專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)械手及采用該機(jī)械手的生產(chǎn)線(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械手及采用該機(jī)械手的生產(chǎn)線(xiàn)，尤其涉及一種氣動(dòng)機(jī)械手及采用該氣 動(dòng)機(jī)械手的生產(chǎn)線(xiàn)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，采用機(jī)械手取代人工進(jìn)行操作已成為一種趨勢(shì)，因?yàn)椴捎脵C(jī)械手 作業(yè)可獲得較高的工作效率及可進(jìn)行一些較危險(xiǎn)而人類(lèi)無(wú)法或較難完成的工作。
一種現(xiàn)有的機(jī)械手，其包括一個(gè)升降氣缸、 一個(gè)托盤(pán)、 一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸、 一個(gè)齒條、 一個(gè) 齒輪、 一個(gè)回轉(zhuǎn)盤(pán)及一個(gè)擺臂。該托盤(pán)固設(shè)于升降氣缸的活塞桿上，且該托盤(pán)中心延伸有一 個(gè)轉(zhuǎn)軸。齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上。該驅(qū)動(dòng)氣缸固設(shè)于托盤(pán)上。齒條固定連接于該驅(qū)動(dòng)氣缸 的活塞桿上，且與齒輪相嚙合。該回轉(zhuǎn)盤(pán)固定連接于齒輪遠(yuǎn)離托盤(pán)的端面上。該擺臂固設(shè)于 該回轉(zhuǎn)盤(pán)上。升降氣缸的活塞桿于缸體中運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)托盤(pán)升降。驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞桿于缸體中 運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)齒條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)擺臂的旋轉(zhuǎn)。
然而，該種機(jī)械手需要采用兩個(gè)氣缸及齒輪齒條等元件才能實(shí)現(xiàn)擺臂的升降及旋轉(zhuǎn)，結(jié) 構(gòu)較為復(fù)雜且制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的機(jī)械手及采用該機(jī)械手的生產(chǎn)線(xiàn)。
一種機(jī)械手，其包括氣缸及擺臂，該氣缸包括一個(gè)缸體、 一個(gè)活塞桿及一個(gè)活塞，該活 塞桿至少部分伸入缸體中，該擺臂連接于該活塞桿上，該活塞設(shè)于缸體內(nèi)且與活塞桿固定連 接，該缸體和活塞桿中的一個(gè)上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向銷(xiāo)，另一個(gè)上設(shè)有與導(dǎo)向銷(xiāo)配合的導(dǎo)槽，且該 導(dǎo)槽至少部分為相對(duì)活塞桿軸線(xiàn)傾斜設(shè)置的傾斜槽。
一種生產(chǎn)線(xiàn)，其包括機(jī)臺(tái)及位于該機(jī)臺(tái)一側(cè)的傳送裝置，該機(jī)臺(tái)上設(shè)有至少一個(gè)機(jī)械手 用于將機(jī)臺(tái)上的工件搬運(yùn)至傳送裝置上，該機(jī)械手包括氣缸及擺臂，該氣缸包括一個(gè)缸體、 一個(gè)活塞桿及一個(gè)活塞，該活塞桿至少部分伸入缸體中，該擺臂連接于該活塞桿上，該活塞 設(shè)于缸體內(nèi)且與活塞桿固定連接，該缸體和活塞桿中的一個(gè)上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向銷(xiāo)，另一個(gè)上設(shè) 有與導(dǎo)向銷(xiāo)配合的導(dǎo)槽，且該導(dǎo)槽至少部分為相對(duì)活塞桿軸線(xiàn)傾斜設(shè)置的傾斜槽。
相較現(xiàn)有技術(shù)，該機(jī)械手的氣缸通過(guò)導(dǎo)向銷(xiāo)與具有傾斜槽的導(dǎo)槽相配合，可實(shí)現(xiàn)活塞桿的升降及旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)連接于活塞桿上的擺臂進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，該機(jī)械手 應(yīng)用于生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)，僅通過(guò)一個(gè)氣缸及一個(gè)擺臂即可實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)工件的功能，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明較佳實(shí)施例一的機(jī)械手的立體示意圖。
圖2是圖1所示氣缸的剖面示意圖。
圖3是圖2所示的活塞桿的立體示意圖。
圖4是采用圖1所示機(jī)械手的生產(chǎn)線(xiàn)的立體示意圖。
圖5是本發(fā)明較佳實(shí)施例二的機(jī)械手的剖面示意圖。
具體實(shí)施例
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的機(jī)械手及采用該機(jī)械手的生產(chǎn)線(xiàn)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
請(qǐng)參閱圖l，本發(fā)明較佳實(shí)施例一提供一種機(jī)械手100，其包括一個(gè)氣缸IO、 一個(gè)擺臂 20及一個(gè)吸盤(pán)30，該擺臂20的一端開(kāi)設(shè)有一個(gè)通孔(圖未標(biāo))，另一端與吸盤(pán)30相連。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖2，該氣缸10包括一個(gè)缸體11、 一個(gè)活塞桿12、 一個(gè)活塞13、 一個(gè)導(dǎo)向銷(xiāo) 14、 一個(gè)第一氣閥15、 一個(gè)第二氣閥16、 一個(gè)位移傳感器17及一個(gè)控制器(圖未示)。
該缸體11包括一個(gè)主體部111及一個(gè)導(dǎo)向套112。該主體部lll為長(zhǎng)方體狀，其包括依次 相連的四個(gè)側(cè)壁1111及位于該側(cè)壁1111一端并與側(cè)壁1111相連的底壁1112。該四個(gè)側(cè)壁 1111及底壁1112共同圍城一個(gè)空腔1113，且該側(cè)壁1111遠(yuǎn)離底壁1112的端部向該空腔1113內(nèi) 垂直側(cè)壁1111延伸有凸緣1114。該導(dǎo)向套112包括一個(gè)第一套合部1121及一個(gè)尺寸大于該第 一套合部1121的第二套合部1122，且該導(dǎo)向套112軸向開(kāi)設(shè)有一個(gè)圓柱形通孔(圖未標(biāo))。 該空腔1113、第一套合部1121及第二套合部1122均為圓柱狀，且導(dǎo)向套112與主體部111相配 合以將主體部lll密封。該第二套合部1122容納于空腔1113中，該第一套合部1121從凸緣 1114圍成的開(kāi)口處伸出該主體部111外。銷(xiāo)釘18穿過(guò)主體部111的一個(gè)側(cè)壁1111及第二套合部 1122將主體部111及導(dǎo)向套112固定在一起。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖3，該活塞桿12為圓柱狀，其一端部軸向延伸有凸柱121，另一端部軸向開(kāi) 設(shè)有螺孔122。該活塞桿12穿過(guò)導(dǎo)向套112上的通孔，并與主體部111的底壁1112相抵。螺釘 19穿過(guò)擺臂20上的通孔后螺入活塞桿12上的螺孔122，從而將擺臂20固定至活塞桿12上。該 活塞桿12的側(cè)面上還開(kāi)設(shè)有導(dǎo)槽123，該導(dǎo)槽123包括與活塞桿12軸線(xiàn)平行的直線(xiàn)槽1231，以 及相對(duì)活塞桿12的軸線(xiàn)傾斜設(shè)置的傾斜曲線(xiàn)槽l 233 。
5該活塞13容納于主體部111的空腔1112中且與活塞桿12的凸柱121固定連接，此時(shí)，活塞 13與主體部111的底壁1112間隔一定距離，從而將空腔1113分為A、 B兩個(gè)腔室。該活塞13與 主體部lll的側(cè)壁llll緊密配合，以防止A、 B腔室內(nèi)的氣體相互流通。
該導(dǎo)向銷(xiāo)14插設(shè)于第二套合部1122中，且其末端伸入活塞桿12的導(dǎo)槽123中。 該第一氣閥15及第二氣閥16均設(shè)于側(cè)壁1111上，且分別位于該活塞13的兩側(cè)。該第一氣 閥15包括一個(gè)進(jìn)氣通道151及一個(gè)放氣通道152，且該進(jìn)氣通道151與外界氣源(圖未示)相 連。該第二氣閥16包括一個(gè)進(jìn)氣通道161及一個(gè)放氣通道162，且該進(jìn)氣通道161與外界氣源 相連。
該位移傳感器17設(shè)于活塞13的底端?？刂破鞣謩e與吸盤(pán)30、第一氣閥15、第二氣閥16及 位移傳感器17相連。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖4，該機(jī)械手100可應(yīng)用于生產(chǎn)線(xiàn)400進(jìn)行工件搬運(yùn)作業(yè)。該生產(chǎn)線(xiàn)400包括 機(jī)臺(tái)401、位于該機(jī)臺(tái)401—側(cè)的傳送帶405及分別固定于該機(jī)臺(tái)401兩端部的機(jī)械手100。該 機(jī)臺(tái)401上裝載有加工模具402，工件403放置于該加工模具402上。
進(jìn)行工件搬運(yùn)作業(yè)時(shí)，機(jī)械手100的控制器先控制吸盤(pán)30將工件403吸附起來(lái)，然后控制 第一氣閥15的進(jìn)氣通道151開(kāi)啟，從而將外界氣源與A腔室導(dǎo)通，隨著A腔室中氣體壓強(qiáng)增大 ，使得活塞13及活塞桿12開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，由于導(dǎo)向銷(xiāo)14此時(shí)處于直線(xiàn)槽1231中，故該擺臂 20開(kāi)始垂直上升，將工件403帶離加工模具402。當(dāng)活塞桿12上升一段距離后，該導(dǎo)向銷(xiāo)14開(kāi) 始進(jìn)入傾斜曲線(xiàn)槽1233，此時(shí)活塞桿12除了受到A腔室內(nèi)的氣體推力作用而繼續(xù)上升外，該 活塞桿12還將受到導(dǎo)向銷(xiāo)14的抵推力而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。當(dāng)導(dǎo)向銷(xiāo)14滑動(dòng)至傾斜曲線(xiàn)槽1233的末端 時(shí)，活塞桿12停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，工件403定位于傳送帶405上方，位移傳感器17感測(cè)到活塞桿 12停止運(yùn)動(dòng)，并將感測(cè)信號(hào)傳送給控制器，控制器接收該感測(cè)信號(hào)并控制吸盤(pán)30松開(kāi)工件 403，從而將工件403放置于傳送帶405上，使工件403隨傳送帶405進(jìn)入下一個(gè)工序。接著控 制器控制第二氣閥16的進(jìn)氣通道161開(kāi)啟，從而將外界氣源與B腔室導(dǎo)通，并控制第一氣閥15 的進(jìn)氣通道151關(guān)閉，而開(kāi)啟放氣通道152。隨著B(niǎo)腔室壓強(qiáng)逐漸增大，A腔室壓強(qiáng)逐漸減小， 該活塞桿12將經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)下降及直線(xiàn)下降兩個(gè)階段，直至抵持至底壁1112上，此時(shí)，該擺臂20 也回轉(zhuǎn)并下降直至回到原吸取工件403的位置。位移傳感器17感測(cè)到活塞桿12停止運(yùn)動(dòng)，并 將感測(cè)信號(hào)傳送給控制器，控制器接收該感測(cè)信號(hào)并控制第一氣閥15的進(jìn)氣通道151開(kāi)啟， 放氣通道152關(guān)閉，且控制第二氣閥16的進(jìn)氣通道161關(guān)閉，放氣通道162開(kāi)啟。如此，控制 器可控制該機(jī)械手100實(shí)現(xiàn)取、放工件403的循環(huán)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)400的高度自動(dòng)化。
由于氣缸10的缸體11上設(shè)有導(dǎo)向銷(xiāo)14，且活塞桿12上設(shè)有部分為傾斜曲線(xiàn)槽1233的導(dǎo)槽123，故該氣缸10可使固定于該活塞桿12上的擺臂20做升降及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使該機(jī)械手僅 通過(guò)一個(gè)氣缸10及一個(gè)擺臂20即可實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)工件的功能，因此，該種機(jī)械手100相對(duì)現(xiàn)有的 機(jī)械手具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。
請(qǐng)參閱圖5，本發(fā)明較佳實(shí)施例二提供一種機(jī)械手600，其與較佳實(shí)施例一中的機(jī)械手 IOO具有相似的結(jié)構(gòu)，其不同在于該氣缸60的導(dǎo)向銷(xiāo)64固設(shè)于活塞桿62上，該缸體61上開(kāi)設(shè) 有導(dǎo)槽611，該導(dǎo)槽611包括與活塞桿62軸線(xiàn)平行的直線(xiàn)槽6111，以及相對(duì)活塞桿62的軸線(xiàn)傾 斜設(shè)置的傾斜曲線(xiàn)槽6112。該導(dǎo)向銷(xiāo)64插入該導(dǎo)槽611中。該機(jī)械手600可取得與較佳實(shí)施一 的機(jī)械手100相同的實(shí)施效果。
可以理解，本發(fā)明機(jī)械手的氣缸的氣閥也可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，以調(diào)節(jié)缸體內(nèi)進(jìn)、放氣的 速度，設(shè)置一個(gè)氣閥時(shí)，該氣閥應(yīng)當(dāng)設(shè)置于缸體的底部。另外，該導(dǎo)槽也可全部為傾斜曲線(xiàn) 槽，該傾斜曲線(xiàn)槽的長(zhǎng)短可控制該擺臂的旋轉(zhuǎn)角度，而且，該傾斜曲線(xiàn)槽也可由與活塞桿軸 線(xiàn)平行的直線(xiàn)相交成一個(gè)銳角的傾斜直線(xiàn)槽取代。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所 做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種機(jī)械手，其包括氣缸及擺臂，該氣缸包括一個(gè)缸體、一個(gè)活塞桿及一個(gè)活塞，該活塞桿至少部分伸入缸體中，該擺臂連接于該活塞桿上，該活塞設(shè)于缸體內(nèi)并與活塞桿固定連接，其特征在于該缸體和活塞桿中的一個(gè)上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向銷(xiāo)，另一個(gè)上設(shè)有與導(dǎo)向銷(xiāo)配合的導(dǎo)槽，且該導(dǎo)槽至少部分為相對(duì)活塞桿軸線(xiàn)傾斜設(shè)置的傾斜槽。
2.如權(quán)利要求l所述的機(jī)械手，其特征在于該傾斜槽為傾斜曲線(xiàn)槽
3.如權(quán)利要求l所述的機(jī)械手，其特征在于該擺臂遠(yuǎn)離活塞桿的端部設(shè)有一個(gè)吸盤(pán)。
4.如權(quán)利要求l所述的機(jī)械手，其特征在于該缸體上設(shè)有多個(gè)氣閥以調(diào)節(jié)缸體內(nèi)的氣體壓強(qiáng)。
5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械手，其特征在于該缸體的側(cè)壁上設(shè)置有兩個(gè)氣閥，且該兩個(gè)氣閥分別位于活塞的兩側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械手，其特征在于該氣閥包括一個(gè)進(jìn)氣通道及一個(gè)放氣通道，該進(jìn)氣通道與外界氣源相連。
7.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械手，其特征在于該活塞上設(shè)有感應(yīng)活塞位移的位移傳感器。
8.如權(quán)利要求7所述的機(jī)械手，其特征在于該機(jī)械手還包括一個(gè)控制裝置，該控制裝置分別與吸盤(pán)、位移傳感器及氣閥相連。
9.如權(quán)利要求l所述的機(jī)械手，其特征在于該缸體包括一個(gè)主體部及與該主體部固定連接的導(dǎo)向套，該活塞桿插入該導(dǎo)向套中，該導(dǎo)向銷(xiāo)設(shè)于該導(dǎo)向套上，且該導(dǎo)向銷(xiāo)的末端插入該活塞桿的導(dǎo)槽中。
10.一種生產(chǎn)線(xiàn)，其包括機(jī)臺(tái)及位于該機(jī)臺(tái)一側(cè)的傳送裝置，該機(jī)臺(tái)上設(shè)有至少一個(gè)機(jī)械手用于將機(jī)臺(tái)上的工件搬運(yùn)至傳送裝置上，該機(jī)械手包括氣缸及擺臂，該氣缸包括一個(gè)缸體、 一個(gè)活塞桿及一個(gè)活塞，該活塞桿至少部分伸入缸體中，該擺臂連接于該活塞桿上，該活塞設(shè)于缸體內(nèi)且與活塞桿固定連接，其特征在于該缸體和活塞桿中的一個(gè)上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向銷(xiāo)，另一個(gè)上設(shè)有與導(dǎo)向銷(xiāo)配合的導(dǎo)槽，且該導(dǎo)槽至少部分為相對(duì)活塞桿軸線(xiàn)傾斜設(shè)置的傾斜槽。
全文摘要
一種機(jī)械手，其包括氣缸及擺臂，該氣缸包括一個(gè)缸體、一個(gè)活塞桿及一個(gè)活塞，該活塞桿至少部分伸入缸體中，該擺臂連接于該活塞桿上，該活塞設(shè)于缸體內(nèi)且與活塞桿固定連接，該缸體和活塞桿中的一個(gè)上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向銷(xiāo)，另一個(gè)上設(shè)有與導(dǎo)向銷(xiāo)配合的導(dǎo)槽，且該導(dǎo)槽至少部分為相對(duì)活塞桿軸線(xiàn)傾斜設(shè)置的傾斜槽。該機(jī)械手具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還公開(kāi)一種采用上述機(jī)械手的生產(chǎn)線(xiàn)。
文檔編號(hào)B25J15/06GK101497194SQ200810300250
公開(kāi)日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者俞孝靈, 張瑞峰, 王文韜, 胡志剛, 邢雪順, 郭培欽 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司