弧面凸轮和共轭凸轮配合驱动型机械手的制作方法

本实用新型涉及一种机械传动机械手，具体涉及一种弧面凸轮和共轭凸轮配合驱动型机械手。

背景技术：

机械手可以完成诸如拾取、搬运和升降等动作，代替人类的繁重劳动实现生产的机械化和自动化，大大提高生产效率，同时还能在有害环境下工作，代替人工从而保护人类安全，所以机械手在自动化工业中的应用十分广泛。现有的机械手多是气动机械手，通过升降汽缸和直线运动完成相关动作，安装灵活便捷。但气动机械手电气零部件多，复杂的电气控制系统对于较为简单的重复性动作而言，成本偏高。另外气动机械手的精度较低，加速度和速度很难精确控制，尤其在停机时动作生硬、冲击振动大，所以只能适用于运动周期大于3秒，工件速度高于20件/分的场合，使用较为受限。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种弧面凸轮和共轭凸轮配合驱动型机械手，通过机械机构实现上下升降和左右进退直线运动，使用寿命长、工作速度快，具有结构简单、成本低，工作过程平稳可靠的特点。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

弧面凸轮和共轭凸轮配合驱动型机械手，包括凸轮轴、弧面凸轮、共轭凸轮、机械手以及升降杆；

凸轮轴固定在箱体机架上，弧面凸轮、共轭凸轮分别与凸轮轴固定连接，弧面凸轮与摆动盘滑动连接，升降杆安装在与凸轮轴平行设置的滑轨中，升降杆上开设有滚子滑槽，滚子滑槽延伸方向与凸轮轴垂直，摆动杆一端与摆动盘固连、另一端通过滚子滑块与升降杆的滚子滑槽滑动连接，机械手与升降杆固定连接，弧面凸轮设置有两种方向轨迹，弧面凸轮转动将从动件摆动盘的周期性摆动转化为升降杆沿凸轮轴轴向的往复直线运动，实现机械手的升降动作；

所述共轭凸轮与摆臂部件连接，带动摆臂部件摆动，摆臂部件与连动杆和从动杆构成曲柄机构，从动杆安装在与凸轮轴位置垂直设置的滑轨中，从动杆上设有与凸轮轴平行的短滑轨，滑块安装在短滑轨上，机械手与滑块固定连接，将摆臂部件的周期性摆动转化为从动杆沿凸轮轴径向的往复直线运动，带动机械手实现周期性进退动作。

进一步，所述升降杆为L型，滚子滑槽开设在L型升降杆与凸轮轴垂直的一段上，L型升降杆与凸轮轴平行的一段安转在滑轨中。

进一步，所述从动杆为门型结构，门型结构安装在两侧的滑轨中，短滑轨设置在门型结构内，滑块安装在短滑轨上在门型结构内。

进一步，所述弧面凸轮的摆动段圆周角与共轭凸轮的停歇段圆周角相同，且两段的运动循环起始点在同一圆周位置上；弧面凸轮的停歇段圆周角与共轭凸轮的运动段圆周角相等，两段的运动循环起始点也在同一圆周位置上。

本实用新型的弧面凸轮和共轭凸轮配合驱动型机械手，包括凸轮轴、布置在凸轮轴上的弧面凸轮、共轭凸轮，其中弧面凸轮与摆动盘滑动连接，摆动杆一端与摆动盘固连，一端又通过滚子滑块与升降杆的滚子滑槽滑动连接，升降杆又与竖直布置的滑轨滑动连接，这样就把摆动盘的周期性摆动转化为升降杆的直线运动，从而实现机械手的升降；另外，共轭凸轮则通过摆臂部件、连动杆、从动杆、滑轨构成一个曲柄滑块机构，带动机械手实现左右进退往复运动。

协调机械手的升降与左右周期性动作，保证弧面凸轮与共轭凸轮的运动循环起始点在同一圆周位置上，且弧面凸轮停歇段运动角等于共轭凸轮动程段运动角，反之亦然。同时机械手的后部又分别与从动杆上下滑动连接、与升降杆的轴孔同轴连接，这样就使机械手实现了升降进退的周期性直线动作。

附图说明

图1为本实用新型实际应用布置的三维图

图2为本实用新型的轴测图

其中：1-凸轮轴，2-弧面凸轮，3-共轭凸轮，4-摆臂部件，5-连动杆，6-从动杆，7-滑轨，8-滑块，9-机械手，10-升降杆，11-滚子滑块，12-摆动杆，13-摆动盘。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

如图1～2所示，一种弧面凸轮与共轭凸轮配合驱动型机械手，凸轮轴1固定在箱体机架上，弧面凸轮2、共轭凸轮3分别与凸轮轴1固定连接，弧面凸轮2与一个摆动盘13滑动连接，摆动杆12一端与摆动盘13固连，一端通过滚子滑块11与升降杆10的滚子滑槽滑动连接。

升降杆10又与竖直布置的滑轨7滑动连接，从而将弧面凸轮2从动件摆动盘13的周期性摆动转化为升降杆10的往复直线运动。

由于机械手9后部的轴与升降杆10上端的轴孔同轴配合，从而在升降杆往复直线运动时，实现机械手的升降动作。

所述共轭凸轮3带动摆臂部件4摆动，摆臂部件4又与连动杆5、从动杆6、水平布置的滑轨7构成曲柄滑块机构，将摆臂部件4的周期性摆动转化为从动杆6的往复直线运动。

在从动杆6上设有滑轨，如附图所示，布置在从动杆滑轨上的滑块8与机械手9的后端固定连接，那么从动杆的左右往复直线运动就带动机械手实现周期性进退动作。

升降杆10为L型，滚子滑槽开设在L型升降杆10与凸轮轴1垂直的一段上，L型升降杆10与凸轮轴1平行的一段安转在滑轨7中。

从动杆6为门型结构，门型结构安装在两侧的滑轨7中，短滑轨设置在门型结构内，滑块8安装在短滑轨上在门型结构内。

设计时弧面凸轮的摆动段圆周角与共轭凸轮的停歇段圆周角相同，且两段的运动循环起始点在同一圆周位置上；弧面凸轮的停歇段圆周角与共轭凸轮的运动段圆周角相等，两段的运动循环起始点也在同一圆周位置上。

从动杆6上滑轨滑块的设计，避免了升降直线运动与进退直线运动可能的冲突，实现机械手的升降与进退周期性动作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。