一种电-气折臂式机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械自动化设备技术领域，尤其是一种电-气折臂式机械手。
【背景技术】
[0002]随着科技及工业技术的不断发展，自动化设备已经被广泛应用于各生产领域和教学领域，其中，机械手即是一种自动化程度较高的机械设备，其用于进行物体或物料的抓取和搬运工作。
[0003]然而，现有的机械手却普遍存在如下缺陷:1、结构复杂、集成化程度高、制造成本及使用成本也较为高昂，严重限制的机械手的应用普及；2、灵活性差，无法在大范围内对物体或物料进行抓取和搬运；3、无法实现工业应用与实际教学之间的功能转换，严重限制的机械手的适用范围；4、结构复杂、重量大，不便于进行拆装维护。
[0004]因此，有必要对现有的机械手提出改进方案，以增强机械手的通用性和实用性。
【实用新型内容】
[0005]针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、操作范围大、通用性强的电-气折臂式机械手。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种电-气折臂式机械手，它包括工作台和机械手，所述机械手包括底座总成、气抓总成、前级摇臂总成、后级摇臂总成和肘连接块总成；
[0008]所述前级摇臂总成上设置有前级旋转气缸，所述前级摇臂总成的头端通过前级旋转气缸的本体与底座总成轴连接、尾端与肘连接块总成轴连接，所述前级旋转气缸的活塞杆的尾端与前级摇臂总成轴连接；
[0009]所述后级摇臂总成上设置有后级旋转气缸，所述后级摇臂总成的头端通过后级旋转气缸的本体与肘连接块总成轴连接、尾端与气抓总成相连接，所述后级旋转气缸的活塞杆的尾端与后级摇臂总成轴连接；
[0010]所述工作台上设置有用于驱动机械手相对于工作台作直线运动和/或旋转运动的驱动总成，所述驱动总成与底座总成相连接。
[0011]优选地，所述肘连接块总成包括两片相对布置的肘夹板，所述前级摇臂总成的尾端和后级摇臂总成的头端均夹持在两片肘夹板之间并与肘夹板轴连接。
[0012]优选地，所述前级摇臂总成包括并行分布的前级上摇臂和前级下摇臂，所述前级上摇臂的头端通过前级旋转气缸的本体与底座总成轴连接、尾端与肘夹板轴连接，所述前级下摇臂的头尾两端分别与底座总成和肘夹板轴连接，所述前级旋转气缸的活塞杆的尾端轴连于前级下摇臂的中部；
[0013]所述后级摇臂总成包括并行分布的后级上摇臂和后级下摇臂，所述后级上摇臂的头端通过后级旋转气缸的本体与肘夹板轴连接、尾端与气抓总成轴连接，所述后级下摇臂的头尾两端分别与肘夹板和气抓总成轴连接，所述后级旋转气缸的活塞杆的尾端轴连于后级下摇臂的中部。
[0014]优选地，所述肘连接块总成包括若干个分布于前级摇臂总成与后级摇臂总成之间的中级摇臂总成和若干个分布于前级摇臂总成与中级摇臂总成之间、相邻的两个中级摇臂总成之间、中级摇臂总成与后级摇臂总成之间的夹板组，每个所述夹板组均由两片相对布置的肘夹板构成，每个所述中级摇臂总成上均设置有一中级旋转气缸；
[0015]每个所述中级旋转气缸的本体均与对应的夹板组轴连接、活塞杆的尾端与对应的中级摇臂总成轴连接。
[0016]优选地，所述驱动总成包括旋转驱动器、设置于工作台上的直线驱动器和位于直线驱动器输出端的导轨；
[0017]所述底座总成横置于导轨上，所述直线驱动器的输出端与底座总成相连接并驱动底座总成沿导轨作直线进给运动，所述旋转驱动器设置于底座总成的下方并驱动底座总成相对于工作台作旋转往复运动。
[0018]优选地，所述底座总成包括滑台、回转盘、底座和轴承，所述滑台通过滑块嵌合在导轨上并套接于轴承的下端部，所述前级摇臂总成的头端通过前级旋转气缸轴连于底座上，所述底座固定于回转盘上，所述回转盘套接于轴承的上端部，所述旋转驱动器与轴承相连接，所述直线驱动器的输出端与滑台相连接。
[0019]优选地，所述气抓总成包括腕连接块、气抓驱动气缸和气抓，所述腕连接块与后级摇臂总成的尾端相轴连，所述气抓驱动气缸固定于腕连接块上，所述气抓连接于气抓驱动气缸的活塞杆上。
[0020]由于采用了上述方案，本实用新型通过对摇臂总成的合理设置和驱动控制，使得机械手能够在180°的范围内进行自动回转和大范围的升举运动，以便根据需要将物体或物料从某个位置抓取后放到另一个不同高度和方向的位置，极大地提高了机械手的灵活性；同时，由于结构简单、制造成本及使用成本低廉，可广泛用于职业院校教学和工业生产领域，提高了机械手的通用性和实用性。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型实施例的正视截面结构示意图；
[0022]图2为本实用新型实施例的侧视平面结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0024]如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种电-气折臂式机械手，它包括工作台I和设置于工作台I上的机械手；其中，机械手包括:
[0025]底座总成，用于为整个机械手提供支撑作用并实现机械手在一定范围内进行直线运动或旋转运动的功能；
[0026]气抓总成，用于实现机械手的物料或物体抓取和搬运功能；
[0027]肘连接块总成，起到相关部件或总成之间的中转连接作用；
[0028]前级摇臂总成，前级摇臂总成上设置有前级旋转气缸2，前级摇臂总成的头端通过前级旋转气缸2的本体与底座总成轴连接、尾端与肘连接块总成轴连接，前级旋转气缸2的活塞杆的尾端与前级摇臂总成轴连接，以此利用前级驱动气缸2来驱动前级摇臂总成相对于底座总成作一定角度的旋转运动，从而实现对前级摇臂总成的升举高度的控制；
[0029]后级摇臂总成，后级摇臂总成上设置有后级旋转气缸3，后级摇臂总成的头端通过后级旋转气缸3的本体与肘连接块总成轴连接、尾端与气抓总成相连接，后级旋转气缸3的活塞杆的尾端与后级摇臂总成轴连接，以此利用后级驱动气缸3来驱动后级摇臂总成相对于肘连接块总成或前级摇臂总成作一定角度的旋转运动，从而实现对后级摇臂总成的升举高度的控制，进而实现气抓总成的位置调整，以便抓取和搬运物料或物体；
[0030]同时，在工作台I上还设置有用于驱动机械手整体相对于工作台I作直线运动和/或旋转运动的驱动总成，驱动总成通过与底座总成相连接来带动整个机械的运动。
[0031]通过上述结构，可使得本实施例的机械手能够在180°的范围内进行自动回转和大范围的升举运动，以便根据需要将物体或物料从某个位置抓取后放到另一个不同高度和方向的位置，极大地提高了机械手的灵活性；同时，由于结构简单、制造成本及使用成本低廉，使得机械手不但适用于工业生产领域，也可适用于教学，提高了机械手的通用性和实用性。
[0032]为最大限度地简化整个机械手的结构并便于拆装维护，本实施例的肘连接块总成包括两片相对布置的肘夹板4，而前级摇臂总成的尾端和后级摇臂总成的头端则均可夹持在两片肘夹板4之间并实现与肘夹板4轴连接。而本实施例的前级摇臂总成和后级摇臂总成可采用相同的结构形式，以便在保证功能效果的基础上，简化摇臂总成的结构，具体为:前级摇臂总成包括并行分布的前级上摇臂5和前级下摇臂6，前级上摇臂5的头端通过前级旋转气缸2的本体与底座总成轴连接、尾端与肘夹板4轴连接，前级下摇臂6的头尾两端分别与底座总成和肘夹板4轴连接，前级旋转气缸2的活塞杆的尾端则轴连于前级下摇臂6的中部；相应地，后级摇臂总成则包括并行分布的后级上摇臂7和后级下摇臂8，后级上摇臂7的头端通过后级旋转气缸3的本体与肘夹板4轴连接、尾端与气抓总成轴连接，后级下摇臂8的头尾两端分别与肘夹板4和气抓总成轴连接，后级旋转气缸3的活塞杆的尾端轴连于后