旋转式机械手的制作方法
【专利摘要】一种旋转式机械手，包括基板、机械手座、若干机械手指、驱动机械手指张合的张合机构及驱动机械手指旋转的旋转机构，机械手座底部形成有中空的筒体，筒体底部可旋转地装于基板上；张合机构包括设于机械手座顶面的滑轨、若干滑设于滑轨上并供机械手指相应安装于其上的滑块、分设于各滑块上的辊轮、与辊轮抵接的楔形块、顶端固定有楔形块的连接杆和直线动力源，连接杆外侧还设有平行于连接杆且与连接杆固定相连的导杆，机械手座设有供导杆插设于其中的导孔，连接杆底端与直线动力源之间通过仅传递直线动力源输出的直线运动的运动切换器连接。本实用新型可使连接杆稳定可靠地上升和下降而相应闭合和张开机械手指且不受机械手指旋转的影响。
【专利说明】旋转式机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动化机械【技术领域】，尤其涉及一种旋转式机械手。
【背景技术】
[0002]现有的机械手多为气爪，其采用高压气源作为动力，由于机械手抓取物料后往往需要旋转以便移送物料或对物料进行加工处理，而气爪连接有高压气管，在进行旋转时气管也会随之旋转，而容易造成气管缠结等问题，而若用旋转气接头则只能是单管供气。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种旋转式机械手，结构简单，且可以避免现有机械手气管缠结的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:一种旋转式机械手，包括基板、机械手座、可相对滑动地安装于所述机械手座上的若干机械手指、驱动所述若干机械手指相向或相背滑动的张合机构以及用于驱动所述若干机械手指旋转的旋转机构，所述机械手座底部向下凸伸形成中空的筒体，所述筒体底部借助于轴承及轴承座可旋转地安装于基板上的一穿孔处；所述张合机构包括设于机械手座顶面的滑轨、若干滑设于滑轨上并供所述若干机械手指相应安装于其上的滑块、分设于各滑块上的辊轮、与分设于各滑块上的辊轮相互抵接配合的楔形块、顶端固定有所述楔形块的连接杆、驱动连接杆沿轴向直线往复运动的直线动力源，所述连接杆外侧还设有平行于连接杆且与连接杆固定相连的导杆，而所述机械手座设有导孔，所述导杆插设于所述导孔中，所述连接杆的底端与直线动力源之间通过一个仅传递直线动力源输出的直线运动的运动切换器连接。
[0005]进一步地，所述旋转机构包括固定于所述机械手座的筒体中部的旋转轮以及设于基板上用于驱动所述旋转轮旋转的旋转动力源。
[0006]进一步地,所述旋转动力源为电机,其与旋转轮之间通过皮带传动机构、链条传动机构或者齿轮传动机构相互传动配合。
[0007]进一步地，所述连接杆顶端设有一载板，所述楔形块固定于载板上，所述载板在偏离连接杆中心轴的位置处设有所述导杆。
[0008]进一步地，所述两滑块的两个侧面各设有一个辊轮，而所述载板上的两端各设有一楔形块，每一楔形块的两侧面各具有一个分别与对应滑块上的辊轮抵接的斜面。
[0009]进一步地，所述张合机构还包括设于滑轨的外端部对滑块进行限位的挡块。
[0010]进一步地，所述张合机构还包括用于促使所述若干机械手指相对移近的弹性件，所述弹性件一端抵于挡块上，另一端抵于滑块上。
[0011]进一步地，所述机械手座中部设有与筒体相连通的通孔，所述连接杆穿入所述筒体内且其顶端自所述通孔伸出，且机械手座的顶面设有供容置所述载板的凹槽。
[0012]进一步地，所述基板的底面固定有安装座，所述安装座包括垂直于基板的竖板、位于竖板底端与基板底面平行且具有预定距离的安装板以及位于竖板顶端用于与基板固定连接的固定板，所述直线动力源固定于所述安装板的底面，所述运动切换器安装于竖板上并与直线动力源的输出端相连，所述连接杆的底端穿过基板伸出与所述运动切换器相连接。
[0013]进一步地，所述运动切换器包括借助于导向键可滑动地安装于竖板上供连接杆底端插入的轴套、容置于轴套内并套设固定于连接杆底端的轴承组及固设于轴套底面的底板，所述底板与所述直线动力源的输出轴固定连接且其顶面设有凸环抵接于连接杆底端的轴承组的底面上。
[0014]采用上述技术方案后，本实用新型至少具有如下有益效果:本实用新型通过在直线动力源和连接杆之间设置一个仅传递直线运动源输出的直线运动的运动切换器，可以使连接杆在控制下稳定可靠地上升和下降而相应闭合和张开机械手指实现对工件的夹紧和松开，其结构相对简单，而且不受机械手指旋转的影响。本实用新型可用于多种自动化设备，尤其是需要抓紧物料旋转的场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型旋转式机械手组合状态立体图。
[0016]图2是本实用新型旋转式机械手分解状态立体图。
[0017]图3是本实用新型旋转式机械手的剖视图。
[0018]图4是本实用新型旋转式机械手的另一剖视图，且本剖视图的剖面与图3的剖面在水平面内呈90度夹角。
【具体实施方式】
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0020]如图1至图2所示，本实用新型提供一种旋转式机械手，包括基板1、机械手座2、可相对滑动地安装于所述机械手座2上的若干机械手指3、驱动所述若干机械手指3相向或相背滑动的张合机构(图未标示)以及用于驱动所述若干机械手指3旋转的旋转机构5。
[0021]所述基板I主要用作为其他组件提供一个安装的平台。
[0022]所述机械手座2底部向下凸伸形成中空的筒体20，所述筒体20底部借助于轴承21及轴承座22可旋转地安装于基板I上的一穿孔10处。
[0023]所述张合机构包括设于机械手座2顶面的滑轨40、若干滑设于滑轨40上并供所述若干机械手指3相应安装于其上的滑块41、分设于各滑块41上的辊轮42、与分设于各滑块41上的辊轮42相互抵接配合的楔形块43、顶端固定有所述楔形块43的连接杆44、驱动连接杆44沿轴向直线往复运动的直线动力源45。在图1至图4所示的实施例中，是以设置两个机械手指3为例进行说明的，但应当可以理解的是，机械手指3的数量可以根据实际需求灵活设置，例如设置3个、4个甚至更多个。所述连接杆44的底端与直线动力源45之间通过一个仅传递直线动力源45输出的直线运动的运动切换器46连接，所述连接杆44外侧还设有平行于连接杆44且与连接杆44固定相连的导杆47，而所述机械手座2设有导孔23，所述导杆47插设于所述导孔23中从而使得机械手座2旋转时也带动连接杆44同步旋转。
[0024]所述连接杆44顶端设有一载板440，所述楔形块43固定于载板440上，所述载板440在偏尚连接杆44中心轴的位置处设有所述导杆47。
[0025]优选地，可在每一滑块41的两个侧面各设有一个辊轮42，而所述载板440上的两端各设有一楔形块43，每一楔形块43的两侧面各具有一个分别与对应滑块41上的辊轮42相抵接的斜面430。
[0026]为提高机械手的安全性和可靠性，所述张合机构还可包括设于滑轨40的外端部对滑块41进行限位的挡块48。而为使机械手指3能相对柔性地夹持工件7以避免损伤工件7，所述张合机构还可进一步包括用于促使两机械手指3相对移近的弹性件49，所述弹性件49 一端抵于挡块48上，另一端抵于滑块41上，当楔形块43上升，不再挤压辊轮42时，滑块41即在所述弹性件49的作用下相对移近，从而夹紧工件7。
[0027]为使机械手的整体结构更为紧凑，所述机械手座2中部设有与筒体20相连通的通孔(图未标示)，所述连接杆44穿入所述筒体20内且其顶端自所述通孔伸出，且机械手座2的顶面设有供容置所述载板440的凹槽25。
[0028]为安装所述直线动力源45和运动切换器46，所述基板I的底面固定有安装座12，所述安装座12包括垂直于基板I的竖板120、位于竖板120底端与基板I底面平行且相距预定距离的安装板122以及位于竖板120顶端用于与基板I固定连接的固定板124，所述直线动力源45固定于所述安装板122的底面，所述运动切换器46安装于竖板120上并与直线动力源45的输出端相连，所述连接杆44的底端穿过基板I伸出与所述运动切换器45相连接。
[0029]所述运动切换器46包括借助于导向键460可滑动地安装于竖板120上供连接杆44底端插入的轴套462、容置于轴套462内并套设固定于连接杆44底端的轴承组464及固设于轴套462底面的底板466，所述底板466与所述直线动力源45的输出轴固定连接且其顶面设有凸环467抵接于连接杆44底端的轴承组464的底面上。
[0030]所述旋转机构5包括固定于所述机械手座2的筒体20中部的旋转轮50以及设于基板I上用于驱动所述旋转轮50旋转的旋转动力源52。优选地,所述旋转动力源52可采用电机，其与旋转轮50之间通过皮带传动机构、链条传动机构或者齿轮传动机构相互传动配合，在图1至图4所示的实施例中，即选用皮带传动机构54来将旋转动力源52输出的动力传递至旋转轮50上。
[0031]本实用新型旋转式机构手的工作过程如下:机械手指3初始状态为张开状态，当需要夹持工作时，将工件7置于各机械手指3之间，再启动直线动力源45，通过运动切换器46驱动连接杆44向上升，楔形块43的斜面430不再抵压于辊轮42上，此时，滑块41即在弹性件49的作用下相向运动而移近，从而由机械手指3夹住工件，在连接杆44上升过程中，运动切换器46的底板466受直线动力源45的作用而会带动与之固定相连的轴套462沿导向键460在轴向移动，而且底板466抵顶住连接杆44底端的轴承组464而使连接杆44向上升，而由于连接杆44是穿设于机械手座2的筒体20和通孔内，连接杆44沿轴向的移动不会带动机械手座2。
[0032]当还需对机械手指3进行旋转以便于对工件3进行加工处理等操作，则启动旋转动力源52，通过相应的传动机构使固定于机械手座2的筒体20上的旋转轮50旋转，进而带动机械手座2旋转，而设置于机械手座2上的各个组件也均同步旋转，而连接杆4通过导杆47与导孔23的配合也随机械手座2同步旋转。
[0033]当需要松开工件7时，直线动力源45反向向下拉连接杆44，使连接杆44顶端的楔形块43的斜面430推压滑块41上的辊轮42，从而使各滑块41向外侧移动，安装于滑块41上的机械手指3即会相应张开而松开工件7，也可进入夹持下一个工件7的循环。
[0034]通过在直线动力源45和连接杆44之间设置一个仅传递直线运动源45输出的直线运动的运动切换器46，可以使连接杆44在控制下稳定可靠地上升和下降而相应闭合和张开机械手指3实现对工件7的夹紧和松开，其结构相对简单，而且不受机械手指3旋转的影响。
[0035]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
【权利要求】
1.一种旋转式机械手，包括基板、机械手座、可相对滑动地安装于所述机械手座上的若干机械手指、驱动所述若干机械手指相向或相背滑动的张合机构以及用于驱动所述若干机械手指旋转的旋转机构，其特征在于，所述机械手座底部向下凸伸形成中空的筒体，所述筒体底部借助于轴承及轴承座可旋转地安装于基板上的一穿孔处；所述张合机构包括设于机械手座顶面的滑轨、若干滑设于滑轨上并供所述若干机械手指相应安装于其上的滑块、分设于各滑块上的辊轮、与分设于各滑块上的辊轮相互抵接配合的楔形块、顶端固定有所述楔形块的连接杆、驱动连接杆沿轴向直线往复运动的直线动力源，所述连接杆外侧还设有平行于连接杆且与连接杆固定相连的导杆，而所述机械手座设有导孔，所述导杆插设于所述导孔中，所述连接杆的底端与直线动力源之间通过一个仅传递直线动力源输出的直线运动的运动切换器连接。
2.如权利要求1所述的旋转式机械手，其特征在于，所述旋转机构包括固定于所述机械手座的筒体中部的旋转轮以及设于基板上用于驱动所述旋转轮旋转的旋转动力源。
3.如权利要求2所述的旋转式机械手，其特征在于，所述旋转动力源可为电机或其它动力装置，其与旋转轮之间通过皮带传动机构、链条传动机构或者齿轮传动机构相互传动配合。
4.如权利要求1所述的旋转式机械手，其特征在于，所述连接杆顶端设有一载板，所述楔形块固定于载板上，所述载板在偏离连接杆中心轴的位置处设有所述导杆。
5.如权利要求4所述的旋转式机械手，其特征在于，所述两滑块的两个侧面各设有一个辊轮，而所述载板上的两端各设有一楔形块，每一楔形块的两侧面各具有一个分别与对应滑块上的辊轮抵接的斜面。
6.如权利要求1所述的旋转式机械手，其特征在于，所述张合机构还包括设于滑轨的外端部对滑块进行限位的挡块。
7.如权利要求6所述的旋转式机械手，其特征在于，所述张合机构还包括用于促使所述若干机械手指相对移近的弹性件，所述弹性件一端抵于挡块上，另一端抵于滑块上。
8.如权利要求4所述的旋转式机械手，其特征在于，所述机械手座中部设有与筒体相连通的通孔，所述连接杆穿入所述筒体内且其顶端自所述通孔伸出，且机械手座的顶面设有供容置所述载板的凹槽。
9.如权利要求1所述的旋转式机械手，其特征在于，所述基板的底面固定有安装座，所述安装座包括垂直于基板的竖板、位于竖板底端与基板底面平行且具有预定距离的安装板以及位于竖板顶端用于与基板固定连接的固定板，所述直线动力源固定于所述安装板的底面，所述运动切换器安装于竖板上并与直线动力源的输出端相连，所述连接杆的底端穿过基板伸出与所述运动切换器相连接。
10.如权利要求9所述的旋转式机械手，其特征在于，所述运动切换器包括借助于导向键可滑动地安装于竖板上供连接杆底端插入的轴套、容置于轴套内并套设固定于连接杆底端的轴承组及固设于轴套底面的底板，所述底板与所述直线动力源的输出轴固定连接且其顶面设有凸环抵接于连接杆底端的轴承组的底面上。
【文档编号】B25J19/00GK203993910SQ201420430413
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】杨智军, 万里溪 申请人:深圳市汉匠自动化科技有限公司