[發(fā)明專利]用于抓取長水口的自動化四軸機械手裝置及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910965370.1
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110695986A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸小武;盛建華;羌小軍;劉偉;朱麗業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 寶鋼工程技術(shù)集團有限公司
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J9/14
• 代理公司: 31216 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 李彥

1.一種用于抓取長水口的自動化四軸機械手裝置，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)用于抓取長水口(13)，其特征是：還包括大臂(2)、大臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(21)、小臂(3)、小臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(31)、小臂擺動機構(gòu)(32)和小臂扭轉(zhuǎn)機構(gòu)(33)，大臂(2)的后端通過大臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(21)可轉(zhuǎn)動地設(shè)于固定面上，小臂(3)通過小臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(31)可轉(zhuǎn)動地設(shè)于大臂(2)的前端，小臂擺動機構(gòu)(32)的兩端分別連接小臂(3)和小臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(31)的后端，小臂扭轉(zhuǎn)機構(gòu)(33)的前端連接托圈叉座(11)。

2.如權(quán)利要求1所述的用于抓取長水口的自動化四軸機械手裝置，其特征是：

大臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(21)包括大臂支柱(211)、大臂從動齒輪(212)、大臂回轉(zhuǎn)支架(213)、大臂伺服電機(214)和大臂主動齒輪(215)，大臂支柱(211)的底端固定在固定面上，大臂從動齒輪(212)固定在大臂支柱(211)的頂端，大臂回轉(zhuǎn)支架(213)可轉(zhuǎn)動地套設(shè)在大臂從動齒輪(212)的齒輪軸上，大臂伺服電機(214)固定在大臂回轉(zhuǎn)支架(213)上，大臂伺服電機(214)的輸出軸連接大臂主動齒輪(215)，大臂主動齒輪(215)和大臂從動齒輪(212)互相嚙合，大臂(2)的后端固定在大臂回轉(zhuǎn)支架(213)上；

小臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(31)包括小臂從動齒輪(311)、小臂回轉(zhuǎn)支架(312)、小臂伺服電機(313)和小臂主動齒輪(314)，小臂從動齒輪(311)固定在大臂(2)的前端，小臂回轉(zhuǎn)支架(312)可轉(zhuǎn)動地套設(shè)在小臂從動齒輪(311)的齒輪軸上，小臂伺服電機(313)固定在小臂回轉(zhuǎn)支架(312)上，小臂伺服電機(313)的輸出軸連接小臂主動齒輪(314)，小臂主動齒輪(314)和小臂從動齒輪(311)互相嚙合，小臂(3)的后端設(shè)于小臂回轉(zhuǎn)支架(312)上；

小臂擺動機構(gòu)(32)包括小臂旋轉(zhuǎn)支座(321)和小臂擺動液壓缸(322)，小臂旋轉(zhuǎn)支座(312)固定在小臂回轉(zhuǎn)支架(312)上并跨設(shè)于小臂(3)上，小臂(3)的后端可轉(zhuǎn)動地設(shè)于小臂旋轉(zhuǎn)支座(321)上，小臂擺動液壓缸(322)的缸體固定在小臂旋轉(zhuǎn)支座(321)上，小臂擺動液壓缸(322)活塞桿的移動端連接小臂(3)；

小臂扭轉(zhuǎn)機構(gòu)(33)包括小臂扭轉(zhuǎn)軸(331)和小臂扭轉(zhuǎn)電機(332)，小臂扭轉(zhuǎn)軸(331)可轉(zhuǎn)動地套設(shè)在小臂(3)內(nèi)，小臂扭轉(zhuǎn)電機(332)的輸出軸通過減速機連接小臂扭轉(zhuǎn)軸(331)的后端，托圈叉座(11)固定在小臂扭轉(zhuǎn)軸(331)的前端。

3.如權(quán)利要求1所述的用于抓取長水口的自動化四軸機械手裝置的使用方法，其特征是：包括如下步驟：

① 大臂回轉(zhuǎn)：大臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(21)轉(zhuǎn)動帶動大臂(2)回轉(zhuǎn)；

② 小臂回轉(zhuǎn)：小臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)(31)轉(zhuǎn)動帶動小臂(3)回轉(zhuǎn)；

③ 小臂擺動：小臂擺動機構(gòu)(32)轉(zhuǎn)動代理小臂(3)擺動；

④ 小臂扭轉(zhuǎn)：小臂扭轉(zhuǎn)機構(gòu)(33)轉(zhuǎn)動通過小臂(3)依次帶動托圈叉座(11)和托圈(12)扭轉(zhuǎn)。

4.如權(quán)利要求2所述的用于抓取長水口的自動化四軸機械手裝置的使用方法，其特征是：包括如下步驟：

① 大臂回轉(zhuǎn)：大臂伺服電機(214)驅(qū)動大臂主動齒輪(215)轉(zhuǎn)動，通過大臂主動齒輪(215)和大臂從動齒輪(212)的嚙合使大臂主動齒輪(215)繞大臂從動齒輪(212)轉(zhuǎn)動，大臂主動齒輪(215)轉(zhuǎn)動時通過大臂回轉(zhuǎn)支架(213)帶動大臂(2)繞大臂從動齒輪(212)回轉(zhuǎn)；

② 小臂回轉(zhuǎn)：小臂伺服電機(313)驅(qū)動小臂主動齒輪(314)轉(zhuǎn)動，通過小臂主動齒輪(314)和小臂從動齒輪(311)的嚙合使小臂主動齒輪(314)繞小臂從動齒輪(311)轉(zhuǎn)動，小臂主動齒輪(314)轉(zhuǎn)動時通過小臂回轉(zhuǎn)支架(312)帶動小臂(3)繞小臂從動齒輪(311)回轉(zhuǎn)；

③ 小臂擺動：小臂擺動液壓缸(322)活塞桿伸縮，帶動小臂(3)繞小臂(3)的后端擺動；

④ 小臂扭轉(zhuǎn)：小臂扭轉(zhuǎn)電機(332)通過減速機驅(qū)動小臂扭轉(zhuǎn)軸(331)轉(zhuǎn)動，小臂扭轉(zhuǎn)軸(331)通過托圈叉座(11)帶動托圈(12)扭轉(zhuǎn)。

5.如權(quán)利要求3或4所述的用于抓取長水口的自動化四軸機械手裝置的使用方法，其特征是：

大臂(2)回轉(zhuǎn)和小臂(3)回轉(zhuǎn)的角度范圍為±360°，小臂(3)擺動的角度范圍為±15°，小臂(3)扭轉(zhuǎn)的角度為±90°。