一种应用于自动化装配的翻转机械手和机器人的制作方法

本实用新型属于机械手领域，更具体地，涉及一种应用于自动化装配的翻转机械手和机器人。

背景技术：

自动化装配领域常常利用机械手代替人来完成装配工作，很多机器设备的组装，要求Z轴方向上的电机要竖直安装并且电机输出轴要在下方，然而平常放置电机时，往往是以电机轴朝上的方式放置。

利用机械手取来电机并且送往Z轴上合适的安装位置时，需要完成180°的翻转功能，虽然利用市场上现有的六轴机械手可以实现该功能，但是成本高，控制系统复杂，不太适用于中小型企业。

因此，开发一种可实现180°翻转且控制系统简单，成本低廉的机械手具有重要的研究意义和经济价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有六轴机械手控制系统复杂、成本高的缺陷和不足，提供一种应用于自动化装配的翻转机械手。本实用新型提供的翻转机械手利用三轴气缸、旋转气缸、气爪和手指的配合作用，可实现机械手的180°翻转，从而完成电机的翻转，结构简单，控制系统简单，成本低廉。

本实用新型的另一目的在于提供一种应用于自动化装配的翻转机器人。

为实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种应用于自动化装配的翻转机械手，包括支撑件，所述支撑件上固定设置有三轴气缸，所述三轴气缸上依次设置有旋转气缸、气爪和手指，所述三轴气缸用于驱动所述旋转气缸、气爪和手指竖直往复运动，所述旋转气缸用于驱动所述气爪和手指180°翻转，所述气爪用于驱动所述手指张开或夹紧。

本实用新型所指的180°翻转是指绕竖直方向（或Z轴）翻转180°。

三轴气缸可在气压驱动下进行竖直方向的直线往复运动，并带动旋转气缸、气爪和手指进行直线往复运动；旋转气缸可在气压驱动下进行180°的翻转运动，从而带动气爪和手指进行180°的翻转运动；气爪在气压传动下可张开或夹紧，从而带动手指张开或夹紧。

即通过三轴气缸、旋转气缸、气爪和手指的配合作用可实现翻转机械手在Z轴（竖直方向）上的伸缩、180°翻转以及夹紧松开的动作。具体使用方式如下：通气，气爪张开，旋转气缸复位，三轴气缸缸体伸长，气爪到达电机放置点，改变通气方式，气爪夹紧，三轴气缸缸体收缩，带动气爪回移，旋转气缸翻转180°，带动气爪旋转，完成对电机的翻转。

优选地，所述支撑件为角铝支撑件。

优选地，所述支撑件包括垂直设置的竖直板和水平板，所述三轴气缸固定设置于所述竖直板上。

优选地，所述竖直板上设置有2个第一通孔，所述三轴气缸通过穿透所述第一通孔的螺栓结构与所述支撑件固定连接。

优选地，所述水平板上还设置有用于与外部连接的第二通孔。

为了赋予机械手更丰富的功能，优选地，所述翻转机械手还包括滑轨机构，所述支撑件与滑轨机构固定连接。

优选地，所述三轴气缸为TCL20三轴直线气缸。

优选地，所述三轴气缸包括三轴气缸缸体和三轴气缸杆体，所述旋转气缸设置于所述三轴气缸杆体上。

优选地，所述三轴气缸和旋转气缸通过螺栓结构固定连接。

优选地，所述旋转气缸为SMC高精度旋转气缸。

SMC高精度旋转气缸具有更高的精度，可更精准地实现180°翻转。

优选地，所述旋转气缸包括旋转气缸缸体和旋转气缸杆体，所述气爪设置于所述旋转气缸杆体上。

优选地，旋转气缸和气爪之间设置有法兰，所述旋转气缸和法兰通过螺栓结构固定连接；所述气爪和法兰通过螺钉结构固定连接。

应当理解的是，法兰上设置有与螺栓结构和螺钉结构相匹配的通孔以实现固定连接。

另外，为了使用于连接气爪和法兰的螺钉不会与旋转气缸产生干涉，优选地，所述法兰上设置有与所述螺钉结构相匹配的沉头孔。

优选地，所述气爪为亚德客MHZ2气爪。

优选地，所述气爪包括气爪缸体和气爪杆体，所述手指固定设置于所述气爪杆体上。

优选地，所述手指的内侧面通过螺栓结构与所述气爪固定连接。

本实用新型还请求保护一种应用于自动化装配的翻转机器人，包括上述任一的翻转机械手。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的应用于自动化装配的翻转机械手利用三轴气缸、旋转气缸、气爪和手指的配合作用，可实现机械手的180°翻转，从而完成电机的翻转，结构简单，控制系统简单，成本低廉。

附图说明

图1为实施例1提供的翻转机械手的结构示意图；

图2为实施例1提供的翻转机械手的另一结构示意图；

其中，1为角铝支撑件， 2为TCL20三轴直线气缸，201为三轴气缸缸体，202为三轴气缸杆体；3为SMC高精度旋转气缸，301为旋转气缸缸体，302为旋转气缸杆体；4为法兰，5为亚德客MHZ2气爪，501为气爪缸体，502为气爪杆体；6为手指。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，当原件被称为“设置于”、“安设于”另一元件，它既可以直接在另一元件上，也可以存在居中的原件。当一个元件认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件。

实施例1

本实施例提供一种应用于自动化装配的翻转机械手，如图1~2所示，包括角铝支撑件1、TCL20三轴直线气缸2、SMC高精度旋转气缸3、法兰4和亚德客MHZ2气爪5。

角铝支撑件1包括垂直设置的竖直板和水平板，竖直板上设置有2个第一通孔，水平板上设置有2个第二通孔。第一通孔用于固定设置在角铝支撑件上的TCL20三轴直线气缸2，第二通孔用于与外部部件连接。为了丰富该翻转机械手的功能，第二通孔用于与外部滑轨结构固定连接，可实现该翻转机械手的大范围运动。具体地，该滑轨机构包括导轨和与导轨相配合的滑块。滑块与角铝支撑件1通过穿透第二通孔的螺栓结构固定连接。

TCL20三轴直线气缸2包括三轴气缸缸体201和三轴气缸杆体202，三轴气缸缸体201通过穿透第一通孔的螺栓结构与支撑件1固定连接。

SMC高精度旋转气缸3包括旋转气缸缸体301和旋转气缸杆体302，旋转气缸缸体301通过螺栓结构固定设置于三轴气缸杆体202上。

法兰4设置于SMC高精度旋转气缸3上，法兰上设置有通孔和沉头孔，法兰4和SMC高精度旋转气缸3通过穿透通孔的螺栓结构固定连接。

亚德客MHZ2气爪5包括气爪缸体501和气爪杆体502，气爪缸体501设置于法兰4上，气爪缸体501和法兰4通过穿透沉头孔的螺钉结构固定连接。此时连接亚德客MHZ2气爪5和法兰4的螺钉不会与SMC高精度旋转气缸3产生干涉。

手指6的内侧面通过螺栓结构与气爪杆体502固定连接。

TCL20三轴直线气缸2用于驱动SMC高精度旋转气缸3、亚德客MHZ2气爪5和手指6竖直往复运动，SMC高精度旋转气缸3用于驱动亚德客MHZ2气爪5和手指6进行180°翻转（绕竖直方向或Z轴方向），亚德客MHZ2气爪5用于驱动所述手指6张开或夹紧。

三轴气缸可在气压驱动下进行竖直方向的直线往复运动，并带动旋转气缸、气爪和手指进行直线往复运动；旋转气缸可在气压驱动下进行180°的翻转运动，从而带动气爪和手指进行180°的翻转运动；气爪在气压传动下可张开或夹紧，从而带动手指张开或夹紧。即通过三轴气缸、旋转气缸、气爪和手指的配合作用可实现翻转机械手在Z轴（竖直方向）上的伸缩、180°翻转以及夹紧松开的动作。具体使用方式如下：通气，气爪张开，旋转气缸复位，三轴气缸缸体伸长，气爪到达电机放置点，改变通气方式，气爪夹紧，三轴气缸缸体收缩，带动气爪回移，旋转气缸翻转180°，带动气爪旋转，完成对电机的翻转。

本实施例提供的翻转机械手利用三轴气缸、旋转气缸、气爪和手指的配合作用，可实现机械手的180°翻转，从而完成电机的翻转，结构简单，控制系统简单，成本低廉。

本实施例提供的翻转机械手可应用于机器人中取代其多轴机械手（如六轴机械手），该机器人可实现Z轴上的翻转，结构简单，控制系统简单，成本低廉。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普遍技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。