專利名稱：三自由度氣動(dòng)機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三自由度氣動(dòng)機(jī)械手，具體地說(shuō)是應(yīng)用三個(gè)氣缸及其附屬機(jī)構(gòu)完成 了一種氣動(dòng)的三自由度機(jī)械手。
技術(shù)背景在機(jī)械加工及注塑加工行業(yè)，很多工位為物體的拾取操作。這種操作一般動(dòng)作簡(jiǎn)單，重 復(fù)性很大。目前針對(duì)這種需求，設(shè)計(jì)了很多拾取機(jī)械，這些拾取機(jī)械包括電動(dòng)的、液動(dòng)的以 及氣動(dòng)的。但是目前這種操作機(jī)械或機(jī)械手的主要結(jié)構(gòu)形式為直角坐標(biāo)式的。但在許多場(chǎng)合 這種操作需求圓周運(yùn)動(dòng)，需求具有旋轉(zhuǎn)功能的操作機(jī)械，但這種機(jī)械目前尚未見(jiàn)到。手抓得 握緊力不能達(dá)到工作需要大小，不能緊固的夾持工件。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可以實(shí)現(xiàn)多種 運(yùn)動(dòng)形式并能牢固夾持工件的三自由度氣動(dòng)機(jī)械手。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種三自由度氣動(dòng)機(jī)械手，包括水平移動(dòng)氣缸、 機(jī)架、底座、電機(jī)、水平移動(dòng)導(dǎo)桿、氣動(dòng)手爪、垂直升降氣缸、垂直升降導(dǎo)桿及齒輪裝置所 組成，所述水平移動(dòng)氣缸設(shè)置在水平機(jī)架上，水平移動(dòng)導(dǎo)桿與垂直汽缸連接板相連接，垂直 升降氣缸與垂直升降導(dǎo)桿安裝在垂直汽缸連接板上，氣動(dòng)手爪通過(guò)下氣缸安裝在垂直升降導(dǎo) 桿下端部，電機(jī)連接在機(jī)架上，電機(jī)的上部聯(lián)接在齒輪裝置上，齒輪裝置的下端固定地聯(lián)接 在機(jī)架上，齒輪裝置通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)相連接。所述齒輪裝置由相嚙合的小齒輪和大齒輪組成，它們安裝在機(jī)架頂部的底座上，通過(guò)連 接板與水平移動(dòng)氣缸連接。本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí),水平移動(dòng)氣缸充氣時(shí)，在水平導(dǎo)桿的導(dǎo)向下，垂直汽缸連接板帶動(dòng)垂 直升降氣缸及垂直升降導(dǎo)桿所組成的垂直升降組件在水平方向移動(dòng)。電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械手臂作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)360度，從而完成手爪繞旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)。比單純用氣缸帶動(dòng)機(jī)械手臂的旋轉(zhuǎn)自由度更大，方便了加工，提高了工作效率。手抓部分采用齒輪齒條傳 動(dòng)，并采用可靠性鍵聯(lián)接，使手抓抓緊力增強(qiáng)，可承受大的工作強(qiáng)度。的手爪在氣體的作用 下可開(kāi)啟和閉合，以及電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，這樣產(chǎn)生了手爪的水平移動(dòng)、垂直移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。所 有的執(zhí)行件為三個(gè)氣缸與一個(gè)電機(jī)。整個(gè)機(jī)械手通過(guò)底座安裝在其基礎(chǔ)上。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可以實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)方式，還具有生產(chǎn)效率高，工 作強(qiáng)度大，可夾持大工件等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。其中，1、水平移動(dòng)氣缸，2、水平移動(dòng)導(dǎo)桿，3、垂直汽缸連接板，4、垂直升降氣缸，5、 垂直升降導(dǎo)桿，6、電機(jī)，7、機(jī)架，8、小齒輪，9、大齒輪，10、連接板，11、氣動(dòng)手爪， 12、小汽缸，13、底座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。在拾取物體時(shí)，水平移動(dòng)氣缸l收縮，在水平移動(dòng)導(dǎo)桿2的導(dǎo)向作用下，垂直汽缸連接 板3帶動(dòng)垂直升降氣缸4及垂直升降導(dǎo)桿5移向圖示的機(jī)架3的左邊，這時(shí)在垂直升降氣缸 4的作用下，垂直升降導(dǎo)桿5伸出，在垂直導(dǎo)桿5的導(dǎo)向下，氣動(dòng)手爪ll向下移動(dòng)，同時(shí)在 小汽缸ll的作用下，手爪開(kāi)啟，到手爪到達(dá)其極限位置(即應(yīng)拾取的物體的位置)時(shí)，在小 汽缸12的作用下，手爪閉合，夾持住物體。此時(shí)在垂直升降氣缸4的作用下，氣動(dòng)手爪ll收縮，當(dāng)氣動(dòng)手爪ll移動(dòng)到上極限位置時(shí)，水平移動(dòng)氣缸l伸長(zhǎng)，使水平移動(dòng)導(dǎo)桿2達(dá)到其 右極限位置，此時(shí)在電機(jī)6的作用下，通過(guò)底座13上的小齒輪8，大齒輪9嚙合，連接板IO 的連接下，整個(gè)機(jī)械手臂繞機(jī)架7轉(zhuǎn)動(dòng)，直至其所定極限位置，然后垂直升降氣缸4伸出， 直至氣動(dòng)手爪ll達(dá)到其下端的極限位置，此時(shí)在小汽缸12的作用下，手爪開(kāi)啟，物體在重 力的作用下，自由下落。此為拾取物體的一個(gè)循環(huán)。同樣，物體可從三個(gè)氣缸的6個(gè)極限位置實(shí)現(xiàn)的手爪的任一極限位置拾取和放置物體。
權(quán)利要求1、一種三自由度氣動(dòng)機(jī)械手，包括水平移動(dòng)氣缸(1)、機(jī)架(7)、底座(13)、電機(jī)(6)、水平移動(dòng)導(dǎo)桿(2)、氣動(dòng)手爪(11)、垂直升降氣缸(4)、垂直升降導(dǎo)桿(5)及齒輪裝置所組成，其特征是所述水平移動(dòng)氣缸(1)設(shè)置在水平機(jī)架(7)上，水平移動(dòng)導(dǎo)桿(2)與垂直汽缸連接板(3)相連接，垂直升降氣缸(4)與垂直升降導(dǎo)桿(5)安裝在垂直汽缸連接板(3)上，氣動(dòng)手爪(11)通過(guò)下氣缸(12)安裝在垂直升降導(dǎo)桿(5)下端部，電機(jī)(6)連接在機(jī)架(7)上，電機(jī)(6)的上部聯(lián)接在齒輪裝置上，齒輪裝置的下端固定地聯(lián)接在機(jī)架(7)上，齒輪裝置通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)(6)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度氣動(dòng)機(jī)械手，其特征是所述齒輪裝置由相嚙合的小 齒輪(8)和大齒輪(9)組成，它們安裝在機(jī)架(7)頂部的底座(13)上，通過(guò)連接板(10) 與水平移動(dòng)氣缸(1)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三自由度氣動(dòng)機(jī)械手。它解決了目前機(jī)械手使用不便的問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可以實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式并能牢固夾持工件等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)為包括水平移動(dòng)氣缸、機(jī)架、底座、電機(jī)、水平移動(dòng)導(dǎo)桿、氣動(dòng)手爪、垂直升降氣缸、垂直升降導(dǎo)桿及齒輪裝置所組成，所述水平移動(dòng)氣缸設(shè)置在水平機(jī)架上，水平移動(dòng)導(dǎo)桿與垂直汽缸連接板相連接，垂直升降氣缸與垂直升降導(dǎo)桿安裝在垂直汽缸連接板上，氣動(dòng)手爪通過(guò)下氣缸安裝在垂直升降導(dǎo)桿下端部，電機(jī)連接在機(jī)架上，電機(jī)的上部聯(lián)接在齒輪裝置上，齒輪裝置的下端固定地聯(lián)接在機(jī)架上，齒輪裝置通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)相連接。
文檔編號(hào)B25J3/00GK201086290SQ200720025499
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者于復(fù)生, 洋 劉, 李宜燃, 剛 楊, 王玉太, 騰 許 申請(qǐng)人:剛 楊