助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)。主要由上臂座、旋轉(zhuǎn)軸、軸承座、剎車盤、剎車片、剎車氣缸和橫梁組成，用于助力機械手的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。工作時，橫梁能夠在上臂座上靈活轉(zhuǎn)動，不工作時，剎車片能夠可靠的剎車。采用本發(fā)明方案的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能支撐和承載助力機械手上的重物，同時能夠靈活旋轉(zhuǎn)，減少了工人的勞動強度，提高效率。在需要制動時能夠可靠剎車，保證設(shè)備和操作者的安全。
【專利說明】助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種機械的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)，具體是應(yīng)用于助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0003]近來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，自動化程度不斷提高，在工人密集的裝配工位，逐步由半自動化或自動化的單元設(shè)備輔助或代替人工的工作，工人的勞動強度得到減輕，勞動環(huán)境得到改善。
[0004]氣動平衡助力機械手既能精確定位，又能搬用時省力、運行安全、結(jié)構(gòu)輕巧，在工業(yè)自動化領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用，是提高工作效率，減輕工人勞動強度，省時省力的工業(yè)搬運設(shè)備。
[0005]氣動平衡助力機械手按其結(jié)構(gòu)與工作原理分為立柱式和懸掛式兩種，主體結(jié)構(gòu)分三個主回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，可分別繞自身軸線作360度、300度以及自由回轉(zhuǎn)，其中每個關(guān)節(jié)上均裝有制動裝置，可根據(jù)實際需要在任意位置制動。
[0006]目前的技術(shù)方案多為滑動軸承關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，間隙較大，剛性不好，運動摩擦力大，剎車不可靠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于針對氣動助力機械手的要求，提供一種合理的助力機械手回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)，以滿足機械手的強度、剛性、輕便、剎車、壽命等要求。是一種比較復(fù)雜的機械系統(tǒng)，剛性好，摩擦阻力小，剎車結(jié)構(gòu)可靠，壽命長。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)，包括上臂座、旋轉(zhuǎn)軸、軸承座、剎車盤、剎車片、剎車氣缸、橫梁和軸承；橫梁安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，軸承座中心開有通孔，旋轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝在軸承座上，軸承座固定在上臂座上；旋轉(zhuǎn)軸能夠繞軸承座的孔中心轉(zhuǎn)動，從而帶動橫梁繞軸承座的孔中心轉(zhuǎn)動；在軸承座一側(cè)安裝有剎車盤，軸承座的旋轉(zhuǎn)會帶動剎車盤一起旋轉(zhuǎn)，剎車氣缸安裝在橫梁上，剎車片設(shè)置在剎車氣缸的活塞桿上，通過剎車氣缸活塞桿的收縮能夠控制剎車片的左右運動；當活塞桿前伸時，剎車片向一側(cè)運動卡入剎車盤內(nèi)，該關(guān)節(jié)剎車，橫梁不能旋轉(zhuǎn)；當活塞桿后縮時，剎車片向另一側(cè)運動，剎車松口，橫梁可運動。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:(1)關(guān)節(jié)通過多滾動軸承設(shè)計，且旋轉(zhuǎn)軸比較長，這樣關(guān)節(jié)的剛性和強度都很好，且運動靈活，摩擦力??；(2)剎車采用斜鍥結(jié)構(gòu)，只要很小的剎車力將能夠?qū)x車盤剎住，動作靈活可靠；(3)該裝置結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，使用和維護都很方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明助力機械手回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)的組成結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖2是剎車盤的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0013]該裝置主要由上臂座1、旋轉(zhuǎn)軸2、軸承座3、剎車盤4、剎車片5、剎車氣缸6、橫梁7組成，主要用于助力機械手的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。整體組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0014]橫梁7通過螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)軸2的端面法蘭上，旋轉(zhuǎn)軸2通過軸承8安裝在軸承座3上。軸承座3通過螺釘固定在上臂座I上。旋轉(zhuǎn)軸2能夠繞軸承座3的孔中心靈活轉(zhuǎn)動，從而帶動橫梁7繞軸承座3的孔中心轉(zhuǎn)動。
[0015]所述旋轉(zhuǎn)軸2通過兩個滾動軸承8安裝在軸承座3上，軸承座3是中心開孔的圓柱，即旋轉(zhuǎn)軸2安裝在兩個軸承8上，兩個軸承8安裝在軸承座3的中心孔內(nèi)。這樣，旋轉(zhuǎn)軸2通過軸承8能夠繞軸承座3的孔中心轉(zhuǎn)動。這樣運動靈活，機構(gòu)壽命長。同時，兩個滾動軸承之間的距離比較大，使得該關(guān)節(jié)剛性很好。旋轉(zhuǎn)軸2能夠繞軸承座3的孔中心靈活轉(zhuǎn)動，從而帶動橫梁7繞軸承座3的孔中心轉(zhuǎn)動；橫梁和軸采用分體機構(gòu)。這樣加工工藝性比較好，容易保證加工精度。
[0016]同時，在軸承座3—側(cè)上設(shè)有剎車盤4，在橫梁7上設(shè)計有剎車氣缸6和剎車片5。如圖2所示，剎車盤4為圓盤型結(jié)構(gòu)，安裝在軸承座3的外圓上，兩者之間通過軸孔和鍵連接，軸承座3的旋轉(zhuǎn)將會帶動剎車盤4 一起旋轉(zhuǎn)。剎車氣缸6通過螺釘安裝在橫梁7上，剎車片5通過螺紋擰在剎車氣缸6的活塞桿上。同時，剎車盤4徑向設(shè)計類似于V型帶輪的槽型結(jié)構(gòu)，剎車盤4設(shè)計為內(nèi)斜面凹槽形式，剎車片5設(shè)計為外凸斜面形式，剎車片5的斜面剛好可以卡入剎車盤4的斜面。通過剎車氣缸6的收縮能夠控制剎車片5的左右運動。當剎車片5向前左運動時，卡入剎車盤4內(nèi)，該關(guān)節(jié)剎車，橫梁7不能旋轉(zhuǎn)，當剎車片5向右運動時，剎車松口，橫梁7可靈活運動。由于剎車片和剎車盤的嚙合為斜鍥結(jié)構(gòu)。所以該結(jié)構(gòu)僅需要很小的氣缸推力就能夠產(chǎn)生很大的剎車力，剎車可靠。
[0017]本發(fā)明已經(jīng)通過實驗，并已研制出樣機，效果很理想，和設(shè)計的預(yù)期一致，其主要功能是支撐和承載助力機械手上的重物，同時能夠靈活旋轉(zhuǎn)，減少了工人的勞動強度，提高了工作效率。并且在需要制動時能夠可靠剎車，保證設(shè)備和操作者的安全。
【權(quán)利要求】
1.一種助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)，其特征在于:包括上臂座(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、軸承座(3)、剎車盤(4)、剎車片(5)、剎車氣缸(6)、橫梁(7)和軸承(8);橫梁(7)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，軸承座(3 )中心開有通孔，旋轉(zhuǎn)軸(2 )通過軸承(8 )安裝在軸承座(3 )上，軸承座(3 )固定在上臂座(I)上；旋轉(zhuǎn)軸(2)能夠繞軸承座(3)的孔中心轉(zhuǎn)動，從而帶動橫梁(7)繞軸承座(3)的孔中心轉(zhuǎn)動；在軸承座(3) —側(cè)安裝有剎車盤(4)，軸承座(3)的旋轉(zhuǎn)會帶動剎車盤(4 ) 一起旋轉(zhuǎn)，剎車氣缸(6 )安裝在橫梁(7 )上，剎車片(5 )設(shè)置在剎車氣缸(6 )的活塞桿上，通過剎車氣缸(6)活塞桿的收縮能夠控制剎車片(5)的左右運動；當活塞桿前伸時，剎車片(5)向一側(cè)運動卡入剎車盤(4)內(nèi)，該關(guān)節(jié)剎車，橫梁(7)不能旋轉(zhuǎn)；當活塞桿后縮時，剎車片(5 )向另一側(cè)運動，剎車松口，橫梁(7 )可運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)，其特征在于:所述橫梁(7)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(2)的端面法蘭上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)軸(2)通過兩個滾動軸承(8)安裝在軸承座(3)上，即旋轉(zhuǎn)軸(2)安裝在兩個軸承(8)上，兩個軸承(8 )安裝在軸承座(3 )的中心孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的助力機械手的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機構(gòu)，其特征在于:所述剎車盤(4)為圓盤型結(jié)構(gòu)，其上開有內(nèi)斜面凹槽，剎車片(5)為外凸斜面結(jié)構(gòu)，剎車片(5)的斜面剛好可以卡入剎車盤(4)的斜面凹槽。
【文檔編號】B25J17/00GK104476560SQ201410771162
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】張 杰, 王友斌 申請人:宏光空降裝備有限公司