本發(fā)明涉及機械手技術領域，尤其是一種回轉升降式機械手。

背景技術：

在機械制造領域中，為了提高生產(chǎn)效率，很多企業(yè)一般多是自主研發(fā)或采用機械自動化設備進行生產(chǎn)作業(yè)，其不但提高了生產(chǎn)效率，而且還能提高材料的利用率，現(xiàn)有的機械手只能實現(xiàn)其上夾持部件的升降，無法實現(xiàn)夾持部件的轉動，進而使得機械手使用時具有一定的局限性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了解決現(xiàn)有技術中機械手只能實現(xiàn)其上夾持部件的升降，無法實現(xiàn)夾持部件的轉動的問題，現(xiàn)提供一種回轉升降式機械手。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種回轉升降式機械手，包括底座及設置在底座上的箱體，所述箱體的上端面轉動設置有平臺，所述平臺的上表面設有支架，所述支架的頂端設置有頂板，所述頂板上轉動設置有升降絲杠，所述升降絲杠穿過平臺，所述升降絲杠的下端固定有外齒輪，所述平臺的下表面具有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔的內(nèi)圈壁上固定有與外齒輪同軸的內(nèi)齒輪，所述內(nèi)齒輪與外齒輪在升降絲杠的軸線方向上錯開；

所述底座上設置有動力裝置，所述箱體內(nèi)轉動設置有與升降絲杠同軸的花鍵軸，花鍵軸軸向固定在箱體內(nèi)，花鍵軸的一端與動力裝置的輸出端傳動連接，花鍵軸的另一端套設有與其相匹配的花鍵套，所述花鍵套的上端固定有與升降絲杠同軸的傳動齒輪，傳動齒輪的外圈壁設有用于與內(nèi)齒輪嚙合的外齒部，傳動齒輪的內(nèi)圈壁設有用于與外齒輪嚙合的內(nèi)齒部；

所述底座上設置換向機構，所述換向機構用于推動傳動齒輪沿升降絲杠軸線方向運動，以實現(xiàn)傳動齒輪與內(nèi)齒輪或外齒輪嚙合；

所述升降絲杠上螺紋連接有用于夾持工件的夾持機構，所述夾持機構與升降絲杠螺紋傳動連接。

本方案中當換向機構推動傳動齒輪與外齒輪嚙合時，動力裝置通過傳動齒輪驅(qū)動升降絲杠轉動，從而實現(xiàn)夾持機構的升降，當換向機構推動傳動齒輪與內(nèi)齒輪嚙合時，動力裝置通過傳動齒輪驅(qū)動平臺整體轉動，從而實現(xiàn)夾持機構的轉動，進而可實現(xiàn)將夾持機構夾持的工件傳遞到多個位置，其中動力裝置將力傳遞到花鍵軸，花鍵軸通過花鍵套將力傳遞到傳動齒輪上。

進一步地，所述換向機構包括調(diào)節(jié)絲杠、擋環(huán)及撥桿，所述調(diào)節(jié)絲杠通過基座轉動設置在底座上，所述調(diào)節(jié)絲杠軸向固定在底座上，所述撥桿的一端開設有卡槽，另一端與調(diào)節(jié)絲杠螺紋連接，箱體上開設有長槽，所述撥桿與長槽滑動連接，擋環(huán)同軸固定在花鍵套上，擋環(huán)位于卡槽內(nèi)，通過長槽的設置使得撥桿只能在調(diào)節(jié)絲杠軸線方向上移動，從而實現(xiàn)在轉動調(diào)節(jié)絲杠時撥桿上升或下降，由于花鍵套滑動設置在花鍵軸上且與花鍵軸傳動連接，當撥桿通過擋環(huán)與卡槽的設置實現(xiàn)推動花鍵套上升或下降，從而實現(xiàn)傳動齒輪的位移。

進一步地，所述調(diào)節(jié)絲杠的底端設置有環(huán)形凸起，所述基座上設置有與環(huán)形凸起相匹配的環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凸起轉動設置在環(huán)形凹槽內(nèi)，調(diào)節(jié)絲杠上固定有把手，通過環(huán)形凹槽與環(huán)形凸起的設置實現(xiàn)調(diào)節(jié)絲杠的軸向固定，基座可由兩半拼接而成，實現(xiàn)環(huán)形凸起的安裝。

進一步地，所述動力裝置包括電機、減速機及轉軸，所述電機及減速機均固定在底座上，所述電機的輸出端與減速機的輸入端傳動連接，所述減速機的輸出端與轉軸傳動連接，所述轉軸上固定有主動錐齒輪，所述花鍵軸遠離花鍵套的一端固定有從動錐齒輪，所述主動錐齒輪與從動錐齒輪傳動連接，電機驅(qū)動減速機，減速機驅(qū)動轉軸，轉軸與花鍵軸之間通過主動錐齒輪與從動錐齒輪的嚙合，實現(xiàn)力的傳遞。

進一步地，所述撥桿上套設有導電環(huán)，所述箱體上位于撥桿的上下兩側分別固定有第一導電塊和第二導電塊，所述電機與導電環(huán)之間設置有第一導線，所述第一導電塊與第二導電塊之間設置有第二導線，所述第二導電塊與電機之間設置有第三導線，第一導線上串聯(lián)有開關，當導電環(huán)隨撥桿上升至與第一導電塊接觸時，傳動齒輪與內(nèi)齒輪嚙合；當導電環(huán)隨撥桿下降至與第二導電塊接觸時，傳動齒輪與外齒輪嚙合，當需要夾持機構升降時，轉動調(diào)節(jié)絲杠帶動撥桿下降，直到導電環(huán)隨撥桿下降至與第二導電塊接觸時，剛好傳動齒輪與外齒輪嚙合，一方面提供了限位，便于工作人員掌握傳動齒輪與外齒輪是否嚙合到位，另一方面防止在外齒輪與傳動齒輪嚙合不到位時，動力裝置啟動，導從而致發(fā)生故障，提高了安全性能；當需要夾持機構轉動時，轉動調(diào)節(jié)絲杠帶動撥桿上升，直到導電環(huán)隨撥桿下降至與第二導電塊接觸時，剛好傳動齒輪與內(nèi)齒輪嚙合。

進一步地，所述夾持機構包括懸臂及拉動氣缸，所述懸臂的一端固定有螺母，所述懸臂的另一端固定所述拉動氣缸，所述螺母與升降絲杠螺紋傳動連接，所述螺母上固定有滑塊，所述支架上沿升降絲杠的軸線方向開設有滑槽，所述滑塊與滑槽滑動連接，所述拉動氣缸的伸出端上固定有承載板，所述承載板的下表面固定有雙桿液壓缸，所述雙桿液壓缸的兩個伸出端上均固定有夾板，通過雙桿液壓缸的兩個伸出端上的夾板相互靠攏將工件夾持。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明回轉升降式機械手當換向機構推動傳動齒輪與外齒輪嚙合時，動力裝置通過傳動齒輪驅(qū)動升降絲杠轉動，從而實現(xiàn)夾持機構的升降，當換向機構推動傳動齒輪與內(nèi)齒輪嚙合時，動力裝置通過傳動齒輪驅(qū)動平臺整體轉動，從而實現(xiàn)夾持機構的轉動，進而可實現(xiàn)將夾持機構夾持的工件傳遞到多個位置，其中夾持機構的轉動及升降共用一個動力源，具有結構緊湊，使用方便，結構簡單，成本低的優(yōu)點。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明回轉升降式機械手的示意圖；

圖2是圖1中a的局部放大示意圖。

圖中：1、底座，2、箱體，2-1、長槽，3、平臺，4、支架，4-1、滑槽，5、頂板，6、升降絲杠，7、外齒輪，8、內(nèi)齒輪，9、花鍵軸，10、花鍵套，11、傳動齒輪，12、調(diào)節(jié)絲杠，12-1、環(huán)形凸起，13、擋環(huán)，14、撥桿，15、把手，16、電機，17、減速機，18、轉軸，19、主動錐齒輪，20、從動錐齒輪，21、導電環(huán)，22、第一導電塊，23、第二導電塊，24、基座，25、第一導線，26、第二導線，27、第三導線，28、懸臂，29、拉動氣缸，30、螺母，31、滑塊，32、承載板，33、雙桿液壓缸，34、夾板，35、轉環(huán)，36、壓環(huán)。

具體實施方式

現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成，方向和參照(例如，上、下、左、右、等等)可以僅用于幫助對附圖中的特征的描述。因此，并非在限制性意義上采用以下具體實施方式，并且僅僅由所附權利要求及其等同形式來限定所請求保護的主題的范圍。

實施例1

如圖1和2所示，一種回轉升降式機械手，包括底座1及設置在底座1上的箱體2，箱體2的上端面轉動設置有平臺3，平臺3的下端設轉環(huán)35，箱體2的上表面設有環(huán)形槽，轉環(huán)35轉動設置在環(huán)形槽內(nèi)，轉環(huán)35上方設置有壓環(huán)36，壓環(huán)36與箱體2通過螺釘固定連接，從而實現(xiàn)平臺3在箱體2上的軸向定位，平臺3的上表面設有支架4，支架4的頂端設置有頂板5，頂板5上轉動設置有升降絲杠6，升降絲杠6穿過平臺3，升降絲杠6的下端固定有外齒輪7，平臺3的下表面具有內(nèi)腔，內(nèi)腔的內(nèi)圈壁上固定有與外齒輪7同軸的內(nèi)齒輪8，內(nèi)齒輪8與外齒輪7在升降絲杠6的軸線方向上錯開；

底座1上設置有動力裝置，箱體2內(nèi)轉動設置有與升降絲杠6同軸的花鍵軸9，花鍵軸9軸向固定在箱體2內(nèi)，花鍵軸9的一端與動力裝置的輸出端傳動連接，花鍵軸9的另一端套設有與其相匹配的花鍵套10，花鍵套10的上端固定有與升降絲杠6同軸的傳動齒輪11，傳動齒輪11的外圈壁設有用于與內(nèi)齒輪8嚙合的外齒部，傳動齒輪11的內(nèi)圈壁設有用于與外齒輪7嚙合的內(nèi)齒部；

底座1上設置換向機構，換向機構用于推動傳動齒輪11沿升降絲杠6軸線方向運動，以實現(xiàn)傳動齒輪11與內(nèi)齒輪8或外齒輪7嚙合；

升降絲杠6上螺紋連接有用于夾持工件的夾持機構，夾持機構與升降絲杠6螺紋傳動連接。

換向機構包括調(diào)節(jié)絲杠12、擋環(huán)13及撥桿14，調(diào)節(jié)絲杠12通過基座24轉動設置在底座1上，調(diào)節(jié)絲杠12軸向固定在底座1上，撥桿14的一端開設有卡槽，另一端與調(diào)節(jié)絲杠12螺紋連接，箱體2上開設有長槽2-1，撥桿14與長槽2-1滑動連接，擋環(huán)13同軸固定在花鍵套10上，擋環(huán)13位于卡槽內(nèi)，通過長槽2-1的設置使得撥桿14只能在調(diào)節(jié)絲杠12軸線方向上移動，從而實現(xiàn)在轉動調(diào)節(jié)絲杠12時撥桿14上升或下降，由于花鍵套10滑動設置在花鍵軸9上且與花鍵軸9傳動連接，當撥桿14通過擋環(huán)13與卡槽的設置實現(xiàn)推動花鍵套10上升或下降，從而實現(xiàn)傳動齒輪11的位移。

調(diào)節(jié)絲杠12的底端設置有環(huán)形凸起12-1，基座24上設置有與環(huán)形凸起12-1相匹配的環(huán)形凹槽，環(huán)形凸起12-1轉動設置在環(huán)形凹槽內(nèi)，調(diào)節(jié)絲杠12上固定有把手15，通過環(huán)形凹槽與環(huán)形凸起12-1的設置實現(xiàn)調(diào)節(jié)絲杠12的軸向固定，基座24可由兩半拼接而成，實現(xiàn)環(huán)形凸起12-1的安裝。

動力裝置包括電機16、減速機17及轉軸18，電機16及減速機17均固定在底座1上，電機16的輸出端與減速機17的輸入端傳動連接，減速機17的輸出端與轉軸18傳動連接，轉軸18上固定有主動錐齒輪19，花鍵軸9遠離花鍵套10的一端固定有從動錐齒輪20，主動錐齒輪19與從動錐齒輪20傳動連接，電機16驅(qū)動減速機17，減速機17驅(qū)動轉軸18，轉軸18與花鍵軸9之間通過主動錐齒輪19與從動錐齒輪20的嚙合，實現(xiàn)力的傳遞。

撥桿14上套設有導電環(huán)21，箱體2上位于撥桿14的上下兩側分別固定有第一導電塊22和第二導電塊23，電機16與導電環(huán)21之間設置有第一導線25，第一導電塊22與第二導電塊23之間設置有第二導線26，第二導電塊23與電機16之間設置有第三導線27，第一導線25上串聯(lián)有開關，當導電環(huán)21隨撥桿14上升至與第一導電塊22接觸時，傳動齒輪11與內(nèi)齒輪8嚙合；當導電環(huán)21隨撥桿14下降至與第二導電塊23接觸時，傳動齒輪11與外齒輪7嚙合，當需要夾持機構升降時，轉動調(diào)節(jié)絲杠12帶動撥桿14下降，直到導電環(huán)21隨撥桿(14)下降至與第二導電塊23接觸時，剛好傳動齒輪11與外齒輪7嚙合，一方面提供了限位，便于工作人員掌握傳動齒輪11與外齒輪7是否嚙合到位，另一方面防止在外齒輪7與傳動齒輪11嚙合不到位時，動力裝置啟動，導從而致發(fā)生故障，提高了安全性能；當需要夾持機構轉動時，轉動調(diào)節(jié)絲杠12帶動撥桿14上升，直到導電環(huán)21隨撥桿14下降至與第二導電塊23接觸時，剛好傳動齒輪11與內(nèi)齒輪8嚙合。

夾持機構包括懸臂28及拉動氣缸29，懸臂28的一端固定有螺母30，懸臂28的另一端固定拉動氣缸29，螺母30與升降絲杠6螺紋傳動連接，螺母30上固定有滑塊31，支架4上沿升降絲杠6的軸線方向開設有滑槽4-1，滑塊31與滑槽4-1滑動連接，拉動氣缸29的伸出端上固定有承載板32，承載板32的下表面固定有雙桿液壓缸33，雙桿液壓缸33的兩個伸出端上均固定有夾板34，通過雙桿液壓缸33的兩個伸出端上的夾板34相互靠攏將工件夾持。

上述回轉升降式機械手的工作原理如下：

通過夾持機構的雙桿液壓缸33將工件夾持；

當需要帶動夾持機構上升時，轉動調(diào)節(jié)絲杠12帶動撥桿14移動，直到導電環(huán)21隨撥桿14下降至與第二導電塊23接觸時，剛好傳動齒輪11與外齒輪7嚙合，打開開關，電機16帶動減速機17，減速機17通過主動錐齒輪19及從動錐齒輪20的嚙合帶動花鍵軸9轉動，花鍵軸9將動力傳遞給花鍵套10，并由花鍵套10將動力傳動到傳動齒輪11，最終由傳動齒輪11與外齒輪7嚙合帶動升降絲杠6轉動，螺母30與升降絲杠6傳動連接，并由滑塊3)與滑槽4-1的限位，最終實現(xiàn)夾持機構的上升或下降；

當需要帶動夾持機構轉動時，轉動調(diào)節(jié)絲杠12帶動撥桿14移動，直達導電環(huán)21隨撥桿14上升至與第一導電塊22接觸時，剛好傳動齒輪11的外齒部與內(nèi)齒輪8嚙合，打開開關，電機16帶動減速機17，減速機17通過主動錐齒輪19及從動錐齒輪20的嚙合帶動花鍵軸9轉動，花鍵軸9將動力傳遞給花鍵套10，并由花鍵套10將動力傳動到傳動齒輪11，最終由傳動齒輪11與內(nèi)齒輪8嚙合帶動平臺3整體轉動，最終實現(xiàn)夾持機構的轉動。

上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。