[实用新型]一种三自由度立式机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种三自由度立式机械手。

背景技术

多自由度机械手是一种模仿人手臂形状与功能，按照给定的程序或要求自动地完成物体 （材料、工件、零件或工具等）传送或操作作业的机械装置，它能在一定程度上代替人进行繁重、危险的手工作业。多自由度机械手可实现对不同尺寸、形状的高温工件的夹取，具有灵活度高和耐久力强的特点，能在恶劣的工作环境下进行长时间的连续工作，因此广泛运用于机械、冶金、电子等行业，

现有大多数的机械手在使用过程中往往会存在设备结构较复杂、抓取角度调整范围有限等缺点，导致这些机械手能够适应的工作环境较少，无法在一些复杂的工况下进行搬运工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三自由度立式机械手，以解决设备结构较复杂、抓取角度调整范围有限等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：三自由度立式机械手包括机身机构、摆动手臂机构、旋转腕部机构和手部夹持机构。机身机构上端与摆动手臂机构铰接，摆动手臂机构前端与旋转腕部机构固定连接，旋转腕部机构前端与手部夹持机构转动连接。

所述机身机构包括底座、下立柱、上立柱和固定板；底座上表面与下立柱下端固定连接，下立柱上端与固定板下表面固定连接，固定板上表面与上立柱下端固定连接，机身机构对摆动手臂机构、旋转腕部机构和手部夹持机构起支撑作用。

所述摆动手臂机构包括第二液压缸、配重块、悬臂、悬臂连接板和悬臂连接部，悬臂后端与配重块通过螺栓可拆卸固定连接，悬臂底面向下固定连接有悬臂连接部，悬臂前端与悬臂连接板固定连接，第二液压缸下端竖向铰接在固定板上表面，第二液压缸伸缩杆通过第一圆柱销竖向铰接在悬臂连接部，悬臂连接部与上立柱上端通过第二圆柱销铰接, 第二液压缸伸缩杆上下移动带动悬臂，悬臂带动旋转腕部机构及手部夹持机构上下摆动。

所述旋转腕部机构设置在摆动手臂机构的前端，连接摆动手臂机构与手部夹持机构，并实现手部夹持机构的旋转运动；旋转腕部机构包括电动机、联轴器和电动机箱体，电动机箱体与悬臂连接板可拆卸固定连接，电动机固定安装在电动机箱体内，通过螺栓固定连接到电动机箱体的后侧板，当电动机工作时联轴器带动手部夹持机构一同旋转。

所述手部夹持机构包括手爪、指座、第一液压缸、第一液压缸伸缩杆、第一液压缸箱体、液压缸箱体连接轴、连接座和液压缸轴承；手爪包括上手指和下手指，上手指和下手指均呈拐臂形状，上手指和下手指的拐角处分别通过固定销连接于指座，上手指和下手指与第一液压缸伸缩杆相连接的一端分别设有活动槽，第一液压缸伸缩杆前端固定连接有连接销，连接销穿过上手指活动槽和下手指活动槽。指座与第一液压缸箱体前端固定连接，液压缸箱体后端中心设有液压缸箱体连接轴，液压缸箱体连接轴与电动机输出轴通过联轴器同轴连接，液压缸箱体连接轴与电动机箱体前侧板之间通过轴承转动连接，液压缸箱体与连接座通过液压缸轴承转动连接，电动机箱体与连接座通过螺栓固定连接。第一液压缸带动第一液压缸伸缩杆做前后往复运动，第一液压缸伸缩杆带动手爪的开合做夹紧运动。

所述三自由度立式机械手第一自由度为手爪张合，第二自由度为腕部机构旋转，第三自由度为手臂机构上下摆动。

本实用新型由机身机构、摆动手臂机构、旋转腕部机构和手部夹持机构组成，每个机构结构简单、整体部件少，因此本实用新型结构比较简单、制造成本较低。本实用新型采用液压驱动装置，手爪的抓取力量大且稳定，能够抓取较重的物料。机械手腕部增加了旋转机构，可360度调节手爪的抓取角度，大大增加了使用过程中的准确性和灵活性。悬臂采用液压缸驱动装置，带动手爪上下摆动，使手爪可抓取摆放在不同高度的物件，因此增加了机械手的使用范围。悬臂后端设有可拆卸固定连接的配重块，根据抓取物件的重量配备相应重量的配重块来平衡悬臂，使以第二圆柱销为支撑点的前侧力矩与后侧部分力矩相抵消，因此使用较小的力量能带动比较重的物件，减少了第二液压缸伸缩杆的承重压力，且能增加工作过程中机械臂的平衡稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是图1中B处的局部放大示意图。