一种新型气动机械手

摘要

本发明涉及一种新型气动机械手，属于工业机器人技术领域。本发明包括底座、机械手手臂、机械手手爪三大部件；其中底座与机械手手臂通过内六角螺钉Ⅰ连接在一起，机械手手臂与机械手手爪通过连接螺栓连接为一体。本发明机械手手爪具有四个自由度、结构轻巧能够迅速响应控制命令，提高工作精度和生产效率；负载能力强，工作过程安全可靠；机械手末端执行装置与工件接触处嵌有聚酯橡胶垫，能够很好地保护工件的表面；末端执行器机械手手爪的姿态控制采用一种串联平行四杆机构替代了姿态控制伺服系统，提高了工作精度，机械手更加便于控制。

主权项

一种新型气动机械手，其特征在于：包括底座（1）、机械手手臂（3）、机械手手爪（5）三大部件；其中底座（1）与机械手手臂（3）通过内六角螺钉Ⅰ（2）连接在一起，机械手手臂（3）与机械手手爪（5）通过连接螺栓（4）连接为一体；所述底座（1）包括伺服电机（6）、驱动齿轮（7）、底座体（8）、锁紧螺母Ⅰ（9）、大齿轮（10）、轴套（11）、推力轴承（12）、定位隔套（13）、旋转主轴（14）、角接触轴承（15）、轴承端盖Ⅰ（16）；其中伺服电机（6）通过螺纹连接安装在底座体（8）上，驱动齿轮（7）套装于伺服电机（6）的驱动轴端，推力轴承（12）装于底座体（8）上孔腔内，定位隔套（13）装于推力轴承（12）上方，角接触轴承（15）装于定位隔套（13）上方，旋转主轴（14）装于推力轴承（12）与角接触轴承（15）内孔并定位，轴承端盖Ⅰ（16）装于角接触轴承（15）上方并对旋转主轴（14）进一步固定，安装轴套（11）于推力轴承（12）正下方，安装大齿轮（10）于旋转主轴（14）下轴端并通过轴套（11）进行轴向定位，安装锁紧螺母Ⅰ（9）于旋转主轴（14）上并对大齿轮（10）进行轴向锁紧固定；所述机械手手臂（3）包括旋转座下盖（17）、铰销Ⅰ（18）、旋转座上盖（19）、内六角螺钉Ⅱ（20）、大臂驱动气缸（21）、机械手大臂（22）、铰销Ⅱ（23）、铰销Ⅲ（24）、小臂驱动气缸（25）、平衡拉杆（26）、铰销Ⅳ（27）、铰销Ⅴ（28）、拉杆连接板（29）、小臂转轴（30）、轴承端盖Ⅱ（31）、铰销Ⅵ（32）、平行拉杆（33）、机械手小臂（34）、铰销Ⅶ（35）、机械手连接杆Ⅰ（36）、手爪固定环Ⅰ（37）、手爪固定环Ⅱ（38）、机械手连接杆Ⅱ（39）、铰销Ⅷ（40）、轴承端盖Ⅲ（41）、大臂主轴（42）、铰销Ⅸ（43）、大臂轴承（44）、小臂轴承（45）；其中旋转座下盖（17）上安装铰销Ⅰ（18），安装大臂驱动气缸（21）于铰销Ⅰ（18）上，安装一对大臂轴承（44）台阶定位到大臂主轴（42），安装机械手大臂（22）于大臂主轴（42）上，大臂主轴（42）的轴中心与旋转座下盖（17）槽中心面重合，大臂主轴（42）左右安装一对轴承端盖Ⅲ（41），安装旋转座上盖（19）于旋转座下盖（17）上方，通过一组内六角螺钉Ⅱ（20）连接紧固二者，安装大臂驱动气缸（21）活塞端部耳环于机械手大臂（22）中部槽孔并通过铰销Ⅱ（23）铰接装配，安装小臂驱动气缸（25）尾部耳环于机械手大臂（22）中部小槽孔并通过铰销Ⅲ（24）铰接装配，安装平衡拉杆（26）于旋转座上盖（19）并通过铰销Ⅸ（43）铰接装配，安装一对拉杆连接板（29）及机械手小臂（34）于机械手大臂（22）端部槽中并通过小臂转轴（30）铰接装配，同时安装一对小臂轴承（45）及轴承端盖Ⅱ（31）于小臂转轴（30）两端台阶轴上并进行定位，安装平衡拉杆（26）于拉杆连接板（29）上并通过铰销Ⅴ（28）铰接装配，安装小臂驱动气缸（25）活塞端部耳环于机械手小臂（34）尾部槽中并通过铰销Ⅳ（27）铰接装配，安装平行拉杆（33）于拉杆连接板（29）并与铰销Ⅵ（32）铰接装配，安装机械手连接杆Ⅰ（36）在平行拉杆（33）尾部并通过铰销Ⅶ（35）铰接装配，手爪固定环Ⅰ（37）与机械手连接杆Ⅰ（36）配对安装，安装机械手连接杆Ⅱ（39）在机械手小臂（34）端部并通过铰销Ⅷ（40）铰接装配，手爪固定环Ⅱ（38）与机械手连接杆Ⅱ（39）配对安装；所述机械手手爪（5）包括手爪驱动气缸（46）、手爪连接座（47）、推拉杆（48）、推拉头（49）、锁紧垫（50）、锁紧螺母Ⅱ（51）、手爪安装座（52）、聚酯橡胶垫（53）、铰销Ⅹ（54）、铰销Ⅺ（55）、机械手卡爪（56）、机械手副指节（57）、机械手指节（58）、铰销Ⅻ（59）、铰销ⅩⅢ（60）、铰销ⅩⅣ（61）、铰链（62）、安装套筒（63）、松弛弹簧（64）、接头座（65）、手爪驱动气缸活塞杆（66）；其中手爪驱动气缸（46）安装在手爪连接座（47）上，手爪驱动气缸活塞杆（66）与推拉杆（48）通过接头座（65）连接；安装套筒（63）位于接头座（65）外部，松弛弹簧（64）安装于安装套筒（63）内并同时与推拉杆（48）及安装套筒（63）接触；推拉头（49）装于推拉杆（48）下端并通过锁紧垫（50）及锁紧螺母Ⅱ（51）将其紧固在推拉杆（48）上，安装三个铰链（62）于推拉头（49）上并通过铰销ⅩⅣ（61）铰接安装，安装手爪安装座（52）于手爪连接座（47）上，安装三个机械手指节（58）于手爪安装座（52）并通过铰销ⅩⅢ（60）铰接安装，安装三个机械手副指节（57）于手爪安装座（52）并通过铰销Ⅻ（59）铰接安装，连接三个机械手卡爪（56）并通过铰销Ⅹ（54）及铰销Ⅺ（55）分别与机械手副指节（57）及机械手指节（58）铰接安装，聚酯橡胶垫（53）贴于机械手卡爪（56）的工作面。