一种三自由度气动机械手的结构

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体涉及一种三自由度气动机械手的结构。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

在火药粉尘等恶劣环境下用机械手完成上下料是工业生产中是不可避免的问题之一，一般情况下机械手是靠液压或者电力来驱动的，但是这种驱动方式不能解决防爆、安全性、灵活性等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三自由度气动机械手的结构，通过合理改进设计，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三自由度气动机械手的结构,包括支撑台面，所述支撑台面顶部固定连接有固定机构，所述支撑台面顶部固定连接有支撑机构，所述支撑机构顶部固定连接有做工机构。

所述做工机构包括底座，所述底座顶部固定连接有固定盘，所述固定盘内圈固定连接有第二电动液压杆，所述第二电动液压杆顶部固定连接有连接杆，所述连接杆顶部固定连接有支撑架，所述支撑架顶部固定连接有手臂，所述手臂右侧固定连接有手腕，所述手腕右侧固定连接有手爪，所述手臂底部固定连接有支撑架，所述支撑架底部固定连接有第一电动液压杆，所述第一电动液压杆固定连接于底座顶部。

优选的，所述固定机构包括第二连接板，所述第二连接板均固定连接于支撑台面顶部两侧，所述第二连接板内底部滑动连接有第一滑动杆，所述第一滑动杆右侧固定连接有限位环，通过设置的限位环，对第一滑动杆起到限位的作用。

优选的，所述第一滑动杆表面滑动连接有第一连接板，所述第一连接板均滑动连接于支撑台面顶部两侧，所述第一连接板顶部滑动连接有U型板，所述U型板左侧固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧固定连接于第二连接板右侧，通过设置的第一弹簧，能够驱动U型板进行移动。

优选的，所述U型板顶部固定连接有固定块，所述固定块左侧固定连接有第二滑动杆，所述第二滑动杆滑动连接于第二连接板内顶部，第二滑动杆左侧和第一滑动杆左侧固定连接有第二固定板，通过设置的第二滑动杆，对U型板起到支撑的作用，防止U型板在移动的过程中，出现倾斜的现象。

优选的，所述第一滑动杆顶部开设有第一卡槽，所述第一卡槽内卡接有卡接杆，所述卡接杆表面固定连接有固定环，所述卡接杆表面套接有第二弹簧，所述第二连接板左侧固定连接有第一固定板，所述卡接杆滑动连接于第一固定板内，所述卡接杆顶部固定连接有第二固定板，通过设置的第二弹簧，能够驱动卡接杆移动。

优选的，所述支撑机构包括第二卡槽，所述第二卡槽开设于支撑台面顶部，所述第二卡槽内卡接有卡块，所述卡块顶部固定连接有支撑杆，所述支撑杆固定连接于底座底部，通过设置的卡块，对支撑杆起到定位的作用。

优选的，所述支撑杆表面两侧均开设有限位槽，所述限位槽内卡接有卡接块，所述卡接块左侧固定连接有第一定位板，所述第一定位板右侧顶底部固定连接有第三弹簧，所述第三弹簧右侧固定连接有第二定位板，所述第二定位板固定连接于支撑台面顶部，通过设置的卡接块，对支撑杆起到支撑的目的。

优选的，所述第一定位板左侧固定连接有螺纹筒，所述螺纹筒内圈螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆表面固定连接有轴承，所述轴承底部固定连接有放置板，所述放置板固定连接于支撑台面顶部，所述螺纹杆左侧表面固定连接有定位环，所述定位环顶部和底部均固定连接有把手，通过设置的螺纹杆，能够驱动螺纹筒移动。

与现有技术相比，本发明提供的三自由度气动机械手的结构，具备以下有益效果：

1、该三自由度气动机械手的结构，通过改进结构设计，具体设置做工机构，通过第一电动液压杆驱动机械手完成俯仰动作，手臂中的水平气缸驱动机械手完成伸缩的动作，手腕中的水平气缸驱动手爪完成夹紧和放松的动作，经过一系列动作完成上下料，通过机械手夹取物料，可达到在恶劣环境下完成上下料目的，解决了防爆、安全性、灵活性等问题，提高了工作效率。

2、该三自由度气动机械手的结构，通过设置的固定机构，通过在U型板移动的过程中，第一滑动杆在第一连接板内部滑动，能够对底座进行夹持，从而对机械手进行固定，同时方便对机械手进行拆卸，能够使机械手不受位置的局限性，提高了机械手的使用效果。

3、该三自由度气动机械手的结构，通过设置的支撑机构，通过两个卡接块向相互靠近的方向移动，并卡接进各自对应的限位槽内部，从而能够对机械手进行支撑，防止机械手在工作的过程中，出现偏移的现象，而影响机械手的正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明实施例三自由度气动机械手的整体外形结构示意图；

图2为本发明实施例机械手的固定机构和支撑机构配合剖面结构示意图；

图3为本发明实施例机械手的固定机构剖面结构示意图；

图4为图3中A处的放大结构示意图；

图5为图2中B处的放大结构示意图。

图中：1、做工机构；11、手臂；12、手腕；13、手爪；14、第一电动液压杆；15、支撑架；16、连接杆；17、第二电动液压杆；18、固定盘；19、底座；2、固定机构；21、固定块；22、第一弹簧；23、U型板；24、第一连接板；25、第一滑动杆；26、限位环；27、第二滑动杆；28、第二连接板；29、固定环；201、第一卡槽；202、第一固定板；203、第二弹簧；204、卡接杆；205、第二固定板；3、支撑机构；31、第三弹簧；32、卡接块；33、螺纹筒；34、第一定位板；35、卡块；36、第二卡槽；37、支撑杆；38、第二定位板；39、限位槽；301、螺纹杆；302、把手；303、定位环；304、放置板；4、支撑台面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明实施例提供的三自由度气动机械手的结构,包括支撑台面4，支撑台面4顶部固定连接有固定机构2，支撑台面4顶部固定连接有支撑机构3，支撑机构3顶部固定连接有做工机构1。

所述的做工机构1包括底座19，底座19顶部固定连接有固定盘18，固定盘18内圈固定连接有第二电动液压杆17，第二电动液压杆17顶部固定连接有连接杆16，连接杆16顶部固定连接有支撑架15，支撑架15顶部固定连接有手臂11，手臂11右侧固定连接有手腕12，手腕12右侧固定连接有手爪13，手臂11底部固定连接有支撑架15，支撑架15底部固定连接有第一电动液压杆14，第一电动液压杆14固定连接于底座19顶部。

固定机构2包括第二连接板28，第二连接板28均固定连接于支撑台面4顶部两侧，第二连接板28内底部滑动连接有第一滑动杆25，第一滑动杆25右侧固定连接有限位环26，通过设置的限位环26，对第一滑动杆25起到限位的作用，第一滑动杆25表面滑动连接有第一连接板24，第一连接板24均滑动连接于支撑台面4顶部两侧，第一连接板24顶部滑动连接有U型板23，U型板23左侧固定连接有第一弹簧22，第一弹簧22固定连接于第二连接板28右侧，通过设置的第一弹簧22，能够驱动U型板23进行移动，U型板23顶部固定连接有固定块21，固定块21左侧固定连接有第二滑动杆27，第二滑动杆27滑动连接于第二连接板28内顶部，第二滑动杆27左侧和第一滑动杆25左侧固定连接有第二固定板205，通过设置的第二滑动杆27，对U型板23起到支撑的作用，防止U型板23在移动的过程中，出现倾斜的现象，第一滑动杆25顶部开设有第一卡槽201，第一卡槽201内卡接有卡接杆204，卡接杆204表面固定连接有固定环29，卡接杆204表面套接有第二弹簧203，第二连接板28左侧固定连接有第一固定板202，卡接杆204滑动连接于第一固定板202内，卡接杆204顶部固定连接有第二固定板205，通过设置的第二弹簧203，能够驱动卡接杆204移动。

支撑机构3包括第二卡槽36，第二卡槽36开设于支撑台面4顶部，第二卡槽36内卡接有卡块35，卡块35顶部固定连接有支撑杆37，支撑杆37固定连接于底座19底部，通过设置的卡块35，对支撑杆37起到定位的作用，支撑杆37表面两侧均开设有限位槽39，限位槽39内卡接有卡接块32，卡接块32左侧固定连接有第一定位板34，第一定位板34右侧顶底部固定连接有第三弹簧31，第三弹簧31右侧固定连接有第二定位板38，第二定位板38固定连接于支撑台面4顶部，通过设置的卡接块32，对支撑杆37起到支撑的目的，第一定位板34左侧固定连接有螺纹筒33，螺纹筒33内圈螺纹连接有螺纹杆301，螺纹杆301表面固定连接有轴承，轴承底部固定连接有放置板304，放置板304固定连接于支撑台面4顶部，螺纹杆301左侧表面固定连接有定位环303，定位环303顶部和底部均固定连接有把手302，通过设置的螺纹杆301，能够驱动螺纹筒33移动。

在实际操作过程中，当此装置使用时,将机械手固定在底座19后，放置到支撑台面4顶部，此时卡块35能够卡接进第二卡槽36内部，再通过沿竖直方向向上拉动第二固定板205，第二固定板205能够驱动卡接杆204沿竖直方向向上滑动，此时第二弹簧203呈压缩状态，当卡接杆204脱离第一卡槽201内部时，由于U型板23在没有外部的限位下，且在第一弹簧22的弹力作用下，能够驱动两个U型板23向相互靠近的方向移动，在U型板23移动的过程中，第一滑动杆25在第一连接板24内部滑动，能够对底座19进行夹持，从而对机械手进行固定，同时方便对机械手进行拆卸，能够使机械手不受位置的局限性，提高了机械手的使用效果，再通过转动把手203，把手203驱动定位环303转动，并驱动螺纹杆301同步转动，在螺纹杆301转动的过程中，能够驱动两个螺纹筒33向相互靠近的方向移动，并驱动两个卡接块32向相互靠近的方向移动，并卡接进各自对应的限位槽39内部，从而能够对机械手进行支撑，防止机械手在工作的过程中，出现偏移的现象，而影响机械手的正常工作，最后再通过连接控制系统，第二电动液压杆17驱动机械手完成上升和下降的动作，第一电动液压杆14驱动机械手完成俯仰动作，手臂11中的水平气缸驱动机械手完成伸缩的动作，手腕12中的水平气缸驱动手爪13完成夹紧和放松的动作，经过一系列动作完成上下料，通过机械手夹取物料，可达到在恶劣环境下完成上下料目的，解决了防爆、安全性经灵活性等问题，提高了工作效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。