本发明涉及机械手技术领域，尤其涉及一种机械式管材运输机械手。
背景技术：
管材的运移是管材生产过程中的重要步骤，如何安全、平稳的将管材运移于不同的工位，是保证管材质量的重要内容。目前，管材生产企业常用抓管机械手进行管材的运移。
但是，现有的管材运输机械手采用牙板吃入管壁的方式进行管材的夹持，不仅会造成管材留有印记影响美观，而且吃入留下的凹痕也会成为管材本体的薄弱环节，严重影响管材的力学性能。此外，针对不同尺寸的管材，还需要对牙板进行更换，同样增加了管材运移工作的工作量且严重影响了工作效率。
同时，现有的管材运输机械手采用液压控制方式，液压装置具有结构复杂、使用环境要求高等特点。因此，在使用过程中一旦出现问题将严重影响整个管材生产过程，并且机械手出席那故障后的维护保养也是一个昂贵复杂的过程。
技术实现要素：
本发明的目的：提供一种机械式管材运输机械手，以解决现有技术中牙板咬痕和牙板频繁更换的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种机械式管材运输机械手，包括支撑板、脊板、铰接柱、滑块、滚轮、连杆组和丝杠机构；一对所述的支撑板间隔排列；所述的脊板设置在一对所述的支撑板之间，并且所述的脊板通过焊接方式与所述的支撑板连接；所述的铰接柱为圆柱体结构；一对所述的铰接柱设置在一对所述的支撑板之间，并且二者通过焊接方式连接；所述的滑块为矩形体结构，并且一对所述的滑块设置在所述的支撑板之间；所述的支撑板前部内侧开设有一对“l”形滑槽，并且所述的滑槽横截面为矩形；所述的滑块两端分别设置有一个圆柱形滑体；所述的滑体设置在所述的滑槽内，以实现所述的滑块沿所述的滑槽轴线滑动；所述的滑块内侧对称设置有一对连接柱；所述的滚轮为圆柱体结构，一对所述的滚轮分别与所述的连接柱铰接，并且可绕自身轴线旋转；所述的连杆组包括第一连杆和第二连杆；所述的连杆组设置在一对所述的支撑板之间；所述的第一连杆和第二连杆中部与所述的铰接柱交接；所述的丝缸机构设置在一对所述的支撑板之间；所述的丝杠机构包括丝杠柱、滚动轴承和伺服电机；所述的丝杠柱一端设置有所述的滚动轴承，并且所述的滚动轴承与所述的第一连杆端部连接；所述的伺服电机设置在所述的丝杠柱另一端；所述的第二连杆端部设置有螺丝孔；所述的丝杠杆设置在所述的螺丝孔内，以连接所述的丝杠杆和第二连杆；所述的第一连杆远离所述的丝杠杆一端与所述的滑块铰接；所述的第二连杆远离所述的丝杠杆一端与另一个所述的滑块铰接。
上述的一种机械式管材运输机械手，其中，所述的丝杠杆、滚动轴承和伺服电机轴线在同一轴线，以实现所述的伺服电机旋转驱动所述的丝杠杆绕所述的轴承旋转，从而带动所述的连杆组摆动。
上述的一种机械式管材运输机械手，其中，所述的第一连杆端部开设有圆柱槽；所述的圆柱槽直径小于所述的滚动轴承直径，并且所述的滚动轴承和所述的圆柱槽为过盈配合，在实现所述的丝杠杆旋转的同时，保证所述的丝杠杆不会在所述的圆柱槽内打滑，影响所述的丝杠机构动作。
上述的一种机械式管材运输机械手，其中，所述的滚轮包括基体和橡胶套；所述的基体为圆柱体结构，所述的橡胶套为圆筒结构；所述的橡胶套套装在所述的基体表面，并且二者为过盈配合，所述的滚轮为易损件，通过更换所述的橡胶套，能够减少基体的更换次数，从而降低了更换滚轮的工作量，并且提高了所述的基体使用寿命。
上述的一种机械式管材运输机械手，其中，所述的橡胶套表面设置有均匀的螺旋花纹，所述的螺旋花纹显著地提高了所述的橡胶套与管材的接触面积。
上述的一种机械式管材运输机械手，其中，还包括应变片；所述的滑块与所述的连杆组铰接处设置有所述的应变片，使用者根据所述的应变片转换的数据识别所述的滚轮与管材之间的接触力，从而确定是否改变夹持力的大小。
上述的一种机械式管材运输机械手，其中，还包括螺柱；若干所述的螺柱设置在所述的支撑板外表面，并且呈周向均布，若干所述的螺柱方便与管材运输机械臂连接，同时将该机械手变为整个管材运输系统的独立子系统，方便对其进行单独的维护和保养。
上述的一种机械式管材运输机械手，其中，所述的滑体直径等于所述的滑槽宽度，用于对所述的滑块运动进行轨迹控制。
本发明同时还提供了一种机械升降设备的改造方法，它包括如下步骤：
第一步，将液压缸更换为所述的丝杠机构，同时根据所述的丝杠杆的连接要求，在所述的第一连杆端部开设圆柱槽，在所述的第二连杆端部开设所述的螺丝孔；
第二步，将所述的滑块内侧的牙板更换为所述的滚轮，同时根据滚轮的连接要求，在所述的滑块内侧加工出所述的连接柱。
作为优选，所述的连接柱表面设置有安装孔，所述的基体两端面对应开设有基体螺丝孔；固定螺栓穿过所述的安装孔与所述的基体螺丝孔连接，以连接所述的连接柱和滚轮，采用螺丝连接方便对所述的滚轮进行改造和更换。
综上所述，本发明的有益效果在于，采用滚轮对管材进行夹持，能够避免传统的牙板式夹持对管材的外观和力学性能造成影响；同时，滚轮夹持采用线接触代替牙板的面接触，可实现一套滚轮夹持多种尺寸管材的功能；此外，采用丝杠机构代替液压机构，不仅能够降低机械手的生产成本和维护成本，而且扩展了机械手的使用环境范围。
附图说明
图1是本发明一种机械式管材运输机械手的结构示意图。
图2使本发明一种机械式管材运输机械手的侧视图。
图3是本发明一种机械式管材运输机械手的俯视剖视图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
请参见附图1至附图3所示，一种机械式管材运输机械手，包括支撑板1、脊板2、铰接柱3、滑块4、滚轮5、连杆组6和丝杠机构7；一对所述的支撑板1间隔排列；所述的脊板2设置在一对所述的支撑板之间，并且所述的脊板2通过焊接方式与所述的支撑板1连接；所述的铰接柱3为圆柱体结构；一对所述的铰接柱3设置在一对所述的支撑板1之间，并且二者通过焊接方式连接；所述的滑块4为矩形体结构，并且一对所述的滑块4设置在所述的支撑板1之间；所述的支撑板1前部内侧开设有一对“l”形滑槽101，并且所述的滑槽101横截面为矩形；所述的滑块4两端分别设置有一个圆柱形滑体401；所述的滑体401设置在所述的滑槽101内，以实现所述的滑块4沿所述的滑槽101轴线滑动；所述的滑块4内侧对称设置有一对连接柱402；所述的滚轮5为圆柱体结构，一对所述的滚轮5分别与所述的连接柱402铰接，并且可绕自身轴线旋转；所述的连杆组6包括第一连杆601和第二连杆602；所述的连杆组6设置在一对所述的支撑板1之间；所述的第一连杆601和第二连杆602中部与所述的铰接柱3交接；所述的丝缸机构7设置在一对所述的支撑板1之间；所述的丝杠机构7包括丝杠柱701、滚动轴承702和伺服电机703；所述的丝杠柱701一端设置有所述的滚动轴承702，并且所述的滚动轴承702与所述的第一连杆601端部连接；所述的伺服电机703设置在所述的丝杠柱701另一端；所述的第二连杆602端部设置有螺丝孔603；所述的丝杠杆701设置在所述的螺丝孔603内，以连接所述的丝杠杆701和第二连杆602；所述的第一连杆601远离所述的丝杠杆701一端与所述的滑块4铰接；所述的第二连杆602远离所述的丝杠杆701一端与另一个所述的滑块4铰接。
所述的丝杠杆701、滚动轴承702和伺服电机703轴线在同一轴线，以实现所述的伺服电机703旋转驱动所述的丝杠杆701绕所述的滚动轴承702旋转，从而带动所述的连杆组6摆动。
所述的第一连杆601端部开设有圆柱槽604；所述的圆柱槽604直径小于所述的滚动轴承702直径，并且所述的滚动轴承702和所述的圆柱槽604为过盈配合，在实现所述的丝杠杆701旋转的同时，保证所述的丝杠杆701不会在所述的圆柱槽604内打滑，影响所述的丝杠机构7动作。
所述的滚轮5包括基体501和橡胶套502；所述的基体501为圆柱体结构，所述的橡胶套502为圆筒结构；所述的橡胶套502套装在所述的基体501表面，并且二者为过盈配合，所述的滚轮5为易损件，通过更换所述的橡胶套502，能够减少基体501的更换次数，从而降低了更换滚轮5的工作量，并且提高了所述的基体5使用寿命。
所述的橡胶套502表面设置有均匀的螺旋花纹503，所述的螺旋花纹503显著地提高了所述的橡胶套502与管材的接触面积。
还包括应变片8；所述的滑块4与所述的连杆组6铰接处设置有所述的应变片8，使用者根据所述的应变片8转换的数据识别所述的滚轮5与管材之间的接触力，从而确定是否改变夹持力的大小。
还包括螺柱9；若干所述的螺柱9设置在所述的支撑板1外表面，并且呈周向均布，若干所述的螺柱9方便与管材运输机械臂连接，同时将该机械手变为整个管材运输系统的独立子系统，方便对其进行单独的维护和保养。
所述的滑体401直径等于所述的滑槽101宽度，用于对所述的滑块4运动进行轨迹控制。
本发明同时还提供了一种机械升降设备的改造方法，它包括如下步骤：
第一步，将液压缸更换为所述的丝杠机构7，同时根据所述的丝杠杆701的连接要求，在所述的第一连杆601端部开设所述的圆柱槽604，在所述的第二连杆602端部开设所述的螺丝孔603；
第二步，将所述的滑块4内侧的牙板更换为所述的滚轮5，同时根据滚轮5的连接要求，在所述的滑块4内侧加工出所述的连接柱402。
作为优选，所述的连接柱402表面设置有安装孔403，所述的基体501两端面对应开设有基体螺丝孔504；固定螺栓穿过所述的安装孔403与所述的基体螺丝孔504连接，以连接所述的连接柱402和滚轮5，采用螺丝连接方便对所述的滚轮5进行改造和更换。
使用时，所述的伺服电机703带动所述的丝杠杆701旋转，从而一对所述的第一连杆601和第二连杆602相向摆动，并带动一对所述的滑块4相向滑动夹持管材；待管材加持完毕，所述的伺服电机703带动所述的丝杠杆701旋转，从而使所述的第一连杆601和第二连杆602相反摆动，并带动一对所述的滑块4相反滑动松弛管材。
综上所述，本发明的有益效果在于，采用滚轮对管材进行夹持，能够避免传统的牙板式夹持对管材的外观和力学性能造成影响；同时，滚轮夹持采用线接触代替牙板的面接触，可实现一套滚轮夹持多种尺寸管材的功能；此外，采用丝杠机构代替液压机构，不仅能够降低机械手的生产成本和维护成本，而且扩展了机械手的使用环境范围。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。