[发明专利]一种便于更换的机械手悬臂横梁结构及其工作方法

权利要求书

1.一种便于更换的机械手悬臂横梁结构，其特征在于，包括两个相互平行的第一横梁（1），所述第一横梁（1）的下方活动安装有两个相互平行的第二横梁（2），所述第二横梁（2）的下方活动安装有安装座（3），所述安装座（3）固定安装有驱动气缸（15），其中一个所述第一横梁（1）的一侧通过螺栓固定安装有固定板（16），所述驱动气缸（15）的输出杆端部与固定板（16）固定连接，所述安装座（3）的底部固定安装有机械手（4）；

所述第一横梁（1）的两端分别通过螺栓固定安装于两个升降托架（7）上，两个升降托架（7）分别沿竖直方向活动安装于两个支撑柱（5）的内侧面上，所述支撑柱（5）的横截面为工字型结构，两个所述支撑柱（5）的底部通过螺栓水平固定有支撑板（14），两个支撑柱（5）的顶部焊接固定有支撑框架（9），所述支撑框架（9）的顶部固定安装有减速电机（10），所述支撑框架（9）的顶部还设置有传动辊（11），所述传动辊（11）的两端通过轴承、轴承座转动安装于支撑框架（9）的顶部，所述传动辊（11）的一端与减速电机（10）的输出轴端固定连接，所述传动辊（11）上安装有两个传动皮带（12），所述传动皮带（12）的一端与升降托架（7）的顶部连接，所述传动皮带（12）的另一端与配重组件（8）的顶部连接，所述传动皮带（12）与传动辊（11）传动配合，两个所述配重组件（8）分别沿竖直方向活动安装于两个所述支撑柱（5）的外侧面上；

所述第一横梁（1）和第二横梁（2）相互垂直，第一横梁（1）和第二横梁（2）为两端设有开口的空心结构；

所述支撑框架（9）的内侧横向固定有限位杆（13）；

所述第一横梁（1）的底部开设有开槽，每个第二横梁（2）的顶部固定安装有两个第一吊板（17），所述第一吊板（17）的顶部穿过第一横梁（1）的底部并延伸至第一横梁（1）内侧，且所述第一吊板（17）的顶部转动安装有第一滚轮（18），所述第一滚轮（18）与第一横梁（1）的内壁相配合；

所述第二横梁（2）的底部开设有开槽，所述安装座（3）的上表面固定安装有四个第二吊板（19），四个所述第二吊板（19）分别位于安装座（3）上表面的四个边角位置处，所述第二吊板（19）的顶部穿过第二横梁（2）的底部并延伸至第二横梁（2）内侧，且所述第二吊板（19）的顶部转动安装有第二滚轮（20），所述第二滚轮（20）与第二横梁（2）的内壁相配合；

所述升降托架（7）包括安装框架（71），所述安装框架（71）的一侧表面通过螺栓固定安装有两个支撑臂（72），两个所述支撑臂（72）分别位于安装框架（71）一侧表面的两侧边缘处，所述支撑臂（72）与第一横梁（1）的一端通过螺栓固定连接，所述安装框架（71）的中部横向设置有连接板（74），所述连接板（74）的中部铰接于升降托架（7）上，所述连接板（74）的两端均铰接有连接杆（75），所述连接杆（75）的顶部通过螺栓固定安装有固定横杆（76），所述固定横杆（76）的两端均通过焊接竖直固定有侧板（77），两个所述侧板（77）之间固定安装有第一固定柱（73），所述传动皮带（12）的一端套接固定于第一固定柱（73）上，所述安装框架（71）的顶部固定安装有第一吊环（711）；

所述安装框架（71）的顶部中间位置转动安装有两个第一滑轮（78），所述安装框架（71）的底部中间位置转动安装有另外两个第一滑轮（78），两个所述第一滑轮（78）之间竖直设置有定位杆（6），所述定位杆（6）的底端通过焊接固定于支撑板（14）的上表面中部，所述定位杆（6）的顶端通过焊接固定于支撑框架（9）的底部，安装框架（71）的顶部中间位置和底部中间位置的两个第一滑轮（78）分别与定位杆（6）的两侧滑动配合，所述安装框架（71）的顶部转动安装有两组第二滑轮（79），两组所述第二滑轮（79）呈对称分布，每组所述第二滑轮（79）的数量为两个，所述安装框架（71）的底部转动安装有另外两组第二滑轮（79），另外两组所述第二滑轮（79）呈对称分布，且每组所述第二滑轮（79）的数量为两个，所述第二滑轮（79）与支撑柱（5）的外侧槽壁滑动配合；

所述配重组件（8）包括底板（81），所述底板（81）的上表面设置有两组配重板（86），每组所述配重板（86）由若干个配重板（86）沿竖直方向堆叠构成，每组所述配重板（86）的两端均竖直设置有竖板（83），所述竖板（83）的顶端通过焊接固定安装于顶板（82）的底部，所述竖板（83）的底端通过焊接固定安装于底板（81）的上表面，所述顶板（82）的上表面对称固定有两个固定座（84），两个所述固定座（84）之间横向固定有第二固定柱（85），所述传动皮带（12）的一端套接固定于第二固定柱（85）上，所述顶板（82）的上表面固定安装有第二吊环（821），所述顶板（82）上表面的两端、所述底板（81）底面的两端均转动安装有三个第三滑轮（822），所述第三滑轮（822）与支撑柱（5）的内侧槽壁滑动配合；

所述顶板（82）的底面中心位置处垂直固定有竖杆（89），所述配重板（86）的中心位置处开设有通孔，所述竖杆（89）的下部贯穿配重板（86）并与底板（81）的上表面固定连接，所述竖杆（89）上套设有固定套环（87）和压板（88），所述压板（88）的底面与最上方的配重板（86）的上表面抵接固定，所述竖杆（89）的下部设置有外螺纹，所述固定套环（87）的内侧设置有与竖杆（89）相配合的内螺纹，所述固定套环（87）的下端与压板（88）的上表面抵接固定；

所述支撑框架（9）的两侧均转动安装有定位钩（21）；

上述便于更换的机械手悬臂横梁结构的工作步骤为：

步骤一、启动减速电机（10），减速电机（10）的输出轴正向转动并带动传动辊（11）正向转动，传动辊（11）带动传动皮带（12）转动，传动皮带（12）转动的同时，皮带的一端拉动升降托架（7）沿竖直方向移动，升降托架（7）带动第一横梁（1）沿竖直方向移动，并带动第二横梁（2）、安装座（3）和机械手（4）下降，当升降托架（7）下降到支撑柱（5）一侧下部时，配重组件（8）上升至支撑柱（5）另一侧上部，转动其中一个定位钩（21），使定位钩（21）钩住配重组件（8）顶部的第二吊环（821），对升降托架（7）、配重组件（8）进行固定，此时，第一横梁（1）下降至人为可接触够到，松开第一横梁（1）与升降托架（7）的螺栓，对第一横梁（1）、第二横梁（2）和机械手（4）进行更换；

步骤二、更换完成后，启动减速电机（10），减速电机（10）的输出轴反向转动，并带动升降托架（7）上升至支撑柱（5）一侧上部时，配重组件（8）下降至支撑柱（5）另一侧下部，转动另一个定位钩（21），使定位钩（21）钩住升降托架（7）顶部的第一吊环（711），对升降托架（7）进行固定，使第一横梁（1）、第二横梁（2）高度固定；

步骤三、启动驱动气缸（15），驱动气缸（15）的输出杆伸缩并带动安装座（3）沿第二横梁（2）移动，并带动机械手（4）沿第二横梁（2）移动，推动第二横梁（2），使第二横梁（2）沿第一横梁（1）移动，并带动机械手（4）沿第一横梁（1）移动。