一种智能制造的机械配件组装用机械手的制作方法

1.本发明实施例涉及机械加工设备技术领域，具体是一种智能制造的机械配件组装用机械手。


背景技术：

2.传统的能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，机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而被广泛应用。
3.市场上的机械手在使用过程中虽然能够将机械配件从配件供给线转移到组装传送线上，然而，传统技术的机械手在转移机械配件时，其往往都是需要一个完整的行程把机械配件进行转移，即机械手从配件供给线上抓取机械配件后，需要完成一个完整的行程将机械配件放到组装传送线上，而且需要再次转移下一个机械配件时，机械手还需返回原处，这样一来，导致机械配件的转移效率比较低，降低了现有机械手在转移机械配件时的实用性。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种智能制造的机械配件组装用机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种智能制造的机械配件组装用机械手，包括底座；所述底座的中部上表面固定设置有固定隔板，所述固定隔板上开设有窗口；所述窗口内设置有调高组件；所述调高组件包括转动设置在所述窗口内的调高丝杆，所述窗口内还上下滑动设置有调高滑块，所述调高滑块通过螺纹连接方式套设于所述调高丝杆上；所述窗口的顶部固定安装有固定顶座；所述固定隔板的顶部设置有用于驱动所述调高丝杆旋转的第一正反转伺服电机；所述调高组件包括的调高滑块与升降横梁的中部固定连接；所述固定顶座的一侧设置有第一水平调节组件，第一水平调节组件用于调整取料机构在水平方向上所处的位置，所述固定顶座的另一侧设置有第二水平调节组件，第二水平调节组件用于调整第二夹持组件所处的水平位置；所述第一水平调节组件与所述调高丝杆之间通过齿轮啮合方式传动连接；所述第一水平调节组件与所述升降横梁的一侧联动；所述第二水平调节组件与所述调高丝杆之间通过齿轮啮合方式传动连接；所述第二水平调节组件与所述升降横梁的另一侧联动。
6.作为本发明实施例进一步的方案：所述固定隔板的顶部开设有驱动腔，所述第一
正反转伺服电机安装在所述驱动腔内，所述驱动腔的一侧开设有维修窗口，方便对驱动腔内的第一正反转伺服电机进行检修，所述驱动腔的另一侧均布开设有若干散热通孔，从而保证驱动腔内的空气流动，保证对第一正反转伺服电机的通风散热；所述驱动腔的底部还设置有对所述第一正反转伺服电机进行支撑的减震橡胶垫，以对运行过程中的第一正反转伺服电机起到减震降噪的效果。
7.作为本发明实施例进一步的方案：所述固定顶座的两侧下表面均开设有第一顶槽，所述第一水平调节组件包括转动设于其中一个所述第一顶槽内的第一转动丝杆，所述第一水平调节组件还包括通过螺纹连接方式套设于所述第一转动丝杆上的第一滑动块，因此，根据第一转动丝杆的旋转方向，能够调整第一滑动块所处的水平位置。
8.作为本发明实施例进一步的方案：所述固定顶座的中部开设有联动腔，所述第一转动丝杆的一端转动延伸至所述联动腔内，且位于所述联动腔内第一转动丝杆的端部固定安装有第二从动锥齿轮，位于所述联动腔内的调高丝杆上固定套设有主动锥齿轮，所述第二从动锥齿轮与所述主动锥齿轮的一侧相啮合，因此，在利用第一正反转伺服电机驱动调高丝杆旋转时，在主动锥齿轮与第二从动锥齿轮的相互啮合联动作用下，能够带动第一转动丝杆旋转。
9.作为本发明实施例进一步的方案：所述第一转动丝杆的下表面固定连接设置有第一导向柱，所述第一导向柱内上下滑动设置有第二升降块，所述第二升降块上转动贯穿设置有第二导柱，与所述第一水平调节组件同侧的所述升降横梁上开设有第二条形通道，所述第二导柱支撑滑动设于所述第二条形通道内，所述第二夹持组件与所述第二升降块之间通过第二支柱固定连接。
10.作为本发明实施例进一步的方案：所述第二水平调节组件包括转动设于另一个所述第一顶槽内的第二转动丝杆，所述第二水平调节组件还包括通过螺纹连接方式套设于所述第二转动丝杆上的第二滑动块，因此，根据第二转动丝杆的旋转方向，能够调整第二滑动块所处的水平位置。
11.作为本发明实施例进一步的方案：所述第二转动丝杆的一端转动延伸至所述联动腔内，位于所述联动腔内的第二转动丝杆端部安装有第一从动锥齿轮，所述第一从动锥齿轮与所主动锥齿轮的另一侧相啮合，因此，当调高丝杆旋转时，第二转动丝杆与第一转动丝杆的旋转方向相反。
12.作为本发明实施例进一步的方案：所述第二滑动块的下表面固定连接设置有第二导向柱，所述第二导向柱内上下滑动设置有第一升降块，所述第一升降块上转动贯穿设置有第一导柱，与所述第二水平调节组件同侧的所述升降横梁上开设有第一条形通道，所述第一导柱支撑滑动设于所述第一条形通道内，所述取料机构安装在第一支柱的底端，所述第一支柱的顶端与所述第一升降块固定连接。
13.作为本发明实施例进一步的方案：所述取料机构包括第一夹持组件，所述第一夹持组件固定安装在旋转盘的一侧下表面，所述旋转盘同轴转动设置在取料机构上，所述取料机构的一侧安装有用于驱动所述旋转盘旋转的伺服电机。
14.作为本发明实施例进一步的方案：所述取料机构上开设有螺纹槽，所述第一支柱的底部外圈开设有外螺纹，所述第一支柱的底部通过外螺纹螺纹连接旋入所述螺纹槽内，因此，通过将取料机构相对于第一支柱进行旋转，能够调整旋转盘相对于第一支柱所处的
高度位置。
15.作为本发明实施例进一步的方案：所述第一转动丝杆与所述第二转动丝杆的螺纹旋向相同；当第一滑动块与第二滑动块之间相互靠近时，旋转的调高丝杆使得调高滑块向上运动当第一滑动块与第二滑动块之间相互远离时，旋转的调高丝杆使得调高滑块向下运动。
16.与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：取料机构与第二夹持组件相向而行时，向上运动的调高滑块能够带动升降横梁向上运动，向上运动的升降横梁能够带动取料机构和第二夹持组件均向上运动，从而实现在取料机构和第二夹持组件相向而行的同时能够向上运动，在取料机构和第二夹持组件相向而行至最近距离时，控制取料机构的第一夹持组件对机械配件的另一侧的侧壁进行夹取，此时控制第二夹持组件对机械配件进行松脱，从而实现将第二夹持组件上的机械配件转移到第一夹持组件上的过程，然后利用第一正反转伺服电机使得第一导向柱与第二导向柱背向而行，实现取料机构与第二夹持组件背向而行的同时能够向下运动的效果，从而使得转移到第一夹持组件上的机械配件被放到组装传送线上的同时，第二夹持组件能够继续的对配件供给线上的机械配件进行夹取，因而，能够更为快速的实现将配件供给线上的机械配件转运到组装传送线上的效果，机械配件的转移效率更高。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
18.图1为本发明实施例智能制造的机械配件组装用机械手的结构示意图。
19.图2为图1中a部分的放大结构示意图。
20.图3为本发明实施例提供的智能制造的机械配件组装用机械手中升降横梁与升降块的配合示意图。
21.图4为本发明实施例智能制造的机械配件组装用机械手中水平调节组件的局部图。
22.图5为本发明实施例智能制造的机械配件组装用机械手中固定隔板的主视图。
23.图6为本发明实施例智能制造的机械配件组装用机械手中角度调节组件的结构图。
24.图7为本发明实施例智能制造的机械配件组装用机械手中角度调节组件的局部图。
25.图8为本发明实施例智能制造的机械配件组装用机械手中夹持组件的立体结构图。
26.图中：100
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底座；200
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传送组件，201
‑
配件供给线，202
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组装传送线；300
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固定顶座，301
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第一顶槽，302
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第一滑动块，303
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第一转动丝杆，304
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第一导向柱，305
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第二导向柱，306
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第一导轨槽，307
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第二转动丝杆，308
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第二滑动块，309
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固定架，310
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联动腔，311
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第一从动锥齿轮，312
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第二从动锥齿轮；
400
‑
固定隔板，401
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窗口，402
‑
第二导轨槽，403
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驱动腔，404
‑
维修窗口，405
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散热通孔，406
‑
减震橡胶垫；500
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调高丝杆，501
‑
调高滑块，502
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第二导向块，503
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第一正反转伺服电机，504
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主动锥齿轮；600
‑
升降横梁，601
‑
第一条形通道，602
‑
第一升降块，603
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第一导柱，604
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第一导向块，605
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第二升降块，606
‑
第二导柱，607
‑
第二条形通道；700
‑
取料机构，701
‑
第一支柱，702
‑
外螺纹，703
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伺服电机，704
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螺纹槽，705
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主动齿轮，706
‑
从动齿环，707
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旋转盘，708
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第一夹持组件；800
‑
第二夹持组件，801
‑
夹持座，802
‑
调节腔，803
‑
调节块，804
‑
第二正反转伺服电机，805
‑
夹持板，806
‑
调节丝杆，807
‑
第二支柱；900
‑
机械配件。
具体实施方式
27.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.如图1所示，在本发明提供的一个优选实施方式中，一种智能制造的机械配件组装用机械手，所述机械手包括底座100，所述底座100上表面设置有传送组件200，所述传送组件200包括配件供给线201和组装传送线202，可以理解的是，本发明实施例通过配件供给线201将需要进行组装的机械配件900输送至指定位置，通过本发明实施例提供的机械手将配件供给线201上的机械配件900转运至组装传送线202上进行进一步的组装。
29.进一步的，如图1和图5所示，在本发明提供的优选实施方式中，所述底座100的中部上表面固定设置有固定隔板400，所述配件供给线201和所述组装传送线202分别位于所述固定隔板400的两侧，且所述固定隔板400上开设有窗口401，具体的，配件供给线201上的机械配件900通过机械手转运至组装传送线202上的过程中，需要穿过窗口401。
30.在具体实现中，配件供给线201和组装传送线202的结构相同，均属于现有技术，即均采用在能够转动的辊筒上绕设有输送带，并通过电机驱动其中一个辊筒旋转，进而使得输送带运转，从而达到物料的供给或者物料的传送效果，具体不做赘述。
31.请继续参阅图1、图3和图5，在本发明提供的一个实施例中，所述窗口401内设置有调高组件，所述调高组件包括转动设置在所述窗口401内的调高丝杆500，所述窗口401内还上下滑动设置有调高滑块501，所述调高滑块501通过螺纹连接方式套设于所述调高丝杆500上，为保证调高滑块501在竖直方向上运动时不发生偏移，所述窗口401的侧壁上开设有第二导轨槽402，对应的，所述调高滑块501的一侧固定安装有与所述第二导轨槽402相适配的第二导向块502，所述第二导向块502上下滑动设于所述第二导轨槽402内，因此，通过第二导轨槽402和第二导向块502的相互配合，能够使得调高滑块501在竖直方向上运动的过程中不会发生偏移。
32.进一步的，如图1
‑
2所示，在本发明实施例中，所述窗口401的顶部固定安装有固定顶座300，为进一步保证固定顶座300的稳定性，所述固定顶座300与所述固定隔板400的顶端之间通过固定架309进行支撑固定；所述固定隔板400的顶部设置有用于驱动所述调高丝
杆500旋转的第一正反转伺服电机503，其中，所述固定隔板400的顶部开设有驱动腔403，所述第一正反转伺服电机503安装在所述驱动腔403内，所述驱动腔403的一侧开设有维修窗口404，方便对驱动腔403内的第一正反转伺服电机503进行检修，所述驱动腔403的另一侧均布开设有若干散热通孔405，从而保证驱动腔403内的空气流动，保证对第一正反转伺服电机503的通风散热；所述驱动腔403的底部还设置有对所述第一正反转伺服电机503进行支撑的减震橡胶垫406，以对运行过程中的第一正反转伺服电机503起到减震降噪的效果。
33.更进一步的，所述调高组件包括的调高滑块501与升降横梁600的中部固定连接。
34.请继续参阅图1、图2和图4所示，在本发明提供的另一个优选实施方式中，所述固定顶座300的一侧设置有与所述配件供给线201相对应的第一水平调节组件，第一水平调节组件用于调整取料机构在水平方向上所处的位置，所述固定顶座300的另一侧设置有与所述组装传送线202相对应的第二水平调节组件，第二水平调节组件用于调整第二夹持组件800所处的水平位置。
35.具体的，在本发明提供的有优选实施方式中，所述固定顶座300的两侧下表面均开设有第一顶槽301，所述第一水平调节组件包括转动设于其中一个所述第一顶槽301内的第一转动丝杆303，所述第一水平调节组件还包括通过螺纹连接方式套设于所述第一转动丝杆303上的第一滑动块302，因此，根据第一转动丝杆303的旋转方向，能够调整第一滑动块302所处的水平位置。
36.进一步的，如图1
‑
2所示，在本发明提供的优选实施方式中，所述第一水平调节组件与所述调高丝杆500之间通过齿轮啮合方式传动连接，其中，所述固定顶座300的中部开设有联动腔310，所述第一转动丝杆303的一端转动延伸至所述联动腔310内，且位于所述联动腔310内第一转动丝杆303的端部固定安装有第二从动锥齿轮312，位于所述联动腔310内的调高丝杆500上固定套设有主动锥齿轮504，所述第二从动锥齿轮312与所述主动锥齿轮504的一侧相啮合，因此，在利用第一正反转伺服电机503驱动调高丝杆500旋转时，在主动锥齿轮504与第二从动锥齿轮312的相互啮合联动作用下，能够带动第一转动丝杆303旋转。
37.进一步的，在本发明实施例中，所述第一水平调节组件与所述升降横梁600的一侧联动。
38.具体的，如图1
‑
4所示，在本发明提供的优选实施方式中，所述第一转动丝杆303的下表面固定连接设置有第一导向柱304，所述第一导向柱304内上下滑动设置有第二升降块605，所述第二升降块605上转动贯穿设置有第二导柱606，与所述第一水平调节组件同侧的所述升降横梁600上开设有第二条形通道607，所述第二导柱606支撑滑动设于所述第二条形通道607内，所述第二夹持组件800与所述第二升降块605之间通过第二支柱807固定连接。
39.更进一步的，所述第一导向柱304的内壁上开设有第一导轨槽306，所述第二升降块605的外壁上固定安装有与所述第一导轨槽306相适配的第一导向块604，所述第一导向块604支撑滑动设于所述第一导轨槽306内，从而保证第二升降块605仅能沿第一导向柱304上下运动，且上下运动过程中不发生偏移。
40.具体的，在本发明提供的优选实施方式中，所述第二水平调节组件包括转动设于另一个所述第一顶槽301内的第二转动丝杆307，所述第二水平调节组件还包括通过螺纹连接方式套设于所述第二转动丝杆307上的第二滑动块308，因此，根据第二转动丝杆307的旋
转方向，能够调整第二滑动块308所处的水平位置。
41.进一步的，如图1
‑
2所示，在本发明提供的优选实施方式中，所述第二水平调节组件与所述调高丝杆500之间通过齿轮啮合方式传动连接。
42.在具体实现中，所述第二转动丝杆307的一端转动延伸至所述联动腔310内，位于所述联动腔310内的第二转动丝杆307端部安装有第一从动锥齿轮311，所述第一从动锥齿轮311与所主动锥齿轮504的另一侧相啮合，因此，当调高丝杆500旋转时，第二转动丝杆307与第一转动丝杆303的旋转方向相反。
43.进一步的，在本发明实施例中，所述第二水平调节组件与所述升降横梁600的另一侧联动。
44.具体的，在本发明提供的优选实施方式中，所述第二滑动块308的下表面固定连接设置有第二导向柱305，所述第二导向柱305内上下滑动设置有第一升降块602，所述第一升降块602上转动贯穿设置有第一导柱603，与所述第二水平调节组件同侧的所述升降横梁600上开设有第一条形通道601，所述第一导柱603支撑滑动设于所述第一条形通道601内，所述取料机构安装在第一支柱701的底端，所述第一支柱701的顶端与所述第一升降块602固定连接。
45.更进一步的，所述第二导向柱305的内壁上同样开设有第一导轨槽306，所述第一升降块602的外壁上同样固定安装有与所述第一导轨槽306相适配的第一导向块604，所述第一导向块604支撑滑动设于所述第一导轨槽306内，从而保证第一升降块602仅能沿第二导向柱305上下运动，且上下运动过程中不发生偏移。
46.作为优选，在本发明提供的优选实施方式中，所述第一转动丝杆303与所述第二转动丝杆307的螺纹旋向相同，进而在旋转方向相反的第二转动丝杆307和第一转动丝杆303的作用下，能够使得第一滑动块302与第二滑动块308之间相互靠近或者相互远离；当第一滑动块302与第二滑动块308之间相互靠近时，旋转的调高丝杆500使得调高滑块501向上运动，反之，当第一滑动块302与第二滑动块308之间相互远离时，旋转的调高丝杆500使得调高滑块501向下运动。
47.请继续参阅图1、图6和图7，在本发明提供的优选实施方式中，所述取料机构包括第一夹持组件708，所述第一夹持组件708固定安装在旋转盘707的一侧下表面，所述旋转盘707同轴转动设置在取料机构700上，所述取料机构700的一侧安装有用于驱动所述旋转盘707旋转的伺服电机703，在具体实现中，所述伺服电机703的输出轴上设置有主动齿轮705，所述旋转盘707的上表面同轴设置有与所述主动齿轮705相啮合的从动齿环706，因此，可以利用启动的伺服电机703驱动旋转盘707相对于取料机构700进行旋转。
48.进一步的，在本发明提供的优选实施方式中，所述取料机构700上开设有螺纹槽704，所述第一支柱701的底部外圈开设有外螺纹702，所述第一支柱701的底部通过外螺纹702螺纹连接旋入所述螺纹槽704内，因此，通过将取料机构700相对于第一支柱701进行旋转，能够调整旋转盘707相对于第一支柱701所处的高度位置。
49.请继续参阅图1、图6、图7和图8，在本发明提供的优选实施方式中，所述第一夹持组件708与所述第二夹持组件800的结构相同，为方便描述，本实施例仅对第二夹持组件800的具体结构进行展开说明。
50.具体的，在本发明实施例中，所述第二夹持组件800包括夹持座801，所述夹持座
801上开设有两个调节腔802，所述夹持座801上转动设置有贯穿于两个调节腔802内的调节丝杆806，所述第二夹持组件800还包括用于驱动所述调节丝杆806旋转的第二正反转伺服电机804，所述第二正反转伺服电机804安装在夹持座801的一端，位于两个所述调节腔802内的调节丝杆806的外圈螺纹旋向相反。
51.进一步的，所述第二夹持组件800还包括两个调节块803，两个调节块803分别滑动设于两个调节腔802内，且两个调节块803均通过螺纹连接方式套设于对应的所述调节丝杆806上，两个所述调节块803上均固定安装有夹持板805，因此，本发明实施例能够利用第二正反转伺服电机804驱动调节丝杆806旋转，进而根据调节丝杆806的旋转方向，能够使得两个调节块803之间相互靠近或者相互远离，从而在两个夹持板805相互靠近时，实现对机械配件900的夹持，当两个夹持板805相互远离时，使得被夹持的机械配件900松开。
52.可以理解的是，在本发明实施例中，所述第二夹持组件800包括夹持座801固定安装在所述第二支柱807的底端；所述第一夹持组件708包括的夹持座801固定安装在所述旋转盘707的一侧下表面。
53.进一步的，在本发明提供的优选实施方式中，所述第一夹持组件708水平位置，所述第二夹持组件800竖向设置，下面将对本实施例提供的机械手的工作原理进行展开说明。
54.在具体使用时，当配件供给线201将需要进行组装的机械配件900输送到第二夹持组件800的下方时，将第一正反转伺服电机503接入电源，利用启动的第一正反转伺服电机503驱动调高丝杆500旋转，由于第一水平调节组件和第二水平调节组件均与调高丝杆500相联动，使得第二转动丝杆307和第一转动丝杆303的旋转方向相反，根据调高丝杆500的旋转方向，且由于所述第一转动丝杆303与所述第二转动丝杆307的螺纹旋向相同，进而在旋转方向相反的第二转动丝杆307和第一转动丝杆303的作用下，能够使得第一滑动块302与第二滑动块308之间相互靠近或者相互远离；当第一滑动块302与第二滑动块308之间相互靠近时，旋转的调高丝杆500使得调高滑块501向上运动，反之，当第一滑动块302与第二滑动块308之间相互远离时，旋转的调高丝杆500使得调高滑块501向下运动，在具体实现时，如图1所示，在调高丝杆500顺时针旋转九十度时，与第一转动丝杆303、第二转动丝杆307的螺纹旋向相同。
55.在具体使用时，利用第二夹持组件800对机械配件900一侧顶部进行夹取，当第二导向柱305与第一导向柱304之间相互靠近时，能够使得取料机构朝向窗口401的方向运动，且与此同时，已经夹取到机械配件900的第二夹持组件800也朝向窗口401运动，即取料机构与第二夹持组件800相向而行，而且，与此同时，向上运动的调高滑块501能够带动升降横梁600向上运动，进而在第一升降块602的联动作用下，带动取料机构向上运动，在第二升降块605的联动作用下，带动第二夹持组件800向上运动，从而使得向上运动的升降横梁600能够带动取料机构和第二夹持组件800均向上运动，从而实现在取料机构和第二夹持组件800相向而行的同时能够向上运动。
56.进一步的，在取料机构和第二夹持组件800相向而行至最近距离时，控制取料机构的第一夹持组件708对机械配件900的另一侧的侧壁进行夹取，此时控制第二夹持组件800对机械配件900进行松脱，从而实现将第二夹持组件800上的机械配件900转移到第一夹持组件708上的过程，然后进一步利用第一正反转伺服电机503使得第一导向柱304与第二导向柱305背向而行，此时的调高滑块501向下运动，并带动升降横梁600向下运动，从而能够
实现取料机构与第二夹持组件800背向而行的同时能够向下运动的效果，从而使得转移到第一夹持组件708上的机械配件900被放到组装传送线202上的同时，第二夹持组件800能够继续的对配件供给线201上的机械配件900进行夹取，因而，能够更为快速的实现将配件供给线201上的机械配件900转运到组装传送线202上的效果，达到机械配件900在转移过程中的“接力”效果，机械配件900的转移效率更高。
57.可以理解的是，在本发明实施例提供的取料机构中，由于第一支柱701的底部通过外螺纹702螺纹连接旋入所述螺纹槽704内，从而能够调整第一夹持组件708与第二夹持组件800之间的高度差，从而方便对不同高度的机械配件900进行夹取的效果，适用性更广。
58.另外，在利用伺服电机703驱动旋转盘707相对于取料机构700进行旋转时，能够使得第一夹持组件708的水平朝向更加灵活，使得在利用第一夹持组件708将机械配件900放到组装传送线202上的位置更加灵活。
59.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
60.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。