一种悬臂机械手结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种悬臂机械手结构，其采用回转框架型的结构，有效的保证结构强度，不受各牵引力的影响而变形，其可以进入斜向直线空间内作业，且可进行垂直平面内的回转作业，其可适应的工作环境大，其通用性好。其包括基座、支座，支座支承于基座，支座的底部中心位置和基座之间设置有底部转轴，支座相对于基座可绕转，支座的上部布置有贯穿其前后端的水平向转轴，水平向转轴可绕转，水平向转轴垂直于底部转轴布置，水平向转轴的前端设置有引拔结构，引拔结构内设置有平行于水平向转轴的引拔导轨，上下座卡装于引拔导轨，上下座可沿着引拔导轨做直线运动，上下座紧固有直线驱动部件。
【专利说明】一种悬臂机械手结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械手的结构【技术领域】，具体为一种悬臂机械手结构。
【背景技术】
[0002]现有的机械手，其包括夹持部分、夹持部分紧固于对应底座后，底座支承于可以进行X、Y、Z轴三坐标平台上，根据工件的位置，调整三坐标平台的位置，使得夹持部分顺利夹持工件，随着现代化不断发展，三坐标定位机械手已不能满足现代化生产的需求，申请日为2013年12月31日、申请号为2013107477445、申请公布号CN103707296A的“一种用于抓取钣金件的四轴机械手”，公开了如下技术“由一轴部件、二轴部件、三轴部件、四轴部件和电控柜组合而成，其中一轴部件实现了机械臂的升降运动、二轴部件实现了大臂的回转运动，三轴部件实现了小臂的回转运动，四轴部件实现了吸盘支架的回转运动”，即机械臂包括大臂、小臂两个结构，从而解决传统机械臂不适合狭小空间作业的问题，该技术不能够使得机械手能进入斜向直线空间内作业，且不能进行垂直面上的回转作业，其可适应的工作环境小。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提供了一种悬臂机械手结构，其采用回转框架型的结构，有效的保证结构强度，不受各牵引力的影响而变形，其可以进入斜向直线空间内作业，且可进行垂直平面内的回转作业，其可适应的工作环境大，其通用性好。
[0004]一种悬臂机械手结构，其特征在于:其包括基座、支座，所述支座支承于所述基座，所述支座的底部中心位置和所述基座之间设置有底部转轴，所述支座相对于所述基座可绕转，所述支座的上部布置有贯穿其前后端的水平向转轴，所述水平向转轴可绕转，所述水平向转轴垂直于所述底部转轴布置，所述水平向转轴的前端设置有引拔结构，所述引拔结构内设置有平行于水平向转轴的引拔导轨，上下座卡装于所述引拔导轨，上下座可沿着所述引拔导轨做直线运动，所述上下座紧固有直线驱动部件，所述直线驱动部件的驱动方向垂直于所述引拔导轨的上平面，所述直线驱动部件的下方驱动部分紧固连接夹持结构。
[0005]其进一步特征在于:所述水平向转轴的后端外凸于所述支座的上端的后部，所述水平向转轴的后端套装有角度旋转架，所述角度旋转架的下方摆臂连接驱动气缸的活塞端，所述驱动气缸的底座固装于所述支座的后端外壁；
[0006]所述引拔结构具体包括引拔固定座、引拔臂、引拔端罩、引拔气缸，所述引拔固定座套装并紧固于所述水平向转轴的前端，所述引拔固定座的两侧通过对应侧的引拔臂连接前端的所述引拔端罩，所述引拔端罩的前端布置有引拔气缸，所述引拔气缸的气缸臂紧固连接所述上下座的前端，两侧的所述引拔臂的内侧对应位置分别布置有所述引拔导轨，两侦_所述引拔导轨之间留有间距；
[0007]所述直线驱动部件具体为直线缓冲气缸，所述直线缓冲气缸的座体位于所述上下座的安装腔内，所述直线缓冲气缸的下端活塞杆紧固连接夹持结构的上端；
[0008]所述上下座的后端设置有直线导轨，所述直线导轨平行于所述直线缓冲气缸布置，所述直线导轨竖直相向布置于所述上下座，直线梁的一侧卡装于所述直线导轨的导轨槽内，所述直线梁的底部下凸于所述直线导轨的底部，所述直线梁的底部连接所述夹持结构的上端；
[0009]所述上下座的后端部后凸布置有缓冲头，其中一侧的引拔臂的内侧嵌装有挡块，所述挡块的中心前端面朝向所述缓冲头的后端面布置；
[0010]其还包括电控箱，所述电控箱位于所述支座的一侧面；
[0011]所述支座的另一侧面布置有电磁阀固定板，所述电磁阀固定板的内腔内布置有电磁阀，对应于所述电磁阀固定板的上端位置引出有浪管，所述浪管连通至下护套板，所述下护套板的下端固定于所述直线导轨下部的的外端，所述直线梁的上端布置有上护套板，链条的上端紧固于所述上护套板，链条的下端贯穿所述下护套板的内侧导向孔后外露，所述浪管布置于所述链条的相对远离所述直线梁的一侧；
[0012]所述夹持结构具体为上端转动机构、下方夹爪结构,所述上方转动机构通过夹持臂连接下方夹爪结构；
[0013]所述底部转轴的下凸于所述基座的安装端面的位置设置有下凸的扳手位。
[0014]采用本发明的结构后，支座的底部中心位置和基座之间设置有底部转轴，使得支座可以绕着基座360°旋转，使得机械手的工作面积大；且支座的上部布置有贯穿其前后端的水平向转轴，水平向转轴可绕转，水平向转轴垂直于底部转轴布置，即机械手的支承臂可以绕转，使得机械手的夹持结构可以和水平面呈任意角度布置；水平向转轴的前端设置有引拔结构，引拔结构内设置有平行于水平向转轴的引拔导轨，上下座卡装于引拔导轨，上下座可沿着引拔导轨的上平面做直线运动，确保夹持结构可以在水平方向进行任一角度调整；上下座紧固有直线驱动部件，直线驱动部件的驱动方向垂直于引拔导轨的上平面，直线驱动部件的下方驱动部分紧固连接夹持结构，确保了夹持结构的伸缩动作；综上，其采用回转框架型的结构，有效的保证结构强度，不受各牵引力的影响而变形，其可以进入斜向直线空间内作业，且可进行垂直平面内的回转作业，其可适应的工作环境大，其通用性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的立体图结构示意图(去除内侧的引拔臂、且直线缓冲气缸的活塞杆处于下压状态)；
[0016]图2是本发明的主视图结构示意图；
[0017]图3是本发明的后视图结构示意图；
[0018]图4是本发明的左视图结构示意图；
[0019]图5是本发明的右视图结构示意图；
[0020]图6是本发明的仰视图结构示意图；
[0021]图7是本发明的俯视图结构示意图；
[0022]图8是图3的B-B剖结构示意图；
[0023]图9是本发明的工作状态结构示意图；
[0024]图中各序号所对应的名称如下:基座1、支座2、底部转轴3、水平向转轴4、引拔结构5、引拔导轨6、上下座7、夹持结构8、角度旋转架9、下方摆臂10、驱动气缸11、引拔固定座12、引拔臂13、引拔端罩14、引拔气缸15、直线缓冲气缸16、活塞杆17、直线导轨18、直线梁19、缓冲头20、挡块21、电控箱22、电磁阀固定板23、浪管24、下护套板25、上护套板26、链条27、上端转动机构28、下方夹爪结构29、夹持臂30、扳手位31、下行缓冲头结构32。
【具体实施方式】
[0025]一种悬臂机械手结构，见图1?图9:其包括基座1、支座2，支座2支承于基座1，支座2的底部中心位置和基座之间设置有底部转轴3，支座2相对于基座I可绕转，支座2的上部布置有贯穿其前后端的水平向转轴4，水平向转轴4可绕转，水平向转轴4垂直于底部转轴3布置，水平向转轴4的前端设置有引拔结构5，引拔结构5内设置有平行于水平向转轴的引拔导轨6，上下座7卡装于引拔导轨6，上下座7可沿着引拔导轨6的做直线运动，上下座7紧固有直线驱动部件，直线驱动部件的驱动方向垂直于引拔导轨6的上平面，直线驱动部件的下方驱动部分紧固连接夹持结构8。采用以上结构后，夹持结构8可以进入斜向直线空间内作业，且可进行垂直平面内的回转作业，其可适应的工作环境大，其通用性好。
[0026]其优选结构如下:
[0027]水平向转轴4的后端外凸于支座2的上端的后部，水平向转轴4的后端套装有角度旋转架9，角度旋转架9的下方摆臂10连接驱动气缸11的活塞端，驱动气缸11的底座固装于支座2的后端外壁；引拔结构5具体包括引拔固定座12、引拔臂13、引拔端罩14、引拔气缸15，引拔固定座12套装并紧固于水平向转轴4的前端，引拔固定座12的两侧通过对应侧的引拔臂13连接前端的引拔端罩14,引拔端罩14的前端布置有引拔气缸15,引拔气缸15贯穿引拔端罩14的中心孔，引拔气缸15的气缸臂紧固连接上下座7的前端，两侧的引拔臂13的内侧对应位置分别布置有引拔导轨6，两侧的引拔导轨6之间留有间距；直线驱动部件具体为直线缓冲气缸16，直线缓冲气缸16的座体位于上下座7的安装腔内，直线缓冲气缸16的侧部布置有下行缓冲头结构32，下行缓冲头结构32使得直线缓冲气缸16的上下冲力减少对于整个机械手的冲击；直线缓冲气缸16的下端活塞杆17紧固连接夹持结构8的上端；上下座7的后端设置有直线导轨18，直线导轨18平行于直线缓冲气缸16的活塞杆17布置，直线导轨18竖直相向布置于上下座7，直线梁19的一侧卡装于直线导轨18的导轨槽内，直线梁19的底部下凸于直线导轨18的底部，直线梁19的底部连接夹持结构8的上端；上下座7的后端部后凸布置有缓冲头20，其中一侧的引拔臂13的内侧嵌装有挡块21，挡块21的中心前端面朝向缓冲头20的后端面布置，确保上下座7运动时不会撞击到引拔固定座12 ;其还包括电控箱22,电控箱22位于支座2的一侧面；支座2的另一侧面布置有电磁阀固定板23,电磁阀固定板23的内腔内布置有电磁阀(图中未画出，属于现有成熟结构)，对应于电磁阀固定板23的上端位置引出有浪管24，浪管24内布置有构成气路和电路的通路，浪管24连通至下护套板25，下护套板25的下端固定于直线导轨18的下部的外端，直线梁19的上端布置有上护套板26，链条27的上端紧固于上护套板26，链条27的下端贯穿下护套板25的内侧导向孔28后外露，浪管24布置于链条27的相对远离直线梁19一侧；链条27阻隔浪管24和直线梁19、直线导轨18之间的相互接触，确保浪管24中气管与电线不受直线梁19上下动作而受到磨损；夹持结构8具体为上端转动机构28、下方夹爪结构29，上方转动机构28通过夹持臂30连接下方夹爪结构29 ;底部转轴3的下凸于基座I的安装端面的位置设置有下凸的扳手位31，方便工人可以调整底部转轴3。
[0028]其工作原理如下:支座通过底部转轴3可相对于底座做360°旋转，使得机械手的工作面积大；当需要调整引拔结构5和水平面成角时，驱动气缸11动作，使得驱动气缸11的活塞杆顶出或收缩，进而带动水平向转轴4转动，使得引拔结构5整体转动，使得夹持结构可以和水平面呈任意角度布置(在驱动气缸11的活塞杆的有效行程内)，进而使得夹持结构8可以进入斜向直线空间内作业，且可进行垂直平面内的回转作业；引拔气缸15推动上下座7顺着两侧的引拔导轨6做水平位置调整，水平位置调整到位后，直线缓冲气缸16的活塞杆动作，使得夹持结构8伸入到预定的位置进行夹持，除夹持结构8的内部转轴、夹持部件外，整个机构包括两个互相垂直的转轴、两个互相垂直的直线轴，且结构布置使得上下座7的结构集上下动作、引拔动作，并分别采用气缸类驱动部件使得动作时带有缓冲，采用回转框架型的结构，有效的保证上下座7的结构强度，不受各牵引力的影响而变形。
【权利要求】
1.一种悬臂机械手结构，其特征在于:其包括基座、支座，所述支座支承于所述基座，所述支座的底部中心位置和所述基座之间设置有底部转轴，所述支座相对于所述基座可绕转，所述支座的上部布置有贯穿其前后端的水平向转轴，所述水平向转轴可绕转，所述水平向转轴垂直于所述底部转轴布置，所述水平向转轴的前端设置有引拔结构，所述引拔结构内设置有平行于水平向转轴的引拔导轨，上下座卡装于所述引拔导轨，上下座可沿着所述引拔导轨做直线运动，所述上下座紧固有直线驱动部件，所述直线驱动部件的驱动方向垂直于所述引拔导轨的上平面，所述直线驱动部件的下方驱动部分紧固连接夹持结构。
2.如权利要求1所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:所述水平向转轴的后端外凸于所述支座的上端的后部，所述水平向转轴的后端套装有角度旋转架，所述角度旋转架的下方摆臂连接驱动气缸的活塞端，所述驱动气缸的底座固装于所述支座的后端外壁。
3.如权利要求1或2所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:所述引拔结构具体包括引拔固定座、引拔臂、引拔端罩、引拔气缸，所述引拔固定座套装并紧固于所述水平向转轴的前端，所述引拔固定座的两侧通过对应侧的引拔臂连接前端的所述引拔端罩，所述引拔端罩的前端布置有引拔气缸，所述引拔气缸的气缸臂紧固连接所述上下座的前端，两侧的所述引拔臂的内侧对应位置分别布置有所述引拔导轨，两侧的所述引拔导轨之间留有间距。
4.如权利要求3所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:所述直线驱动部件具体为直线缓冲气缸，所述直线缓冲气缸的座体位于所述上下座的安装腔内，所述直线缓冲气缸的下端活塞杆紧固连接夹持结构的上端。
5.如权利要求4所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:所述上下座的后端设置有直线导轨，所述直线导轨平行于所述直线缓冲气缸布置，所述直线导轨竖直相向布置于所述上下座，直线梁的一侧卡装于所述直线导轨的导轨槽内，所述直线梁的底部下凸于所述直线导轨的底部，所述直线梁的底部连接所述夹持结构的上端。
6.如权利要求3所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:所述上下座的后端部后凸布置有缓冲头，其中一侧的引拔臂的内侧嵌装有挡块，所述挡块的中心前端面朝向所述缓冲头的后端面布置。
7.如权利要求1所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:其还包括电控箱，所述电控箱位于所述支座的一侧面。
8.如权利要求5所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:所述支座的另一侧面布置有电磁阀固定板，所述电磁阀固定板的内腔内布置有电磁阀，对应于所述电磁阀固定板的上端位置引出有浪管，所述浪管连通至下护套板，所述下护套板的下端固定于所述直线导轨下部的的外端，所述直线梁的上端布置有上护套板，链条的上端紧固于所述上护套板，链条的下端贯穿所述下护套板的内侧导向孔后外露，所述浪管布置于所述链条的相对远离所述直线梁的一侧。
9.如权利要求1所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:所述夹持结构具体为上端转动机构、下方夹爪结构，所述上方转动机构通过夹持臂连接下方夹爪结构。
10.如权利要求1所述的一种悬臂机械手结构，其特征在于:所述底部转轴的下凸于所述基座的安装端面的位置设置有下凸的扳手位。
【文档编号】B25J9/08GK104139394SQ201410353254
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】施太郎 申请人:艾尔发（苏州）自动化科技有限公司