一种五轴复合运动助力臂制造技术

本发明专利技术公开了一种五轴复合运动助力臂，包括X方向位移运动机构、Y方向位移运动机构、Z方向位移运动机构、绕Z轴旋转运动机构、工件翻转运动机构、工件抓取机构、工件翻转保护机构以及C型悬垂梁，还包括扶手架，其中，所述的扶手架上还设置有操作按钮，工人通过扶手架可以直接操纵X和Y向的位移运动以及绕Z轴的旋转运动，通过扶手架上的操作按钮，可以直接操作沿Z向的位移运动、工件的翻转运动机构及控制翻转保护机构动作。通过上述方式，本发明专利技术的五轴复合运动助力臂，具有X、Y、Z三个方向的移动和绕Z轴的回转运动以及翻转运动，同时具有自适应的翻转保护功能，使助力臂完成更复杂的任务，而且运动更灵活、高效和可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴复合运动助力臂
本专利技术涉及的是一种工业现场物料搬运领域的装置，具体是一种具有翻转自适应保护功能的五轴复合运动助力臂。
技术介绍
工业现场的物料搬运设备是工厂生产环节必不可少的装备，特别是对大批量产品生产线来说尤其重要。目前，受到成本、场地等诸多因素限制，工业现场的物料搬运设备采用全自动化装备的还不多，工件的搬运大量采用人工助力臂的形式完成。所谓助力臂是指由人操纵、但可以极大地降低操作者劳动强度的半自动化装备。一般常见的助力臂多可实现X、Y、Z三个方向的移动和绕Z轴的旋转，同时附加翻转功能的很少，若再附加有翻转保护的助力臂在国内市场几乎没有，而在实际中对这种助力臂是有市场需求的。 经对现有技术文献的检索发现，专利号201230665867.0的专利提出了一种助力臂的外观设计申请，其助力臂采用气缸实现一定幅度的摆动，其助力臂上下高度采用螺钉限位靠人工调整，不能实现上下运动，也没有回转、翻转及翻转保护等机构，功能十分有限。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种五轴复合运动助力臂，具有X、Y、Z三个方向的移动和绕Z轴的回转运动以及翻转运动，同时具有自适应的翻转保护功能，使助力臂完成更复杂的任务，而且运动更灵活、高效和可靠。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是:提供了一种五轴复合运动助力臂，包括X方向位移运动机构、Y方向位移运动机构、Z方向位移运动机构、绕Z轴旋转运动机构、工件翻转运动机构、工作抓取机构、工件翻转保护机构以及C型悬垂梁，所述的绕Z轴旋转运动机构安装在C型悬垂梁的顶端，所述的X方向位移运动机构横向安装在绕Z轴旋转运动机构的顶端，所述的Y方向位移运动机构安装在X方向位移运动机构的上部并与X方向位移运动机构平行垂直安装，所述的Z方向位移运动机构安装在C型悬垂梁的中部一侧，所述的工件翻转运动机构安装在C型悬垂梁的中部另一侧并与Z方向位移运动机构相连接，所述的工件抓取机构安装在工件翻转运动机构的外侧，所述的工件翻转保护机构安装在工件抓取机构上。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的X方向位移运动机构和Y方向位移运动机构包括，X向导轨、Y向导轨、X向滑动连接器、Y向滑动连接器及连接安装板，其中，所述的X向滑动连接器和Y向滑动连接器将X向导轨与Y向导轨连接在一起，连接安装板将助力臂的其他机构连接在X方向位移运动机构和Y方向位移运动机构上。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的Z方向位移运动机构包括气动平衡吊、法兰盘、悬垂梁、运动导轨、滑块、滑块连接板、复合连接板、吊钩以及吊钩安装板，其中，所述的法兰盘将C型悬垂梁与Z方向位移运动机构相连，气动平衡吊提供升降动力，吊钩通过吊钩安装板固定在运动机构上，吊钩上连接平衡吊的钢丝绳，牵引Z向运动机构沿运动导轨上下运动。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的绕Z轴旋转运动机构包括回转轴、套筒、圆锥滚子轴承、圆螺母、上端盖以及下端盖，其中，所述的回转轴绕Z轴旋转，套筒与X方向位移运动机构连接，回转轴的端部法兰盘与Z方向位移运动机构连接。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的工件翻转运动机构包括，套筒、回转气缸、联轴器、翻转轴、深沟球轴承、定位套、左端盖、右端盖、圆螺母以及弹簧卡圈，其中，所述的回转气缸为180°旋转气缸,带动翻转轴旋转,翻转轴与工件抓取机构连接,带动工件翻转。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的工件抓取机构包括梁架结构、吸盘固定架、固定块以及吸盘组件，其中，所述的梁架结构与工件翻转运动机构连接，吸盘用于工件抓取，吸盘组件固定在吸盘固定架上。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的工件翻转保护机构包括旋转气缸、安装固定板、连接法兰盘、中间连接臂以及钩形护手组件，其中，所述的旋转气缸输出轴可旋转90°，钩形护手组件用于防止工件翻转到竖直位置时产生大范围滑动甚至脱落。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的钩形护手组件包括钩形护手、伸缩轴、连接臂、弹簧以及端盖，其中，所述的伸缩轴受外力时在连接臂内可移动，带动钩形护手完成伸缩运动。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的五轴复合运动助力臂还包括扶手架，用于直接操作X和Y方向的位移运动以及绕Z轴的旋转运动，所述的扶手架安装在C型悬垂梁的一侧下部。 在本专利技术一个较佳实施例中，所述的扶手架上还设置有操作按钮，用于直接操作沿Z方向的位移运动、工件翻转运动机构以及控制工件翻转保护机构动作。 本专利技术的有益效果是:本专利技术的五轴复合运动助力臂，具有X、Y、Z三个方向的移动和绕Z轴的回转运动以及翻转运动，同时具有自适应的翻转保护功能，使助力臂完成更复杂的任务，而且运动更灵活、高效和可靠。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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它的附图，其中:图1是本专利技术的五轴复合运动助力臂的一较佳实施例的整体结构示意图；图2是图1中X方向位移运动机构和Y方向位移运动机构的结构示意图；图3是图1中Z方向位移运动机构的结构示意图；图4是图1中绕Z轴旋转运动机构的结构示意图；图5是图1中工件翻转运动机构的结构示意图；图6是图1中工件翻转保护机构的结构示意图；图7是图1和图6中钩形护手组件的结构示意图；图8是图1中工件抓取机构的结构示意图；附件中的标记为:1、X方向位移运动机构，2、Y方向位移运动机构，3、绕Z轴旋转运动机构，4、工件翻转保护机构，5、工件抓取机构，6、工件翻转运动机构，7、Z方向位移运动机构，8、扶手架，9、C型悬垂梁，11、X向导轨，12、X向滑动连接器，13、连接安装板，14、气动平衡吊，21、Y向导轨，22、Y向滑动连接器，31、上端盖，32、圆螺母，33、圆锥滚子轴承，34套筒，35、下端盖，36、回转轴，41、钩形护手组件，42、中间连接臂，43、连接法兰盘，44、旋转气缸，45、安装固定板，46、梁架结构，51、梁架结构，52、吸盘固定架，53、固定块，54、吸盘组件，61套筒，62、回转气缸，63、联轴器，64、翻转轴，65、深沟球轴承，66、定位套，67、左端盖，68、右端盖，69、圆螺母，70、弹簧卡圈，71、法兰盘，72、复合连接板，73、吊钩，74、吊钩安装板，75、滑块，76、滑动导轨，77、钢丝绳，78、滑块连接板，411、连接臂，412、伸缩轴，413、弹簧，414、端盖，415、钩形护手。 【具体实施方式】 下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。 五轴复合运动是指工人在操作助力臂时，沿X、Y、Z三个方向的移动和绕Z轴的回转以及翻转运动既可以单独控制，也可以同时控制，即可以复合在一起。 如图1所示，本专利技术实施例包括:一种五轴复合运动助力臂，包括X方向位移运动机构1、Y方向位移运动机构2、Z方向位移运动机构7、绕Z轴旋转运动机构3、工件翻转运动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五轴复合运动助力臂，其特征在于，包括X方向位移运动机构、Y方向位移运动机构、Z方向位移运动机构、绕Z轴旋转运动机构、工件翻转运动机构、工件抓取机构、工件翻转保护机构以及C型悬垂梁，所述的绕Z轴旋转运动机构安装在C型悬垂梁的顶端，所述的X方向位移运动机构横向安装在绕Z轴旋转运动机构的顶端，所述的Y方向位移运动机构安装在X方向位移运动机构的上部并与X方向位移运动机构平行垂直安装，所述的Z方向位移运动机构安装在C型悬垂梁的中部一侧，所述的工件翻转运动机构安装在C型悬垂梁的中部另一侧并与Z方向位移运动机构相连接，所述的工件抓取机构安装在工件翻转运动机构的外侧，所述的工件翻转保护机构安装在工件抓取机构上。

【技术特征摘要】
1.一种五轴复合运动助力臂，其特征在于，包括X方向位移运动机构、V方向位移运动机构、2方向位移运动机构、绕2轴旋转运动机构、工件翻转运动机构、工件抓取机构、工件翻转保护机构以及型悬垂梁，所述的绕2轴旋转运动机构安装在型悬垂梁的顶端，所述的X方向位移运动机构横向安装在绕2轴旋转运动机构的顶端，所述的V方向位移运动机构安装在X方向位移运动机构的上部并与X方向位移运动机构平行垂直安装，所述的2方向位移运动机构安装在型悬垂梁的中部一侧，所述的工件翻转运动机构安装在型悬垂梁的中部另一侧并与2方向位移运动机构相连接，所述的工件抓取机构安装在工件翻转运动机构的外侧，所述的工件翻转保护机构安装在工件抓取机构上。2.根据权利要求1所述五轴复合运动助力臂，其特征在于，所述的X方向位移运动机构和X方向位移运动机构包括，X向导轨、I向导轨、X向滑动连接器、I向滑动连接器及连接安装板，其中，所述的X向滑动连接器和V向滑动连接器将X向导轨与V向导轨连接在一起，连接安装板将助力臂的其他机构连接在X方向位移运动机构和V方向位移运动机构上。3.根据权利要求1所述五轴复合运动助力臂，其特征在于，所述的2方向位移运动机构包括气动平衡吊、法兰盘、悬垂梁、运动导轨、滑块、滑块连接板、复合连接板、吊钩以及吊钩安装板，其中，所述的法兰盘将￠:型悬垂梁与2方向位移运动机构相连，气动平衡吊提供升降动力，吊钩通过吊钩安装板固定在运动机构上，吊钩上连接平衡吊的钢丝绳，牵引2向运动机构沿运动导轨上下运动。4.根据权利要求1所述五轴复合运动助力臂，其特征在于，所述的绕2轴旋转运动机构包括回转轴、套筒、圆锥滚子轴承、圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤旭东，汤达，何燕妮，
申请(专利权)人：同高先进制造科技太仓有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32