机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种机械手，属于机械技术领域。它解决了现有的机械手工作效率低且寿命短的问题。本机械手包括均沿水平方向设置的底座和呈长板状的缓冲板，缓冲板一端通过转轴与底座相铰接，且缓冲板的另一端处设有使缓冲板具有向底座方向转动趋势的弹簧；缓冲板下侧设有连接座和与该缓冲板上远离弹簧的这一端部固定的支座，缓冲板位于支座和底座之间，连接座两侧均设有手指单元，支座上固定有能驱动连接座转动并使两手指单元的位置来回交替的驱动件一，且驱动件一位于弹簧和支座之间；手指单元包括用于抓取工件的抓料机构和用于推动工件移动的推料机构。本机械手具有效率高且寿命长的优点。
【专利说明】
机械手
技术领域
[0001 ]本实用新型属于机械技术领域，涉及一种机械手。
【背景技术】
[0002]机械手是一种能够模仿人手和臂的某些动作功能，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。
[0003]现有的机械手如中国专利库公开的一种取料机械手[申请号:201510063325.9;授权公告号:CN 104669250 A]，包括手部、运动机构以及控制系统，所述控制系统通过所述运动机构驱动所述手部抓取相应工件或工具;所述手部包括夹持组件和气动手指，所述气动手指驱动所述夹持组件抓取工件或工具;所述运动机构包括旋臂、气缸、连杆以及立柱，所述气动手指通过一连接组件与所述旋臂进行枢轴连接，所述旋臂枢轴连接于所述立柱上，所述气缸包括第一气缸和第二气缸，所述第一气缸通过所述连接组件驱动手部作旋转运动，所述第二气缸通过所述连杆驱动所述旋臂作旋转运动;所述控制系统包括电磁阀、调压阀以及底板，所述电磁阀、调压阀、立柱固定于所述底板上。
[0004]上述的机械手通过气动手指驱动夹持组件来抓取工件，具有结构简单的优点。但该机械手还是存在两个问题:1、用于抓取工件的零部件只有一组，工作效率较低;2、由于整个机械手是固定在底板上的，当抓取部件受外力碰撞时，机械手只能通过其与底板的连接来承受上述的碰撞力，这样很容易造成机械手损坏或者是机械手与底板之间的连接出现松动。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种寿命长且工作效率高的机械手。
[0006]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:机械手，其特征在于，包括均沿水平方向设置的底座和呈长板状的缓冲板，缓冲板一端通过转轴与底座相铰接，且缓冲板的另一端处设有使缓冲板具有向底座方向转动趋势的弹簧;所述的缓冲板的下侧设有连接座和与该缓冲板上远离弹簧的这一端部固定的支座，所述的缓冲板位于支座和底座之间，连接座两侧均设有手指单元，所述的支座上固定有能驱动连接座转动并使两手指单元的位置来回交替的驱动件一，且驱动件一位于弹簧和支座之间；所述的手指单元包括用于抓取工件的抓料机构和用于推动工件移动的推料机构。
[0007]本机械手适用于管接头的加工，且管接头的加工可分为进料和加工这两个工位；安装时，底座与槽架相连;具体工作过程如下:两手指单元分别位于进料工位和加工工位处;其中，位于进料工位的手指单元通过其上的抓料机构抓取位于进料工位上的工件，并在驱动件一的驱动下转入加工工位，且此时，另一手指单元位于进料工位处并进行抓取工件的操作，而刚转入加工工位的手指单元在其上的推料机构的作用下将工件推入主轴处进行加工;上述的过程往复进行，直到人为关停或工件加工完毕。当手指单元受到碰撞时，缓冲板会带动手指单元克服弹簧的弹力绕转轴转动来远离碰撞源，且在转动过程中机械手通过自身的重力做功来抵消上述的碰撞力，从而对整个机械手起到较好的保护作用，以有效提高了机械手的使用寿命。
[0008]通过设置两个手指单元且两手指单元能在驱动件一的作用下位置来回交替，使本机械手能够同时进行抓料和推料步骤，有效提高了本机械手的工作效率。
[0009]在上述的机械手中，所述的底座上固定有支撑件，且弹簧的两端分别与支撑件和缓冲板相抵。
[0010]用于支撑弹簧的支撑件与底座相固定，方便了支撑件的安装，同时又有效减少支撑件与底座以及缓冲板的距离，来提高机械手的结构紧凑性，从而降低本机械手所占用的空间；同时，弹簧的两端分别与支撑件和缓冲板相抵，以提高弹簧和支撑件以及缓冲板的接触面积，使弹簧对缓冲板起到较好的支撑作用，从而提高本机械手的工作稳定性，继而使提高机械手寿命以及工作效率的目的更加稳定地实现。
[0011]在上述的机械手中，所述的支撑件为螺杆，且所述的螺杆的杆部穿过所述的缓冲板并与底座相固定，所述的弹簧套在螺杆上，且弹簧的两端分别与螺杆的头部和缓冲板的下侧面相抵。
[0012]弹簧套在螺杆上且螺杆的杆部穿过缓冲板并与底座固定，可以进一步减少弹簧、支撑件、底座和缓冲板这四个部件之间的距离，来进一步提高本机械手的结构紧凑型，从而进一步降低本机械手所占用的空间；同时，弹簧套在螺杆上，以对弹簧起到较好的支撑作用，来进一步提高弹簧对缓冲板的支撑效果，来提高本机械手工作时的稳定性，从而使提高机械手寿命以及工作效率的目的更加稳定地实现。
[0013]作为另一种方案，在上述的机械手中，所述的支撑件为呈L型的支架，该支架包括水平设置的支撑部和竖直设置的连接部，所述的连接部与底座相固定，且弹簧的两端分别与缓冲板的下侧面和支撑部相抵。
[0014]在上述的机械手中，所述的抓料机构包括与连接座固定的安装座和设于安装座上且位置正对的两个手爪，两所述的手爪之间形成一夹持口，所述的安装座上固定有用于驱动两手爪同时靠近或远离的驱动件二。
[0015]两个手爪同时靠近或远离，有效节省了用于抓取工件的时间，从而进一步提高本机械手的工作效率。同时通过两个手爪相互靠近来夹持工件，具有工作稳定好且结构简单的优点。
[0016]作为另一种方案，在上述的机械手中，所述的抓料机构包括由弹性材料制成且呈条状的夹持块，所述的夹持块弯曲形成一用于夹持工件的夹持口。
[0017]在上述的机械手中，所述的推料机构包括与安装座滑动连接的导向杆和与导向杆一端固定且与夹持口正对的顶块，所述的连接座上固定有能驱动顶块往复平移的驱动件三，顶块的运动方向与两所述的手爪的运动方向相垂直。
[0018]使用时，两手爪夹紧工件并转入到加工工位，接着手爪松开工件，然后顶块向手爪方向运动并将工件推至主轴内进行加工。
[0019]采用导向杆与夹持口正对以及驱动件三固定在连接座上，可以进一步减少机械手各零部件之间的距离，来提高机械手的结构紧凑性，从而降低机械手所占用的空间。同时，由于顶块与夹持口正对且顶块的运动方向与手爪的运动方向相垂直，以有效减少顶块推动工件移动所需经过的路径，从而减少顶块移动所需要消耗的时间，继而提高本机械手的工作效率。
[0020]在上述的机械手中，所述的安装座上还固定有金属感应开关，且金属感应开关与一报警器相连，所述的导向杆由金属材料制成，且导向杆上远离顶块的一端能够伸入或伸出金属感应开关的感应区。
[0021]机械手未推料时，导向杆位于金属感应开关的感应区内；推料时，导向杆向远离感应区方向运动并最终从感应区中完全脱出。如果推料过程结束而导向杆仍在感应区内时，报警器会报警，来提示操作者工件未推到位，以确保工件的加工精度及加工顺畅性。
[0022]作为另一种方案，在上述的机械手中，所述的推料机构包括与夹持口正对的推块和能驱动推块靠近或远离夹持口的驱动件四，所述的驱动件四与安装座相固定。
[0023]与现有技术相比，本机械手具有以下优点:
[0024]1、通过设置两个手指单元且两手指单元能在驱动件一的作用下位置来回交替，使本机械手能够同时进行抓料和推料步骤，有效提高了本机械手的工作效率。
[0025]2、当手指单元受到碰撞时，缓冲板会带动手指单元克服弹簧的弹力绕转轴转动来远离碰撞源，且在转动过程中机械手通过自身的重力做功来抵消上述的碰撞力，从而对整个机械手起到较好的保护作用，以有效提高了机械手的使用寿命。
[0026]3、用于支撑弹簧的支撑件与底座相固定，方便了支撑件的安装，同时又有效减少支撑件与底座以及缓冲板的距离，来提高机械手的结构紧凑性，从而降低本机械手所占用的空间。
【附图说明】
[0027]图1是本机械手的立体结构示意图。
[0028]图2是本机械手的前视结构示意图。
[0029]图3是本机械手的左视结构示意图。
[0030]图中，1、底座;2、缓冲板;3、弹簧;4、支座;4a、固定部;5、驱动件一;6、连接座;7、转轴;8、支撑件;9、圆盘；10、抓料机构；1a、安装座；1b、手爪；1c、驱动件二 ； 11、推料机构；11a、导向杆;11b、顶块;11c、驱动件三;12、金属感应开关。
【具体实施方式】
[0031]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0032]实施例一
[0033]如图1至图3所示，本机械手由底座1、缓冲板2、弹簧3、支座4、手指单元、驱动件一
5、连接座6等组成。
[0034]其中，如图2所示，底座I沿水平方向设置，且在实际安装时，底座I与加工中心上方的槽架相连。缓冲板2呈长板状且也沿水平方向设置。缓冲板2位于底座I下方，该缓冲板2的一端通过转轴7与底座I相铰接以使缓冲板2能绕转轴7转动。缓冲板2的另一端处设有使缓冲板2具有向底座I方向转动趋势的弹簧3，具体来说，底座I上固定有支撑件8，且弹簧3的两端分别与支撑件8和缓冲板2相抵。在本实施例中，支撑件8为螺杆，螺杆的杆部穿过缓冲板2并与底座I相固定;弹簧3套在螺杆上，且弹簧3的两端分别与螺杆的头部和缓冲板2的下侧面相抵，以确保缓冲板2始终具有向底座I方向转动的趋势。
[0035]如图1和图2所示，连接座6和支座4均设于缓冲板2下侧。其中，支座4具有竖直设置且呈块状的固定部4a，固定部4a与缓冲板2上远离弹簧3的这一端部的端面相贴靠，且该固定部4a通过螺丝与缓冲板2相固定，以确保支座4与缓冲板2连接的稳定性。连接座6呈板状且沿竖直方向设置。连接座6和支座4之间设有圆盘9，圆盘9向下并向远离连接座6的方向倾斜。连接座6的上侧开设有与圆盘9相匹配的缺口，圆盘9一端插在缺口内，且该圆盘9与连接座6相固定。支座4上固定有能驱动连接座6绕圆盘9的轴线转动的驱动件一 5，如图1所示，驱动件一不仅位于支座4和连接座6之间，也位于弹簧3和支座4之间。在本实施例中，驱动件一5为旋转气缸，且旋转气缸的活塞杆与圆盘9相固定。自然，驱动件一5也可以为电机，且此时，电机的输出轴与圆盘9相固定。
[0036]连接座6的两侧均设有手指单元，且在本实施例中，两手指单元沿缓冲板2的宽度方向分布并沿圆盘9的轴向方向对称设置。自然，在实际使用时，两手指单元的分布方向可以根据工件加工以及进料工位的位置进行调节。当驱动件一5驱动连接座6转动时，两手指单元的位置能够相互交替。
[0037]进一步说明，如图1所示，手指单元包括用于抓取工件的抓料机构10和用于推动工件移动的推料机构11。其中，如图1至图3所示，抓料机构10包括与连接座6固定的安装座1a和设于安装座1a上且位置正对的两个手爪10b。两手爪1b之间形成一夹持口，安装座1a上固定有用于驱动两手爪1b同时靠近或远离的驱动件二 10c。推料机构11包括与安装座1a滑动连接的导向杆Ila和与导向杆Ila—端固定且与夹持口正对的顶块11b，连接座6上固定有能驱动顶块Ilb往复平移的驱动件三11c，且顶块Ilb的运动方向与两手爪1b的运动方向相垂直。驱动件二1c为气动手指，且两手爪1b与同一气动手指相连；自然，驱动件二1c也可以为两个气缸，且两气缸分别与两手爪1b相连;驱动件三Ilc为气缸或油缸。
[0038]如图2所示，安装座1a上还固定有金属感应开关12，且在实际使用时，金属感应开关12与一报警器(未图示)相连。安装座1a上贯穿有与导向杆Ila正对的导向孔，导向杆Ila上未与顶块Ilb相连的一端穿过导向孔，且该端部在驱动件三Ilc的作用下能够伸入或伸出金属感应开关12的感应区。
[0039]本机械手适用于管接头的加工，且管接头的加工可分为进料和加工这两个工位；安装时，底座I与槽架相连;具体工作过程如下:两手指单元分别位于进料工位和加工工位处;其中，位于进料工位的手指单元通过其上的手爪1b抓取位于进料工位上的工件，并在驱动件一 5的驱动下转入加工工位，且此时，另一手指单元位于进料工位处并进行抓取工件的操作，而刚转入加工工位的手指单元在推块的作用下将工件推入主轴处进行加工;上述的过程往复进行，直到人为关停或工件加工完毕。如果出现当推料过程结束而导向杆Ila仍在感应区内时，报警器会报警，来提示操作者工件未推到位，以确保工件的加工精度及加工顺畅性。当手指单元受到碰撞时，缓冲板2会带动手指单元克服弹簧3的弹力绕转轴7转动来远离碰撞源，且在转动过程中机械手通过自身的重力做功来抵消上述的碰撞力，从而对整个机械手起到较好的保护作用，以有效提高了机械手的使用寿命。
[0040]实施例二
[0041]本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于:支撑件为呈L型的支架，该支架包括水平设置的支撑部和竖直设置的连接部，连接部与底座I相固定，且弹簧3的两端分别与缓冲板2的下侧面和支撑部相抵。
[0042]实施例三
[0043]本实施例三同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于:抓料机构包括由弹性材料制成且呈条状的夹持块，夹持块弯曲形成一用于夹持工件的夹持口。
[0044]实施例四
[0045]本实施例四同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于:推料机构包括与夹持口正对的推块和能驱动推块靠近或远离夹持口的驱动件四，驱动件四与安装座I Oa相固定。
[0046]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.机械手，其特征在于，包括均沿水平方向设置的底座(I)和呈长板状的缓冲板(2)，缓冲板(2)—端通过转轴(7)与底座(I)相铰接，且缓冲板(2)的另一端处设有使缓冲板(2)具有向底座(I)方向转动趋势的弹簧(3);所述的缓冲板(2)的下侧设有连接座(6)和与该缓冲板(2)上远离弹簧(3)的这一端部固定的支座(4)，所述的缓冲板(2)位于支座(4)和底座(I)之间，连接座(6)两侧均设有手指单元，所述的支座(4)上固定有能驱动连接座(6)转动并使两手指单元的位置来回交替的驱动件一 (5)，且驱动件一 (5)位于弹簧(3)和支座(4)之间；所述的手指单元包括用于抓取工件的抓料机构(10)和用于推动工件移动的推料机构(11)。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述的底座(I)上固定有支撑件(8)，且弹簧(3)的两端分别与支撑件(8)和缓冲板(2)相抵。3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述的支撑件(8)为螺杆，且所述的螺杆的杆部穿过所述的缓冲板(2)并与底座(I)相固定，所述的弹簧(3)套在螺杆上，且弹簧(3)的两端分别与螺杆的头部和缓冲板(2)的下侧面相抵。4.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述的支撑件(8)为呈L型的支架，该支架包括水平设置的支撑部和竖直设置的连接部，所述的连接部与底座(I)相固定，且弹簧(3)的两端分别与缓冲板(2)的下侧面和支撑部相抵。5.根据权利要求1或2或3或4所述的机械手，其特征在于，所述的抓料机构(10)包括与连接座(6)固定的安装座(1a)和设于安装座(1a)上且位置正对的两个手爪(10b)，两所述的手爪(1b)之间形成一夹持口，所述的安装座(1a)上固定有用于驱动两手爪(1b)同时靠近或远离的驱动件二(10c)。6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述的推料机构(11)包括与安装座(1a)滑动连接的导向杆(Ila)和与导向杆(Ila)—端固定且与夹持口正对的顶块(11b)，所述的连接座(6)上固定有能驱动顶块(Ilb)往复平移的驱动件三(11c)，顶块(Ilb)的运动方向与两所述的手爪(1b)的运动方向相垂直。7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述的安装座(1a)上还固定有金属感应开关(12)，且金属感应开关(12)与一报警器相连，所述的导向杆(Ila)由金属材料制成，且导向杆(Ila)上远离顶块(Ilb)的一端能够伸入或伸出金属感应开关(12)的感应区。
【文档编号】B25J9/00GK205521366SQ201620072454
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月25日
【发明人】王中宝, 杨帆, 颜申君
【申请人】玉环县中等职业技术学校