一种液压机械臂教具的制作方法

本实用新型涉及机械传动方面的教学演示用具和玩具领域，具体涉及一种液压机械臂教具。

背景技术：

现在大多液压机械臂工作装置主要包括大臂、小臂、机械手、连杆、连接销轴、油缸、液压管路、润滑管路等部分，结构与挖掘机的机械臂类似。工作装置的执行原理为：通过液压油传动压力驱动油缸直线往复运动进而执行大臂、小臂的升降、伸缩和转动，实施具体动作。

根据市场调研和问卷调查了解到市面上大多液压机械臂玩具以及教学演示用具的结构均为

“挖掘机”式，结构形式比较单一；而且操作系统部分只是把每个液压缸单独固定起来，不能够同时操作多个液压缸来实现快速抓取，操作不方便，不人性化，缺少操作乐趣。

技术实现要素：

本实用新型目的是为了解决上述问题，提供了一种新型液压机械臂教具。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种液压机械臂教具，包括底盘、控制端、转提组件、取物臂、抓取组件。所述控制端由转动级操作手柄、抓取级操作手柄和提升级操作手柄组成，转动级操作手柄和抓取级操作手柄皆由手柄支架、底端操作杆、一号缸筒、一号活塞杆和一号固缸竖直转动件组成；提升级操作手柄由底端操作杆、顶端操作杆、二号缸筒、二号活塞杆以及二号固缸竖直转动件组成。所述转提组件由固定环、轴承支架、转动液压缸支架、提升液压缸支架、承重杆、推力球轴承、三号缸筒、三号活塞杆、四号缸筒、四号活塞杆和固缸水平转动件组成。所述取物臂由首段取物臂、末端取物臂组成，上述首段取物臂与承重杆通过销连接形成一个转动副，所述末端取物臂与首段取物臂通过螺栓固连在一起。所述抓取组件由液压缸固定架、三向支架盘、三向拉盘、y型连杆、抓杆、五号缸筒以及五号活塞杆组成。所述底盘由底板和吸盘组成。

所述的控制端中手柄支架与底板通过螺栓连接；所述底端操作杆与手柄支架通过销钉连接在一起，组成一个转动副；所述缸筒与固缸竖直转动件固连在一起，且固缸竖直转动件与手柄支架通过销钉组成一个转动副；所述活塞杆与底端操作杆通过销钉铰接在一起形成一个转动副；所述顶端操作杆与底端操作杆通过销钉铰接在一起形成一个转动副。

所述的转提组件中，固定环通过螺栓与底板固定在一起；所述轴承支架与固定环同轴配合，轴承支架底部设有螺纹孔，通过螺钉与底板连接在一起。所述转动液压缸支架通过螺栓产生的预紧力挤压轴承支架上，从而相互固连在一起；所述提升液压缸支架通过螺栓产生的预紧力挤压承重杆，从而两者相互固连在一起。

所述三号缸筒与固缸水平转动件固定在一起，固缸水平转动件与转动液压缸支架组成一个转动副；所述三号活塞杆与提升液压缸支架通过销钉连接在一起组成一个中间铰；所述四号缸筒通过螺栓连接固定在提升液压缸支架上，所述四号活塞杆通过方形销与首段取物臂铰接在一起。

所述推力球轴承与轴承支架、承重杆同轴配合，推力球轴承的座圈落在轴承支架的内部圆台上，且与内壁过盈配合；承重杆的一轴肩压在推力球轴承的轴圈上。

所述的抓取组件中，液压缸固定架通过螺栓产生的预紧力挤压五号缸筒以及末端取物臂使三者固连在一起；所述三向支架盘一端与末端取物臂同轴配合并且通过螺钉连接；所述三向拉盘与五号活塞杆通过螺钉连接在一起；所述抓杆一端通过螺栓与三向支架盘连接组成一个转动副，所述抓杆中间端与y型连杆通过销钉连接组成一个转动副；所述y型连杆另一端与三向拉盘通过销钉连接组成一个中间铰。

本实用新型的有益效果：结构形式较为新颖，不在局限于传统的“挖掘机”式液压机械臂，能够给使用者在拼装时更多机械方面的实操训练和思考；操作部分更为方便，人性化，能够用双手同时操作实现快速抓取，且具有很大的操作乐趣。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1是本实用新型一种液压机械臂教具的结构示意图

图2是操作端的结构的示意图

图3是升降组件的结构示意图

图4是部分升降组件的半剖示意图

图5是抓取组件的结构示意图

图6是底盘结构示意图

图中：1底板，2固定环，3轴承支架，4转动液压缸支架，5液压缸固定架，6三向支架盘，7抓杆，8三向拉盘，9y型连杆，10末端取物臂，11提升液压缸支架，12首端取物臂，13承重杆，14销，15方形销，16顶端操作杆，17销钉，18底端操作杆，19一号活塞杆，20手柄支架，21一号缸筒，22一号固缸竖直转动件，23固缸水平转动件，24二号固缸竖直转动件，25二号缸筒，26二号活塞杆，28三号缸筒，29四号活塞杆，30四号缸筒，31推力球轴承，32五号活塞杆，33五号缸筒

具体实施方式

一种液压机械臂教具，包括底盘、控制端、转提组件、取物臂、抓取组件。所述控制端由转动级操作手柄、抓取级操作手柄和提升级操作手柄组成，转动级操作手柄和抓取级操作手柄皆由手柄支架20、底端操作杆18、一号缸筒21、一号活塞杆19、一号固缸竖直转动件22和销钉17组成；提升级操作手柄由底端操作杆18、顶端操作杆16、二号缸筒25、二号活塞杆26和二号固缸竖直转动件24组成。所述转提组件由固定环2、轴承支架3、转动液压缸支架4、提升液压缸支架11、承重杆13、推力球轴承31、三号缸筒28、三号活塞杆、四号缸筒30、四号活塞杆29和固缸水平转动件23组成。所述取物臂由首段取物臂12、末端取物臂10组成，上述首段取物臂12与承重杆13通过销14形成一个转动副；所述末端取物臂10与首段取物臂12通过螺栓固连在一起。所述抓取组件由液压缸固定架5、三向支架盘6、抓杆7、三向拉盘8、y型连杆9、五号缸筒33以及五号活塞杆32组成。所述底盘由底板1和吸盘组成。所述控制端的液压缸与转提组件以及抓取组件的液压缸之间通过塑料胶管连接起来，组成三组独立的液压油回路。

所述的控制端中手柄支架20与底板1通过螺栓连接；所述底端操作杆18与手柄支架20通过销钉17连接在一起，组成一个转动副；所述一号缸筒21与固缸竖直转动件22固连在一起，且固缸竖直转动件22与手柄支架20通过销钉17连接在一起组成一个转动副；所述活塞杆19、底端操作杆18通过销钉17铰接在一起形成一个转动副；所述活塞轴19与缸筒21组成一个圆柱副；所述顶端操作杆16与底端操作杆18通过销钉17铰接在一起形成一个转动副；所述二号缸筒25与固缸竖直转动件24固连在一起，且固缸竖直转动件24与底端操作杆18通过销钉17连接在一起组成一个转动副。

固定环2通过螺栓与底板1固定在一起；所述轴承支架3与固定环2同轴配合，轴承支架3底部设有螺纹孔，通过螺钉与底板1连接在一起；所述转动液压缸支架4通过螺栓产生的预紧力挤压轴承支架3使两者固定在一起；所述提升液压缸支架11通过螺栓产生的预紧力挤压承重杆13使两者固定在一起。

所述三号缸筒28与固缸水平转动件23固定在一起，固缸水平转动件23与转动液压缸支架4组成一个转动副；所述三号活塞杆28与提升液压缸支架11通过销钉连接在一起组成一个中间铰；所述四号缸筒30通过螺栓连接固定在提升液压缸支架11上，所述四号活塞杆29通过方形销15与首段取物臂12铰接在一起。

所述推力球轴承31与轴承支架3、承重杆13同轴配合，推力球轴承31的座圈落在轴承支架3的内部圆台上，且与内壁过盈配合，承重杆13的一轴肩压在推力球轴承31的轴圈上。

所述液压缸固定架5通过螺栓连接产生的预紧力挤压五号缸筒33和末端取物臂10使三者固定在一起；所述三向支架盘6一端与末端取物臂10同轴配合并且通过螺钉连接；所述三向拉盘8与五号活塞杆32通过螺钉连接在一起；所述抓杆7一端通过螺栓与三向支架盘6连接组成一个转动副，所述抓杆7中间端与y型连杆9通过销钉连接组成一个转动副；所述y型连杆9另一端与三向拉盘8通过销钉连接组成一个中间铰。

本实用新型的使用方法：将底盘安放在好，使吸盘吸住桌子表面，转动底端操作杆或者顶端操作杆可以使对应输出活塞杆做往复运动，从而使提升液压缸支架产生水平往复转动，使首段取物臂产生竖直方向的往复转动，使抓杆闭合或打开。调整首段取物臂和末端取物臂之间的螺栓，可以使两者产生一定的倾斜角度，满足更复杂情况下的抓取任务。