一种辅助抓取用机械臂的制作方法

1.本实用新型涉及一种辅助机械臂，特别是涉及一种辅助抓取用机械臂。


背景技术：

2.随着自动化技术的发展，机械手被普遍应用在工业生产中，用来辅助或者代替人工操作。在汽车总装车间，汽车的转配常常用到辅助机械臂，辅助机械臂是一种具有悬浮功能的机械臂，其悬浮姿态的维持依靠平衡气缸，在平衡气缸的作用下，操作人员无论将机械臂摆动何种位置，该机械臂都能维持悬停姿态；真是由于机械臂的这种特征，其在机械制造行业广泛使用，特别是在汽车加工行业；在汽车总装车间，随处可见这种机械臂，大多数此类机械臂一般只用一个手臂和一个关机，机械手臂的自由度低，安装于机械手臂的末端执行器的到达空间范围小，结构不紧凑，使用不方便。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种辅助抓取用机械臂，用于解决现有技术中机械手臂的自由度低，安装于机械手臂的末端执行器的到达空间范围小，结构不紧凑，使用不方便的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种辅助抓取用机械臂，包括平衡气缸、固定支座、旋转支座和支撑梁；所述抓取用机械臂还包括：第一摆臂组件、第二摆臂组件和驱动部；其中，第一摆臂组件右端和第二摆臂组件左端连接，第二摆臂组件右端和驱动部相连；所述驱动部在平衡气缸的支持下，维持第一摆臂组件和第二摆臂组件的姿态；第一摆臂组件包括末端件，所述末端件可连接末端执行器；所述旋转支座与固定支座上端固定连接，所述支撑梁下端和旋转支座转动连接；所述驱动部的一端固定连接于所述支撑梁上端。
5.于本实用新型的一实施例中，所述第一摆臂组件还包括第一摆臂和第一连杆；
6.其中，第一摆臂和第一连杆互相平行，第一摆臂和第一连杆的左端均与所述末端件铰接；第一摆臂右端设有第二铰接位，所述第二铰接位和第二摆臂左端铰接；
7.所述第二铰接位同轴铰接有中间铰接件，所述第一连杆右端和所述中间铰接件铰接。
8.于本实用新型的一实施例中，所述第二摆臂组件包括第二摆臂、第二连杆和第二铰接件；
9.其中，第二摆臂和第二连杆互相平行，所述第二连杆左端和所述中间铰接件铰接；所述第二摆臂右端通过第二铰接柱与第二铰接件上端铰接。
10.于本实用新型的一实施例中，所述驱动部包括第一安装板和第二安装板，其中所述第一安装板和第二安装板间隔设置、固定连接于所述支撑梁上端；第一安装板和第二安装板均开设有竖直槽孔和水平槽孔。
11.于本实用新型的一实施例中，所述水平槽孔下沿固定安装有水平导轨；垂直于所
述水平导轨设置有第一铰接柱，所述第一铰接柱两端安装有水平滚动轴承，该水平滚动轴承可在所述水平导轨上滚动。
12.于本实用新型的一实施例中，所述第一摆臂还设有第一铰接位，所述第一铰接位设置在所述第二铰接位左端；配重连杆上端与第一摆臂在第一铰接位处铰接；两个配重连杆对称布置在所述第一铰接柱两端，并与所述第一铰接柱转动连接；配重连杆下端固定连接有配重块。
13.于本实用新型的一实施例中，所述第二铰接件包括两个平行且间隔设置的第二铰接板，垂直于第二铰接板从上到下依次布置有第二铰接柱和第三铰接柱，第二铰接柱和第三铰接柱的两端分别套装有竖直滚动轴承，所述竖直滚动轴承可在竖直槽孔中滚动；第二铰接件可相对于第一安装板和第二安装板上下移动。
14.于本实用新型的一实施例中，所述第二铰接件上还设置有第四铰接柱，第四铰接柱与所述第二铰接柱平行；所述第二连杆左端与中间铰接件铰接，右端通过第四铰接柱与所述第二铰接件铰接。
15.于本实用新型的一实施例中，所述第一铰接柱转动安装有第一铰接件，所述第一铰接件另一端与所述第二摆臂下部铰接。
16.于本实用新型的一实施例中，所述平衡气缸下端与所述支撑梁铰接，平衡气缸的支撑杆通过连接块与所述第三铰接柱铰接。
17.如上所述，本实用新型的一种辅助抓取用机械臂，具有以下有益效果：本实用通过第一摆臂组件和第二摆臂组件实现了机械臂自动度的提高，以及可操作空间的拓展；本实用新型的驱动部使用了可以进行水平滑动的组件，使得第一摆臂和第二摆臂的动作更为灵活；同时实用新型结构紧凑，占用空间小，在第一摆臂和第二摆臂的支撑下，末端执行器的可到达空间大，操作较为方便。
附图说明
18.图1显示为本实用新型实施例中一种辅助抓取用机械臂整体结构示意图；
19.图2显示为图1中a处放大图；
20.图3显示为本实用新型实施例中一种辅助抓取用机械臂的驱动部内部结构示意图；
21.图4显示为图3中b处放大图；
22.图5显示为本实用新型实施例中一种辅助抓取用机械臂的驱动部局部剖视部；
23.图6显示为图5中c处放大图；
24.图7显示为本实用新型实施例中一种辅助抓取用机械臂的末端执行器在旋转径向最远点的状态图；
25.图8显示为本实用新型实施例中一种辅助抓取用机械臂的末端执行器在旋转径向最近点和在竖直方向最高点的状态图；
26.图9显示为本实用新型实施例中一种辅助抓取用机械臂的末端执行器在竖直方向最低点的状态图；
27.图10显示为本实用新型实施例中一种辅助抓取用机械臂的第一铰接件的零件图。
28.元件标号说明
29.1-平衡气缸；11-气缸铰接架；12-伸缩杆；13-连接块；
30.2-固定支座；21-支撑梁；22-旋转支座；
31.3-配重连杆；31-配重块；32-第一铰接件；33-第一铰接柱；
32.4-末端件；41-末端执行器；
33.5-第一摆臂；51-第一连杆；52-第二铰接位；53-第一铰接位；
34.6-中间铰接件；
35.7-第二摆臂；71-第二连杆；72-第二铰接件；73-第二铰接柱；74-第三铰接柱；75-第四铰接柱；
36.81-第一安装板；82-第二安装板；83-竖直槽孔；84-水平槽孔；85-竖直滚动轴承；86-水平滚动轴承；87-水平导轨；
37.9-防护罩；
具体实施方式
38.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
39.请参阅图1至图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
40.请参阅图1-图10，本实用新型提供一种辅助抓取用机械臂，包括平衡气缸1、固定支座2、旋转支座22和支撑梁21；该抓取用机械臂还包括：第一摆臂组件、第二摆臂组件和驱动部；其中，第一摆臂组件右端和第二摆臂组件左端连接，第二摆臂组件右端和驱动部相连；驱动部在平衡气缸1的支持下，维持第一摆臂组件和第二摆臂组件的姿态；第一摆臂组件包括末端件4，末端件4可连接末端执行器41；所述旋转支座与固定支座上端固定连接，所述支撑梁下端和旋转支座转动连接；所述驱动部的一端固定连接于所述支撑梁上端。
41.优选的，第一摆臂组件还包括第一摆臂5和第一连杆51；其中，第一摆臂5和第一连杆51互相平行，第一摆臂5和第一连杆51的左端均与末端件4铰接；第一摆臂5右端设有第二铰接位52，第二铰接位52和第二摆臂7左端铰接；第二铰接位52同轴铰接有中间铰接件6，第一连杆51右端和中间铰接件6铰接。
42.优选的，第二摆臂组件包括第二摆臂7、第二连杆71和第二铰接件72；其中，第二摆臂7和第二连杆71互相平行，第二连杆71左端和中间铰接件6铰接；第二摆臂7右端通过第二铰接柱73与第二铰接件72上端铰接。
43.优选的，驱动部包括第一安装板81和第二安装板82，其中第一安装板81和第二安装板82间隔设置、固定连接于支撑梁21上端；第一安装板81和第二安装板82均开设有竖直槽孔83和水平槽孔84。具体的，第一安装板81和第二安装板82相对于第二摆臂7对称设置。
44.优选的，水平槽孔84下沿固定安装有水平导轨87；垂直于水平导轨87设置有第一铰接柱33，第一铰接柱两端安装有水平滚动轴承85，该水平滚动轴承85可在水平导轨87上滚动。水平槽孔84以及水平轨道的设置，是为了实现末端件4在水平空间上的移动。
45.优选的，第一摆臂5还设有第一铰接位53，第一铰接位53设置在第二铰接位52左端；配重连杆3上端与第一摆臂5在第一铰接位53处铰接；两个配重连杆3对称布置在第一铰接柱33两端，并与第一铰接柱33转动连接；进一步的，配重连杆3下端固定连接有配重块31。在本实施例中，所述配重块31为圆型。在本实施例中，配重块31的设置是为了在人工牵引第一摆臂5和第二摆臂7时，减小人工的操作力，使得操作更加轻松。
46.优选的，第二铰接件72包括两个平行且间隔设置的第二铰接板，垂直于第二铰接板从上到下依次布置有第二铰接柱73和第三铰接柱74，具体的，第二铰接柱73和第三铰接柱74位于两个第二铰接板之间，且两个铰接柱处在同一条竖直线上；值得一提的是，第二铰接柱73和第三铰接柱74的两端分别套装有竖直滚动轴承85，竖直滚动轴承85可在竖直槽孔83中滚动；第二铰接件72可相对于第一安装板81和第二安装板82上下移动，从而实现了末端件4在竖直空间的移动。
47.优选的，第二铰接件72上还设置有第四铰接柱75，第四铰接柱75与第二铰接柱73平行；第二连杆71左端与中间铰接件6铰接，右端通过第四铰接柱75与第二铰接件72铰接。
48.优选的，第一铰接柱33转动安装有第一铰接件32，第一铰接件32另一端与第二摆臂7下部铰接。
49.优选的，平衡气缸1下端与支撑梁21铰接，平衡气缸1的伸缩杆12通过连接块13与第三铰接柱74铰接。
50.进一步的，支撑梁21下部固定连接有气缸铰接架11。
51.进一步的，第一安装板81和第二安装板82外侧安装有防护罩9。
52.工作时，可以手动牵引末端执行器41到达可控空间的任意一个位点，在平衡气缸1的支持下，该抓取用机械臂可维持第一摆臂组件和第二摆臂组件的姿态，以及末端执行器41在空间的位置，在此操作过程中，第一摆臂组件和第二摆臂组件联动，具体的，第一铰接柱33在水平导轨87上的位移，对应于该末端执行器41在空间中的水平位移分量，第二铰接柱73和第三铰接柱74在竖直上的位移，对应于该末端执行器41在空间中的竖直位移分量；进一步的，在本实施例中，末端执行器41可到达的空间范围，类似于一个具有一定壁厚的圆筒的形状；图7展示了末端执行器41到达径向最远点的状态；图8展示了末端执行器41到达径向最近点和竖直最高点的状态；图9展示了末端执行器41到达竖直方向最低点的状态。
53.综上所述，本实用新型通过第一摆臂组件和第二摆臂组件实现了机械臂自动度的提高，以及可操作空间的拓展；本实用新型的驱动部使用了可以进行水平滑动的组件，使得第一摆臂和第二摆臂的动作更为灵活；同时实用新型结构紧凑，占用空间小，在第一摆臂和第二摆臂的支撑下，末端执行器的可到达空间大，操作较为方便。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
54.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。