气动式助力臂装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气动式助力臂装置，包括立柱、气缸、大臂、小臂、手爪和旋转组件；所述立柱的顶部转动连接有大臂；所述的气缸固定安装在立柱顶部，驱动大臂作俯仰运动；所述小臂通过旋转组件与所述的大臂连接；所述的手爪通过旋转组件与所述的小臂连接。本实用新型专利技术通过大臂的仰俯实现小臂和手爪的提升，而且大臂、小臂和手爪可单独旋转，操作可靠稳定。

Pneumatic booster arm device

【技术实现步骤摘要】
气动式助力臂装置
本技术涉及智能辅助设备
，具体涉及一种气动式助力臂装置。
技术介绍
随着机器人技术的发展，机器人在工业生产中得到了广泛应用，近些年来，生产率和人机工程学问题越来越促使生产者和材料处理设备的使用者开发和应用新的设备和系统。美国、德国以及日本，在过去十余年改进工件搬运设备，在这些方面已经进行了一些极具创新意义的改进，研发了新一代的人机工程设备，智能辅助设备IAD（IntelligentAssistDevice）用于解决工件搬运效率低下的新型助力设备，是一种不断进行技术革新的设备，不仅可以实现减轻操作者的搬运劳动强度并提高生产率，增加企业自动化的程度，对推动我国制造业的研究水平以及在该设备在国内的使用和推广都意义非凡。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种气动式助力臂装置，结构稳定，运行平稳。为解决上述技术问题，本技术采取如下技术方案：气动式助力臂装置，包括立柱、气缸、大臂、小臂、手爪和旋转组件；所述立柱的顶部转动连接有大臂；所述的气缸固定安装在立柱顶部，驱动大臂作俯仰运动；所述小臂通过旋转组件与所述的大臂连接；所述的手爪通过旋转组件与所述的小臂连接。进一步地，所述的立柱包括下部固定柱和上部旋转柱；所述的上部旋转柱通过旋转组件与所述的下部固定柱连接，旋转组件驱动上部旋转柱机安装于上部旋转柱上的大臂绕立柱的中心旋转。进一步地，所述的大臂由相互平行的上臂体和下臂体构成；上臂体和下臂体的一端与立柱顶部的支架铰接连接，另一端与端部支架铰接连接；上臂体的后端与气缸的活塞杆连接。进一步地，所述的小臂包括由三段组成，包括水平段、竖直段和弯曲段；所述的水平段与大臂连接；所述的竖直段与手爪连接；所述的水平段和所述的竖直段通过弯曲段连接。本技术的有益效果：1）本技术结构稳定可靠，操作便捷，通过大臂的仰俯实现小臂和手爪的提升，而且大臂、小臂和手爪可单独旋转。2）通过气动控制带动大臂运动可以实现自动识别载荷，平衡缸内气压，上下左右轻松移动，防止误操作。附图说明为了更清晰地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图。图2为立柱的结构示意图。图3为大臂的结构示意图。图4为小臂的结构示意图。具体实施方式下面将通过具体实施方式对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，为本技术的一种气动式助力臂装置，包括立柱1、气缸2、大臂3、小臂4和手爪5（EFG-8电动夹爪）。本技术的大臂3与立柱1的顶部通过转轴转动连接。本技术在立柱1上部设置气缸2，气缸2与大臂3的后端转动连接，气缸2驱动大臂3绕着转轴做俯仰运动；大臂3的前端通过第一旋转组件7与小臂4的后端连接；所述小臂4的前端通过第二旋转组件8与手爪5连接。本技术的气动式助力臂装置通过立柱、气缸、旋转组件、大臂、小臂和手爪的配合能够完成抓取、提升和旋转等动作。本技术的立柱1包括下部固定柱11和上部旋转柱12；所述的下部固定柱11和上部旋转柱12通过第三旋转组件9连接，实现上部旋转柱12和下部上部旋转柱12的相对转动。第三旋转组件9采用旋转平台，旋转平台驱动上部旋转柱12带动大臂和气缸绕着旋转平台的中心旋转。抓取不同位置的工件。本技术的助力臂的回转运动主要有三个部分完成：通过立柱上的旋转平台，大臂可以完成转动；通过大臂端部的旋转平台，小臂可以完成转动。通过小臂上的旋转平台，手爪可以完成转动。本技术在上部旋转柱12通过气缸支架21安装有气缸2。采用汽缸驱动具有成本低廉，动作可靠等优点。本技术的立柱能够实现两个自由度，即大臂的俯仰和大臂绕立柱轴线的转动。立柱材质和尺寸的选择需要保证助力臂的强度。本技术的大臂3由相互平行的上臂体31和下臂体32构成；气缸2的活塞杆与上臂体31的一端活动链接。上臂体31包括后端的驱动杆311和前端的前臂312，驱动杆311的后端与气缸2的活塞杆转动连接，前端与前臂23铰接连接，驱动杆311还通过转轴与上部旋转柱12顶部的支架转动连接；前臂312的前端铰接在端部支座10上。本技术的下臂体32的后端通过转轴与上部旋转柱12上的支架转动连接；前端铰接在端部支座10上。本技术大臂的上臂体31和下臂体32以及立柱和端部支座10构成一个平行四边形，其上下运动使得大臂连接小臂能够完成机械臂抓取货物后的提升动作。本技术的气缸为大臂，小臂，手爪提供动力，气缸上下运动，带动大臂从而带动小臂和手爪。本技术小臂4的作用为连接大臂和手爪，起到延伸抓取范围的作用。小臂4通过第一旋转组件7安装于端部支座10的下方。本技术的第一旋转组件7为旋转平台。小臂4通过旋转平台与端部支座10连接，旋转平台驱动小臂4绕着旋转平台的中心旋转。本技术的小臂4由三段组成，包括水平段41、竖直段42和弯曲段43。小臂4的选材需要满足抗弯强度，承受较大的弯矩，质轻以减少重力。手爪5固定在立杆的底部。立杆通过旋转平台与小臂的竖直段42转动连接。本技术的助力臂伸展部分有两部分构成，即大臂、小臂。大臂可以完成饶立柱的旋转运动和作为平行四边形机构的上下传动，小臂水平面内可以绕中间连接处的竖轴转动。这样助力臂就可以完成整体的上下运动和水平面的旋转运动。本技术气动控制系统工作原理如图3所示，助力机械臂主要是利用重物的重力和气缸内的压力达到平衡来实现将重物提升、下降或者移动的气动搬运装置。从原理图中明显可以看出，助力机械臂有两个平衡点，分别为重载平衡（35Kg）和空载平衡。重载平衡就是助力机械臂上有重物的时候达到的平衡状态，空载平衡是助力机械臂无负载时实现的平衡状态。无论在那种平衡状态下，只需要很小的外力干扰即可实现工件的上升下降或者移动，利用气动平衡原理来达到省力的目的，降低搬运工人的劳动强度，同事也可以提高工作效率。气动控制系统分为主气路和先导压力调节回路。主气路由气源，气动三联件、常闭电磁开关阀和气控减压阀组成；先导压力调节回路由先导减压阀、常闭电磁开关阀组成。调节回路的压力调节阀分别作为重载和空载状态下的先导阀，将两路先导气体通过电磁开关阀后在通入气控减压阀，气控减压阀的出口压力和对应的先导压力相等。此时主气路的气体经过气控减压阀调节后通入气缸，气缸内通入压缩气体推动活塞运动，从而将重物提起。当工件被提起后处于静止状态时表面整个系统达到了重载平衡，此时搬运工人只需要很小的外力即可打破这种平衡。当往上提起工件，首先气缸内活塞两侧的压力平衡被打破，活塞向上移动，活塞上侧压力变大，下侧会通过气控减压阀迅速冲入一定量的气体，上侧多余的压力会从气缸上端的侧口经过消本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.气动式助力臂装置，其特征在于：包括立柱（1）、气缸（2）、大臂（3）、小臂（4）、手爪（5）和旋转组件；所述立柱（1）的顶部转动连接有大臂（3）；所述的气缸（2）固定安装在立柱（1）顶部，驱动大臂（3）作俯仰运动；所述小臂（4）通过旋转组件与所述的大臂（3）连接；所述的手爪（5）通过旋转组件与所述的小臂（4）连接。/n

【技术特征摘要】
1.气动式助力臂装置，其特征在于：包括立柱（1）、气缸（2）、大臂（3）、小臂（4）、手爪（5）和旋转组件；所述立柱（1）的顶部转动连接有大臂（3）；所述的气缸（2）固定安装在立柱（1）顶部，驱动大臂（3）作俯仰运动；所述小臂（4）通过旋转组件与所述的大臂（3）连接；所述的手爪（5）通过旋转组件与所述的小臂（4）连接。


2.根据权利要求1所述的气动式助力臂装置，其特征在于：所述的立柱（1）包括下部固定柱（11）和上部旋转柱（12）；所述的上部旋转柱（12）通过旋转组件与所述的下部固定柱（11）连接，旋转组件驱动上部旋转柱（12）机安装于上部旋转柱（12）上的大臂（3）绕立...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健强，孙迎冬，马文娟，
申请(专利权)人：南京广奥景观装饰工程有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32