,7-4左指座,7-5右指座,7-6机械手指。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。

如图1-7所示,一种液压上料机械手,它包括手臂组件1、回转手腕组件6和夹持式手部组件7,所述手臂组件1与夹持式手部组件7通过回转手腕组件6相连接,所述手臂组件1包括手臂升降机构2、手臂承载定位机构3、手臂回转机构4和手臂伸缩机构5,所述手臂升降机构2上装设有手臂承载定位机构3并通过紧固螺栓8固定连接,所述手臂承载定位机构3上装设有手臂回转机构4并与其相适配,所述手臂回转机构4上设有手臂伸缩机构5并与其相适配。

手臂升降机构2底部装设有缸体支承座2-1,所述缸体支承座2-1上装设有提升油缸2-2并通过螺钉2-3相连接,所述提升油缸2-2底部装设有缓冲调节阀2-15并与其相适配,所述提升油缸2-2内装设有第一活塞杆2-4,所述第一活塞杆2-4顶端设有球形铰链2-5,所述球形铰链2-5上装设有上球形铰链座2-6,所述球形铰链2-5套设于上球形铰链座2-6底端并与其相适配,所述上球形铰链座2-6上装设有连接盘2-7,所述第一活塞杆2-4通过球形铰链2-5与连接盘2-7连接,所述连接盘2-7俩侧装设于导向套2-8内,所述导向套2-8内装设有设有键槽2-9,键槽2-9中安装有导向键2-10并与其相适配,所述导向套2-8一侧装设有侧板2-11,所述侧板2-11上设有冲击块2-12,所述侧板2-11一侧设有装设有行程检测装置2-13,所述行程检测装置2-13上设有升降行程式开关2-14,

所述冲击块2-12与升降行程式开关2-14相连接。

手臂承载定位机构3上设有中间座部件3-1,所述中间座部件3-1上设有支架3-2,所述支架3-2上固定装设有齿轮3-3和齿轮环3-4,所述齿轮3-3与齿轮环3-4相啮合,所述齿轮3-3上装设有挡块3-5并与其相适配,所述中间座部件3-1上设有连接座3-6,所述连接座3-6上装设有开关座3-7,所述开关座3-7内设有第一组合式行程式开关3-8,所述第一组合式行程式开关3-8上设有碰块3-9并与其相适配,所述中间座部件3-1内设有定位油缸3-10,所述定位油缸3-10上装设有定位油缸连接座3-11,所述定位油缸3-10内装设有第二活塞杆3-12,所述第二活塞杆3-12顶端装设有中心套3-13,所述第二活塞杆3-12底端装设有背帽3-14。

手臂回转机构4上设有回转油缸4-1,所述回转油缸4-1上设有回转缸壳4-2,所述回转缸壳4-2上设有行程减速阀4-3,所述行程减速阀4-3与挡块3-5相适配,所述回转缸壳4-2上下两端分别设有上端盖4-4和下端盖4-5,所述上端盖4-4和下端盖4-5通过紧固螺栓4-9与回转缸壳4-2固定,回转轴4-6套设于上端盖4-4和下端盖4-5内,所述上端盖4-4上装设有动力片4-7和定片4-8,所述动力片4-7与回转4-6轴相连接,所述定片4-8插接于回转轴4-6内。

手臂伸缩机构5上设有夹紧油缸5-1,所述夹紧油缸5-1上装设有滑动枕5-2并与其相互连接,所述滑动枕5-2设于燕尾槽5-3内并通过夹紧油缸5-1作往复直线运动,所述夹紧油缸5-1内设有第二组合式行程式开关5-4和定位块5-5,所述第二组合式行程式开关5-4和定位块5-5相适配,所述手臂伸缩机构5上设有第三活塞杆5-6,所述第三活塞杆5-6一端贯穿于第二组合式行程式开关5-4内并延伸至夹紧油缸5-1内,所述第三活塞杆5-6延伸至夹紧油缸5-1部分与可调式定位螺栓5-7呈螺旋式连接,所述手臂伸缩机构5上设有中间底座部5-8,所述中间底座部5-8下设有中间架5-9并与其相连接,所述手臂伸缩机构5上设有油路5-10,所述油路5-10与进油管5-11相连接。

回转手腕组件6包括手腕回转油缸6-1、旋转套6-2、隔离套6-3和转轴6-4,所述手腕回转油缸6-1一侧设有夹紧油缸5-1,所述手腕回转油缸6-1内设有旋转套6-2,第三活塞杆5-6与夹紧油缸5-1和手腕回转油缸6-1内作往复直线运

动,所述旋转套6-2与联轴器6-5呈活动式连接,所述联轴器6-5与转轴6-4相连接,所述转轴6-4通过旋转套6-2作回转运动,所述转轴6-4一端设有隔离套6-3。

夹持式手部组件1呈滑槽杠杆式结构,所述夹持式手部组件7上装设有手架7-1,所述夹持式手部组件7内设有轴环7-2,所述轴环7-2一侧设有拉紧轴7-3,所述轴环7-2通过拉紧轴7-3与左指座7-4和右指座7-5呈活动式连接,所述左指座7-4和右指座7-5呈交叉式连接,所述左指座7-4和右指座7-5上均装设有机械手指7-6。

工作过程:手臂进行上升运动时,手臂升降机构2的提升油缸2-2推动第一活塞杆2-4运作,第一活塞杆2-4带动导向套2-8作升降运动,导向键2-10在键槽内2-9滑动启起导向作用,第一活塞杆2-4带动球形铰链2-5与连接盘2-7运作,手臂进行下降运动时,手臂升降机构2的缓冲调节阀2-15提供缓冲阻力,手臂的升降行程通过安装于侧板2-11上的冲击块2-12触动行程检测装置2-13的升降行程式开关2-14,升降行程式开关2-14发出信号从而进行控制;手臂进行回转时,手臂回转机构4回转油缸4-1推动回转轴4-6进行运作,上端盖4-4上的动力片4-7与回转轴4-6相互带动运动,定片4-8插接于回转轴4-6内,确保定片不能移动或者晃动,液压油进入回转油缸4-1的时候液压油的压力推动动力片4-7进行转动,动力片4-8便会带动回转轴4-6的转动,回转轴4-6带动齿轮3-3转动时,齿轮环3-4固定,齿轮3-3除自转外还要绕齿轮环3-4公转,使得手臂能够进行回转运动,回转缸壳4-2上设有行程减速阀4-3,齿轮3-3上装有挡块3-5,手臂回转时,行程减速阀4-3与挡块3-5相连触动和减缓回转轴4-6运行,实现了手臂在回转终点位置时减缓所产生的冲击力,在手臂回转过程中,手臂承载定位机构3的碰块3-9触动第一组合式行程式开关3-8,第一组合式行程式开关3-8发出信号,控制手臂回转运动的位置,定位油缸3-10可使手臂在回转过程中定位更加精确,手臂进行伸缩时,液压油从进油管5-11进入夹紧油缸5-1的油路5-10,进入夹紧油缸5-11两侧腔内后,滑动枕5-2在夹紧油缸5-1的驱动下在燕尾槽5-3内作往复直线运动,第三活塞杆5-6进行伸缩运动,定位块5-5触动第二组合式行程式开关5-4,第二组合式行程开关5-4发出信号从而进行控制,第三活塞杆5-6可调式定位螺栓5-7呈螺旋式连接,可调式定位螺栓5-7可以确保定位精度以及使得活塞杆连接更加稳固;手腕进行回转时,液压油通过两个进油孔进入手臂回转油缸6-1的时,使得手臂回转油缸6-1里面的旋转套6-2的运动形式通过联轴器6-5的传递,把运动形式传递到了转轴6-4,然后转轴6-4开始做回转运动;当夹持式手部组件7进行夹合时,第三活塞杆5-6进行伸缩运动至夹持式手部组件7内与轴环7-2铰链连接,第三活塞拉杆5-6输入驱动力,带动左指座7-4和右指座7-5进行夹合运动。

上述内容为本发明的示例及说明,但不意味着本发明可取得的优点受此限制,凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

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