一種液壓上料機械手的制作方法

本發明涉及機械自動化控制的技術領域，具體涉及到一種液壓上料機械手。

背景技術：

機械手現主要被用于機床、上下料，以及焊接等領域。它們都是根據程序進行工作的。國外正在將機械手往智能化發展。使其能夠根據外圍環境變化做出不同的指令變化。如今總體往兩個趨勢發展。一是將機械手的發展與智能機器人相結合；二是將機械手的發展與特殊化工業機器人相結合。現有的上料機械手結構設計不合理，上料機械手再進行升降運動的時候，導向套容易會產生滑動和傾斜，存在安全隱患，導向套傾斜極易引起的升降位置的不精確；當手臂作下降運動時會產生一個向下沖擊力，長時間極易導致裝置內部零件損壞，導致裝置無法運行，無法能夠有效的保障裝置的安全性，且裝置內各部件在進行運作時無法對各部件的行程進行有效的控制，損耗高，壽命短。

技術實現要素：

本發明要解決的問題是提供了一種結構設計簡單合理，可有效的防止在進行升降的時候導向套產生滑動和傾斜，可再手臂作下降運動時設有緩沖力的，裝置內各部件在進行運作時對個部件的程進行能夠進行有效的控制的液壓上料機械手。

為了解決上述問題，本發明提供了一種液壓上料機械手，它包括手臂組件、回轉手腕組件和夾持式手部組件，所述手臂組件與夾持式手部組件通過回轉手腕組件相連接，所述手臂組件包括手臂升降機構、手臂承載定位機構、手臂回轉機構和手臂伸縮機構，所述手臂升降機構上裝設有手臂承載定位機構并通過緊固螺栓固定連接，所述手臂承載定位機構上裝設有手臂回轉機構并與其相適配，所述手臂回轉機構上設有手臂伸縮機構并與其相適配。

作為本發明的進一步改進，所述手臂升降機構底部裝設有缸體支承座，所述缸體支承座上裝設有提升油缸并通過螺釘相連接，所述提升油缸底部裝設有緩沖調節閥并與其相適配，所述提升油缸內裝設有第一活塞桿，所述第一活塞桿頂端設有球形鉸鏈，所述球形鉸鏈上裝設有上球形鉸鏈座，所述球形鉸鏈套設于上球

形鉸鏈座底端并與其相適配，所述上球形鉸鏈座上裝設有連接盤，所述第一活塞桿通過球形鉸鏈與連接盤連接，所述連接盤倆側裝設于導向套內，所述導向套內裝設有設有鍵槽，鍵槽中安裝有導向鍵并與其相適配，所述導向套一側裝設有側板，所述側板上設有沖擊塊，所述側板一側設有裝設有行程檢測裝置，所述行程檢測裝置上設有升降行程式開關，所述沖擊塊與升降行程式開關相連接。

作為本發明的進一步改進，所述手臂承載定位機構上設有中間座部件，所述中間座部件上設有支架，所述支架上固定裝設有齒輪和齒輪環，所述齒輪與齒輪環相嚙合，所述齒輪上裝設有擋塊并與其相適配，所述中間座部件上設有連接座，所述連接座上裝設有開關座，所述開關座內設有第一組合式行程式開關，所述第一組合式行程式開關上設有碰塊并與其相適配，所述中間座部件內設有定位油缸，所述定位油缸上裝設有定位油缸連接座，所述定位油缸內裝設有第二活塞桿，所述第二活塞桿頂端裝設有中心套，所述第二活塞桿底端裝設有背帽。

作為本發明的進一步改進，所述手臂回轉機構上設有回轉油缸，所述回轉油缸上設有回轉缸殼，所述回轉缸殼上設有行程減速閥，所述行程減速閥與擋塊相適配，所述回轉缸殼上下兩端分別設有上端蓋和下端蓋，所述上端蓋和下端蓋通過緊固螺栓與回轉缸殼固定，回轉軸套設于上端蓋和下端蓋內，所述上端蓋上裝設有動力片和定片，所述動力片與回轉軸相連接，所述定片插接于回轉軸內。

作為本發明的進一步改進，所述手臂伸縮機構上設有夾緊油缸，所述夾緊油缸上裝設有滑動枕并與其相互連接，所述滑動枕設于燕尾槽內并通過夾緊油缸作往復直線運動，所述夾緊油缸內設有第二組合式行程式開關和定位塊，所述第二組合式行程式開關和定位塊相適配，所述手臂伸縮機構上設有第三活塞桿，所述第三活塞桿一端貫穿于第二組合式行程式開關內并延伸至夾緊油缸內，所述第三活塞桿延伸至夾緊油缸部分與可調式定位螺栓呈螺旋式連接，所述手臂伸縮機構上設有中間底座部，所述中間底座部下設有中間架并與其相連接，所述手臂伸縮機構上設有油路，所述油路與進油管相連接。

作為本發明的進一步改進，所述回轉手腕組件包括手腕回轉油缸、旋轉套、隔離套和轉軸，所述手腕回轉油缸一側設有夾緊油缸，所述手腕回轉油缸內設有旋轉套，第三活塞桿與夾緊油缸和手腕回轉油缸內作往復直線運動，所述旋轉套

與聯軸器呈活動式連接，所述聯軸器與轉軸相連接，所述轉軸通過旋轉套作回轉運動，所述轉軸一端設有隔離套。

作為本發明的進一步改進，所述夾持式手部組件呈滑槽杠桿式結構，所述夾持式手部組件上裝設有手架，所述夾持式手部組件內設有軸環，所述軸環一側設有拉緊軸，所述軸環通過拉緊軸與左指座和右指座呈活動式連接，所述左指座和右指座呈交叉式連接，所述左指座和右指座上均裝設有機械手指。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

本發明手臂升降機構是由雙作用式油缸實現垂直升降運動的，手臂升降機構底部裝設有缸體支承座，缸體支承座上裝設有提升油缸并通過螺釘相連接，活塞桿的上端通過球形鉸鏈、上球形鉸鏈座、連接盤和導向套等部件組成升降機構的升降部分，提升油缸推動活塞桿并帶動導向套作升降運動，所述連接盤倆側裝設于導向套內，所述導向套內裝設有設有鍵槽，鍵槽中安裝有導向鍵并與其相適配，導向鍵能夠在鍵槽內滑動，可有效的防止在進行升降的時候導向套可能會產生滑動，消除了安全隱患，用導向套作為導向裝置，其導向性能好，剛度大，工作平穩；提升油缸內裝設有第一活塞桿，所述第一活塞桿頂端設有球形鉸鏈，所述球形鉸鏈上裝設有上球形鉸鏈座，球形鉸鏈套設于上球形鉸鏈座底端并與其相適配，所述上球形鉸鏈座上裝設有連接盤，所述第一活塞桿通過球形鉸鏈與連接盤連接，活塞桿通過球形鉸鏈與連接盤連接，可彌補導套傾斜引起的偏差；所述提升油缸底部裝設有緩沖調節閥并與其相適配，手臂作下降運動的時候阻力通過緩沖調節閥來實現，緩沖調節閥能夠有效的緩沖和調節手臂作下降運動時候的所產生的沖擊力，能夠有效的保障機械手的安全性；導向套一側裝設有側板，所述側板上設有沖擊塊，所述側板一側設有裝設有行程檢測裝置，所述行程檢測裝置上設有升降行程式開關，所述沖擊塊與升降行程式開關相連接，手臂的升降行程通過安裝于側板上的沖擊塊觸動行程檢測裝置的行程式開關，行程式開關發出信號從而進行控制，安全性和實用性極佳。

本發明手臂承載定位機構是整個機械手當中最大的受力部分，手臂承載定位機構上設有中間座部件，中間座部件上設有支架，支架上固定裝設有齒輪和齒輪環，齒輪環固定在支架上與齒輪嚙合起到帶動轉動、減少摩擦力、減少回轉油缸

負載的作用；中間座部件上設有連接座，連接座上裝設有開關座，開關座內設有第一組合式行程式開關，所述第一組合式行程式開關上設有碰塊并與其相適配，在手臂回轉過程中碰塊觸動第一組合式行程式開關，第一組合式行程式開關發出信號，控制手臂回轉運動的位置；中間座部件內設有定位油缸，定位油缸上裝設有定位油缸連接座，定位油缸內裝設有第二活塞桿，第二活塞桿頂端裝設有中心套，第二活塞桿底端裝設有背帽，定位油缸可使手臂在回轉過程中定位更加精確，可有效的避免手臂在進行回轉運動時定位不精確導致手臂回轉時不能到達指定的位置，影響裝置的運轉。

本發明手臂回轉機構上設有回轉油缸，回轉油缸上設有回轉缸殼，回轉缸殼上設有行程減速閥，行程減速閥與擋塊相適配，回轉缸殼上下兩端分別設有上端蓋和下端蓋，所述上端蓋和下端蓋通過緊固螺栓與回轉缸殼固定，回轉軸套設于上端蓋和下端蓋內能使回轉軸位置更加穩固，定位更加精確，齒輪與回轉油缸的回轉軸固定連接，回轉油缸的回轉缸殼又固定安裝在手臂伸縮機構的中間架體上，齒輪與固定在支架上的齒輪環連接，回轉油缸的回轉軸帶動齒輪轉動時，齒輪環固定，齒輪除自轉外還要繞齒輪環公轉，使得手臂能夠回轉，轉缸殼上設有行程減速閥，齒輪上裝有擋塊，手臂回轉時，行程減速閥與擋塊相連觸動和減緩回轉軸運行，實現了手臂在回轉終點位置時減緩所產生的沖擊力，能夠保證機械手的整體安全性；上端蓋上裝設有動力片和定片，動力片與回轉軸相連接，確保能夠運動并且可以相互帶動其運動，定片插接于回轉軸內，能夠確保定片不能移動或者晃動。當液壓油進入油缸的時候液壓油的壓力可以推動動力片進行轉動，此時動力片便會帶動轉動軸的轉動讓手臂實現回轉運動，結構設計簡單合理，適用性廣。

本發明手臂伸縮機構上設有夾緊油缸，夾緊油缸上裝設有滑動枕并與其相互連接，滑動枕設于燕尾槽內并通過夾緊油缸作往復直線運動，燕尾槽起到導軌的作用，而夾緊油缸起動力推動作用；夾緊油缸內設有第二組合式行程式開關和定位塊，第二組合式行程式開關和定位塊相適配，定位塊觸動第二組合式行程式開關相連接，第二組合式行程式開關發出信號從而進行控制，手臂伸縮機構上設有第三活塞桿，第三活塞桿一端貫穿于第二組合式行程式開關內并延伸至夾緊油缸

內，第三活塞桿延伸至夾緊油缸部分與可調式定位螺栓呈螺旋式連接，方便安裝和拆卸，可調式定位螺栓可以確保定位精度以及使得活塞桿連接更加穩固。

本發明回轉手腕組件的手腕回轉油缸一側設有夾緊油缸，手腕回轉油缸內設有旋轉套，第三活塞桿與夾緊油缸和手腕回轉油缸內作往復直線運動，旋轉套與聯軸器呈活動式連接，聯軸器與轉軸相連接，轉軸通過旋轉套作回轉運動，第三活塞桿進入手臂回轉油缸的時候使得手腕回轉油缸里面的轉套的運動型式通過聯軸器的傳遞，把運動形式傳遞到了轉軸，然后轉軸開始做回轉運動實現了手腕的回轉運動，回轉手腕組件在機械手的運行過程當中起到了連結手臂和手部的重要作用，并且對整個機械手的運行起到了支撐作用。

本發明夾持式手部組件呈滑槽杠桿式結構，夾持式手部組件內設有軸環，軸環一側設有拉緊軸，軸環通過拉緊軸與左指座和右指座呈活動式連接，左指座和右指座呈交叉式連接，左指座和右指座上均裝設有機械手指，機械手指的開閉是靠軸環帶動拉緊軸做往復運動而實現的，軸環與夾緊油缸第三活塞拉桿鉸鏈連接，由活塞拉桿輸入驅動力，帶動左指座7-4和右指座7-5進行夾合運動，結構設計簡單合理，適用性廣。

附圖說明

圖1為本發明液壓上料機械手的結構示意圖。

圖2為本發明液壓上料機械手的手臂組件的升降機構結構示意圖。

圖3為本發明液壓上料機械手的手臂組件的承載定位機構的結構示意圖。

圖4為本發明液壓上料機械手的手臂組件的回轉機構的結構示意圖。

圖5為本發明液壓上料機械手的手臂組件的回轉機構的俯視圖。

圖6為本發明液壓上料機械手的手臂組件的伸縮機構的結構示意圖。

圖7為本發明液壓上料機械手的回轉手腕組件的結構示意圖。

圖8為本發明液壓上料機械手的夾持式手部組件的結構示意圖。

圖中：1-手臂組件，2-手臂升降機構，2-1缸體支承座，2-2提升油缸，2-3螺釘，2-4第一活塞桿，2-5球形鉸鏈，2-6球形鉸鏈座，2-7連接盤，2-8導向套，2-9鍵槽，2-10導向鍵，2-11側板，2-12沖擊塊，2-13行程檢測裝置，2-14升降行程式開關，2-15緩沖調節閥，3-手臂承載定位機構，3-1中間座部件，3

支架，3-3齒輪，3-4齒輪環，3-5擋塊，3-6連接座，3-7開關座，3-8第一組合式行程式開關，3-9碰塊，3-10定位油缸，3-11定位油缸連接座，3-12第二活塞桿，3-13中心套，3-14背帽，4-手臂回轉機構，4-1回轉油缸，4-2回轉缸殼，4-3行程減速閥，4-4上端蓋，4-5下端蓋，4-6回轉軸，4-7動力片，4-8定片，4-9緊固螺栓，5-手臂伸縮機構，5-1夾緊油缸，5-2滑動枕，5-3燕尾槽，5-4第二組合式行程式開關，5-5定位塊，5-6第三活塞桿，5-7可調式定位螺栓，5-8中間底座部，5-9中間架，5-10油路，5-11進油管，6-回轉手腕組件，6-1手腕回轉油缸，6-2旋轉套，6-3隔離套，6-4轉軸，6-5聯軸器，7-夾持式手部組件，7-1手架，7-2軸環，7-3拉緊軸，7-4左指座，7-5右指座，7-6機械手指。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的解釋說明。

如圖1-7所示，一種液壓上料機械手，它包括手臂組件1、回轉手腕組件6和夾持式手部組件7，所述手臂組件1與夾持式手部組件7通過回轉手腕組件6相連接，所述手臂組件1包括手臂升降機構2、手臂承載定位機構3、手臂回轉機構4和手臂伸縮機構5，所述手臂升降機構2上裝設有手臂承載定位機構3并通過緊固螺栓8固定連接，所述手臂承載定位機構3上裝設有手臂回轉機構4并與其相適配，所述手臂回轉機構4上設有手臂伸縮機構5并與其相適配。

手臂升降機構2底部裝設有缸體支承座2-1，所述缸體支承座2-1上裝設有提升油缸2-2并通過螺釘2-3相連接，所述提升油缸2-2底部裝設有緩沖調節閥2-15并與其相適配，所述提升油缸2-2內裝設有第一活塞桿2-4，所述第一活塞桿2-4頂端設有球形鉸鏈2-5，所述球形鉸鏈2-5上裝設有上球形鉸鏈座2-6，所述球形鉸鏈2-5套設于上球形鉸鏈座2-6底端并與其相適配，所述上球形鉸鏈座2-6上裝設有連接盤2-7，所述第一活塞桿2-4通過球形鉸鏈2-5與連接盤2-7連接，所述連接盤2-7倆側裝設于導向套2-8內，所述導向套2-8內裝設有設有鍵槽2-9，鍵槽2-9中安裝有導向鍵2-10并與其相適配，所述導向套2-8一側裝設有側板2-11，所述側板2-11上設有沖擊塊2-12，所述側板2-11一側設有裝設有行程檢測裝置2-13，所述行程檢測裝置2-13上設有升降行程式開關2-14,

所述沖擊塊2-12與升降行程式開關2-14相連接。

手臂承載定位機構3上設有中間座部件3-1，所述中間座部件3-1上設有支架3-2，所述支架3-2上固定裝設有齒輪3-3和齒輪環3-4，所述齒輪3-3與齒輪環3-4相嚙合，所述齒輪3-3上裝設有擋塊3-5并與其相適配，所述中間座部件3-1上設有連接座3-6，所述連接座3-6上裝設有開關座3-7，所述開關座3-7內設有第一組合式行程式開關3-8，所述第一組合式行程式開關3-8上設有碰塊3-9并與其相適配，所述中間座部件3-1內設有定位油缸3-10，所述定位油缸3-10上裝設有定位油缸連接座3-11，所述定位油缸3-10內裝設有第二活塞桿3-12，所述第二活塞桿3-12頂端裝設有中心套3-13，所述第二活塞桿3-12底端裝設有背帽3-14。

手臂回轉機構4上設有回轉油缸4-1，所述回轉油缸4-1上設有回轉缸殼4-2，所述回轉缸殼4-2上設有行程減速閥4-3，所述行程減速閥4-3與擋塊3-5相適配，所述回轉缸殼4-2上下兩端分別設有上端蓋4-4和下端蓋4-5，所述上端蓋4-4和下端蓋4-5通過緊固螺栓4-9與回轉缸殼4-2固定，回轉軸4-6套設于上端蓋4-4和下端蓋4-5內，所述上端蓋4-4上裝設有動力片4-7和定片4-8，所述動力片4-7與回轉4-6軸相連接，所述定片4-8插接于回轉軸4-6內。

手臂伸縮機構5上設有夾緊油缸5-1，所述夾緊油缸5-1上裝設有滑動枕5-2并與其相互連接，所述滑動枕5-2設于燕尾槽5-3內并通過夾緊油缸5-1作往復直線運動，所述夾緊油缸5-1內設有第二組合式行程式開關5-4和定位塊5-5，所述第二組合式行程式開關5-4和定位塊5-5相適配，所述手臂伸縮機構5上設有第三活塞桿5-6，所述第三活塞桿5-6一端貫穿于第二組合式行程式開關5-4內并延伸至夾緊油缸5-1內，所述第三活塞桿5-6延伸至夾緊油缸5-1部分與可調式定位螺栓5-7呈螺旋式連接，所述手臂伸縮機構5上設有中間底座部5-8，所述中間底座部5-8下設有中間架5-9并與其相連接，所述手臂伸縮機構5上設有油路5-10，所述油路5-10與進油管5-11相連接。

回轉手腕組件6包括手腕回轉油缸6-1、旋轉套6-2、隔離套6-3和轉軸6-4，所述手腕回轉油缸6-1一側設有夾緊油缸5-1，所述手腕回轉油缸6-1內設有旋轉套6-2，第三活塞桿5-6與夾緊油缸5-1和手腕回轉油缸6-1內作往復直線運

動，所述旋轉套6-2與聯軸器6-5呈活動式連接，所述聯軸器6-5與轉軸6-4相連接，所述轉軸6-4通過旋轉套6-2作回轉運動，所述轉軸6-4一端設有隔離套6-3。

夾持式手部組件1呈滑槽杠桿式結構，所述夾持式手部組件7上裝設有手架7-1，所述夾持式手部組件7內設有軸環7-2，所述軸環7-2一側設有拉緊軸7-3，所述軸環7-2通過拉緊軸7-3與左指座7-4和右指座7-5呈活動式連接，所述左指座7-4和右指座7-5呈交叉式連接，所述左指座7-4和右指座7-5上均裝設有機械手指7-6。

工作過程：手臂進行上升運動時，手臂升降機構2的提升油缸2-2推動第一活塞桿2-4運作，第一活塞桿2-4帶動導向套2-8作升降運動，導向鍵2-10在鍵槽內2-9滑動啟起導向作用，第一活塞桿2-4帶動球形鉸鏈2-5與連接盤2-7運作，手臂進行下降運動時，手臂升降機構2的緩沖調節閥2-15提供緩沖阻力，手臂的升降行程通過安裝于側板2-11上的沖擊塊2-12觸動行程檢測裝置2-13的升降行程式開關2-14，升降行程式開關2-14發出信號從而進行控制；手臂進行回轉時，手臂回轉機構4回轉油缸4-1推動回轉軸4-6進行運作，上端蓋4-4上的動力片4-7與回轉軸4-6相互帶動運動，定片4-8插接于回轉軸4-6內，確保定片不能移動或者晃動，液壓油進入回轉油缸4-1的時候液壓油的壓力推動動力片4-7進行轉動，動力片4-8便會帶動回轉軸4-6的轉動，回轉軸4-6帶動齒輪3-3轉動時，齒輪環3-4固定，齒輪3-3除自轉外還要繞齒輪環3-4公轉，使得手臂能夠進行回轉運動，回轉缸殼4-2上設有行程減速閥4-3，齒輪3-3上裝有擋塊3-5，手臂回轉時，行程減速閥4-3與擋塊3-5相連觸動和減緩回轉軸4-6運行，實現了手臂在回轉終點位置時減緩所產生的沖擊力，在手臂回轉過程中，手臂承載定位機構3的碰塊3-9觸動第一組合式行程式開關3-8，第一組合式行程式開關3-8發出信號，控制手臂回轉運動的位置，定位油缸3-10可使手臂在回轉過程中定位更加精確，手臂進行伸縮時，液壓油從進油管5-11進入夾緊油缸5-1的油路5-10，進入夾緊油缸5-11兩側腔內后，滑動枕5-2在夾緊油缸5-1的驅動下在燕尾槽5-3內作往復直線運動，第三活塞桿5-6進行伸縮運動，定位塊5-5觸動第二組合式行程式開關5-4，第二組合式行程開關5-4發出信號從而進行控制，第三活塞桿5-6可調式定位螺栓5-7呈螺旋式連接，可調式定位螺栓5-7可以確保定位精度以及使得活塞桿連接更加穩固；手腕進行回轉時，液壓油通過兩個進油孔進入手臂回轉油缸6-1的時，使得手臂回轉油缸6-1里面的旋轉套6-2的運動形式通過聯軸器6-5的傳遞，把運動形式傳遞到了轉軸6-4，然后轉軸6-4開始做回轉運動；當夾持式手部組件7進行夾合時，第三活塞桿5-6進行伸縮運動至夾持式手部組件7內與軸環7-2鉸鏈連接，第三活塞拉桿5-6輸入驅動力，帶動左指座7-4和右指座7-5進行夾合運動。

上述內容為本發明的示例及說明，但不意味著本發明可取得的優點受此限制，凡是本發明實踐過程中可能對結構的簡單變換、和/或一些實施方式中實現的優點的其中一個或多個均在本申請的保護范圍內。