本發(fā)明涉及一種工業(yè)機(jī)械手。

背景技術(shù)：

隨著當(dāng)今社會(huì)工業(yè)化生產(chǎn)不斷進(jìn)步和發(fā)展，行業(yè)的劃分越來(lái)越細(xì)，工業(yè)設(shè)備必須跟上生產(chǎn)的需求，才能有效提高生產(chǎn)效率。在一些行業(yè)的生產(chǎn)線上或貨物集散中心，需要將成品、半成品或貨物整齊地碼起來(lái)，使其減少占地面積，避免產(chǎn)品或貨物因堆放不當(dāng)造成擠壓變形甚至報(bào)廢。如果僅靠人工完成碼垛的工作任務(wù)，則勞動(dòng)量大，效率低，且對(duì)于較重物品，還存在一定的人生危險(xiǎn)。目前大多數(shù)工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，價(jià)格昂貴，控制程序復(fù)雜，外形較大，這使得用于碼垛的工業(yè)機(jī)械手在現(xiàn)在工業(yè)中運(yùn)用并不廣泛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于碼垛的簡(jiǎn)易工業(yè)機(jī)械手。

為實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種工業(yè)機(jī)械手，包括豎直升降機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂機(jī)構(gòu)。水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和豎直升降機(jī)構(gòu)連接，機(jī)械臂機(jī)構(gòu)和水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)銷軸鉸接。機(jī)械臂機(jī)構(gòu)包括第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂、液壓推桿機(jī)構(gòu)工、液壓推桿機(jī)構(gòu)且、吊鉤和銷軸。第一機(jī)械臂的一端與第二機(jī)械臂的一端用銷軸鉸接，第一機(jī)械臂的另一端與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)銷軸鉸接，第二機(jī)械臂的另一端與吊鉤用銷軸鉸接。液壓推桿機(jī)構(gòu)工的一端與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)銷軸鉸接，另一端與第一機(jī)械臂通過(guò)銷軸鉸接。液壓推桿機(jī)構(gòu)且的一端與第一機(jī)械臂通過(guò)銷軸鉸接，另一端與第二機(jī)械臂通過(guò)銷軸鉸接。豎直升降機(jī)構(gòu)可以帶動(dòng)水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂機(jī)構(gòu)在豎直方向做直線運(yùn)動(dòng)，水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以帶動(dòng)機(jī)械臂機(jī)構(gòu)在水平方做360。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂可以再液壓推桿機(jī)構(gòu)工、且的作用下展開(kāi)或收攏，各機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)作用，實(shí)現(xiàn)碼垛動(dòng)作。

作為優(yōu)選，豎直升降機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手底座、豎直升降液壓推桿、四根伸縮桿和支承板。機(jī)械手底座上設(shè)有螺紋孔，用螺栓通過(guò)螺紋孔可以將發(fā)明整體固定在地面上或工作臺(tái)上。豎直升降液壓桿的一端與機(jī)械手底座固定連接，另一端與支承板固定連接所述四根伸縮桿的一端均勻固定安裝在機(jī)械手底座上。

作為優(yōu)選，水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座、液壓馬達(dá)、軸承座、支撐桿、推力球軸承、聯(lián)軸器和鍵。液壓馬達(dá)的一端與軸承座通過(guò)螺栓連接，液壓馬達(dá)的動(dòng)力輸出桿和聯(lián)軸器通過(guò)鍵連接，聯(lián)軸器的一端放置在軸承座的孔中，聯(lián)軸器與軸承座通過(guò)推力球軸承連接。在液壓馬達(dá)的作用下，聯(lián)軸器可以繞軸承座的中心線做360。轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂在水平方向360。的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。支撐桿的一端與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座通過(guò)螺栓連接，另一端與軸承座通過(guò)螺栓連接，支撐桿將水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座和軸承座連接起來(lái)，并保證液壓馬達(dá)的安裝空間。聯(lián)軸器與推力球軸承配合，可以把機(jī)械臂機(jī)構(gòu)傳遞的載荷卸載到水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座上，不影響液壓馬達(dá)的正常工作。

作為優(yōu)選，四根伸縮桿的另一端與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座采用螺栓連接，支承板與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座采用螺栓連接。這樣，水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂機(jī)構(gòu)在豎直升降液壓推桿的作用下可以沿豎直方向作直線運(yùn)動(dòng)。四根伸縮桿可以將液壓馬達(dá)作用產(chǎn)生的扭矩傳遞給機(jī)械手底座，從而保證水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座能正常工作。

作為優(yōu)選，本發(fā)明各關(guān)節(jié)處均采用自潤(rùn)滑軸承，可以使結(jié)構(gòu)更緊湊，將工作應(yīng)力分布在較寬的接觸面上，減小磨損，增加使用壽命。

作為優(yōu)選，液壓馬達(dá)、豎直升降液壓推桿、液壓推桿機(jī)構(gòu)工和液壓推桿機(jī)構(gòu)且的運(yùn)動(dòng)采用電磁伺服閥控制。通過(guò)電磁伺服閥可以控制液壓油的通斷和液流方向。

按照此方案設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易工業(yè)機(jī)械手，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、實(shí)用有效，便于集中控制，且外形小巧。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例各機(jī)構(gòu)主視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)主視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例立體圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例液壓控制圖。

具體實(shí)施例

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1-圖3所示，工業(yè)機(jī)械手包括豎直升降機(jī)構(gòu)1、水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2和機(jī)械臂機(jī)構(gòu)30。豎直升降機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手底座11、豎直升降液壓推桿12、四根伸縮桿13和支承板14。機(jī)械手底座11上設(shè)有螺紋孔，豎直升降液壓桿12的一端與機(jī)械手底座固定連接，另一端與支承板14固定連接，四根伸縮桿13的一端均勻固定安裝在機(jī)械手底座11上。

水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2包括水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座21、液壓馬達(dá)22、軸承座23、支撐桿24、推力球軸承25、聯(lián)軸器26和鍵27。液壓馬達(dá)22的一端與軸承座23通過(guò)螺栓連接，液壓馬達(dá)22的動(dòng)力輸出桿和聯(lián)軸器26通過(guò)鍵27連接。聯(lián)軸器26的一端放置在軸承座23的孔中，聯(lián)軸器26與軸承座23通過(guò)推力球軸承25連接。支撐桿24的一端與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座21通過(guò)螺栓連接，另一端與軸承座23通過(guò)螺栓連接。

四根伸縮桿的另一端與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座21采用螺栓連接，支承板14與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座21采用螺栓連接。

機(jī)械臂機(jī)構(gòu)3包括第一機(jī)械臂31、第二機(jī)械臂32、液壓推桿機(jī)構(gòu)工、液壓推桿機(jī)構(gòu)II、吊鉤48和銷軸。第一機(jī)械臂31的一端與第二機(jī)械臂32的一端用銷軸45鉸接，第一機(jī)械臂31的另一端與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2通過(guò)銷軸41鉸接。第二機(jī)械臂32的另一端與吊鉤48用銷軸47鉸接。液壓推桿機(jī)構(gòu)工的一端與水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2通過(guò)銷軸42鉸接，另一端與第一機(jī)械臂31通過(guò)銷軸43鉸接。液壓推桿機(jī)構(gòu)II的一端與第一機(jī)械臂31通過(guò)銷軸44鉸接，另一端與第二機(jī)械臂31通過(guò)銷軸46鉸接。

液壓推桿機(jī)構(gòu)工包括液壓缸33、推桿34、支撐座35和連接頭36。支撐座35與液壓缸33的一端用螺栓固定連接，推桿34的一端與液壓缸33內(nèi)的活塞連接，另一端與連接頭36采用過(guò)盈連接。液壓推桿機(jī)構(gòu)II包括液壓缸37、推桿38、支撐座39和連接頭40。支撐座39與液壓缸37的一端用螺栓固定連接，推桿38的一端與液壓缸37內(nèi)的活塞連接，另一端與連接頭40采用過(guò)盈連接。

如圖4所示，液壓油由液壓泵加壓到20MPa，然后液壓機(jī)構(gòu)通過(guò)各個(gè)電流伺服閥控制液壓油的通斷和液流的方向。液壓馬達(dá)22的額定工作壓力是16. 5MPa，因此在液壓馬達(dá)22的支路上安裝了減壓閥。

工作時(shí)，各機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，使吊鉤48運(yùn)動(dòng)至物件的初始位置，將物件掛在吊鉤48上，根據(jù)擺放位置的不同，在豎直方向需要作調(diào)整時(shí)，豎直升降液壓推桿12根據(jù)需要帶動(dòng)水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2和機(jī)械臂機(jī)構(gòu)3向上或上下運(yùn)動(dòng)至合適位置后停止。在水平方向需要作調(diào)整時(shí)，液壓馬達(dá)22轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)力輸出桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鍵27，帶動(dòng)聯(lián)軸器26轉(zhuǎn)動(dòng)，聯(lián)軸器26帶動(dòng)機(jī)械臂機(jī)構(gòu)3轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)合適位置后停止。

根據(jù)物件初始位置和擺放位置間的距離，有時(shí)需要機(jī)械臂機(jī)構(gòu)3作適當(dāng)調(diào)整。活塞帶動(dòng)推桿34沿液壓缸33內(nèi)壁移動(dòng)，活塞帶動(dòng)推桿38沿液壓缸37的內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，第一機(jī)械臂31繞銷軸41轉(zhuǎn)動(dòng)，第二機(jī)械臂32沿銷軸45轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)活塞帶動(dòng)推桿34運(yùn)動(dòng)到液壓缸33底部，活塞帶動(dòng)推桿38運(yùn)動(dòng)到液壓缸37頂部時(shí)，此時(shí)為機(jī)械臂機(jī)構(gòu)3的最大工作范圍。當(dāng)活塞帶動(dòng)推桿34運(yùn)動(dòng)到液壓缸33底部，活塞帶動(dòng)推桿38運(yùn)動(dòng)到液壓缸37底部時(shí)，此時(shí)為機(jī)械臂機(jī)構(gòu)3的最小工作范圍。機(jī)械臂機(jī)構(gòu)3將物件搬運(yùn)到預(yù)期擺放位置后，將物件卸下。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。