[发明专利]一种正压防爆电气型机械手

说明书

本发明涉及多关节机器人领域，具体地说是一种正压防爆电气型机械手，包括基座、大臂、小臂和末端组件，其中大臂与基座转动连接，小臂与大臂转动连接，末端组件与小臂转动连接，还包括控制系统、主动补压子系统和被动保压子系统，所述基座、大臂、小臂以及末端组件内部形成一个连通的封闭空间，主动补压子系统和被动保压子系统通过所述控制系统控制，且所述封闭空间内通过所述主动补压子系统作用形成高压区，并通过所述被动保压子系统稳压，所述封闭空间外部为常压区。本发明只有在机械手运动情况下消耗能量，在机械手不运动情况下不消耗正压能量，且运动构件运动惯量较小，节能环保，对安装基础的冲击振动较小。

技术领域

本发明涉及多关节机器人领域，具体地说是一种正压防爆电气型机械手。

背景技术

水平多关节机器人(中文又译名：选择顺应性装配机器手臂)通常具有四个轴和四个运动自由度：X、Y、Z方向的平动自由度和绕Z轴旋转的转动自由度，其在X、Y方向上具有顺从性，而在Z轴方向上具有良好的刚度。水平多关节机器人的基本构型包括基座、大臂、小臂和末端组件四个部分，其中大臂和小臂是串联的两杆结构，类似人的手臂，可以伸进有限的空间中进行作业，作业完成后可收回。现有技术中针对水平多关节机器人的正压防爆方法是利用车间内的压缩空气管路持续为机械手本体内部提供压缩空气，机械手无论工作还是不工作都会消耗压缩空气，并消耗能量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正压防爆电气型机械手，只有在机械手运动情况下消耗能量，在机械手不运动情况下不消耗正压能量，且运动构件运动惯量较小，节能环保，对安装基础的冲击振动较小。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种正压防爆电气型机械手，包括基座、大臂、小臂和末端组件，其中大臂与基座转动连接，小臂与大臂转动连接，末端组件与小臂转动连接，包括控制系统、主动补压子系统和被动保压子系统，所述基座、大臂、小臂以及末端组件内部形成一个连通的封闭空间，主动补压子系统和被动保压子系统通过所述控制系统控制，且所述封闭空间内通过所述主动补压子系统作用形成高压区，并通过所述被动保压子系统稳压，所述封闭空间外部为常压区。

所述主动补压子系统包括电机、气泵和进气管，气泵通过电机驱动，所述电机通过所述控制系统控制，所述气泵的高压口与基座壳体直接连接，所述气泵的吸气口与所述进气管相连，且所述进气管另一端口在不含有可燃物的常压区吸气。

所述被动保压子系统包括蓄能波纹管和可调节稳压阀，所述蓄能波纹管两端通过管路与所述封闭空间相通，在所述蓄能波纹管任一与所述封闭空间相连的管路上设有所述可调节稳压阀。

所述末端组件可移动地设置于所述小臂上，在所述小臂和末端组件之间设有直线运动动态压力平衡子系统，所述小臂壳体内部在所述末端组件移动时通过所述直线运动动态压力平衡子系统保持压力不变。

所述直线运动动态压力平衡子系统包括第一密封波纹管和第二密封波纹管，所述第一密封波纹管和第二密封波纹管相邻的一端与所述小臂的壳体密封固连，所述第一密封波纹管和第二密封波纹管的相互远离的一端分别与所述末端组件的两端密封连接，且所述第一密封波纹管和第二密封波纹管随所述末端组件移动伸缩。

所述基座、大臂、小臂和末端组件中的任意两部件之间的旋转部分通过旋转密封子系统密封。

所述旋转密封子系统包括一个滑环和一个O型圈。

所述控制系统为防爆型电器柜且通过防爆电缆和基座连接。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明只有在机械手运动情况下消耗能量，在机械手不运动情况下不消耗正压能量，节能环保。

2、本发明相较于现有技术，运动构件运动惯量较小，这样伺服再生电阻消耗功率较小，更加节能。