【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械物料搬运的，尤其涉及一种四轴桁架移动机械手。
技术介绍
1、现如今国内在出厂装车搬运袋装水泥、袋装面粉、袋装大米等袋装物料时，绝大多数厂家采用的是半自动化的装车机，由输送带将袋装物料输送到货车车厢上方，直接落到货车车厢内或由人工将袋装物料码放到车厢内。这种装车方式不仅装车效率低、劳动强度大，而且往往伴随粉尘问题，严重影响工人健康。
2、目前通过在物料搬运系统中，运用自动化机械手代替人工完成重复、单一、简单的搬运动作是一种必然的发展趋势。现有的搬运机械手大多数为气动爪，采用单个气缸直接驱动一对机械手的设计方案，且机械手与气缸多为直线布置，安装在尾部的气缸通过传动机构（通常为杠杆、齿轮齿条）驱动前端机械手的闭合或张开，由此实现物料的抓取或摆放。这种直线式的机构布置会导致机械手在高度方向尺寸较大。
3、因此，在承载机构尺寸不变的情况下，若搬运更重的物料则需采用负载更大的气缸，这将导致整个机械手在高度方向的尺寸大大增加。而在实现物料的搬运过程中多采用单臂梁结构，对于载荷较大的袋装物料抓取过程中，存在振动大、精度低的问题，同时现有的物料搬运系统难以适应高粉尘的作业环境。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种四轴桁架移动机械手。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种四轴桁架移动机械手，包括爪头机构和xyz移动机构，所述xyz移动机构与所述爪头机构连接，通过所述xyz移动机构的机械运动，
4、爪头主体部分包括第一爪头过渡结构、第二爪头过渡结构，以及爪头摇杆、爪头转动结构，以及与爪头转动结构连接的爪头推动结构；爪头主体部分还包括爪头安装板，以及与爪头安装板连接的夹料气缸转座，夹料气缸转座上铰接有夹料气缸，所述夹料气缸的活塞杆与爪头推动结构连接；
5、爪头摇杆的两端通过铰链分别与第一爪头过渡结构和第二爪头过渡结构连接，第一爪头过渡结构远离爪头摇杆的一端连接有物料搬运气爪ⅰ，第二爪头过渡结构远离爪头摇杆的一端连接有物料搬运气爪ⅱ；
6、所述爪头旋转驱动部分包括爪头支撑结构，以及爪头支撑结构上的爪头旋转驱动结构。
7、进一步的，所述第一爪头过渡结构包括爪头连杆ⅰ、爪头过渡连杆ⅰ，所述爪头过渡连杆ⅰ的一端连接在爪头摇杆的一端，所述爪头过渡连杆ⅰ的另一端与爪头连杆ⅰ连接；第二爪头过渡结构包括爪头过渡连杆ⅱ和爪头连杆ⅱ，所述爪头过渡连杆ⅱ的一端连接在爪头摇杆的另一端，所述爪头过渡连杆ⅱ的另一端与爪头连杆ⅱ连接。
8、进一步的，所述爪头推动结构包括推杆连接杆、爪头推轴和爪头转轴推杆，爪头推轴通过推杆连接杆与夹料气缸的活塞杆连接，爪头推轴通过铰链与推杆连接杆连接，推杆连接杆与夹料气缸通过内外螺纹连接，爪头推轴与两个同型号的夹料气缸连接，两个夹料气缸以爪头转轴推杆为轴线对称布置，爪头转轴推杆的上端通过铰链与爪头推轴连接。
9、进一步的，所述爪头转动结构包括爪头转轴ⅰ、爪头转轴ⅱ、爪头转轴ⅰ支撑座；
10、所述爪头转轴推杆下端与爪头转轴ⅰ和爪头转轴ⅱ连接，爪头转轴ⅰ固定于爪头转轴ⅰ支撑座，爪头转轴ⅰ支撑座通过螺栓紧固在爪头安装板的底部。
11、进一步的，所述爪头主体部分的动力驱动形式为气缸、液压油缸或往复式电机中的至少一种；所述爪头旋转驱动部分的动力驱动形式为旋转电机、旋转气缸或旋转液压油缸中的至少一种。
12、进一步的，所述xyz移动机构包括x轴移动机构、y轴移动机构和z轴移动机构，所述x轴移动机构运动带动所述爪头机构沿x轴方向运动，所述y轴移动机构运动带动所述爪头机构沿y轴方向运动，所述z轴移动机构运动带动所述爪头机构沿z轴方向运动。
13、进一步的，所述x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构的动力驱动形式均为气缸、液压油缸、驱动轨道和伺服电机、往复式电机中的至少一种；
14、所述x轴移动机构、y轴移动机构和z轴移动机构中至少有一处设置有限位开关，且x轴移动机构、y轴移动机构和z轴移动机构中至少有一处设置有位移反馈装置。
15、进一步的，所述x轴移动机构包括x轴空心钢、x轴气缸固定座、x轴移动气缸、x轴气缸活塞杆、x轴滑块、x轴线轨座和x轴线轨；其中：
16、所述x轴气缸固定座和x轴线轨分别通过紧固螺栓固定在x轴空心钢上，所述x轴移动气缸通过x轴气缸固定座固定在x轴空心钢上，x轴滑块与x轴气缸活塞杆通过铰链相连接，x轴线轨座固定在x轴滑块的下方，所述x轴滑块在x轴气缸活塞杆的带动下沿x轴线轨方向前后滑动。
17、进一步的，所述y轴移动机构包括y轴加强筋、y轴空心钢、y轴线轨、y轴滑轮安装座、y轴平头轮、y轴圆轨、y轴v型轮、y轴驱动轮、y轴同步带和y轴从动带轮；其中：
18、所述y轴加强筋、y轴空心钢、y轴驱动轮和y轴从动带轮分别通过螺栓固定在左右两侧对称布置的x轴滑块上；
19、所述y轴加强筋与y轴空心钢通过两条加强筋在中部位置通过紧固螺栓相固定；
20、所述y轴线轨设在y轴空心钢的前后侧位置，所述y轴圆轨设在y轴空心钢的前侧位置；
21、所述y轴平头轮固定在y轴滑轮安装座上，y轴滑轮安装座通过螺栓固定在z轴移动机构上，y轴同步带设在y轴驱动轮和y轴从动带轮之间；
22、所述y轴同步带下侧通过压板固定在z轴移动机构上，用于带动z轴移动机构沿y轴左右移动，所述y轴驱动轮和y轴从动带轮分别固定在x轴滑块上。
23、进一步的，所述z轴移动机构包括z轴活动方钢、z轴线轨、z轴线轨座、z轴滑轨固定板、z轴提升气缸、z轴支撑板、y轴滚轮安装架，其中：
24、所述z轴支撑板和y轴滚轮安装架通过螺栓相互固定，y轴滑轮安装座固定在y轴滚轮安装架上；
25、所述z轴滑轨固定板和z轴提升气缸的缸体分别通过螺栓固定在z轴支撑板上，z轴线轨座通过螺钉固定在z轴滑轨固定板上，z轴线轨通过螺钉固定在z轴活动方钢上，z轴提升气缸的活塞杆通过铰链与z轴活动方钢相连接，用于驱动z轴活动方钢沿z轴方向上下滑动。
26、综上所述，与现有技术相比，上述技术方案的有益效果是：
27、（1）本专利技术采用四轴桁架结构实现xy轴方向的移动，采用爪头旋转电机驱动爪头机构实现绕z轴的旋转运动，同时采用z轴提升气缸实现整个爪头机构的上下移动，这种机构可实现高速度、大负载地搬运袋装物料，且能够避免单臂梁的颤振问题。同时在爪头机构采用空间布置的双气缸传动机构直本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种四轴桁架移动机械手，包括爪头机构，其特征在于：所述爪头机构连接有XYZ移动机构，通过所述XYZ移动机构带动所述爪头机构沿X轴、Y轴、Z轴三个方向运动，所述爪头机构置于所述XYZ移动机构的下方，所述爪头机构的下方设有输送带(3-5)，通过所述输送带(3-5)运输袋装物料，所述爪头机构对袋装物料进行抓取；爪头机构包括爪头主体部分和爪头旋转驱动部分；所述爪头旋转驱动部分与所述爪头主体部分转动连接，所述爪头旋转驱动部分置于爪头主体部分的上方，所述爪头旋转驱动部分与所述XYZ移动机构连接；
2.根据权利要求1所述的一种四轴桁架移动机械手，其特征在于：所述第一爪头过渡结构包括爪头连杆Ⅰ(1-11)、爪头过渡连杆Ⅰ(1-12)，所述爪头过渡连杆Ⅰ(1-12)的一端连接在爪头摇杆(1-13)的一端，所述爪头过渡连杆Ⅰ(1-12)的另一端与爪头连杆Ⅰ(1-11)连接；第二爪头过渡结构包括爪头过渡连杆Ⅱ(1-14)和爪头连杆Ⅱ(1-15)，所述爪头过渡连杆Ⅱ(1-14)的一端连接在爪头摇杆(1-13)的另一端，所述爪头过渡连杆Ⅱ(1-14)的另一端与爪头连杆Ⅱ(1-15)连接。<...
【技术特征摘要】
1.一种四轴桁架移动机械手，包括爪头机构，其特征在于：所述爪头机构连接有xyz移动机构，通过所述xyz移动机构带动所述爪头机构沿x轴、y轴、z轴三个方向运动，所述爪头机构置于所述xyz移动机构的下方，所述爪头机构的下方设有输送带(3-5)，通过所述输送带(3-5)运输袋装物料，所述爪头机构对袋装物料进行抓取；爪头机构包括爪头主体部分和爪头旋转驱动部分；所述爪头旋转驱动部分与所述爪头主体部分转动连接，所述爪头旋转驱动部分置于爪头主体部分的上方，所述爪头旋转驱动部分与所述xyz移动机构连接；
2.根据权利要求1所述的一种四轴桁架移动机械手，其特征在于：所述第一爪头过渡结构包括爪头连杆ⅰ(1-11)、爪头过渡连杆ⅰ(1-12)，所述爪头过渡连杆ⅰ(1-12)的一端连接在爪头摇杆(1-13)的一端，所述爪头过渡连杆ⅰ(1-12)的另一端与爪头连杆ⅰ(1-11)连接；第二爪头过渡结构包括爪头过渡连杆ⅱ(1-14)和爪头连杆ⅱ(1-15)，所述爪头过渡连杆ⅱ(1-14)的一端连接在爪头摇杆(1-13)的另一端，所述爪头过渡连杆ⅱ(1-14)的另一端与爪头连杆ⅱ(1-15)连接。
3.根据权利要求1所述的一种四轴桁架移动机械手，其特征在于：所述爪头推动结构包括推杆连接杆(1-4)、爪头推轴(1-5)和爪头转轴推杆(1-6)，爪头推轴(1-5)通过推杆连接杆(1-4)与夹料气缸(1-3)的活塞杆连接，爪头推轴(1-5)通过铰链与推杆连接杆(1-4)连接，推杆连接杆(1-4)与夹料气缸(1-3)通过内外螺纹连接，爪头推轴(1-5)与两个同型号的夹料气缸(1-3)连接，两个夹料气缸(1-3)以爪头转轴推杆(1-6)为轴线对称布置，爪头转轴推杆(1-6)的上端通过铰链与爪头推轴(1-5)连接。
4.根据权利要求3所述的一种四轴桁架移动机械手，其特征在于：所述爪头转动结构包括爪头转轴ⅰ(1-7)、爪头转...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱淑亮，苗壮，徐孝国，张永腾，张旭，于涛，芦帅，李振，陈雯，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：
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