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摘要
申请专利号:

CN201210294393.2

申请日:

2012.08.17

公开号:

CN102797822A

公开日:

2012.11.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):F16H 21/44变更事项:专利权人变更前:昆山艾博机器人系统工程有限公司变更后:昆山艾博机器人股份有限公司变更事项:地址变更前:215300 江苏省苏州市昆山市苇城南路1666号清华科技园1号楼变更后:215300 江苏省苏州市昆山市苇城南路1666号清华科技园1号楼|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16H 21/44申请日:20120817|||公开

IPC分类号:

F16H21/44; B25J15/00

主分类号:

F16H21/44

申请人:

昆山艾博机器人系统工程有限公司

发明人:

周伟; 陈朋飞

地址:

215300 江苏省苏州市昆山市苇城南路1666号清华科技园1号楼

优先权:

专利代理机构:

北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350

代理人:

汤东凤

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内容摘要

一种增力机构,所述增力机构包括底座、气缸、滑块、杠杆、杠杆架和铰杆,其中底座具有上工作台,杠杆架垂直于工作台设立,在工作台上还设置有滑槽,所述滑槽中设有滑块,滑块的一端连接气缸,滑块另一端通过一连接轴连接到绞杆一端,绞杆另一端通过一绞杆轴与杠杆的一端连接,杠杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布置,杠杆另一端为工件受力点,杠杆架支撑杠杆的支撑点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂。

权利要求书

1.一种增力机构,所述增力机构包括底座、气缸、滑块、杠杆、
杠杆架和铰杆,其中底座具有工作台,杠杆架垂直于工作台设立,在
工作台上还设置有滑槽,所述滑槽中设有滑块,滑块的一端连接气缸,
滑块另一端通过一连接轴连接到绞杆一端,绞杆另一端通过一绞杆轴
与杠杆的一端连接,杠杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布置,
杠杆另一端为工件受力点,杠杆架支撑杠杆的支撑点将杠杆分为杠杆
主动臂和杠杆被动臂。

说明书

一种增力机构

技术领域

本发明涉及一种增力机构,尤其涉及一种可用于机械手夹持装置
的增力机构。

背景技术

在生产中,我们通常利用气压来获取输出力。由于气压传动压力
较低,在需要较大输出力的场合,气缸的体积就较为笨重和庞大,这
是机构操作中长期存在的技术难题。为此我们不得不设计一些机构来
实现较大输出力。常见的增力机构有:杠杆增力机构、斜面滑块增力
机构、丝杆螺母增力机构、液气压增力机构等。随着重工业的发展和
机构要求越来越高,现有的增力机构已不能满足使用要求。

发明内容

本发明是基于铰杆和杠杆组合的一种机构增力机构,它是由单气
缸带动定位滑块,在定位块上装有连杆,带动另一铰杆运动。主从动
件之间通过系列连杆的连接,通过滑块、杠杆、铰杆传递动力,从动
杆绕铰点转动,从而起到了一种杠杆增力的作用,它不同于一般的杠
杆增力机构。通过铰杆和杠杆的组合来实现二级增力,结构简单,效
果显著,可广泛应用于机械传动之中。以压缩空气作为工作介质,绿
化特征突出。

一种增力机构,所述增力机构包括底座、气缸、滑块、杠杆、杠
杆架和铰杆,其中底座具有上工作台,杠杆架垂直于工作台设立,在
在工作台上还设置有滑槽,所述滑槽中设有滑块,滑块的一端连接气
缸,滑块另一端通过一连接轴连接到绞杆一端,绞杆另一端通过一绞
杆轴与杠杆的一端连接,杠杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布
置,杠杆另一端为工件受力点,杠杆架支撑杠杆的支撑点将杠杆分为
杠杆主动臂和杠杆被动臂。

此二级增力机构利用铰杆和杠杆进行组合,从而得到一种基于角
度-长度效应的增力机构。其得到的理论增力系数为两种增力机构的
乘积。

附图说明

图1是本发明一优选实例的结构示意图。

图2是本发明增力机构的受力示意图。

具体实施方式

图1是本发明一优选实例的结构示意图,一种增力机构,所述增
力机构包括底座3、气缸1、滑块、杠杆5、杠杆架6和铰杆,其中
底座3具有工作台2,杠杆架6垂直于工作台2设立,在工作台2上
还设置有滑槽,所述滑槽中设有滑块,滑块的一端连接气缸1,滑块
另一端通过一连接轴连接到绞杆一端,绞杆另一端通过一绞杆轴与杠
杆的一端连接,杠杆5支撑在所述杠杆架6上并与工作台平行布置,
杠杆5另一端为工件受力点,杠杆架6支撑杠杆5的支撑点将杠杆分
为杠杆主动臂和杠杆被动臂。

当滑块受气缸力向左运动时,滑块推动其所连接的绞杆运动,同
时绞杆推动其所连接的杠杆运动摆动。杠杆施加力与工件受力点从而
作用于工件。

参见图2本发明增力机构的受力示意图

其中

F0:输出力

Fi:输入力

L1、L2:杠杆主动臂、被动臂的长度

α:绞杆与杠杆垂直线所成锐角

该增力机构的理论增力系数为杠杆与铰杆两种增力机构的乘积:
It = L 1 L 2 * tan α ]]>

考虑到机械效率损失则实际增力系数为:

Iz = L 2 L 1 * tan ( α + β ) η 1 ]]>

其中β:铰杆的当量摩擦角

η1:杠杆的传动效率,通常取0.97

该增力机构的优点:

1)采用简单的杠杆-铰杆串联组合机构,在保持机构结构的前提下,
实现了对输出力的两次放大。增力效果非常明显。

2)代替原有的机构,节省空间及成本。

在夹紧力方面的运用:

工业机械手夹持装置相当于人的手指,是工业机械手的灵魂与核
心。它的作用就是用适当的力夹紧物料,再由传递机构将物料从某一
位置和方位按一定的运动轨迹传递到另一位置和方位早期的工业机
械手夹持机构。这种二级增力机构代替甚为复杂的齿条-齿轮-齿条传
动机构,倡导现代工业的绿色化;满足现代市场对机械制造业提出的
短周期、大批量、个性化的要求。同时在成本上给我们节省了大量购
买大功率气缸,庞大机构的资金。我们会在以后的项目中继续使用增
力机构。

以上实施例是对本发明的进一步说明,本领域技术人员应当理解
为是上述说明并不用于限制本发明的保护范围。

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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102797822 A (43)申请公布日 2012.11.28 C N 1 0 2 7 9 7 8 2 2 A *CN102797822A* (21)申请号 201210294393.2 (22)申请日 2012.08.17 F16H 21/44(2006.01) B25J 15/00(2006.01) (71)申请人昆山艾博机器人系统工程有限公司 地址 215300 江苏省苏州市昆山市苇城南路 1666号清华科技园1号楼 (72)发明人周伟 陈朋飞 (74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务 所(普通合伙) 11350 代理人汤东凤 (54) 发明名称 一种增力。

2、机构 (57) 摘要 一种增力机构,所述增力机构包括底座、气 缸、滑块、杠杆、杠杆架和铰杆,其中底座具有上工 作台,杠杆架垂直于工作台设立,在工作台上还设 置有滑槽,所述滑槽中设有滑块,滑块的一端连接 气缸,滑块另一端通过一连接轴连接到绞杆一端, 绞杆另一端通过一绞杆轴与杠杆的一端连接,杠 杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布置,杠 杆另一端为工件受力点,杠杆架支撑杠杆的支撑 点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1页 。

3、2 1.一种增力机构,所述增力机构包括底座、气缸、滑块、杠杆、杠杆架和铰杆,其中底座 具有工作台,杠杆架垂直于工作台设立,在工作台上还设置有滑槽,所述滑槽中设有滑块, 滑块的一端连接气缸,滑块另一端通过一连接轴连接到绞杆一端,绞杆另一端通过一绞杆 轴与杠杆的一端连接,杠杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布置,杠杆另一端为工件 受力点,杠杆架支撑杠杆的支撑点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂。 权 利 要 求 书CN 102797822 A 1/2页 3 一种增力机构 技术领域 0001 本发明涉及一种增力机构,尤其涉及一种可用于机械手夹持装置的增力机构。 背景技术 0002 在生产中,我们通常利。

4、用气压来获取输出力。由于气压传动压力较低,在需要较大 输出力的场合,气缸的体积就较为笨重和庞大,这是机构操作中长期存在的技术难题。为此 我们不得不设计一些机构来实现较大输出力。常见的增力机构有:杠杆增力机构、斜面滑 块增力机构、丝杆螺母增力机构、液气压增力机构等。随着重工业的发展和机构要求越来越 高,现有的增力机构已不能满足使用要求。 发明内容 0003 本发明是基于铰杆和杠杆组合的一种机构增力机构,它是由单气缸带动定位滑 块,在定位块上装有连杆,带动另一铰杆运动。主从动件之间通过系列连杆的连接,通过滑 块、杠杆、铰杆传递动力,从动杆绕铰点转动,从而起到了一种杠杆增力的作用,它不同于一 般的杠。

5、杆增力机构。通过铰杆和杠杆的组合来实现二级增力,结构简单,效果显著,可广泛 应用于机械传动之中。以压缩空气作为工作介质,绿化特征突出。 0004 一种增力机构,所述增力机构包括底座、气缸、滑块、杠杆、杠杆架和铰杆,其中底 座具有上工作台,杠杆架垂直于工作台设立,在在工作台上还设置有滑槽,所述滑槽中设有 滑块,滑块的一端连接气缸,滑块另一端通过一连接轴连接到绞杆一端,绞杆另一端通过一 绞杆轴与杠杆的一端连接,杠杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布置,杠杆另一端为 工件受力点,杠杆架支撑杠杆的支撑点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂。 0005 此二级增力机构利用铰杆和杠杆进行组合,从而得到一种基于。

6、角度-长度效应的 增力机构。其得到的理论增力系数为两种增力机构的乘积。 附图说明 0006 图1是本发明一优选实例的结构示意图。 0007 图2是本发明增力机构的受力示意图。 具体实施方式 0008 图1是本发明一优选实例的结构示意图,一种增力机构,所述增力机构包括底座 3、气缸1、滑块、杠杆5、杠杆架6和铰杆,其中底座3具有工作台2,杠杆架6垂直于工作台2 设立,在工作台2上还设置有滑槽,所述滑槽中设有滑块,滑块的一端连接气缸1,滑块另一 端通过一连接轴连接到绞杆一端,绞杆另一端通过一绞杆轴与杠杆的一端连接,杠杆5支 撑在所述杠杆架6上并与工作台平行布置,杠杆5另一端为工件受力点,杠杆架6支。

7、撑杠杆 5的支撑点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂。 0009 当滑块受气缸力向左运动时,滑块推动其所连接的绞杆运动,同时绞杆推动其所 说 明 书CN 102797822 A 2/2页 4 连接的杠杆运动摆动。杠杆施加力与工件受力点从而作用于工件。 0010 参见图2本发明增力机构的受力示意图 0011 其中 0012 F0:输出力 0013 Fi:输入力 0014 L1、L2:杠杆主动臂、被动臂的长度 0015 :绞杆与杠杆垂直线所成锐角 0016 该增力机构的理论增力系数为杠杆与铰杆两种增力机构的乘积: 0017 考虑到机械效率损失则实际增力系数为: 0018 0019 其中:铰杆的当量摩。

8、擦角 0020 1:杠杆的传动效率,通常取0.97 0021 该增力机构的优点: 0022 1)采用简单的杠杆-铰杆串联组合机构,在保持机构结构的前提下,实现了对输 出力的两次放大。增力效果非常明显。 0023 2)代替原有的机构,节省空间及成本。 0024 在夹紧力方面的运用: 0025 工业机械手夹持装置相当于人的手指,是工业机械手的灵魂与核心。它的作用就 是用适当的力夹紧物料,再由传递机构将物料从某一位置和方位按一定的运动轨迹传递到 另一位置和方位早期的工业机械手夹持机构。这种二级增力机构代替甚为复杂的齿条-齿 轮-齿条传动机构,倡导现代工业的绿色化;满足现代市场对机械制造业提出的短周期、大 批量、个性化的要求。同时在成本上给我们节省了大量购买大功率气缸,庞大机构的资金。 我们会在以后的项目中继续使用增力机构。 0026 以上实施例是对本发明的进一步说明,本领域技术人员应当理解为是上述说明并 不用于限制本发明的保护范围。 说 明 书CN 102797822 A 1/1页 5 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102797822 A 。

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