一種機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機械手，包括底座，和設于底座上的驅(qū)動裝置、旋轉(zhuǎn)機構、伸縮機構和取料裝置，所述驅(qū)動裝置與旋轉(zhuǎn)機構連接，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機構旋轉(zhuǎn)，所述伸縮機構與旋轉(zhuǎn)機構連接，由旋轉(zhuǎn)機構帶動伸縮機構旋轉(zhuǎn)，所述伸縮機構與取料裝置連接，所述伸縮機構包括至少一支機械手臂、與每支機械手臂一一對應的滑板和與旋轉(zhuǎn)機構連接的機械手安裝座，所述機械手臂通過滑板與機械手安裝座連接，所述滑板由驅(qū)動件控制滑動。本發(fā)明能夠自動取放料、操作簡單方便、生產(chǎn)效率高、加工范圍廣且伸縮行程大的機械手。
【專利說明】一種機械手
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種機械裝置，尤其是一種機械手。
【背景技術】
[0002]目前，在焊接、裝配、壓鑄等機械加工生產(chǎn)過程中，一般都需要對工件進行取料和放料的操作，但是在很多機械加工生產(chǎn)過程中都是采用人工實施取料和放料的操作，操作不方便，生產(chǎn)效率低，并且這樣很容易損壞工件和弄臟工件，而自動化的生產(chǎn)能夠保證產(chǎn)品的高精度、高質(zhì)量、高效率要求，因此自動化機械手被廣泛研發(fā)和應用于成型機、機床、組裝流水線和壓鑄機等設備或裝置上，以用于執(zhí)行移動物體、吸取工件等操作，但是現(xiàn)有技術大多采用夾鉗、夾爪裝置來夾緊工件，這樣導致機械手體積較大而且笨重，不利于夾取小工件。
[0003]其中，在鑄造領域里尤其在壓鑄機或油壓機上，由于它們加工工件區(qū)域設置有四立柱，一般機械手很難智能穿過四立柱直接進行取料或放料，自動化程度不高，而能夠智能穿過四立柱的機械手結構也比較復雜、占有空間大，伸縮行程較短。
[0004]中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?01310012515.9，專利名稱為《自動生產(chǎn)線機械手》，該發(fā)明公開了一種自動生產(chǎn)線機械手，它包括有電機安裝板、驅(qū)動電機、多根導桿、升降板、氣缸、旋轉(zhuǎn)臂軸、機械手安裝座，多根導桿豎向固定在電機安裝板上，升降板與多根導桿滑動連接，氣缸的輸出端連接升降板，旋轉(zhuǎn)臂軸豎向轉(zhuǎn)動設置在升降板上，驅(qū)動電機的輸出端通過三棱軸驅(qū)動連接旋轉(zhuǎn)臂軸的下端，機械手安裝座固定在旋轉(zhuǎn)臂軸的上端，機械手安裝座上設有一個機械手臂，機械手臂的一端固定在機械手安裝座上，另一端設有吸嘴固定座，吸嘴固定座底部設有吸嘴頭，升降板與電機安裝板之間設有三棱軸，它雖然能通過吸氣吸附工件的方式自動取放料，節(jié)省人力，但是該機械手不具備伸縮功能，不適用于生產(chǎn)線中有立柱包圍的加工區(qū)域，而且機械手臂設置角度較為單一。
[0005]中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?01310192985.8，專利名稱為《一種立式上下料機械手》，該發(fā)明公開了一種立式上下料機械手，所述立式上下料機械手通過水平伺服電機驅(qū)動水平移動塊水平運動，垂直伺服電機驅(qū)動垂直移動柱上下運動；同時通過旋轉(zhuǎn)控制裝置可以控制機械手箱體沿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；伸縮氣缸可控制機械手手臂的伸縮，旋轉(zhuǎn)工件氣缸可控制夾持部的旋轉(zhuǎn)，從而可以完全代替人工上下料；雖然該發(fā)明可以有效降低了人力和生產(chǎn)成本，避免了生產(chǎn)過程中的人身安全事故，但是該機械手伸縮行程過短，機械手只有一個，過于單一，效率不高，不太適用于要求移動速度快、加工范圍大的自動化生產(chǎn)線上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術存在的不足而提供一種自動取放料、操作簡單方便、生產(chǎn)效率高、加工范圍廣且伸縮行程大的機械手。
[0007]本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種機械手，包括底座，和設于底座上的驅(qū)動裝置、旋轉(zhuǎn)機構、伸縮機構和取料裝置，所述驅(qū)動裝置與旋轉(zhuǎn)機構連接，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機構旋轉(zhuǎn)，所述伸縮機構與旋轉(zhuǎn)機構連接，由旋轉(zhuǎn)機構帶動伸縮機構旋轉(zhuǎn)，所述伸縮機構與取料裝置連接，所述伸縮機構包括至少一支機械手臂、與每支機械手臂一一對應的滑板和與旋轉(zhuǎn)機構連接的機械手安裝座，所述機械手臂通過滑板與機械手安裝座連接，所述滑板由驅(qū)動件控制滑動。
[0008]本發(fā)明在滿足機械手可以旋轉(zhuǎn)的功能上，也具備了伸縮功能，通過安裝在機械手安裝座上的滑板移動帶動機械手臂作伸縮運動。
[0009]優(yōu)選地，所述每支機械手臂上設置了上部齒條，所述機械手安裝座上設置了下部齒條，所述滑板通過軸承連接了齒輪，所述齒輪分別與上部齒條和下部齒條嚙合。
[0010]本發(fā)明通過滑板的移動帶動齒輪與下部齒條嚙合，為齒輪的滾動提供了動力，也使上部齒條與齒輪作相對運動，從而帶動機械手臂伸縮，這種由齒輪的移動再帶動上部齒條移動的結構設置達到了一個雙倍行程的效果，有效提高了機械手上下料的效率。這里需要說明的是:現(xiàn)有技術中也有出現(xiàn)伸縮機構這樣的機械手，只是那樣的伸縮機構伸縮行程較短，只有單倍行程，會造成裝置與機械手之間過于緊湊，可能工作過程中會導致機械碰撞，而且加工范圍較小。當然，本發(fā)明并不是把伸縮機構具有雙倍行程的效果當作對本發(fā)明的唯一限制，有些自動化生產(chǎn)要求不高，加工范圍小的加工設備也可以設置具有單倍行程伸縮的機械手，具體單倍行程伸縮的設置只需要保持齒輪轉(zhuǎn)動時不作平面移動，通過它的旋轉(zhuǎn)與上部齒條的嚙合帶動機械手伸縮即可。
[0011]優(yōu)選地，所述每支機械手臂上設置了上部直線導軌，所述機械手安裝座上設置了下部直線導軌，所述滑板上下表面分別設有上部導軌滑塊和下部導軌滑塊，所述上部導軌滑塊與上部直線導軌接觸配合，所述下部導軌滑塊與下部直線導軌接觸配合；所述上部直線導軌和上部齒條均設于機械手臂下表面，且與機械手臂連接為一體；所述下部直線導軌和下部齒條均設于機械手安裝座上表面，且與機械手安裝座連接為一體。
[0012]上述提及的齒輪與齒條嚙合作相對運動只是為機械手的伸縮提供動力，而所述上部導軌滑塊與上部直線導軌接觸配合，所述下部導軌滑塊與下部直線導軌接觸配合是為了保證機械手的直線運動。另外，通過上部齒條、下部齒條分別與機械手臂、機械手安裝座連接為一體，它們與齒輪的相對運動使得機械手臂可以跟隨上部齒條作大行程伸縮。
[0013]優(yōu)選地，所述機械手臂有兩個，它們相交且呈固定角度設置，分別為第一機械手臂和第二機械手臂。
[0014]本發(fā)明的機械手臂為兩個相交且呈固定角度設置的機械手臂，它們的固定角度是根據(jù)實際加工范圍和加工需要決定的。
[0015]優(yōu)選地，所述固定角度為90度。
[0016]進一步地，固定角度為90度是本發(fā)明兩個機械手臂設置的其中一種方式，并不對它作限制，其它角度也可根據(jù)實際需要設置，例如60度或者120度或者180度。
[0017]優(yōu)選地，所述驅(qū)動件設于機械手安裝座上，且通過驅(qū)動連接板與滑板連接，所述驅(qū)動件為無桿氣缸或伺服電機直連滾珠絲桿。
[0018]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)機構包括與驅(qū)動裝置連接的小齒輪，所述小齒輪與大齒輪嚙合，所述大齒輪與旋轉(zhuǎn)臂套同軸設置，且旋轉(zhuǎn)臂套設于大齒輪上方，所述旋轉(zhuǎn)臂套與伸縮機構的機械手安裝座連接，通過旋轉(zhuǎn)臂套帶動機械手安裝座旋轉(zhuǎn)。
[0019]優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置為氣動擺角缸或伺服電機或步進電機。[0020]通過該旋轉(zhuǎn)機構所述機械手臂可以實現(xiàn)360度任意旋轉(zhuǎn)，具體轉(zhuǎn)動角度由實際情況需要調(diào)整。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述軸承為螺栓型滾輪滾針軸承。
[0022]優(yōu)選地，所述取料裝置為吸盤裝置，所述吸盤裝置包括升降機構和吸盤架，所述升降機構包括氣缸和與機械手臂連接的直線導向單元，由氣缸的活塞桿帶動吸盤架作升降運動，所述直線導向單元與吸盤架連接，用于保持吸盤架的直線運動，所述吸盤架呈圓周式均勻設有若干個吸盤。
[0023]本發(fā)明采用的吸盤裝置能夠在較好吸取或下放小工件或料頭，不易對它們造成傷害，而吸盤架設置的吸盤個數(shù)根據(jù)實際需要設置，設置I個或2個或3個或4個都可以達到同樣的吸取工件效果，這里并不作限制，其中設置4個為較合理的設置方式。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果:
1.能夠自由、自動化地伸入到狹窄的模具空間內(nèi)取料或放料；
2.具有雙倍的伸縮行程，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的取料或下料；
3.設置有兩個相交且呈固定角度設置的機械手臂能夠高效快速地進行取料或放料工
序；
4.整體結構易操作控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1:本發(fā)明的正視圖；
圖2:本發(fā)明的俯視圖；
圖3:本發(fā)明的伸縮機構結構示意圖；
圖4:本發(fā)明伸縮機構的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0027]實施例:
如圖1、圖2、圖3和圖4所不,一種機械手,包括底座I，和設于底座I上的氣動擺角缸14、旋轉(zhuǎn)機構、伸縮機構和吸盤裝置，所述驅(qū)動裝置與旋轉(zhuǎn)機構連接，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機構旋轉(zhuǎn)，所述伸縮機構與旋轉(zhuǎn)機構連接，由旋轉(zhuǎn)機構帶動伸縮機構旋轉(zhuǎn)，所述伸縮機構與吸盤裝置連接，所述伸縮機構包括機械手臂，所述機械手臂為兩個相交且呈90度設置的機械手臂，分別為第一機械手臂2和第二機械手臂3，所述每個機械手臂均分別對應一個滑板4和與旋轉(zhuǎn)機構連接的機械手安裝座5，且每個機械手臂下表面設置了上部直線導軌6和上部齒條7，所述機械手安裝座5上表面設置了下部直線導軌8和下部齒條9，所述滑板4上下表面分別設有上部導軌滑塊10和下部導軌滑塊11，所述滑板4通過驅(qū)動連接板12連接了設于機械手安裝座5上的無桿氣缸18，所述滑板4通過螺栓型滾輪滾針軸承19連接了齒輪13，所述齒輪13分別與上部齒條7和下部齒條9嚙合。
[0028]所述上部導軌滑塊10與上部直線導軌6為接觸配合，所述下部導軌滑塊11與下部直線導軌8接觸配合；所述上部齒條7與機械手臂連接為一體，所述下部齒條9與機械手安裝座5連接為一體。[0029]本伸縮機構的工作原理:在無桿氣缸18的驅(qū)動下，滑板5的移動帶動齒輪13與下部齒條9嚙合，為齒輪13的滾動提供了動力，也使上部齒條7與齒輪13作相對運動，從而帶動機械手臂作伸縮運動。
[0030]所述旋轉(zhuǎn)機構包括與氣動擺角缸14連接的小齒輪15，所述小齒輪15與大齒輪16嚙合，所述大齒輪16與旋轉(zhuǎn)臂套17同軸設置，且旋轉(zhuǎn)臂套17設于大齒輪16上方，所述旋轉(zhuǎn)臂套17與伸縮機構的機械手安裝座5連接，通過旋轉(zhuǎn)臂套17帶動機械手安裝座5旋轉(zhuǎn)。
[0031]本旋轉(zhuǎn)機構的工作原理為:通過氣動擺角缸14旋轉(zhuǎn)帶動小齒輪15旋轉(zhuǎn)，從而使與之嚙合的大齒輪16旋轉(zhuǎn),而大齒輪16的旋轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)臂套17提供了動力，從而帶動機械手安裝座5旋轉(zhuǎn),也即帶動機械手臂轉(zhuǎn)動。
[0032]所述吸盤裝置包括升降機構和吸盤架22，所述升降機構包括氣缸20和與機械手臂連接的直線導向單元21，由氣缸20驅(qū)動直線導向單元21作升降運動，所述直線導向單元21與吸盤架19連接，所述吸盤架19呈圓周式均勻設有4個吸盤。
[0033]本吸盤裝置工作原理為:當氣缸20的活塞桿直線運動時帶動吸盤架22作升降運動，當吸盤接觸到工件表面時便能吸住工件，通過氣缸20的帶動在直線導向單元的作用工件可以做直線升降運動。
【權利要求】
1.一種機械手，包括底座，和設于底座上的驅(qū)動裝置、旋轉(zhuǎn)機構、伸縮機構和取料裝置，所述驅(qū)動裝置與旋轉(zhuǎn)機構連接，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機構旋轉(zhuǎn)，所述伸縮機構與旋轉(zhuǎn)機構連接，由旋轉(zhuǎn)機構帶動伸縮機構旋轉(zhuǎn)，所述伸縮機構與取料裝置連接，其特征在于，所述伸縮機構包括至少一支機械手臂、與每支機械手臂一一對應的滑板和與旋轉(zhuǎn)機構連接的機械手安裝座，所述機械手臂通過滑板與機械手安裝座連接，所述滑板由驅(qū)動件控制滑動。
2.根據(jù)權利要求1所述的機械手，其特征在于，所述每支機械手臂上設置了上部齒條，所述機械手安裝座上設置了下部齒條，所述滑板通過軸承連接了齒輪，所述齒輪分別與上部齒條和下部齒條嚙合。
3.根據(jù)權利要求2所述的機械手，其特征在于，所述每支機械手臂上設置了上部直線導軌，所述機械手安裝座上設置了下部直線導軌，所述滑板上下表面分別設有上部導軌滑塊和下部導軌滑塊，所述上部導軌滑塊與上部直線導軌接觸配合，所述下部導軌滑塊與下部直線導軌接觸配合；所述上部直線導軌和上部齒條均設于機械手臂下表面，且與機械手臂連接為一體；所述下部直線導軌和下部齒條均設于機械手安裝座上表面，且與機械手安裝座連接為一體。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的機械手，其特征在于，所述機械手臂有兩個，它們相交且呈固定角度設置，分別為第一機械手臂和第二機械手臂。
5.根據(jù)權利要求4所述的機械手，其特征在于，所述固定角度為90度。
6.根據(jù)權利要求1所述的機械手，其特征在于，所述驅(qū)動件設于機械手安裝座上，且通過驅(qū)動連接板與滑板連接，所述驅(qū)動件為無桿氣缸或伺服電機直連滾珠絲桿。
7.根據(jù)權利要求1所述的機械手，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機構包括與驅(qū)動裝置連接的小齒輪，所述小齒輪與大齒輪嚙合，所述大齒輪與旋轉(zhuǎn)臂套同軸設置，且旋轉(zhuǎn)臂套設于大齒輪上方，所述旋轉(zhuǎn)臂套與伸縮機構的機械手安裝座連接，通過旋轉(zhuǎn)臂套帶動機械手安裝座旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權利要求1或7所述的機械手，其特征在于，所述驅(qū)動裝置為氣動擺角缸或伺服電機或步進電機。
9.根據(jù)權利要求2所述的機械手，其特征在于，所述軸承為螺栓型滾輪滾針軸承。
10.根據(jù)權利要求1所述的機械手，其特征在于，所述取料裝置為吸盤裝置，所述吸盤裝置包括升降機構和吸盤架，所述升降機構包括氣缸和與機械手臂連接的直線導向單元，由氣缸的活塞桿帶動吸盤架作升降運動，所述直線導向單元與吸盤架連接，用于保持吸盤架的直線運動，所述吸盤架呈圓周式均勻設有若干個吸盤。
【文檔編號】B25J18/02GK103963071SQ201410227173
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權日:2014年5月27日
【發(fā)明者】卓奇周, 郭新輝, 林真富 申請人:廣州大正新材料科技有限公司