重载机械臂俯仰机构的制作方法

1.本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种重载机械臂俯仰机构。


背景技术：

2.锻造产业链作为汽车、航空航天、石化冶金等行业的基础工业，可为行业高质量发展提供要素支撑。但锻造行业普遍存在工作环境恶劣，工序衔接不紧凑，自动化水平低等现象，而重载机械臂可应用于重载、高温工件的转运，使序与序之间衔接紧凑，工件温度变化不明显，大幅度缩短生产周期，解决恶劣工况下用人难的问题，具有结构紧凑、活动半径大、承载能力强、快节拍、多功能等显著特点。重载机械臂作为锻压自动化生产线的关键工序，可为传统产业提供快速转型升级方案，国内生产该产品的厂家仅有两三家，且产品的可靠性、稳定性、承载能力与国外产品存在较大差距。开发具有市场竞争力的重载机械臂，将从根本上助力行业破局，推动行业整体快速转型升级。
3.重载机械臂俯仰机构主要为连接钳头和连杆的重要组成部分，保证钳杆夹料的水平位置，以满足工件在转运过程中对定位精度的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种重载机械臂俯仰机构，它包括油缸支撑架、俯仰油缸、平行四边形机构和钳头连接支架，所述俯仰油缸固定于油缸支撑架上，俯仰油缸与平行四边形机构的上连杆固定连接，所述钳头连接支架与平行四边形机构的下连杆固定连接；所述平行四边形机构通过两组连杆ⅰ和两组连杆ⅱ首尾相连，设有固定铰接点a和固定铰接点c、活动铰接点b和活动铰接点d，平行四边形机构外设整体拼焊框架结构，内设筋板ⅰ，固定铰接点a点与油缸支撑架为同一个铰接点，c点与钳头连接支架相连；所述钳头连接支架通过钳头安装座与钳头固定连接。
5.所述油缸支撑架整体呈倒l型，其上端与俯仰油缸固定相连，下端与平行四边形机构的铰接点a活动连接，中间部分与机身拉杆活动连接。
6.所述钳头连接支架由左右对称的两块三角支架，三角形的两个顶点与平行四边形机构下侧分别与固定铰接点c、活动铰接点d活动连接，两侧固定筋板ⅱ。
7.所述钳头连接支架和钳头安装座之间留有间隙。
8.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：结构简单，成本低，安装拆卸方便；利用杠杆原理，油缸带动平行四边形机构旋转，力从油缸一端传递到钳头连接支架一端，钳头连接支架将力的方向由竖直转化为水平，作用钳杆在俯仰油缸最大作用力下的俯仰角度，保证钳杆夹料的水平位置，以满足工件在转运过程中对定位精度的要求。本发明平行四边形采用整体框架拼焊结构，以保证俯仰机构系统的稳定性和安全性。钳头连接支架为三角形结构，连接平行四边形机构和钳头安装座，由对称的两块三角形支架支撑，在传递力矩的同时结构更稳定。支架、连杆均采用拼焊，有效的减轻了机构重量，降低了对机构自身做功产生的能量浪费。
附图说明
9.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步详细的说明。
10.图1为本实用新型的结构示意图。
11.图2为本实用新型的油缸支撑架示意图。
12.图3为本实用新型的平行四边形机构示意图。
13.图4为本实用新型的钳头连接支架示意图。
14.图中：1—油缸支撑架2—俯仰油缸3—平行四边形机构4—钳头连接支架5—钳头6—钳头安装座7—机身拉杆8—连杆ⅰ9—连杆ⅱ10—整体拼焊框架结构11—筋板ⅰ12—三角支架13—筋板ⅱ。
具体实施方式
15.如图1、图2、图3和图4的重载机械臂俯仰机构，它包括油缸支撑架1、俯仰油缸2、平行四边形机构3和钳头连接支架4，俯仰油缸2固定于油缸支撑架1上，俯仰油缸2与平行四边形机构3的上连杆固定连接，钳头连接支架4与平行四边形机构3的下连杆固定连接；平行四边形机构3通过两组连杆ⅰ8和两组连杆ⅱ9首尾相连，设有固定铰接点a和固定铰接点c、活动铰接点b和活动铰接点d，平行四边形机构3外设整体拼焊框架结构10，内设筋板ⅰ11，固定铰接点a点与油缸支撑架1为同一个铰接点，c点与钳头连接支架4相连；钳头连接支架4通过钳头安装座6与钳头5固定连接。油缸支撑架1整体呈倒l型，其上端与俯仰油缸2固定相连，下端与平行四边形机构3的铰接点a活动连接，中间部分与机身拉杆7活动连接。钳头连接支架1由左右对称的两块三角支架12，三角形的两个顶点与平行四边形机构3下侧分别与固定铰接点c、活动铰接点d活动连接，两侧固定筋板ⅱ13。钳头连接支架4和钳头安装座6之间留有间隙。
16.使用时，当俯仰油缸2的作用力最大时，应保持钳杆的水平位置，在此过程中，完成对工件的转运，迅速精准的将工件放置在工位上，避免对后续各单元精度控制的影响。此过程的实现利用杠杆原理，油缸作用力的产生的转矩克服钳头和工件产生的向下的弯矩，由于位置精度要求较高，而工件重量较大、液压控制的精确度较差，就需要在钳杆的控制上始终保持水平，用以补偿提高整个系统的精度。
17.夹持新工件时，当俯仰油缸2产生最大作用力时，工件和钳杆共同产生向下的扭矩，俯仰机构有整体向前翻转的趋势，在机械臂油缸支撑架1中间位置连杆的拉力下，使俯仰机构平行四边形固定铰接点处于稳定状态，相应的整体俯仰机构也处于平衡状态，俯仰油缸通过平行四边形机构3做功，使钳头5向上翻转，实现钳头水平位置的调节。
18.以上为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.重载机械臂俯仰机构，其特征在于：它包括油缸支撑架（1）、俯仰油缸（2）、平行四边形机构（3）和钳头连接支架（4），所述俯仰油缸（2）固定于油缸支撑架（1）上，俯仰油缸（2）与平行四边形机构（3）的上连杆固定连接，所述钳头连接支架（4）与平行四边形机构（3）的下连杆固定连接；所述平行四边形机构（3）通过两组连杆ⅰ（8）和两组连杆ⅱ（9）首尾相连，设有固定铰接点a和固定铰接点c、活动铰接点b和活动铰接点d，平行四边形机构（3）外设整体拼焊框架结构（10），内设筋板ⅰ（11），固定铰接点a点与油缸支撑架（1）为同一个铰接点，c点与钳头连接支架（4）相连；所述钳头连接支架（4）通过钳头安装座（6）与钳头（5）固定连接。2.根据权利要求1所述的重载机械臂俯仰机构，其特征在于：所述油缸支撑架（1）整体呈倒l型，其上端与俯仰油缸（2）固定相连，下端与平行四边形机构（3）的铰接点a活动连接，中间部分与机身拉杆（7）活动连接。3.根据权利要求1所述的重载机械臂俯仰机构，其特征在于：所述钳头连接支架（4）由左右对称的两块三角支架(12)，三角形的两个顶点与平行四边形机构（3）下侧分别与固定铰接点c、活动铰接点d活动连接，两侧固定筋板ⅱ（13）。4.根据权利要求1所述的重载机械臂俯仰机构，其特征在于：所述钳头连接支架（4）和钳头安装座（6）之间留有间隙。

技术总结
重载机械臂俯仰机构，它包括油缸支撑架、俯仰油缸、平行四边形机构和钳头连接支架，俯仰油缸固定于油缸支撑架上，俯仰油缸与平行四边形机构的上连杆固定连接，钳头连接支架与平行四边形机构的下连杆固定连接；平行四边形机构通过两组连杆Ⅰ和两组连杆Ⅱ首尾相连，设有固定铰接点A和固定铰接点C、活动铰接点B和活动铰接点D，平行四边形机构外设整体拼焊框架结构，内设筋板Ⅰ，固定铰接点A点与油缸支撑架为同一个铰接点，C点与钳头连接支架相连；钳头连接支架通过钳头安装座与钳头固定连接。本实用新型结构简单，成本低，安装拆卸方便。安装拆卸方便。安装拆卸方便。


技术研发人员：何雪龙 师文涛 乔健 周亚宁 张旭 包广清 李佳 马广龙
受保护的技术使用者：兰州兰石能源装备工程研究院有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/5/17