[发明专利]用于抓取长水口的自动化四轴机械手装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于抓取长水口的自动化四轴机械手装置，包括托圈叉座(11)和托圈(12)，托圈(12)固定在托圈叉座(11)上，托圈(12)用于抓取长水口(13)，其特征是：还包括大臂(2)、大臂回转机构(21)、小臂(3)、小臂回转机构(31)、小臂摆动机构(32)和小臂扭转机构(33)，大臂(2)的后端通过大臂回转机构(21)可转动地设于固定面上，小臂(3)通过小臂回转机构(31)可转动地设于大臂(2)的前端，小臂摆动机构(32)的两端分别连接小臂(3)和小臂回转机构(31)的后端，小臂扭转机构(33)的前端连接托圈叉座(11)。

2.如权利要求1所述的用于抓取长水口的自动化四轴机械手装置，其特征是：

大臂回转机构(21)包括大臂支柱(211)、大臂从动齿轮(212)、大臂回转支架(213)、大臂伺服电机(214)和大臂主动齿轮(215)，大臂支柱(211)的底端固定在固定面上，大臂从动齿轮(212)固定在大臂支柱(211)的顶端，大臂回转支架(213)可转动地套设在大臂从动齿轮(212)的齿轮轴上，大臂伺服电机(214)固定在大臂回转支架(213)上，大臂伺服电机(214)的输出轴连接大臂主动齿轮(215)，大臂主动齿轮(215)和大臂从动齿轮(212)互相啮合，大臂(2)的后端固定在大臂回转支架(213)上；

小臂回转机构(31)包括小臂从动齿轮(311)、小臂回转支架(312)、小臂伺服电机(313)和小臂主动齿轮(314)，小臂从动齿轮(311)固定在大臂(2)的前端，小臂回转支架(312)可转动地套设在小臂从动齿轮(311)的齿轮轴上，小臂伺服电机(313)固定在小臂回转支架(312)上，小臂伺服电机(313)的输出轴连接小臂主动齿轮(314)，小臂主动齿轮(314)和小臂从动齿轮(311)互相啮合，小臂(3)的后端设于小臂回转支架(312)上；

小臂摆动机构(32)包括小臂旋转支座(321)和小臂摆动液压缸(322)，小臂旋转支座(312)固定在小臂回转支架(312)上并跨设于小臂(3)上，小臂(3)的后端可转动地设于小臂旋转支座(321)上，小臂摆动液压缸(322)的缸体固定在小臂旋转支座(321)上，小臂摆动液压缸(322)活塞杆的移动端连接小臂(3)；

小臂扭转机构(33)包括小臂扭转轴(331)和小臂扭转电机(332)，小臂扭转轴(331)可转动地套设在小臂(3)内，小臂扭转电机(332)的输出轴通过减速机连接小臂扭转轴(331)的后端，托圈叉座(11)固定在小臂扭转轴(331)的前端。

3.如权利要求1所述的用于抓取长水口的自动化四轴机械手装置的使用方法，其特征是：包括如下步骤：

① 大臂回转：大臂回转机构(21)转动带动大臂(2)回转；

② 小臂回转：小臂回转机构(31)转动带动小臂(3)回转；

③ 小臂摆动：小臂摆动机构(32)转动代理小臂(3)摆动；

④ 小臂扭转：小臂扭转机构(33)转动通过小臂(3)依次带动托圈叉座(11)和托圈(12)扭转。

4.如权利要求2所述的用于抓取长水口的自动化四轴机械手装置的使用方法，其特征是：包括如下步骤：

① 大臂回转：大臂伺服电机(214)驱动大臂主动齿轮(215)转动，通过大臂主动齿轮(215)和大臂从动齿轮(212)的啮合使大臂主动齿轮(215)绕大臂从动齿轮(212)转动，大臂主动齿轮(215)转动时通过大臂回转支架(213)带动大臂(2)绕大臂从动齿轮(212)回转；

② 小臂回转：小臂伺服电机(313)驱动小臂主动齿轮(314)转动，通过小臂主动齿轮(314)和小臂从动齿轮(311)的啮合使小臂主动齿轮(314)绕小臂从动齿轮(311)转动，小臂主动齿轮(314)转动时通过小臂回转支架(312)带动小臂(3)绕小臂从动齿轮(311)回转；

③ 小臂摆动：小臂摆动液压缸(322)活塞杆伸缩，带动小臂(3)绕小臂(3)的后端摆动；

④ 小臂扭转：小臂扭转电机(332)通过减速机驱动小臂扭转轴(331)转动，小臂扭转轴(331)通过托圈叉座(11)带动托圈(12)扭转。

5.如权利要求3或4所述的用于抓取长水口的自动化四轴机械手装置的使用方法，其特征是：

大臂(2)回转和小臂(3)回转的角度范围为±360°，小臂(3)摆动的角度范围为±15°，小臂(3)扭转的角度为±90°。