用于弹簧成型机的全方位机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于弹簧成型机的全方位机械手，其包括刀具模块、第一线性滑轨、第二线性滑轨与第三线性滑轨。其中，第一线性滑轨用以装设并带动刀具模块沿第一线性轴移动，第二线性滑轨用以装设并带动第一线性滑轨沿第二线性轴移动，第三线性滑轨用以装设并带动第二线性滑轨沿第三线性轴移动，且前述的第一线性轴、第二线性轴与第三线性轴相互垂直。借此，本实用新型的用于弹簧成型机的全方位机械手，当将其装设于既有弹簧成型机上时，即可借由三度空间移动的刀具模块上的各种刀具，以各种角度接近、抵靠自刀具盘的轴心穿孔穿出的弹簧线材，以进行不同角度的如折角、卷圈圈等动作，故可达成现代的多样化的弹簧制作需求。
【专利说明】
用于弹簧成型机的全方位机械手
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种弹簧成型机，且特别涉及一种用于弹簧成型机的全方位机械手。
【背景技术】
[0002]弹簧成型机是一种用来制造各式各样弹簧的机器设备，其制造过程通常是借由夹持弹簧线材的输送轮，来将弹簧线材输送经过其刀具盘的轴心穿孔，再借由设置于刀具盘上的各种不同刀具，自弹簧线材的侧面接近、抵靠，以进行如折角、卷圈圈或切断等动作，据以完成弹簧的制作。此外，其主要是借由执行预先配置于弹簧成型机的处理机中的不同程序，来控制弹簧成型机的送线装置与刀具盘上的刀具，以在不同阶段执行所需的如折角、卷圈圈或切断等动作，进而达成制造各式各样形状的弹簧的目的。
[0003]前述弹簧成型机虽已可达成制造多种不同弹簧的目的，只是因设置于刀具盘上的刀具数量有限，且每个刀具均只能在刀具盘上线性移动，以致刀具接近弹簧线材的方向受限于一定的角度与方向，而无法完成全方位的折角与卷圈圈等弹簧制作需求，于是，乃有具转线功能的弹簧成型机的问世。只是此种弹簧成型机的价格高昂，且也常受限于弹簧线材的线径太小而无法完成所需工作，致不符现代的多样化的弹簧制作需求。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于弹簧成型机的全方位机械手，其可装设于既有的弹簧成型机上，以借由刀具的三度空间移动，达成现代的多样化的弹簧制作需求。
[0005]为达上述及其他目的，本实用新型提供一种用于弹簧成型机的全方位机械手，其包括:刀具模块、第一线性滑轨、第二线性滑轨与第三线性滑轨。其中，第一线性滑轨用以装设并带动刀具模块沿第一线性轴移动，第二线性滑轨用以装设并带动第一线性滑轨沿第二线性轴移动，第三线性滑轨用以装设并带动第二线性滑轨沿第三线性轴移动，且前述的第一线性轴、第二线性轴与第三线性轴相互垂直。
[0006]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的第一线性滑轨包括:线性底座、螺杆、滑座与伺服马达。其中，线性底座具有相互平行的两个导轨，螺杆枢设于线性底座上，并具有多个公螺纹。滑座穿设于螺杆上，其具有对应螺杆的多个公螺纹的多个母螺纹、及分别对应线性底座的两个导轨的多个导座，导座分别配置于两个导轨上。伺服马达则固定于线性底座上，用以耦接并带动螺杆旋转，进而驱动滑座沿着线性底座的两个导轨线性移动。
[0007]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的第一线性滑轨的伺服马达经由马达齿轮与螺杆齿轮，来相互耦接并带动螺杆旋转，进而驱动滑座沿着线性底座的两个导轨线性移动。
[0008]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的第二线性滑轨包括:两个导轨、滑座、螺杆、螺杆座与伺服马达。其中，两个导轨配置为相互平行，滑座具有分别对应两个导轨的多个导座，以分别配置于两个导轨上。螺杆枢设于滑座上，并具有多个公螺纹，螺杆座穿设于螺杆上，其具有对应于螺杆的多个公螺纹的多个母螺纹，而伺服马达则配置于滑座上，用以耦接并带动螺杆旋转，进而驱动滑座沿着两个导轨线性移动。
[0009]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的第二线性滑轨的伺服马达经由联轴器来连接并带动螺杆旋转，进而驱动滑座沿着两个导轨线性移动。
[0010]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的第三线性滑轨包括:线性底座、螺杆、滑座与伺服马达。其中，线性底座具有相互平行的两个导轨，螺杆枢设于线性底座上，并具有多个公螺纹。滑座穿设于螺杆上，其具有对应螺杆的多个公螺纹的多个母螺纹、及分别对应线性底座的两个导轨的多个导座，导座分别配置于两个导轨上。伺服马达则用以耦接并带动螺杆旋转，进而驱动滑座沿着线性底座的两个导轨线性移动。
[0011]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的第三线性滑轨的伺服马达经由联轴器来连接并带动螺杆旋转，进而驱动滑座沿着线性底座的两个导轨线性移动。
[0012]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的刀具模块包括:刀具盘、减速器、第一伺服马达与第二伺服马达。其中，刀具盘具有至少一个刀具，减速器具有连接刀具盘的刀具传动轴，第一伺服马达耦接减速器，用以驱动减速器的刀具传动轴，进而带动刀具盘围绕第一旋转轴旋转。第二伺服马达则用以驱动减速器及刀具盘一同围绕第二旋转轴旋转，且其中的第一旋转轴与第二旋转轴相互垂直。
[0013]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的刀具模块的第一伺服马达经由刀具盘传动齿轮组传动旋转传动轴，以驱动减速器的刀具传动轴，进而带动刀具盘围绕第一旋转轴旋转。其中的减速器可以使用转角双出力轴减速器，以同时驱动两个刀具盘围绕第一旋转轴旋转。
[0014]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手的刀具模块的第二伺服马达经由手臂关节传动齿轮组传动配置于旋转传动轴外围、且经由与旋转传动轴同轴心的另一个旋转传动轴，以驱动减速器及刀具盘一同围绕第二旋转轴旋转。
[0015]在一实施例中，此用于弹簧成型机的全方位机械手还设置有由左支撑架与右支撑架所构成的固定架，用以将全方位机械手固定于弹簧成型机上。
[0016]综上所述，由于本实用新型所提供的一种用于弹簧成型机的全方位机械手，是可装设于既有弹簧成型机上，并借由三度空间移动的刀具模块上的各种刀具，以各种角度接近、抵靠自弹簧成型机的刀具盘的轴心穿孔穿出的弹簧线材，以进行不同角度的如折角、卷圈圈等动作，故可达成现代的多样化的弹簧制作需求。
[0017]此外，本实用新型所提供的一种用于弹簧成型机的全方位机械手所搭配的电脑，可支援各轴使用绝对位置电机以简化近接开关的配置，同时可以设定各轴的任意位置为原点，并可储存至少一千个档案。再者，本实用新型所提供的全方位机械手是可安装于任何品牌的弹簧成型机上，因此所使用的电脑能控制任意一种原弹簧成型机现有的驱动器及电机，不须因为加装本实用新型所提供的全方位机械手而更换电机及驱动器。
[0018]为让本实用新型的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特以优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
【附图说明】
[0019]图1是显示根据本实用新型优选实施例的一种机械手装设于弹簧成型机的立体图。
[0020]图2是显示图1的机械手的立体图。
[0021]图3是显示图2的机械手的分解图。
[0022]图4是显示图2的机械手的第三线性滑轨分解立体图。
[0023]图5是显示图2的机械手的第二线性滑轨分解立体图。
[0024]图6是显示图2的机械手的第一线性滑轨分解立体图。
[0025]图7是显示图2的机械手的刀具模块分解立体图。
【具体实施方式】
[0026]请参阅图1至图3所示，其分别为根据本实用新型优选实施例的一种机械手装设于弹簧成型机上、与弹簧成型机分离的组合与分解立体图。如图所示，此机械手10是以由左支撑架151与右支撑架152所构成的固定架，来将其固定于弹簧成型机90上，以便得以借由三度空间移动的刀具模块14上的刀具149，以各种角度接近、抵靠自弹簧成型机90的刀具盘91的轴心穿孔穿出的弹簧线材，以进行不同角度的如折角、卷圈圈等动作。
[0027]图中，此用于弹簧成型机90的机械手10除了前述的刀具模块14外，还包括有线性滑轨11、12、13。其中，线性滑轨11用以装设并带动刀具模块14沿例如是Z轴的线性轴移动(也即，图中的上、下方向移动)，线性滑轨12用以装设并带动线性滑轨11沿例如是Y轴的线性轴移动(也即，图中的前、后方向移动)，线性滑轨13用以装设并带动线性滑轨12沿例如是X轴的线性轴移动(也即，图中的左、右方向移动)，且前述的X轴、Y轴与Z轴为相互垂直的三度空间座标轴。
[0028]请参阅图4所示，其为根据本实用新型优选实施例的一种机械手的第三线性滑轨分解立体图。如图所示，此机械手10的第三线性滑轨13包括线性底座131、螺杆132、滑座133、伺服马达134与联轴器135。
[0029]其中，线性底座131具有相互平行的两个导轨1311、1312，螺杆132枢设于线性底座131两端的支撑座1313上，并具有多个公螺纹1321。滑座133由相互锁固连接的滑块1336、导轨座1337与导座1331、1332、1333、1334所构成，滑块1336具有对应于螺杆132的公螺纹1321的多个母螺纹，以便螺杆132得以穿过滑块1336、并借以带动包括滑块1336、导轨座1337与导座1331、1332、1333、1334的滑座133线性移动。
[0030]此外，导座1331、1333配置于导轨1311上，而导座1332、1334则配置于导轨1312上，且各具有分别与导轨1311、1312相互对应的沟槽，而得分别沿着线性底座131的两个导轨1311、1312移动。伺服马达134则固定于线性底座131上，其旋转轴经由联轴器135连接于螺杆132，用以带动螺杆132旋转，进而驱动滑座133沿着线性底座131的两个导轨1311、1312线性移动。
[0031]请参阅图5所示，其为根据本实用新型优选实施例的一种机械手的第二线性滑轨分解立体图。如图所示，此机械手10的第二线性滑轨12包括导轨1211、1212、螺杆122、滑座123、螺杆座126、伺服马达124与联轴器125。
[0032]其中，导轨1211、1212相互平行地固定于第三线性滑轨13的导轨座1337两侧边13371、13372、并与第三线性滑轨13的导轨1311、1312成垂直的位置上。螺杆座126穿设于螺杆122上，并具有对应于螺杆122的公螺纹1221的多个母螺纹，其底边穿过滑座123的开孔1237而锁固于第三线性滑轨13的导轨座1337的螺孔13373上。(请合并参阅图4)
[0033]滑座123具有分别对应于导轨1211、1212的多个导座1231、1232、1233、1234，导座1231、1233配置于导轨1211上，而导座1232、1234则配置于导轨1212上，且各具有分别与导轨1211、1212相互对应的沟槽，而得分别沿着两个导轨1211、1212移动。
[0034]螺杆122枢设于滑座123两端的支撑座1235上，并具有多个公螺纹1221。伺服马达124则固定于滑座123上，其旋转轴并经由联轴器125连接于螺杆122，用以带动螺杆122旋转，进而驱动滑座123及固定于其上的伺服马达124沿着两个导轨1211、1212线性移动。
[0035]请参阅图6所示，其为根据本实用新型优选实施例的一种机械手的第一线性滑轨分解立体图。如图所示，此机械手10的第一线性滑轨11包括线性底座111、螺杆112、滑座113、伺服马达114、马达齿轮115与螺杆齿轮116。马达齿轮115与螺杆齿轮116的上方，并另罩覆有防护用的保护盖117。
[0036]其中，线性底座111锁固于第二线性滑轨12的滑座123的螺孔1236上(请合并参阅图5)，并具有相互平行的两个导轨1111、1112，螺杆112枢设于线性底座111两端的支撑座1113上，并具有多个公螺纹1121。滑座113由滑块1136、模块座1137与导座1131、1132、1133、1134所构成，滑块1136具有对应于螺杆112的公螺纹1121的多个母螺纹，以便螺杆112得以穿过滑块1136并带动包括滑块1136、模块座1137与导座1131、1132、1133、1134的滑座113线性移动。
[0037]此外，导座1131、1133配置于导轨1111上，而导座1132、1134则配置于导轨1112上，且各具有分别与导轨1111、1112相互对应的沟槽，而得分别沿着线性底座111的两个导轨1111、1112移动。伺服马达114则固定于线性底座111上，以经由马达齿轮115与螺杆齿轮116，来相互耦接并带动螺杆112旋转，进而驱动滑座113沿着线性底座111的两个导轨1111、1112线性移动。
[0038]请参阅图7所示，其为根据本实用新型优选实施例的一种机械手的刀具模块分解立体图。如图所示，此用于弹簧成型机90的机械手10的刀具模块14包括:装设于模块壳体155内外的刀具盘141、142、转角双出力轴减速器143、旋转传动轴144、145、手臂关节传动齿轮组146、刀具盘传动齿轮组147、伺服马达150与例如是配置有减速器的伺服马达148。
[0039]其中，刀具盘141或142具有至少一个刀具149，图中的实施例虽于刀具盘141上装设有横向与纵向刀具149各2把，然本领域技术人员，其可因应实际制作弹簧的不同需求来变化配置。转角双出力轴减速器143具有分别连接刀具盘141、142的刀具传动轴1431、1432，伺服马达148、150固定于模块壳体155上方，伺服马达148的旋转轴经由手臂关节传动齿轮组146传动一端枢设于旋转传动轴144、另一端枢设于模块壳体155的旋转传动轴145，以借由两侧分别连接于旋转传动轴145与减速器固定座153的刀具盘轴承座154，来驱动转角双出力轴减速器143及刀具盘141、142—同围绕旋转轴R2旋转。
[0040]伺服马达150的旋转轴经由刀具盘传动齿轮组147传动一端枢设于模块壳体155、另一端则枢设于中空的旋转传动轴145内、且经由与旋转传动轴145同轴心的另一个旋转传动轴144，借以驱动耦接旋转传动轴144的转角双出力轴减速器143，进而经刀具传动轴1431、1432来分别带动刀具盘141、142围绕旋转轴Rl旋转，其中的旋转轴Rl与R2是如图所示地相互垂直。
[0041]据此，即可将机械手10装设于既有的弹簧成型机90上，以借由三度空间移动的刀具模块14上的各种刀具149，来操作以各种角度接近、抵靠自弹簧成型机90的刀具盘91的轴心穿孔穿出的弹簧线材，以进行不同角度的如折角、卷圈圈等动作。因此，即可能使用单把刀具149来制造各种不同角度的螺旋弹簧，避免传统弹簧成型机90在制造小线径弹簧时的旋转扭伤，也可灵活运用相互成九十度的刀具149来完成所需不同的功能需求，且因刀具模块14的旋转功能，而可在单把刀具149上开设多种线槽，以适于多种线径的弹簧的制造。
[0042]虽然本实用新型已经以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种变动与润饰，也属本实用新型的范围。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求所界定者为准。
【主权项】
1.一种用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述用于弹簧成型机的全方位机械手包括: 刀具模块； 第一线性滑轨，其用以装设并带动所述刀具模块沿第一线性轴移动； 第二线性滑轨，其用以装设并带动所述第一线性滑轨沿第二线性轴移动；以及 第三线性滑轨，其用以装设并带动所述第二线性滑轨沿第三线性轴移动； 其中所述第一线性轴、所述第二线性轴与所述第三线性轴相互垂直。2.如权利要求1所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述第一线性滑轨包括: 线性底座，其具有相互平行的两个导轨； 螺杆，其枢设于所述线性底座上，并具有多个公螺纹； 滑座，其穿设于所述螺杆上，具有对应所述螺杆的所述多个公螺纹的多个母螺纹、及分别对应所述线性底座的所述两个导轨的多个导座，所述多个导座分别配置于所述两个导轨上；以及 伺服马达，其固定于所述线性底座上，用以耦接并带动所述螺杆旋转，进而驱动所述滑座沿着所述线性底座的所述两个导轨线性移动。3.如权利要求2所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述伺服马达经由马达齿轮与螺杆齿轮，来相互耦接并带动所述螺杆旋转，进而驱动所述滑座沿着所述线性底座的所述两个导轨线性移动。4.如权利要求1所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述第二线性滑轨包括: 两个导轨，其配置为相互平行； 滑座，其具有分别对应所述两个导轨的多个导座，所述多个导座分别配置于所述两个导轨上； 螺杆，其枢设于所述滑座上，并具有多个公螺纹； 螺杆座，其穿设于所述螺杆上，具有对应所述螺杆的所述多个公螺纹的多个母螺纹；以及 伺服马达，其配置于所述滑座上，用以耦接并带动所述螺杆旋转，进而驱动所述滑座沿着所述两个导轨线性移动。5.如权利要求4所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述伺服马达经由联轴器来连接并带动所述螺杆旋转，进而驱动所述滑座沿着所述两个导轨线性移动。6.如权利要求1所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述第三线性滑轨包括: 线性底座，其具有相互平行的两个导轨； 螺杆，其枢设于所述线性底座上，并具有多个公螺纹； 滑座，其穿设于所述螺杆上，具有对应所述螺杆的所述多个公螺纹的多个母螺纹、及分别对应所述线性底座的所述两个导轨的多个导座，所述多个导座分别配置于所述两个导轨上；以及 伺服马达，其固定于所述线性底座上，用以耦接并带动所述螺杆旋转，进而驱动所述滑座沿着所述线性底座的所述两个导轨线性移动。7.如权利要求6所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述伺服马达经由联轴器来连接并带动所述螺杆旋转，进而驱动所述滑座沿着所述线性底座的所述两个导轨线性移动。8.如权利要求1所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述刀具模块包括: 刀具盘，其具有至少一个刀具； 减速器，其具有连接所述刀具盘的刀具传动轴； 第一伺服马达，其耦接所述减速器，用以驱动所述刀具传动轴，进而带动所述刀具盘围绕第一旋转轴旋转；以及 第二伺服马达，其用以驱动所述减速器及所述刀具盘一同围绕第二旋转轴旋转； 其中所述第一旋转轴与所述第二旋转轴相互垂直。9.如权利要求8所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述第一伺服马达经由刀具盘传动齿轮组传动旋转传动轴，并借以驱动所述刀具传动轴，进而带动所述刀具盘围绕所述第一旋转轴旋转。10.如权利要求9所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述减速器为转角双出力轴减速器，用以驱动两个刀具盘围绕所述第一旋转轴旋转。11.如权利要求9所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述第二伺服马达经由手臂关节传动齿轮组传动配置于所述旋转传动轴外围、且经由与所述旋转传动轴同轴心的另一个旋转传动轴，以驱动所述减速器及所述刀具盘一同围绕所述第二旋转轴旋转。12.如权利要求1所述的用于弹簧成型机的全方位机械手，其特征在于，所述用于弹簧成型机的全方位机械手还包括由左支撑架与右支撑架所构成的固定架，其用以将所述全方位机械手固定于所述弹簧成型机上。
【文档编号】B21F35/00GK205521392SQ201620059803
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】杨耀铭, 辛华昀, 毛能文
【申请人】黄小玲