专利名称：机械手的水平角度旋转机构的制作方法
技术领域：
本发明属于机械手技术领域，具体涉及一种机械手的水平角度旋转机构。
背景技术：
机械手的概念是人们所公知的，具有能模仿人的手爪和手臂完成某些动作的功能，是用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，它可以代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。特别是由于能在有害作业环境下工作而藉以保护人身安全，因而被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工乃至原子能等领域。机械手主要由手部(业界习惯称手爪)和运动机构组成。手部是用以抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和动作要求而有各种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等等。如业界所知，机械手具有工装夹具的属性，因为工装夹具是用于在某种产品的制造和/或后续工序过程中对工件进行定位、夹取、转移并且释放而藉以达到一定工艺要求的特别的装备，并且还通常需要在工件加工过程中满足无干涉现象、操作方便并且结构简单等要求。因此，由于机械手具有针对某种应用环境和特定产品使用的专属的特点，从而使通用化程度极低，往往由产品(工件)的生产厂商以自行设计的方式制造。以应用于注塑行业的机械手为例，不仅要求其能够可靠地夹取(抓取)注塑成型后的产品，而且还要求其在夹取产品时避免对注塑机的模具产生影响，例如触碰模具。同样，当其将产品取出模具时也不应触碰模具，并且还要求将产品在移出模具后转移到所需的位置。可见，若要保障机械手将产品夹住并且转移至所需的位置，则必需有合理的旋转机构支持。然而在已公开的中国专利文献中尚未见诸有结构简练、旋转角度可控并且可调的机械手的水平角度旋转机构的技术启示。为此，本申请人作了有益设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种有助于体现结构简练而藉以方便制造与装配和有利于实现旋转角度调节与控制而藉以保障使用要求的机械手的水平角度旋转机构。本发明的任务是这样来完成的，一种机械手的水平角度旋转机构，所述的机械手包括一机械手手臂和滑杆座，所述的水平角度旋转机构包括构成有一缸腔的一缸座，该缸座位于所述的机械手手臂与滑杆座之间，并且与滑杆座固定连接，在缸座的长度方向的一侧的一端开设有一第一配接孔，而另一端开设有一第二配接孔，第一、第二配接孔均与所述的缸腔相通，并且在缸座上还开设有一自缸座的一侧贯通至另一侧的齿轮轴孔，该齿轮轴孔对应于缸腔的长度方向的居中位置并且既与缸腔相通又与缸腔形成十字形的交叉关系；一活塞，该活塞设置在所述的缸腔内，并且在该活塞的长度方向的一侧的壁体上构成有齿条，所述的第一配接孔对应于活塞的一端端部，而所述的第二配接孔对应于活塞的另一端端部；一齿轮轴，该齿轮轴转动地穿置在所述的齿轮轴孔内，并且该齿轮轴朝向所述机械手手臂的一端探出齿轮轴孔与机械手手臂固定连接，而且齿轮轴的另一端构成有齿轮，该齿轮位于缸腔内并且与所述的齿条相啮合；一活塞位置调节螺钉，该活塞位置调节螺钉在对应于所述缸腔的一端与所述活塞相配合。在本发明的一个具体的实施例中，在所述缸座上并且在对应于所述缸腔的一端的位置固定有一第一缸盖，而在对应于缸腔的另一端的位置固定有一第二缸盖，其中，第一缸盖朝向所述活塞的一侧构成有一螺钉配合座，在该螺钉配合座的长度方向的中央位置设有一螺钉孔，该螺钉孔与第一缸盖相通，所述的活塞位置调节螺钉与螺钉孔相配合，其中活塞位置调节螺钉朝向活塞的一端伸展到螺钉配合座外与活塞相接触，而活塞位置调节螺钉的另一端探出所述的第一缸盖。 在本发明的另一个具体的实施例中，在所述的缸座上并且在对应于所述缸腔的一端端口的位置开设有一第一限位件槽，而在对应于缸腔的另一端端口的位置开设有一第二限位件槽，在第一限位件槽内设置有一用于对所述第一缸盖限位的第一限位件，而在第二限位件槽内设置有一用于对所述第二缸盖限位的第二限位件。在本发明的又一个具体的实施例中，所述的第一限位件和所述的第二限位件为卡簧。在本发明的再一个具体的实施例中，在所述的第一缸盖朝向所述缸腔的一侧设置有一第一密封圈，在所述的第二缸盖朝向缸腔的一侧设置有一第二密封圈。 在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的第一、第二密封圈均为橡胶圈。在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的活塞朝向所述第一缸盖的一端构成有一螺钉配合座腔，所述的螺钉配合座探入到该螺钉配合座腔内，所述的活塞位置调节螺钉与螺钉配合座腔的腔底壁接触。在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述活塞的两端各设置有一橡胶密封圈。在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的活塞位置调节螺钉探出所述第一缸盖的所述另一端构成有一个六角头。在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述齿轮轴孔的朝向所述滑杆座的一端的孔口部位开设有一卡簧槽，在该卡簧槽内设置有一卡簧。本发明提供的技术方案的效果在于其一，整体结构简练，不仅可以方便制造，而且可以快捷装配；其二，由活塞的左右运动而带动齿轮，进而由齿轮使齿轮轴旋转，最终由齿轮轴带动机械手手臂转动；其三，由于活塞运动的幅度可由活塞位置调节螺钉控制，从而使齿轮轴的水平旋转角度控制，最终使机械手手臂的旋转角度得以控制。
图I为本发明的实施例结构图。图2为本发明的应用例示意图。
具体实施例方式为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。实施例
请参见图1，给出了机械手的机械手手臂I和滑杆座2，而用于使机械手手臂I旋转的水平角度旋转机构位于机械手手臂I与滑杆座2之间。优选而非限于的水平角度旋转机构包括缸座3、活塞 4、齿轮轴5和活塞位置调节螺钉6，缸座3也可称为缸体(以下同)通过其上开设的固定螺钉孔39并且用固定螺钉391与前述的滑杆座2固定。该缸座3的长度方向加工有缸腔31，在缸腔31的一端即图示位置状态的左端配设有一第一缸盖35，而另一端即图示位置状态的右端配设有一第二缸盖36，并且在缸腔31的左端的端口部位开设有一第一限位件槽37，而在右端的端口部位开设有一第二限位件槽38，当第一缸盖35安装或称设置完毕后将第一限位件371置入到第一限位件槽37内，同例，在第二缸盖36设置完毕后将第二限位件381置入于第二限位件槽38内，藉由第一限位件371对第一缸盖35限位，由第二限位件381对第二缸盖36限定。优选地，第一、第二限位件371、381均为卡簧。进而，在第一缸盖35朝向缸腔31的一侧设有一由橡胶圈充任的第一密封圈352，同样，在第二缸盖36朝向缸腔31的一侧设置有一由橡胶圈充任的或称担当的第二密封圈361。在缸座3的长度方向的一侧的一端(图示左端)设置有一第一配接孔32，而另一端(即图示右端)设置有一第二配接孔33，该第一、第二配接孔32、33均与缸腔31相通。具体地讲，第一、第二配接孔32、33上各配设配接头，而配接头与气源装置管路连接，以便由气源装置如空气压缩机或类似的器械向缸腔31内提供压力空气，以便使下面还要详述的活塞4在缸腔31内或向左或向右移动。当然，也可以采用液压方式使活塞4在缸腔31内移动。又，在缸座3上还开设有一自缸座3的一侧即图示位置状态朝向滑杆座2的一侧贯通至另一侧即图示位置状态朝向机械手手臂I的一侧的一齿轮轴孔34，该齿轮轴孔34与缸腔31的长度方向的居中部位相对应，并且与缸腔31之间形成十字形的交叉关系。在齿轮轴孔34朝向滑杆座2的一侧的孔口部位设有一卡簧槽341，并且在该卡簧槽341内嵌设卡簧3411。由图I所示，前述的第一盖缸35朝向缸腔31的一侧构成有一犹如柱塞状的螺钉配合座351，在该螺钉配合座351的长度方向开设有一螺钉孔3511，并且该螺钉孔3511还贯通第一缸盖35。前述的活塞4置入于缸腔31内，在该活塞4的两端各设置有一用于与缸腔31的腔壁密封的橡胶密封圈43，并且在活塞4的长度方向的一侧的壁体上加工有齿条41。此外，在活塞4朝向前述的第一缸盖35的一端构成有一螺钉配合座腔42，前述的螺钉配合座351探入该螺钉配合座腔42内。依据公知常识，只有在活塞4设置于缸腔31内后，才将第一、第二缸盖35、36设置到缸腔31的两端，接着将前述的第一、第二限位件371、381分别嵌入第一、第二限位件槽37、38内。前述的齿轮轴5的两端转动地支承于齿轮轴孔34内，并且该齿轮轴5朝向机械手手臂I的一端即图I所示位置状态的下端探出齿轮轴孔34与机械手手臂I固定连接，而齿轮轴5的另一端即朝向滑杆座2的一端构成有一齿轮51,该齿轮51与前述的齿条41相哨合，并且该齿轮51位于缸腔31内。由图所示，齿轮轴5的两端通过轴座圈52而转动地支承在齿轮轴孔34上。同样依据公知常识，只有在齿轮轴5安装结束后，再将卡簧3411置入于卡簧槽241内。对齿轮轴5朝向机械手手臂I的一端的位限是通过等效于卡簧3411的卡簧卡置于齿轮轴5上的齿轮轴卡簧槽53予以限位。前述的活塞位置调节螺钉6旋配在前述的螺钉孔3511内，并且该活塞位置调节螺钉6朝向活塞4的一端探出螺钉孔3511而抵挡在活塞4的螺钉配合座腔42的腔底壁上，而活塞位置调节螺钉6的另一端位于第一缸盖35外并且构成有一个六角头61。以目前图I所示的位置状态为例，当由活塞位置调节螺钉6将活塞4朝着第二缸 盖36的方向位移调节时，则活塞4左右移动的幅度变小，带动齿轮51旋转的角度也相应变小，机械手手臂I的旋转角度也变小，反之亦然。应用例
请见图2并且继续结合图1，图2给出了一用于与滑杆座2连接的滑杆7，该滑杆7滑动地配设在滑杆导座71上，而滑杆导座71滑动地配设在横臂711的一对导轨7111上。此外还给出了一设置在滑杆导座71上的一作用缸8，该作用缸8的作用缸柱81与前述滑杆座2连接。作用缸8既可以是气缸，也可以是油缸，本应用例择用气缸。在动力传动装置的作用下可使滑杆导座71沿着一对导轨7111在横臂711 (也可称横梁)上横向移动，而在作用缸8的工作下可使滑杆座2上下运动，并且同时由滑杆座2带动前述的缸座3上下运动，由于机械手手臂I与齿轮轴5固定连接，因此机械手手臂I也上下运动。图2中示意的设置在机械手手臂I上的手爪11用于夹住工件并在设定的位置(工位)释放。当要使机械手手臂I连同手爪11以水平状态转动角度时，那么可由前述的第一、第二配接孔32、33交替地进、出气，使活塞4向左、右移动，同时经齿条41与齿轮51的啮合关系而带动齿轮轴5顺时针或逆时针旋转，从而由齿轮轴5使机械手手臂I按照规定的工艺要求在顺时针与逆时针之间交替旋转，使由手爪11夹持的工件从一个工位转移至另一个工位并且释放。
权利要求
1.一种机械手的水平角度旋转机构，所述的机械手包括一机械手手臂(I)和滑杆座(2)，其特征在于所述的水平角度旋转机构包括构成有一缸腔(31)的一缸座(3)，该缸座(3)位于所述的机械手手臂(I)与滑杆座(2)之间，并且与滑杆座(2)固定连接，在缸座(3)的长度方向的一侧的一端开设有一第一配接孔(32)，而另一端开设有一第二配接孔(33)，第一、第二配接孔(32、33)均与所述的缸腔(31)相通，并且在缸座(3)上还开设有一自缸座(3)的一侧贯通至另一侧的齿轮轴孔(34)，该齿轮轴孔(34)对应于缸腔(31)的长度方向的居中位置并且既与缸腔(31)相通又与缸腔(31)形成十字形的交叉关系；一活塞(4)，该活塞(4)设置在所述的缸腔(31)内，并且在该活塞(4)的长度方向的一侧的壁体上构成有齿条(41)，所述的第一配接孔(32)对应于活塞(4)的一端端部，而所述的第二配接孔(33)对应于活塞(4)的另一端端部；一齿轮轴(5)，该齿轮轴(5)转动地穿置在所述的齿轮轴孔(34)内，并且该齿轮轴(5)朝向所述机械手手臂(I)的一端探出齿轮轴孔(34)与机械手手臂(I)固定连接，而且齿轮轴(5)的另一端构成有齿轮(51)，该齿轮(51)位于缸腔(31)内并且与所述的齿条(41)相啮合；一活塞位置调节螺钉￠)，该活塞位置调节螺钉(6)在对应于所述缸腔(31)的一端与所述活塞(4)相配合。
2.根据权利要求I所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于在所述缸座(3)上并且在对应于所述缸腔(31)的一端的位置固定有一第一缸盖(35)，而在对应于缸腔(31)的另一端的位置固定有一第二缸盖(36),其中，第一缸盖(35)朝向所述活塞(4)的一侧构成有一螺钉配合座(351)，在该螺钉配合座(351)的长度方向的中央位置设有一螺钉孔(3511)，该螺钉孔(3511)与第一缸盖(35)相通，所述的活塞位置调节螺钉￠)与螺钉孔(3511)相配合，其中活塞位置调节螺钉(6)朝向活塞(4)的一端伸展到螺钉配合座(351)外与活塞(4)相接触，而活塞位置调节螺钉￠)的另一端探出所述的第一缸盖(35)。
3.根据权利要求2所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于在所述的缸座(3)上并且在对应于所述缸腔(31)的一端端口的位置开设有一第一限位件槽(37)，而在对应于缸腔(31)的另一端端口的位置开设有一第二限位件槽(38)，在第一限位件槽(37)内设置有一用于对所述第一缸盖(35)限位的第一限位件(371)，而在第二限位件槽(38)内设置有一用于对所述第二缸盖(36)限位的第二限位件(381)。
4.根据权利要求3所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于所述的第一限位件(371)和所述的第二限位件(381)为卡簧。
5.根据权利要求2所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于在所述的第一缸盖(35)朝向所述缸腔(31)的一侧设置有一第一密封圈(352)，在所述的第二缸盖(36)朝向缸腔(31)的一侧设置有一第二密封圈(361)。
6.根据权利要求5所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于所述的第一、第二密封圈(352、361)均为橡胶圈。
7.根据权利要求2所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于所述的活塞(4)朝向所述第一缸盖(35)的一端构成有一螺钉配合座腔(42)，所述的螺钉配合座(351)探入到该螺钉配合座腔(42)内，所述的活塞位置调节螺钉(6)与螺钉配合座腔(42)的腔底壁接触。
8.根据权利要求I或2或7所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于在所述活塞(4)的两端各设置有一橡胶密封圈(43)。
9.根据权利要求2所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于所述的活塞位置调节螺钉(6)探出所述第一缸盖(35)的所述另一端构成有一个六角头(61)。
10.根据权利要求I所述的机械手的水平角度旋转机构，其特征在于所述齿轮轴孔(34)的朝向所述滑杆座(2)的一端的孔口部位开设有一卡簧槽(341)，在该卡簧槽(341)内设置有一卡簧(3411)。
全文摘要
一种机械手的水平角度旋转机构，属于机械手技术领域。机械手包括机械手手臂和滑杆座，水平角度旋转机构包括构成有缸腔的缸座，在缸座的一侧的一端开设第一配接孔，另一端开设第二配接孔，在缸座上还开设齿轮轴孔；活塞，设置在缸腔内，在活塞的一侧的壁体上构成有齿条；齿轮轴，穿置在齿轮轴孔内，并且该齿轮轴朝向机械手手臂的一端探出齿轮轴孔与机械手手臂固定连接，而且齿轮轴的另一端构成有齿轮，该齿轮位于缸腔内并且与齿条相啮合；活塞位置调节螺钉，在对应于缸腔的一端与活塞相配合。优点结构简练，方便制造，装配快捷；由齿轮轴带动机械手手臂转动；使机械手手臂的旋转角度得以控制。
文档编号B25J9/02GK102626929SQ201210098858
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者朱建惠 申请人:常熟市惠一机电有限公司