專利名稱：一種用于工業分析儀的機械手的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及坩堝夾持機械手領域與分析可燃物質成分的測量儀器領域，特指一種用于工業分析儀的機械手。
背景技術：
工業分析是對可燃物質進行的水分、灰分、揮發份及固定碳的分析測試，這四個指標通用用工業分析儀。而可燃物質通常放在坩堝中進行試驗，因此設計性能良好的坩堝機械手對于工業分析儀而言非常重要。傳統技術中，用于可燃物質成分的分析儀器自動化程度低，需要大量人工處理的環節，通常是操作員手持機械手夾持坩堝。現有技術中，很多自動化工業分析儀都采用了自動取放坩堝的機械手，代替了傳統儀器純手工操作坩堝的方式。現有技術采用的是頂桿式機械手，即通過頂桿頂起位于坩堝托上坩堝實現坩堝在工業分析儀的內部移動。上述方式雖然能實現自動送取坩堝，但也存在缺陷滿足國標要求的坩堝重心偏高，對運動的平穩性要求很高；在運動過程中輕微的抖動極易造成坩堝晃動或傾倒，導致工業分析儀不能正常工作。

發明內容
本發明需解決的技術問題是針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、夾持性能良好、能夠解決坩堝在運動過程中穩定性問題、可應用于工業分析儀的機械手。為解決上述問題，本發明提出的解決方案為一種用于工業分析儀的機械手包括步進電機、固定架、套筒架、內部開有左手螺紋通孔的左手滑塊、導軌、主動錐齒輪、從動錐齒輪、內部開有右手螺紋通孔的右手滑塊、雙向螺桿、傳動軸、電機支柱和機械爪；所述步進電機通過電機支柱固定于固定架的下端；所述套筒架上端固定于導軌上，套筒架的下部固定于固定架上；所述套筒架的內部裝設有傳動軸，傳動軸上端裝設有主動錐齒輪；所述雙向螺桿左端裝設有左手滑塊，中部裝設有從動錐齒輪與傳動軸的主動錐齒輪相嚙合，右端裝設有右手滑塊；所述左手滑塊和右手滑塊各裝設有一個機械爪，左手滑塊和右手滑塊與兩個機械爪一起可沿著導軌滑動。所述雙向螺桿左側為左手螺紋，右側為右手螺紋，確保雙向螺桿轉動時，使固定于左手滑塊上的機械爪和固定于右手滑塊上的機械爪同時沿著導軌反方向運動。所述兩個機械爪為底座和爪手組成的“L”型，兩個底座分別于與手滑塊和右手滑塊連接，兩個爪手上個設有一條相對的圓弧槽，確保機械爪抓起圓形坩堝時有四點接觸。與現有技術相比，本發明的優點就在于采用雙向螺桿通過左手滑塊和右手滑塊來帶動兩個機械爪反向運動，使得機械手夾持坩堝非常簡單，易于步進電機控制；采用帶有圓弧槽的機械爪可以非常有效地夾持住坩堝，確保了坩堝在運動過程中的穩定性。由此可知，本發明的機械手在工作時可將坩堝夾緊，使其在運動過程中不會因坩堝重心偏高而產生晃動，避免了坩堝穩定性問題；雙向螺桿與左、右手滑塊的工作原理簡單，便于自動化控制。如將本發明的機械手用于工業分析儀中，可降低整個設備的故障率，提高其可靠性和穩定性。


圖I是現有技術的坩堝機械手的結構示意圖。圖2是本發明的用于工業分析儀的機械手結構原理示意圖。圖3是本發明中機械爪開合原理示意主視圖。圖4是本發明中機械爪結構原理示意左視圖。圖例說明
I一步進電機；2—固定架；3—套筒架；4一左手滑塊；5—導軌；6—主動錐齒輪；7—從動錐齒輪；8—右手滑塊；9一雙向螺桿；10—傳動軸；11一電機支柱；12—機械爪；13—圓弧槽；14一坩堝；15—坩堝托；16—頂桿。
具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。參見圖1，現有技術采用的是頂桿式機械手，即通過頂桿(16)頂起位于坩堝托上坩堝(14)實現坩堝在工業分析儀的內部移動。參見圖2所示，本發明的一種用于工業分析儀的機械手，它包括步進電機I、固定架2、套筒架3、內部開有左手螺紋通孔的左手滑塊4、導軌5、主動錐齒輪6、從動錐齒輪7、內部開有右手螺紋通孔的右手滑塊8、雙向螺桿9、傳動軸10、電機支柱11和機械爪12 ;步進電機I通過電機支柱11固定于固定架2的下端；套筒架3的上端固定于導軌5中間，套筒架3的下端固定于固定架2上；套筒架3內部裝設有傳動軸10，傳動軸10上端裝設有主動錐齒輪6。參見圖3和圖4所示，本發明的雙向螺桿9左端裝設有左手滑塊4，中部裝設有從動錐齒輪7與主動錐齒輪6相嚙合，右端裝設有右手滑塊8 ;左手滑塊4和右手滑塊8各裝設有一個機械爪12，左手滑塊4和右手滑塊8與兩個機械爪12 —起可沿著導軌5滑動；雙向螺桿9左端為左手螺紋，右端為右手螺紋，確保雙向螺桿9轉動時，固定于左手滑塊4上的機械爪12和固定于右手滑塊8上的機械爪12同時沿相反的方向沿著導軌5運動，即夾持坩堝14時左手滑塊4和右手滑塊8沿著導軌5同時向內滑動，兩個機械爪12夾持住坩堝14 ;放置坩堝14時左手滑塊4和右手滑塊8沿著導軌5同時向外滑動，兩個機械爪12松開坩堝14 ;兩個機械爪12上各有一條圓弧槽13，確保機械爪12抓起圓形坩堝時有四點接觸，從而克服了機械手在運動過程中坩堝12容易晃動的問題。夾持坩堝的工作原理首先確保兩個機械爪12處于張開狀態，整個機械手運動到坩堝14位置時，步進電機I正向轉動，帶動套筒架3內部的傳動軸10正向轉動；傳動軸10上的主動錐齒輪6帶動雙向螺桿9上相嚙合的從動錐齒輪7正向轉動，左手滑塊4和右手滑塊8在導軌5作用下不能轉動，只能沿導軌5同時向內側滑動；分別固定于左手滑塊4和右手滑塊8上的機械爪12同時合上，當運動到機械爪12接觸到坩堝14外壁時，機械爪12上的圓弧槽13緊緊夾持住坩堝，關閉步進電機I。
放置坩堝的工作原理夾持住坩堝14的機械手在需要放置坩堝14的位置停下，步進電機I反向轉動，帶動套筒架3內部的傳動軸10反向轉動；傳動軸10上的主動錐齒輪6通過從動錐齒輪7帶動雙向螺桿9反向轉動，左手滑塊4和右手滑塊8導軌5限位作用下沿導軌5向外側滑動；固定于左手滑塊4和右手滑塊8上的兩個機械爪12松開，兩個機械爪12松開一定距離后，關閉步進電機I。以上僅為本發明的具體實施例，但本發明的技術特征并不局限于此，任何本領域的技術人員在本發明的領域內，所作的變化或修飾皆屬于本發明的專利范圍之中。
權利要求
1.一種用于工業分析儀的機械手，其特征在于包括步進電機(I)、固定架(2)、套筒架(3)、內部開有左手螺紋通孔的左手滑塊(4)、導軌(5)、主動錐齒輪(6)、從動錐齒輪(7)、內部開有右手螺紋通孔的右手滑塊(8)、雙向螺桿(9)、傳動軸(10)、電機支柱(11)和機械爪(12);所述步進電機(I)通過電機支柱(11)固定于固定架(2)的下端；所述套筒架(3)的上端固定于導軌(5)中間，套筒架(3)的下部固定于固定架(2)上；所述套筒架(3)內部裝設有傳動軸(10)，傳動軸(10)上端裝設有主動錐齒輪(6);所述雙向螺桿(9)左端裝設有左手滑塊(4)，中部裝設有從動錐齒輪(7)與主動錐齒輪(6)相嚙合，右端裝設有右手滑塊(8);所述左手滑塊(4 )和右手滑塊(8 )各裝設有一個機械爪(12)，左手滑塊(4 )和右手滑塊(8 )帶動兩個機械爪(12) —起沿著導軌(5)滑動。
2.根據權利要求I所述的一種用于工業分析儀的機械手，其特征在于所述雙向螺桿(9)左側為左手螺紋，右側為右手螺紋，雙向螺桿(9)轉動時，使固定于左手滑塊(4)上的機械爪(12)和固定于右手滑塊(8)上的機械爪(12)同時沿著導軌(5)反方向運動。
3.根據權利要求I或權利要求2所述的一種用于工業分析儀的機械手，其特征在于所述兩個機械爪(12)為底座和爪手組成的“L”型，兩個底座分別與左手滑塊(4)和右手滑塊(8 )連接，兩個爪手上個設有一條相對的圓弧槽(13 )。
全文摘要
本發明公開了一種用于工業分析儀的機械手，涉及坩堝夾持機械手領域與分析可燃物質成分的測量儀器領域。它包括步進電機、固定架、套筒架、內部開有左手螺紋通孔的左手滑塊、導軌、內部開有右手螺紋通孔的右手滑塊、雙向螺桿、傳動軸和機械爪；步進電機通過電機支柱裝設于固定架的底部；套筒架上端固定于導軌上，下端固定于固定架上，內部裝設有可以自由轉動的傳動軸；傳動軸上端裝設有主動錐齒輪，與裝設在雙向螺桿中部的從動錐齒輪相嚙合；雙向螺桿左端裝設有左手滑塊，中部裝設有從動錐齒輪，右端裝設有右手滑塊。本發明提出了一種電動夾緊坩堝的機械手，有效解決了坩堝穩定性問題，特別適用于煤的工業分析儀。
文檔編號B25J9/00GK102922514SQ20121044933
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者班書昊, 李曉艷, 席仁強, 蔣學東, 華同曙 申請人:常州大學