一种转运机械手的制作方法

本发明属于机械设备技术领域，具体的说是一种转运机械手。

背景技术：

机械手，能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能部门。

目前，应用较广的机械手为四轴机械手和五轴机械手。其中五轴机械手结构中用以带动机械臂动作的五个运动机构常规为：垂直运动机构、摆臂运动机构、翻转运动机构、水平运动机构和执行端旋转运动机构。

而现有的机械手在对圆形管件进行抓取转运时，由于圆形管件外壁较为光滑，而现有的机械手在对尤其是较长的管件进行抓取时，由于机械夹爪在对管件进行夹紧时，未及时找到管件的中心点或夹紧接触的支撑点过少，而导致管件在转动时发生脱落的现象，进而影响机械夹爪对长度较长的圆形管件的安全转运。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种转运机械手，本发明主要用于解决而现有的机械手在对尤其是较长的管件进行抓取时，由于机械夹爪在对管件进行夹紧时，未及时找到管件的中心点或夹紧接触的支撑点过少，而导致管件在转动时发生脱落的现象，进而影响机械夹爪对长度较长的圆形管件的安全转运。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种转运机械手，包括支撑台、支撑臂、机械横臂和机械夹爪；所述支撑台上通过转动电机转动安装有支撑臂，且支撑臂的顶端通过液压伸缩缸安装有机械横臂；所述机械横臂上通过液压缸连接有机械夹爪；

其中，所述机械夹爪包括固定板、t型台、卡合限位板、夹紧气缸、三角形连接块、摆动杆和t型夹紧臂；所述固定板的侧壁连接在液压缸的伸缩端，且固定板的顶端固定有t型台，且固定板的底端安装有卡合限位板；所述卡合限位板一端开设有滑动腔，且卡合限位板的另一两侧开设有卡合槽；所述夹紧气缸安装在t型台上，且夹紧气缸的伸缩端部位于滑动腔内；所述夹紧气缸的伸缩端两侧均安装有三角形连接块，且两个三角形连接块上通过转动柱转动连接有2个摆动杆；所述t型夹紧臂的一侧通过转动柱转动连接在卡合限位板上，且t型夹紧臂的另一侧通过转动柱转动连接在摆动杆的端部；所述t型夹紧臂设置有4个，且4个t型夹紧臂对称设置在卡合限位板的两侧；所述t形夹紧臂的端部内侧开设有夹紧槽，且夹紧槽与卡合槽相对应；

工作时，当需要使用机械手对圆形管件进行转运时，支撑台上设置的控制装置控制支撑臂转动，支撑臂通过转动电机驱动转动，同时液压伸缩缸收缩或伸出通过机械横臂带动机械夹爪运动到对称的摆放的圆形管件处；当机械夹爪运动到通过支撑架对称摆放的圆形管件时，控制装置控制夹紧气缸伸出，夹紧气缸伸出则通过三角形连接块带动摆动杆运动，因摆动杆与t型夹紧臂转动连接，且t型夹紧臂与卡合限位板转动连接，进而三角形连接块的滑动会推动对称设置的t型夹紧臂的端部张开，控制装置控制液压伸缩缸收缩，使得卡合限位板的端部能插入到对称摆放的圆形管件之间，进而控制装置控制夹紧气缸收缩，夹紧气缸会带动对称设置的t型夹紧臂收缩，收缩的t型夹紧臂会将圆柱管件夹紧卡入到卡合槽内，同时t型夹紧臂上设置的夹紧槽会夹紧贴合在圆柱管件的外壁上，t型夹紧臂会将对称摆放的圆柱管件通过卡合限位板进行夹紧，控制装置控制支撑臂转动，进而便可以将圆形管件通过机械夹爪进行转动运输；通过对称设置在卡合限位板两侧的t型夹紧臂和卡合限位板的配合，可以对连个对称摆放的圆柱型管件进行夹紧运输，同时对称设置的t型夹紧臂的的夹紧力和卡合槽的支撑力，可以使得机械夹爪能够对圆柱管件进行三点支撑夹紧作业，可以有效防止现有的机械夹爪在对较长的圆形管件进行转运时，由于机械夹爪在对管件进行夹紧时，未找到管件的中心点或夹紧支撑点过少，而导致管件在转动时发生脱落的现象，进而影响机械夹爪对长度较长的圆形管件的安全转运。

优选的，所述卡合槽内壁上均匀设置有多个橡胶辊，且多个橡胶辊分为大直径橡胶辊和小直径橡胶辊，且大直径橡胶辊和小直径橡胶辊均间隔设置；工作时，当t型夹紧臂的夹紧力将圆形管件夹紧贴合在卡合槽内时，卡合槽内设置的大直径橡胶辊和小直径橡胶辊在圆形管件的挤压力下会发生弧形变形，大直径橡胶辊会紧密贴合包裹在圆形管件的外壁上，同时小直径橡胶辊与大直径橡胶辊之间形成波纹状，进而增大卡合槽对圆形管件的夹紧摩擦力，防止圆形管件在运输时，圆形管件从卡合槽内脱落的现象。

优选的，所述橡胶辊外壁上设置有砂皮，且橡胶辊的内部插接有螺旋弹簧；所述螺旋弹簧的外壁与橡胶辊的内壁相互挤压接触；当圆形管件在对橡胶辊产生挤压时，橡胶辊内部插接的螺旋弹簧在挤压力的作用下会挤压贴合在橡胶辊的内壁上，使得橡胶辊的外壁形成螺旋凸起贴合在圆形管件的外壁上，同时螺旋凸起上的砂皮会增大橡胶辊与圆形管件的摩擦支撑力，同时螺旋弹簧能够对橡胶辊起到缓冲支撑的作用，防止在夹紧的圆形管件的管壁较薄时，t型夹紧壁的夹紧力过大，导致管件外壁发生挤压变形凹陷的现象，进而影响管件的安全运输。

优选的，所述t型夹紧臂的端部开设有滑动腔，且滑动腔内滑动插接有弧形包裹条；所述t型夹紧臂的侧壁上设置有气囊，且气囊通过导气管连通到滑动腔内；所述导气管上设置有气控阀；工作时，当t型夹紧臂在对圆形管件进行夹紧时，若圆形管件的直径较大，则控制装置控制气控阀打开，气囊内的气体会通过导气管进入到滑动腔内，随着滑动腔内气体不断的进入，滑动腔内设置的弧形包裹条在气体的推动下会伸出t型夹紧臂外，弧形包裹条的伸出会对圆形管件进行包裹作业，防止圆形管件的直径较大，t型夹紧臂与圆形管件夹紧接触面积较小，而影响t型夹紧臂对直径较大管件的安全夹紧转运工作。

优选的，所述弧形包裹条的内壁上通过热压合的方式粘结有弹性耐磨砂皮，且弹性耐磨砂皮与弧形包裹条之间形成有压合腔；所述弧形包裹条上开设有导气孔，且导气孔通过导气槽与压合腔连通；工作时，当气囊内的气体不断进入滑动腔内时，滑动腔内的气体会通过导气孔进入到导气槽内，随着导气槽内气体不断的进入，导气槽内的气体会使压合腔产生膨胀，压合腔的膨胀会使弹性耐磨砂皮成波纹状贴合在圆形管件的外壁上，增大t型夹紧臂对大直径管件的夹紧接触面积，进而增大t型夹紧臂的夹紧支撑力。

优选的，所述夹紧槽的内壁上设置有橡胶凸起条，且橡胶凸起条内插接有膨胀管；所述膨胀管通过导气孔与滑动腔连通；工作时，当夹紧槽夹紧贴合在圆形管件的外壁上时，橡胶凸起条可以进行贴合在圆形管件的外壁上，橡胶凸起条内部设置的膨胀管可以起到缓冲夹紧的作用，同时随着滑动腔内气体的进入和弧形包裹条的伸出，均匀设置的膨胀管会产生膨胀胀大，进而增大橡胶凸起条对圆形管件的摩擦夹紧效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过对称设置在卡合限位板两侧的t型夹紧臂和卡合限位板的配合，可以对连个对称摆放的圆柱型管件进行夹紧运输，同时对称设置的t型夹紧臂的的夹紧力和卡合槽的支撑力，可以使得机械夹爪能够对圆柱管件进行三点支撑夹紧作业，可以有效防止现有的机械夹爪在对较长的圆形管件进行转运时，由于机械夹爪在对管件进行夹紧时，未找到管件的中心点或夹紧支撑点过少，而导致管件在转动时发生脱落的现象，进而影响机械夹爪对长度较长的圆形管件的安全转运。

2.本发明通过橡胶辊和螺旋弹簧的配合，橡胶辊内部插接的螺旋弹簧在挤压力的作用下会挤压贴合在橡胶辊的内壁上，使得橡胶辊的外壁形成螺旋凸起贴合在圆形管件的外壁上，同时螺旋凸起上的砂皮会增大橡胶辊与圆形管件的摩擦支撑力，同时螺旋弹簧能够对橡胶辊起到缓冲支撑的作用，防止在夹紧的圆形管件的管壁较薄时，t型夹紧壁的夹紧力过大，导致管件外壁发生挤压变形凹陷的现象，进而影响管件的安全运输。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的机械夹爪的装配图；

图3是本发明的机械夹爪主视图；

图4是本发明图3中a处局部放大图；

图中：支撑台1、支撑臂2、机械横臂3、机械夹爪4、固定板41、t型台42、卡合限位板43、卡合槽431、夹紧气缸44、三角形连接块45、摆动杆46、t型夹紧臂47、夹紧槽471、滑动腔472、橡胶辊5、螺旋弹簧6、弧形包裹条7、气囊8、导气管9、弹性耐磨砂皮10、压合腔101、橡胶凸起条20、膨胀管30。

具体实施方式

使用图1-图4对本发明一实施方式的一种转运机械手进行如下说明。

如图1-图4所示，本发明所述的一种转运机械手，包括支撑台1、支撑臂2、机械横臂3和机械夹爪4；所述支撑台1上通过转动电机转动安装有支撑臂2，且支撑臂2的顶端通过液压伸缩缸安装有机械横臂3；所述机械横臂3上通过液压缸连接有机械夹爪4；

其中，所述机械夹爪4包括固定板41、t型台42、卡合限位板43、夹紧气缸44、三角形连接块45、摆动杆46和t型夹紧臂47；所述固定板41的侧壁连接在液压缸的伸缩端，且固定板41的顶端固定有t型台42，且固定板41的底端安装有卡合限位板43；所述卡合限位板43一端开设有滑动腔472，且卡合限位板43的另一两侧开设有卡合槽431；所述夹紧气缸44安装在t型台42上，且夹紧气缸44的伸缩端部位于滑动腔472内；所述夹紧气缸44的伸缩端两侧均安装有三角形连接块45，且两个三角形连接块45上通过转动柱转动连接有2个摆动杆46；所述t型夹紧臂47的一侧通过转动柱转动连接在卡合限位板43上，且t型夹紧臂47的另一侧通过转动柱转动连接在摆动杆46的端部；所述t型夹紧臂47设置有4个，且4个t型夹紧臂47对称设置在卡合限位板43的两侧；所述t形夹紧臂的端部内侧开设有夹紧槽471，且夹紧槽471与卡合槽431相对应；

工作时，当需要使用机械手对圆形管件进行转运时，支撑台1上设置的控制装置控制支撑臂2转动，支撑臂2通过转动电机驱动转动，同时液压伸缩缸收缩或伸出通过机械横臂3带动机械夹爪4运动到对称的摆放的圆形管件处；当机械夹爪4运动到通过支撑架对称摆放的圆形管件时，控制装置控制夹紧气缸44伸出，夹紧气缸44伸出则通过三角形连接块45带动摆动杆46运动，因摆动杆46与t型夹紧臂47转动连接，且t型夹紧臂47与卡合限位板43转动连接，进而三角形连接块45的滑动会推动对称设置的t型夹紧臂47的端部张开，控制装置控制液压伸缩缸收缩，使得卡合限位板43的端部能插入到对称摆放的圆形管件之间，进而控制装置控制夹紧气缸44收缩，夹紧气缸44会带动对称设置的t型夹紧臂47收缩，收缩的t型夹紧臂47会将圆柱管件夹紧卡入到卡合槽431内，同时t型夹紧臂47上设置的夹紧槽471会夹紧贴合在圆柱管件的外壁上，t型夹紧臂47会将对称摆放的圆柱管件通过卡合限位板43进行夹紧，控制装置控制支撑臂2转动，进而便可以将圆形管件通过机械夹爪4进行转动运输；通过对称设置在卡合限位板43两侧的t型夹紧臂47和卡合限位板43的配合，可以对连个对称摆放的圆柱型管件进行夹紧运输，同时对称设置的t型夹紧臂47的的夹紧力和卡合槽431的支撑力，可以使得机械夹爪4能够对圆柱管件进行三点支撑夹紧作业，可以有效防止现有的机械夹爪4在对较长的圆形管件进行转运时，由于机械夹爪4在对管件进行夹紧时，未找到管件的中心点或夹紧支撑点过少，而导致管件在转动时发生脱落的现象，进而影响机械夹爪4对长度较长的圆形管件的安全转运。

做为本发明的一种实施方式，所述卡合槽431内壁上均匀设置有多个橡胶辊5，且多个橡胶辊5分为大直径橡胶辊5和小直径橡胶辊5，且大直径橡胶辊5和小直径橡胶辊5均间隔设置；工作时，当t型夹紧臂47的夹紧力将圆形管件夹紧贴合在卡合槽431内时，卡合槽431内设置的大直径橡胶辊5和小直径橡胶辊5在圆形管件的挤压力下会发生弧形变形，大直径橡胶辊5会紧密贴合包裹在圆形管件的外壁上，同时小直径橡胶辊5与大直径橡胶辊5之间形成波纹状，进而增大卡合槽431对圆形管件的夹紧摩擦力，防止圆形管件在运输时，圆形管件从卡合槽431内脱落的现象。

做为本发明的一种实施方式，所述橡胶辊5外壁上设置有砂皮，且橡胶辊5的内部插接有螺旋弹簧6；所述螺旋弹簧6的外壁与橡胶辊5的内壁相互挤压接触；当圆形管件在对橡胶辊5产生挤压时，橡胶辊5内部插接的螺旋弹簧6在挤压力的作用下会挤压贴合在橡胶辊5的内壁上，使得橡胶辊5的外壁形成螺旋凸起贴合在圆形管件的外壁上，同时螺旋凸起上的砂皮会增大橡胶辊5与圆形管件的摩擦支撑力，同时螺旋弹簧6能够对橡胶辊5起到缓冲支撑的作用，防止在夹紧的圆形管件的管壁较薄时，t型夹紧壁的夹紧力过大，导致管件外壁发生挤压变形凹陷的现象，进而影响管件的安全运输。

做为本发明的一种实施方式，所述t型夹紧臂47的端部开设有滑动腔472，且滑动腔472内滑动插接有弧形包裹条7；所述t型夹紧臂47的侧壁上设置有气囊8，且气囊8通过导气管9连通到滑动腔472内；所述导气管9上设置有气控阀；工作时，当t型夹紧臂47在对圆形管件进行夹紧时，若圆形管件的直径较大，则控制装置控制气控阀打开，气囊8内的气体会通过导气管9进入到滑动腔472内，随着滑动腔472内气体不断的进入，滑动腔472内设置的弧形包裹条7在气体的推动下会伸出t型夹紧臂47外，弧形包裹条7的伸出会对圆形管件进行包裹作业，防止圆形管件的直径较大，t型夹紧臂47与圆形管件夹紧接触面积较小，而影响t型夹紧臂47对直径较大管件的安全夹紧转运工作。

做为本发明的一种实施方式，所述弧形包裹条7的内壁上通过热压合的方式粘结有弹性耐磨砂皮10，且弹性耐磨砂皮10与弧形包裹条7之间形成有压合腔101；所述弧形包裹条7上开设有导气孔，且导气孔通过导气槽与压合腔101连通；工作时，当气囊8内的气体不断进入滑动腔472内时，滑动腔472内的气体会通过导气孔进入到导气槽内，随着导气槽内气体不断的进入，导气槽内的气体会使压合腔101产生膨胀，压合腔101的膨胀会使弹性耐磨砂皮10成波纹状贴合在圆形管件的外壁上，增大t型夹紧臂47对大直径管件的夹紧接触面积，进而增大t型夹紧臂47的夹紧支撑力。

做为本发明的一种实施方式，所述夹紧槽471的内壁上设置有橡胶凸起条20，且橡胶凸起条20内插接有膨胀管30；所述膨胀管30通过导气孔与滑动腔472连通；工作时，当夹紧槽471夹紧贴合在圆形管件的外壁上时，橡胶凸起条20可以进行贴合在圆形管件的外壁上，橡胶凸起条20内部设置的膨胀管30可以起到缓冲夹紧的作用，同时随着滑动腔472内气体的进入和弧形包裹条7的伸出，均匀设置的膨胀管30会产生膨胀胀大，进而增大橡胶凸起条20对圆形管件的摩擦夹紧效果。

具体工作流程如下：

工作时，当需要使用机械手对圆形管件进行转运时，支撑台1上设置的控制装置控制支撑臂2转动，支撑臂2通过转动电机驱动转动，同时液压伸缩缸收缩或伸出通过机械横臂3带动机械夹爪4运动到对称的摆放的圆形管件处；当机械夹爪4运动到通过支撑架对称摆放的圆形管件时，控制装置控制夹紧气缸44伸出，夹紧气缸44伸出则通过三角形连接块45带动摆动杆46运动，因摆动杆46与t型夹紧臂47转动连接，且t型夹紧臂47与卡合限位板43转动连接，进而三角形连接块45的滑动会推动对称设置的t型夹紧臂47的端部张开，控制装置控制液压伸缩缸收缩，使得卡合限位板43的端部能插入到对称摆放的圆形管件之间，进而控制装置控制夹紧气缸44收缩，夹紧气缸44会带动对称设置的t型夹紧臂47收缩，收缩的t型夹紧臂47会将圆柱管件夹紧卡入到卡合槽431内，同时t型夹紧臂47上设置的夹紧槽471会夹紧贴合在圆柱管件的外壁上，t型夹紧臂47会将对称摆放的圆柱管件通过卡合限位板43进行夹紧，控制装置控制支撑臂2转动，进而便可以将圆形管件通过机械夹爪4进行转动运输；。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。