[發明專利]一種新型具有伸縮功能的機械手及其裝配工藝

有效

• 申請號: 202110423141.4
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113146578B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 張來金
• 申請（專利權）人: 邯鄲億合鑄機械配件有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/10;B25J9/12;B25J9/14;B25J15/02;B25J18/02;B23K31/02
• 代理公司: 邯鄲邯翼知識產權代理事務所(普通合伙) 13158
• 代理人: 韋肖燕

1.一種新型具有伸縮功能的機械手，包括旋轉座（1）、固定柱（2）、橫板（3）、外罩（4）、位移機構（5）、鏈條（6）、伸縮機構（7）、機械臂（8）和夾持爪（9），其特征在于：所述旋轉座（1）頂部通過固定柱（2）與橫板（3）連接，外罩（4）的底部設有橫向滑槽，并且外罩（4）固定在橫板（3）下方，位移機構（5）設置在外罩（4）的滑槽處，鏈條（6）平鋪著連接在橫板（3）的底部；

旋轉座（1）包括底平臺（11）以及固定在底平臺（11）頂部的驅動電機（12）和兩個限位穩定架（13），限位穩定架（13）側壁設有滑動槽，底平臺（11）頂部圓心處通過軸承轉動有轉座（14），所述轉座（14）圓心與固定柱（2）圓心屬于同一軸線上的，轉座（14）頂部固定有階梯圓臺（15），階梯圓臺（15）設為上圓臺和下圓臺，其上圓臺轉動設在兩個限位穩定架（13?）上，而下圓臺的外圓面上設置有與圓齒輪（16）相適配的外齒輪環（10），并且階梯圓臺（15）通過外齒輪環（10）與驅動電機（12）輸出端設置的圓齒輪（16）傳動連接；

位移機構（5）與下方的伸縮機構（7）設置，伸縮機構（7）與下方的機械臂（8）設置，機械臂（8）的末端與夾持爪（9）設置；

所述位移機構（5）包括固定座（51）以及固定在其底部的滑動連接塊（52），固定座（51）的左右側壁上均固定有支架（53），支架（53）上轉動設置有移動輪（54），固定座（51）側壁通過固定板固定有移動電機（55），移動電機（55）輸出軸貫穿固定座（51）至另一側固定有鏈輪（56），且鏈輪（56）與上方的鏈條（6）咬合；

所述伸縮機構（7）包括上下分布的頂板（71）和底板（72），頂板（71）頂部與穿過滑槽的滑動連接塊（52）固定，底板（72）的底部與機械臂（8）一端固定，頂板（71）底部和底板（72）頂部均活動鉸接有兩組交叉支架（73），上下兩組交叉支架（73）兩兩相互鉸接，并且每組交叉支架（73）由兩個支撐架（731）中部鉸接而成，前后相鄰的支撐架（731）之間通過圓桿（75）固定，底板（72）的頂部活動鉸接有兩個液壓缸（76），且兩個液壓缸（76）輸出端固定在上方的圓桿（75）上；

所述夾持爪（9）包括固定桿（91）、固定爪（92）和活動爪（93），固定爪（92）一端固定在固定桿（91）上，固定爪（92）和活動爪（93）的夾持處內側設置有一層增加摩擦力的隔層墊，且固定爪（92）和活動爪（93）的夾持端為內凹的圓弧面，活動爪（93）端面與固定桿（91）間鉸接有氣缸（94），且活動爪（93）端部為圓弧凸起，固定爪（92）頂面設有圓柱（95），且圓柱一端貫穿活動爪（93）并固定有滑軌件（96），固定爪（92）中部內側設有活動爪（93）圓弧端適配的凹槽，固定桿（91）上固定有限位桿（97）的一端，限位桿（97）的另一端底部固定有活動插接在滑軌件（96）內部的限位栓（98）；

該機械手裝配工藝包括下述步驟：

1）、旋轉座（1）部件組裝：

a.首先將階梯圓臺（15）反面朝上放置在平坦的地面上，將轉座（14）的一端對準階梯圓臺（15）的圓心處，利用焊機將二者進行點焊焊接，隨后校準，并且外齒輪環（10）套接在階梯圓臺（15）下圓臺上，檢查是否活動；

b.將底平臺（11）放置在平坦的地面上，將轉座（14）的上端插入至軸承內校準位置后，用壓機或者橡膠錘捶動轉座（14），直至轉座（14）與軸承緊固，再次校準，隨后將軸承定位放置于底平臺（11）的圓心位置，利用焊機把軸承外圈的圓弧拐角處與底平臺（11）頂面進行點焊焊接；

c.驅動電機（12）上的螺栓孔對準底平臺（11）頂部的螺栓孔，將四個螺栓放置在螺栓孔內，從螺栓另一側放上彈墊和螺帽，校準驅動電機（12）的位置上的位置后，將螺栓擰緊，固定好驅動電機（12）后再將圓齒輪（16）的內圈套接在驅動電機（12）的輸出軸上，在此期間，圓齒輪（16）的齒搓合階梯圓臺（15）上的外齒輪環（10），保證安裝后二者之間能夠實現嚙合傳動；

d.兩個限位穩定架（13）底端以轉座（14）對稱焊接在底平臺（11）頂部，并且在定位時，限位穩定架（13）的滑動槽卡在階梯圓臺（15）的上圓臺上；

2）、位移機構（5）部件組裝：

a.將固定座（51）放置滑動連接塊（52）頂部的中部，校準位置后，利用焊機對二者接觸的拐角面進行點焊焊接，將移動輪（54）穿上銷軸，再安裝在支架（53）上，使得移動輪（54）側面與支架（53）側壁保持平行，隨后固定座（51）的左右側壁再放置上支架（53），面對面貼合，定位后將四周連接處點焊焊接固定；

b.將移動電機（55）輸出軸插入固定座（51）的側孔并穿過至另一側，然后轉動輸出軸，感覺轉動靈活后，再將移動電機（55）座端的螺栓孔與固定座（51）上的固定板螺栓孔對齊，放上螺栓、彈墊和螺帽進行擰緊固定，而穿過固定座（51）側孔的移動電機（55）的輸出軸端套接上鏈輪（56），鏈輪（56）上的限位塊對齊移動電機（55）軸端的卡口實現限位；

3）、伸縮機構（7）部件組裝：

a.將頂板（71）和底板（72）放置在平面上，準備好銷栓備用，兩組交叉支架（73）分別對準頂板（71）和底板（72）上的鉸接片處，安裝的端部對齊后插入銷栓，利用鉗子將銷栓的端頭壓扁，防止移出；

b.將安裝好后的頂板（71）翻身，下方的交叉支架（73）下端與底板（72）上的交叉支架（73）頂端接孔處對齊利用銷栓鉸接，并再利用鉗子將銷栓的端頭壓扁實現限位；

c.將兩個液壓缸（76）下端端對齊這底板（72）頂部的鉸接片處，同樣插入銷栓壓扁防移出，而液壓缸（76）的上端則同樣利用銷栓鉸接上方在交叉支架（73）的圓桿（75）上；

4）、夾持爪（9）部件組裝：

a.固定爪（92）上端與固定桿（91）下端的端面點焊焊接，圓柱（95）與固定爪（92）的上端端面點焊焊接，隨后將活動爪（93）上端的圓孔內側涂抹一層潤滑劑后并套接圓柱（95）上，將滑軌件（96）固定套接在圓柱（95）上，校準測試是否轉動；

b.限位桿（97）上端與固定桿（91）下端對接點焊上，另一端與限位栓（98）上端對接點焊，并且將限位栓（98）穿過滑軌件（96）；

c.將氣缸（94）的兩端分別對齊在固定桿（91）的鉸接片處和活動爪（93）的鉸接片處，裝上銷栓，將銷栓兩端壓扁處理；

d.將兩個隔層墊內面與固定爪（92）和活動爪（93）的內弧面都刷上粘黏劑，并分別進行互粘，隨后用手部壓緊，待干膠后檢測是否活動；

5）、總裝：

a.將橫板（3）放置在平面上，將固定柱（2）的軸心放置在橫板（3）右端的中部進行對接，利用焊機點焊固定，將鏈條（6）平鋪，鏈條與橫板（3）接觸的拐角面同樣點焊焊接在橫板（3）的底部，成一條直線，將橫板（3）翻身，利用吊機吊起橫板（3）移動至底平臺（11）正上方，并將固定柱（2）的軸心處正對著底平臺（11）的圓心位置對接在進行點焊焊接；

b.將位移機構（5）裝配放置在外罩（4）中，其中滑動連接塊（52）置于?外罩（4）的滑槽處，并在固定座（51）底部與外罩（4）接觸位置涂抹上潤滑劑，放置后的固定座（51）緊貼外罩（4）內壁，并且移動輪（54）也接觸在外罩（4）內壁上實現滑動時的支撐，隨后測量橫板（3）在固定柱（2）較長的一端長度，將外罩（4）兩端等距的放置在橫板（3）底部，進行點焊焊接，焊接前則需要將位移機構（5）的鏈輪對齊插入上方的鏈條（6）中去；

c.伸縮機構（7）上的頂板（71）對準滑動連接塊（52）底部對接點焊，伸縮機構（7）上的底板（72）下表面與機械臂（8）的上端端基座面對接點焊，機械臂（8）的末端又與夾持爪（9）上的固定桿（91）上端端點焊焊接。