专利名称：带扭矩限制器的电动手的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由电动马达开闭工件把持用一对夹爪构件的电动手，更为详细地说，涉及具有在上述夹爪构件停止于开闭端或工件把持位置等时防止在马达驱动轴施加冲击的扭矩限制器的电动手。
在可自由开闭的一对夹爪构件间把持工件的手一般可由气缸开闭上述夹爪构件。
然而，该构造的现有手需要与气缸相连的空气配管和控制该配管的压缩空气给排的换向阀等附属机器，构成手自身的部件数目较多。为此，手的小型化困难，另外，包括用于使其动作的附属机器，装置全体的紧凑化也困难。
为了解决这些问题，本发明人提出了由电动马达开闭工件把持用一对夹爪构件的电动手的方案(专利申请平11-66528号)。该电动手在电动马达的驱动轴与夹爪构件之间设置使用了凸轮的变换机构，由该变换机构将驱动轴的回转摆动变换成夹爪构件的开闭运动。
在这样的电动手中，当增大上述夹爪构件的工件把持力时，电动马达使用带具有多个齿轮的减速器的马达，但在使用这样的带齿轮的马达的场合，当上述夹爪构件停止于开闭端或工件的把持位置等时，作用马达转子产生的惯性力，在冲击下，减速器的齿轮可能受到损伤，所以，必须以尽可能低的速度使马达回转。
本发明的技术课题在于提供一种可由马达开闭工件把持用夹爪构件的电动手，其中，当上述夹爪构件停止于开闭端或工件的把持位置等时可吸收施加在马达驱动轴的惯性力，防止在冲击下损伤齿轮等马达部件。
为了解决上述问题，本发明提供一种电动手，该电动手具有一对夹爪构件、电动马达、变换机构、及扭矩限制器；该一对夹爪构件用于把持工件并且可自由开闭；该电动马达具有回转的驱动轴；该变换机构设置在上述驱动轴与夹爪构件之间，用于将该驱动轴的回转摆动运动变换成一对夹爪构件的开闭运动，并且具有凸轮构件、一对凸轮槽、及驱动销，该凸轮构件由上述驱动轴驱动回转摆动，该一对凸轮槽形成于该凸轮构件，该驱动销安装于各夹爪构件，分别与上述一对凸轮槽的一个配合，在凸轮构件的回转摆动的作用下，于该凸轮槽内朝夹爪构件的开闭方向移动；该扭矩限制器设于上述电动马达的驱动轴与凸轮构件之间，用于限制传递到该凸轮构件的驱动轴的扭矩。
具有上述构成的本发明的电动手由设于电动马达的驱动轴与凸轮构件之间的扭矩限制器限制从电动马达的驱动轴传递到凸轮构件的扭矩，所以，当夹爪构件停止于开闭端和工件的把持位置等时，可吸收缓和马达转子的惯性力的冲击，确实地防止减速器的齿轮等马达部分受到损伤。
按照本发明的具体的实施形式，上述扭矩限制器包括由摩擦力连接驱动轴与凸轮构件的摩擦装置。上述摩擦装置包括固定于上述驱动轴的圆板形轮毂、固定于该轮毂和凸轮构件中的一方并可在摩擦状态下滑动地接触于另一方的摩擦板、及朝接触方向对该摩擦板施加弹性力的弹簧装置构成。更为具体地说，上述凸轮构件呈圆盖形，在该凸轮构件的内部以同轴状配合上述轮毂，另外，上述摩擦板呈圆环形，该摩擦板的外周部固定在上述凸轮构件的围住轮毂的环状安装面，同时，摩擦板的内周部接触在上述轮毂，并且上述弹簧装置由碟簧构成，该碟簧设置在安装于驱动轴的弹簧座与上述摩擦板之间。
图1为示出本发明的电动手的1实施形式的断面图。
图2为图1中A-A线的断面图。
图3为凸轮构件的平面图。
图4为图1的B-B线的断面图。
图5为图2中C-C线的断面图。
图中示出本发明电动手的典型的1实施形式，如图1和图2所示，该电动手具有把持工件的一对可自由开闭的夹爪构件2、2、带减速器4的电动马达3、将该马达3的驱动轴3a的回转摆动运动变换成夹爪构件2、2的开闭动作的变换机构5、及设于该驱动轴3a与变换机构5之间用于限制传递到该变换机构5的驱动轴3a的扭矩的扭矩限制器6、检测上述夹爪构件2、2的动作位置的位置检测机构7、及安装这些各构件和机构的外壳1。
上述夹爪构件2、2具有倒T字形的断面形状，可自由滑动地嵌合在设于外壳1的导向槽10内，可沿该导向槽10直线地进行开闭，由安装于各夹持构件2、2的附件2a、2a把持工件。
上述电动马达3具有上述减速器4，该减速器4具有由多个齿轮构成的减速机构，由该减速器4将转子的回转减速后传递到驱动轴3a，该驱动轴3a凸出到形成于外壳1的凹部11内，在该驱动轴3a的前端通过上述扭矩限制器6连接作为上述变换机构5的构成部件的凸轮构件12。
上述凸轮构件12具有倒下的浅圆形盖那样的形状，由图3可知，在其上面相互呈中心对称地设置半圆形的一对凸轮槽15、15。该凸轮槽15、15的槽两端15a、15b分别跨过该回转中心O地位于通过凸轮构件12的回转中心O的直线L上，而且其一端15a位于接近回转中心O的位置，而另一端15b位于离开回转中心O的位置。
与此相应，在上述各夹爪构件2、2，作为上述变换机构的构成部件的驱动销13分别固定于靠近内侧端的位置，该驱动销13嵌入到上述一对凸轮槽15、15中的一个。
从上述驱动销13、13移动到凸轮槽15、15的内端15a、15a侧的图3的状态，由上述马达3使凸轮构件12朝左回转180度时，各驱动销13、13沿位移的凸轮槽15、15在上述直线L上移动到凸轮构件12的外侧，一对夹爪构件2、2开放。另外，当从该开放状态使凸轮构件12朝右回转时，各驱动销13、13在凸轮槽15、15内被拉向内侧，移动到凸轮构件12的回转中心侧，所以，上述夹爪构件2、2关闭。
这样，由马达3的驱动轴3a使凸轮构件12回转摆动，可开闭一对夹爪构件2、2，在安装于各夹爪构件2、2的附件2a、2a之间把持工件，或释放工件。此时，如上述夹爪构件2、2停止在开闭端或工件的把持位置等，则在上述驱动轴3a作用马达3的转子的惯性力。为了吸收缓和该惯性力，设置有上述扭矩限制器6。
该扭矩限制器6在驱动轴3a与凸轮构件12之间设置摩擦机构17，由该摩擦机构17的摩擦力连接该驱动轴3a和凸轮构件12，当在驱动轴3a作用超过该摩擦力的扭矩时，该驱动轴3a空转。更为具体地说，如图4所示，上述摩擦机构17具有固定于上述驱动轴3a并以同轴状配合于凸轮构件12内部的圆板形轮毂18和配合于该轮毂18的圆环状摩擦板19，该摩擦板19的外周部由螺钉20固定在上述凸轮构件12的围住轮毂18的环状安装面12a，并且摩擦板19的内周部可在摩擦状态下滑动地与上述轮毂18的下面接触，当在上述驱动轴3a作用一定大小以上的扭矩时，该摩擦板19和轮毂18相互滑动。另外，在上述驱动轴3a安装有弹簧座21，在该弹簧座21与上述摩擦板19之间设置有碟簧22，由该碟簧22的弹性力将摩擦板19推压在上述轮毂18上。
这样，通过在驱动轴3a与凸轮构件12之间设置上述那样的扭矩限制器6，当上述夹爪构件2、2停止于开闭端或工件的把持位置等时，凸轮构件12与上述夹爪构件2、2一起停止，之后，作用于驱动轴3a的马达3的转子的惯性力通过轮毂18和摩擦板19在摩擦状态下滑动而被吸收和缓和，防止停止时的冲击损伤减速器4的齿轮等马达部件。结果，不仅电动手的耐久性大幅度提高，而且可提高夹爪构件2、2的开闭速度，提高作业效率。
另一方面，当上述夹爪构件2、2进行开闭动作时，上述轮毂18和摩擦板19由摩擦力连接，该驱动轴3a的回转确实地传递到凸轮构件12。
在图示实施例中，将上述摩擦板19固定在凸轮构件12侧，以摩擦状态接触在轮毂18侧，但也可相反地固定于轮毂18侧，与凸轮构件12侧接触。
上述位置检测机构如图2和图5所示那样，具有移动构件23，该移动构件23在安装到任一方的夹爪构件2的驱动销13的状态下配置于该夹爪构件2与凸轮构件12之间。该移动构件23由安装于上述驱动销13的基部23a、从该基部23a夹着凸轮构件12上的凸起12b地平行延伸的一对移动导向部23b、23b、及从一方的移动导向部23b延伸到侧方并且在前端具有被检测体24的安装部23c构成。该安装部23c沿着外壳1的凹部11的内面弯曲形成为大体L字状，在其前端安装有上述被检测体24，该被检测体24与形成于外壳1外周面的位置传感器25用的安装槽26相向。
上述位置传感器25形成为细长圆柱形，插入到断面为圆形的上述安装槽26内的规定位置，可由螺钉固定，由该位置传感器25和安装于上述移动构件23的被检测体24构成上述位置检测机构7。
作为上述被检测体24，在图示的实施例中使用永久磁铁，作为位置传感器25，示出了使用检测上述被检测体24即磁铁的接近的磁性接近开关，但不限于此，也可使用金属作为被检测体24，使用高频振荡式接近传感器作为位置传感器25，可使用的类型有多种。
如以上详述的那样，按照本发明的电动手，当夹爪构件停止于开闭端或工件的把持位置等时，由扭矩限制器吸收施加在马达驱动轴的惯性力，从而可确实地防止冲击对齿轮等马达部件的损伤。
权利要求
1．一种电动手，其特征在于，具有一对夹爪构件、电动马达、变换机构、及扭矩限制器；该一对夹爪构件用于把持工件并且可自由开闭；该电动马达具有回转的驱动轴；该变换机构设置在上述驱动轴与夹爪构件之间，用于将该驱动轴的回转摆动运动变换成一对夹爪构件的开闭运动，并且具有凸轮构件、一对凸轮槽、及驱动销；该凸轮构件由上述驱动轴驱动回转摆动；该一对凸轮槽形成于该凸轮构件上；该驱动销安装于各夹爪构件上、且分别与上述一对凸轮槽的一个配合，在凸轮构件的回转摆动的作用下，在该凸轮槽内朝夹爪构件的开闭方向移动；该扭矩限制器设于上述电动马达的驱动轴与凸轮构件之间，用于限制传递到该凸轮构件的驱动轴的扭矩。
2．如权利要求1所述的电动手，其特征在于上述扭矩限制器包括由摩擦力连接驱动轴与凸轮构件的摩擦装置。
3．如权利要求2所述的电动手，其特征在于上述摩擦装置包括固定于上述驱动轴的圆板形轮毂、固定于该轮毂和凸轮构件中的一方并可在摩擦状态下滑动地接触于另一方的摩擦板、及朝接触方向对该摩擦板施加弹性力的弹簧装置。
4．如权利要求3所述的电动手，其特征在于上述凸轮构件呈圆盖形，在该凸轮构件的内部以同轴状配合上述轮毂，另外，上述摩擦板呈圆环形，该摩擦板的外周部固定在上述凸轮构件的围住轮毂的环状安装面，同时，摩擦板的内周部接触在上述轮毂，并且上述弹簧装置由碟簧构成，该碟簧设置在安装于驱动轴的弹簧座与上述摩擦板之间。
全文摘要
本发明公开一种电动手,该电动手在安装于电动马达的驱动轴的凸轮构件设置有一对凸轮槽,在工件把持用一对夹爪构件设置有分别与上述凸轮槽嵌合的驱动销,由该凸轮构件和驱动销将驱动轴的回转摆动运动变换成夹爪构件的开闭运动;在上述电动马达的驱动轴与凸轮构件之间设置有扭矩限制器,该扭矩限制器具有由摩擦力将其连接的摩擦板,由该扭矩限制器限制传递到凸轮构件的驱动轴的扭矩。这样,可吸收夹爪构件停止于开闭端或工件的把持位置等时施加在马达驱动轴的惯性力,防止冲击损伤齿轮等马达部件。
文档编号B25J15/08GK1310076SQ0110493
公开日2001年8月29日 申请日期2001年2月23日 优先权日2000年2月25日
发明者高梨精二, 宫地博, 神田浩一郎 申请人:速睦喜股份有限公司