一种基于凸轮轴与圆球的机械手的制作方法

本实用新型属于自动化流水生产线或无人工厂用于自动抓取、传送与释放规则形状工件的技术领域，通过凸轮轴与圆球的配合运动，实现工件的自动抓取、传递与释放，涉及一种基于凸轮轴与圆球的机械手。

背景技术：

目前，抓取、传递与释放规则形状的工件时需分别应用多个单一运动系统分别控制并配合完成，一方面无法标准化、模块化和集成化，导致劳动强度大、工作效率低、质量不稳定、维修不方便、风险系数大；另一方面已不适应于当下自动化、智能化的自动化流水生产线或无人工厂的发展趋势。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述存在的不足，提出一种基于凸轮轴与圆球的机械手，实现工件的自动抓取、传送与释放，整个机械手可集成化、模块化和标准化，适应于当下自动化流水生产线或无人工厂自动化、智能化的发展趋势，实现机器换人，提高了工作效率与产品质量、降低了劳动强度与风险系数、节约了生产成本等。

本实用新型的技术方案：

一种基于凸轮轴与圆球的机械手，其特征在于，包括底盘、三个爪手以及置于底盘上方的气缸、圆柱座、凸轮轴、圆球、三个压缩弹簧、三个下无油衬套、三个导向轴；所述圆柱座设有一个水平孔、一个竖直孔、三个斜孔，所述水平孔置于圆柱座上部，所述竖直孔置于圆柱座中心位置，三个斜孔沿圆柱座下部周向均匀分布，所述水平孔垂直相交于竖直孔，三个斜孔分别向上倾斜设置，并分别与竖直孔连通；

所述气缸输出轴与凸轮轴的端部与相连，凸轮轴滑动置于水平孔内，三个下无油衬套分别安装于三个斜孔内，三个导向轴分别通过相应的下无油衬套滑动连接于三个斜孔内；三个导向轴上分别设有轴肩，轴肩分别置于相应的下无油衬套上方，三个压缩弹簧分别套于三个导向轴上，并分别置于对应的轴肩与下无油衬套之间；

所述圆球置于竖直孔内，所述凸轮轴为带有内凹曲面的轴，所述圆球的上半部与凸轮轴的内凹曲面接触，三个导向轴的上端分别与圆球的下半部接触；三个爪手沿底盘周向均匀分布，三个爪手的末端分别与三个导向轴的下端转动连接，三个爪手的中部分别与底盘侧壁转动连接，三个爪手的头部分别指向底盘底部。

进一步地，所述凸轮轴通过浮动接头与气缸的输出轴固定连接。

进一步地，三个斜孔内还安装有三个上无油衬套，三个导向轴分别通过三个上无油衬套与三个下无油衬套滑动安装于圆柱座的三个斜孔内。

进一步地，三个导向轴分别通过三个上转销与三个爪手转动连接。

进一步地，三个爪手分别通过三个下转销与底盘转动连接。

进一步地，所述竖直孔的内径大于圆球的直径。

进一步地，所述凸轮轴的内凹曲面，其曲率自靠近气缸的一端至远离气缸的一端逐渐变大，且该曲面远离气缸的一端设有圆球的限位结构。

进一步地，所述凸轮轴的曲面可根据要求进行设计。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种基于凸轮轴与圆球的机械手，用于自动化流水生产线或无人工厂用于自动抓取、传送与释放规则形状工件，通过凸轮轴与圆球的配合运动，实现工件的自动抓取、传递与释放，整个机械手工作原理清晰、紧凑合理、动作迅速、方便可靠，解决了劳动强度大、工作效率低、质量不稳定、维修不方便、风险系数大等问题，同时可标准化、模块化和集成化，提高了工作效率与产品质量、降低了劳动强度与风险系数、节约了生产成本等，适应于当下自动化流水生产线或无人工厂自动化、智能化的发展趋势，实现机器换人。

附图说明

图1 为本实用新型结构的主视示意图；

图2 为本实用新型结构去圆柱座的主视示意图；

图3 为本实用新型结构去圆柱座的右视示意图；

图4 为本实用新型结构圆柱座的三维示意图；

附图1、2、3、4中：气缸1、圆柱座2、浮动接头3、凸轮轴4、圆球5、上无油衬套6、压缩弹簧7、下无油衬套8、导向轴9、上转销10、下转销11、爪手12、底盘13、14水平孔、15竖直孔、16斜孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、2、3、4所示，一种基于凸轮轴与圆球的机械手，气缸1与圆柱座2固定连接，凸轮轴4通过浮动接头3与气缸1的输出轴固定连接，凸轮轴3可在圆柱座1的水平孔内滑动，圆球5安装在圆柱座1的竖直孔内并可转动，圆球5的上方与凸轮轴4的曲面接触，圆球5的侧下方分别与三个导向轴9的顶部接触；

三个上无油衬套6与三个下无油衬套8分别安装在圆柱座2的三个斜孔内，三个导向轴9分别穿过圆柱座2的三个斜孔、三个上无油衬套6与三个下无油衬套8并可滑动，三个压缩弹簧7的顶部分别与三个导向轴9的轴肩接触，三个压缩弹簧7的底部分别与三个下无油衬套8接触，三个导向轴9下部分别通过三个上转销10与三个爪手12转动连接，三个爪手12通过三个下转销11与底盘13转动连接。

如图1、2、3、4所示，一种基于锥形轴的自动高效三爪卡盘，其工作原理如下：

首先，根据抓取要求，气缸1的输出轴通过浮动接头3驱动凸轮轴4沿着圆柱座2的水平孔向外运动，圆球5随着凸轮轴4的曲面沿着圆柱座2的竖直孔向下运动，圆球5驱动三个导向轴9分别沿着圆柱座2的三个斜孔向下运动，同时三个导向轴9分别压缩三个压缩弹簧7，三个导向轴9通过三个上转销10分别驱动三个爪手12绕着下三个转销11转动，对工件进行抓取，并传送至指定位置；

其次，气缸1的输出轴通过浮动接头3驱动凸轮轴4沿着圆柱座2的水平孔向内运动，圆球5随着凸轮轴4的曲面沿着圆柱座2的竖直孔向上运动，三个导向轴9在三个压缩弹簧7的反作用下分别沿着圆柱座2的三个斜孔向上运动，对工件进行释放；综上，实现工件自动抓取、传送与释放，构成一种基于凸轮轴与圆球的机械手。

上述具体实施方式显示和描述了本实用新型的主要特征，整个机械手工作原理清晰，动作迅速，方便可靠以及可标准化、模块化和集成化，适应于当下自动化流水生产线或无人工厂自动化、智能化的发展趋势，其目的让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护方位内。