專利名稱：帶扭矩限制器的電動(dòng)手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由電動(dòng)馬達(dá)開閉工件把持用一對(duì)夾爪構(gòu)件的電動(dòng)手，更為詳細(xì)地說，涉及具有在上述夾爪構(gòu)件停止于開閉端或工件把持位置等時(shí)防止在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸施加沖擊的扭矩限制器的電動(dòng)手。
在可自由開閉的一對(duì)夾爪構(gòu)件間把持工件的手一般可由氣缸開閉上述夾爪構(gòu)件。
然而，該構(gòu)造的現(xiàn)有手需要與氣缸相連的空氣配管和控制該配管的壓縮空氣給排的換向閥等附屬機(jī)器，構(gòu)成手自身的部件數(shù)目較多。為此，手的小型化困難，另外，包括用于使其動(dòng)作的附屬機(jī)器，裝置全體的緊湊化也困難。
為了解決這些問題，本發(fā)明人提出了由電動(dòng)馬達(dá)開閉工件把持用一對(duì)夾爪構(gòu)件的電動(dòng)手的方案(專利申請(qǐng)平11-66528號(hào))。該電動(dòng)手在電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸與夾爪構(gòu)件之間設(shè)置使用了凸輪的變換機(jī)構(gòu)，由該變換機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)軸的回轉(zhuǎn)擺動(dòng)變換成夾爪構(gòu)件的開閉運(yùn)動(dòng)。
在這樣的電動(dòng)手中，當(dāng)增大上述夾爪構(gòu)件的工件把持力時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)使用帶具有多個(gè)齒輪的減速器的馬達(dá)，但在使用這樣的帶齒輪的馬達(dá)的場(chǎng)合，當(dāng)上述夾爪構(gòu)件停止于開閉端或工件的把持位置等時(shí)，作用馬達(dá)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的慣性力，在沖擊下，減速器的齒輪可能受到損傷，所以，必須以盡可能低的速度使馬達(dá)回轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)課題在于提供一種可由馬達(dá)開閉工件把持用夾爪構(gòu)件的電動(dòng)手，其中，當(dāng)上述夾爪構(gòu)件停止于開閉端或工件的把持位置等時(shí)可吸收施加在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的慣性力，防止在沖擊下?lián)p傷齒輪等馬達(dá)部件。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種電動(dòng)手，該電動(dòng)手具有一對(duì)夾爪構(gòu)件、電動(dòng)馬達(dá)、變換機(jī)構(gòu)、及扭矩限制器；該一對(duì)夾爪構(gòu)件用于把持工件并且可自由開閉；該電動(dòng)馬達(dá)具有回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸；該變換機(jī)構(gòu)設(shè)置在上述驅(qū)動(dòng)軸與夾爪構(gòu)件之間，用于將該驅(qū)動(dòng)軸的回轉(zhuǎn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換成一對(duì)夾爪構(gòu)件的開閉運(yùn)動(dòng)，并且具有凸輪構(gòu)件、一對(duì)凸輪槽、及驅(qū)動(dòng)銷，該凸輪構(gòu)件由上述驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)，該一對(duì)凸輪槽形成于該凸輪構(gòu)件，該驅(qū)動(dòng)銷安裝于各夾爪構(gòu)件，分別與上述一對(duì)凸輪槽的一個(gè)配合，在凸輪構(gòu)件的回轉(zhuǎn)擺動(dòng)的作用下，于該凸輪槽內(nèi)朝夾爪構(gòu)件的開閉方向移動(dòng)；該扭矩限制器設(shè)于上述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸與凸輪構(gòu)件之間，用于限制傳遞到該凸輪構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)軸的扭矩。
具有上述構(gòu)成的本發(fā)明的電動(dòng)手由設(shè)于電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸與凸輪構(gòu)件之間的扭矩限制器限制從電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸傳遞到凸輪構(gòu)件的扭矩，所以，當(dāng)夾爪構(gòu)件停止于開閉端和工件的把持位置等時(shí)，可吸收緩和馬達(dá)轉(zhuǎn)子的慣性力的沖擊，確實(shí)地防止減速器的齒輪等馬達(dá)部分受到損傷。
按照本發(fā)明的具體的實(shí)施形式，上述扭矩限制器包括由摩擦力連接驅(qū)動(dòng)軸與凸輪構(gòu)件的摩擦裝置。上述摩擦裝置包括固定于上述驅(qū)動(dòng)軸的圓板形輪轂、固定于該輪轂和凸輪構(gòu)件中的一方并可在摩擦狀態(tài)下滑動(dòng)地接觸于另一方的摩擦板、及朝接觸方向?qū)υ撃Σ涟迨┘訌椥粤Φ膹椈裳b置構(gòu)成。更為具體地說，上述凸輪構(gòu)件呈圓蓋形，在該凸輪構(gòu)件的內(nèi)部以同軸狀配合上述輪轂，另外，上述摩擦板呈圓環(huán)形，該摩擦板的外周部固定在上述凸輪構(gòu)件的圍住輪轂的環(huán)狀安裝面，同時(shí)，摩擦板的內(nèi)周部接觸在上述輪轂，并且上述彈簧裝置由碟簧構(gòu)成，該碟簧設(shè)置在安裝于驅(qū)動(dòng)軸的彈簧座與上述摩擦板之間。


圖1為示出本發(fā)明的電動(dòng)手的1實(shí)施形式的斷面圖。
圖2為圖1中A-A線的斷面圖。
圖3為凸輪構(gòu)件的平面圖。
圖4為圖1的B-B線的斷面圖。
圖5為圖2中C-C線的斷面圖。
圖中示出本發(fā)明電動(dòng)手的典型的1實(shí)施形式，如圖1和圖2所示，該電動(dòng)手具有把持工件的一對(duì)可自由開閉的夾爪構(gòu)件2、2、帶減速器4的電動(dòng)馬達(dá)3、將該馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)軸3a的回轉(zhuǎn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換成夾爪構(gòu)件2、2的開閉動(dòng)作的變換機(jī)構(gòu)5、及設(shè)于該驅(qū)動(dòng)軸3a與變換機(jī)構(gòu)5之間用于限制傳遞到該變換機(jī)構(gòu)5的驅(qū)動(dòng)軸3a的扭矩的扭矩限制器6、檢測(cè)上述夾爪構(gòu)件2、2的動(dòng)作位置的位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)7、及安裝這些各構(gòu)件和機(jī)構(gòu)的外殼1。
上述夾爪構(gòu)件2、2具有倒T字形的斷面形狀，可自由滑動(dòng)地嵌合在設(shè)于外殼1的導(dǎo)向槽10內(nèi)，可沿該導(dǎo)向槽10直線地進(jìn)行開閉，由安裝于各夾持構(gòu)件2、2的附件2a、2a把持工件。
上述電動(dòng)馬達(dá)3具有上述減速器4，該減速器4具有由多個(gè)齒輪構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)，由該減速器4將轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)減速后傳遞到驅(qū)動(dòng)軸3a，該驅(qū)動(dòng)軸3a凸出到形成于外殼1的凹部11內(nèi)，在該驅(qū)動(dòng)軸3a的前端通過上述扭矩限制器6連接作為上述變換機(jī)構(gòu)5的構(gòu)成部件的凸輪構(gòu)件12。
上述凸輪構(gòu)件12具有倒下的淺圓形蓋那樣的形狀，由圖3可知，在其上面相互呈中心對(duì)稱地設(shè)置半圓形的一對(duì)凸輪槽15、15。該凸輪槽15、15的槽兩端15a、15b分別跨過該回轉(zhuǎn)中心O地位于通過凸輪構(gòu)件12的回轉(zhuǎn)中心O的直線L上，而且其一端15a位于接近回轉(zhuǎn)中心O的位置，而另一端15b位于離開回轉(zhuǎn)中心O的位置。
與此相應(yīng)，在上述各夾爪構(gòu)件2、2，作為上述變換機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件的驅(qū)動(dòng)銷13分別固定于靠近內(nèi)側(cè)端的位置，該驅(qū)動(dòng)銷13嵌入到上述一對(duì)凸輪槽15、15中的一個(gè)。
從上述驅(qū)動(dòng)銷13、13移動(dòng)到凸輪槽15、15的內(nèi)端15a、15a側(cè)的圖3的狀態(tài)，由上述馬達(dá)3使凸輪構(gòu)件12朝左回轉(zhuǎn)180度時(shí)，各驅(qū)動(dòng)銷13、13沿位移的凸輪槽15、15在上述直線L上移動(dòng)到凸輪構(gòu)件12的外側(cè)，一對(duì)夾爪構(gòu)件2、2開放。另外，當(dāng)從該開放狀態(tài)使凸輪構(gòu)件12朝右回轉(zhuǎn)時(shí)，各驅(qū)動(dòng)銷13、13在凸輪槽15、15內(nèi)被拉向內(nèi)側(cè)，移動(dòng)到凸輪構(gòu)件12的回轉(zhuǎn)中心側(cè)，所以，上述夾爪構(gòu)件2、2關(guān)閉。
這樣，由馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)軸3a使凸輪構(gòu)件12回轉(zhuǎn)擺動(dòng)，可開閉一對(duì)夾爪構(gòu)件2、2，在安裝于各夾爪構(gòu)件2、2的附件2a、2a之間把持工件，或釋放工件。此時(shí)，如上述夾爪構(gòu)件2、2停止在開閉端或工件的把持位置等，則在上述驅(qū)動(dòng)軸3a作用馬達(dá)3的轉(zhuǎn)子的慣性力。為了吸收緩和該慣性力，設(shè)置有上述扭矩限制器6。
該扭矩限制器6在驅(qū)動(dòng)軸3a與凸輪構(gòu)件12之間設(shè)置摩擦機(jī)構(gòu)17，由該摩擦機(jī)構(gòu)17的摩擦力連接該驅(qū)動(dòng)軸3a和凸輪構(gòu)件12，當(dāng)在驅(qū)動(dòng)軸3a作用超過該摩擦力的扭矩時(shí)，該驅(qū)動(dòng)軸3a空轉(zhuǎn)。更為具體地說，如圖4所示，上述摩擦機(jī)構(gòu)17具有固定于上述驅(qū)動(dòng)軸3a并以同軸狀配合于凸輪構(gòu)件12內(nèi)部的圓板形輪轂18和配合于該輪轂18的圓環(huán)狀摩擦板19，該摩擦板19的外周部由螺釘20固定在上述凸輪構(gòu)件12的圍住輪轂18的環(huán)狀安裝面12a，并且摩擦板19的內(nèi)周部可在摩擦狀態(tài)下滑動(dòng)地與上述輪轂18的下面接觸，當(dāng)在上述驅(qū)動(dòng)軸3a作用一定大小以上的扭矩時(shí)，該摩擦板19和輪轂18相互滑動(dòng)。另外，在上述驅(qū)動(dòng)軸3a安裝有彈簧座21，在該彈簧座21與上述摩擦板19之間設(shè)置有碟簧22，由該碟簧22的彈性力將摩擦板19推壓在上述輪轂18上。
這樣，通過在驅(qū)動(dòng)軸3a與凸輪構(gòu)件12之間設(shè)置上述那樣的扭矩限制器6，當(dāng)上述夾爪構(gòu)件2、2停止于開閉端或工件的把持位置等時(shí)，凸輪構(gòu)件12與上述夾爪構(gòu)件2、2一起停止，之后，作用于驅(qū)動(dòng)軸3a的馬達(dá)3的轉(zhuǎn)子的慣性力通過輪轂18和摩擦板19在摩擦狀態(tài)下滑動(dòng)而被吸收和緩和，防止停止時(shí)的沖擊損傷減速器4的齒輪等馬達(dá)部件。結(jié)果，不僅電動(dòng)手的耐久性大幅度提高，而且可提高夾爪構(gòu)件2、2的開閉速度，提高作業(yè)效率。
另一方面，當(dāng)上述夾爪構(gòu)件2、2進(jìn)行開閉動(dòng)作時(shí)，上述輪轂18和摩擦板19由摩擦力連接，該驅(qū)動(dòng)軸3a的回轉(zhuǎn)確實(shí)地傳遞到凸輪構(gòu)件12。
在圖示實(shí)施例中，將上述摩擦板19固定在凸輪構(gòu)件12側(cè)，以摩擦狀態(tài)接觸在輪轂18側(cè)，但也可相反地固定于輪轂18側(cè)，與凸輪構(gòu)件12側(cè)接觸。
上述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)如圖2和圖5所示那樣，具有移動(dòng)構(gòu)件23，該移動(dòng)構(gòu)件23在安裝到任一方的夾爪構(gòu)件2的驅(qū)動(dòng)銷13的狀態(tài)下配置于該夾爪構(gòu)件2與凸輪構(gòu)件12之間。該移動(dòng)構(gòu)件23由安裝于上述驅(qū)動(dòng)銷13的基部23a、從該基部23a夾著凸輪構(gòu)件12上的凸起12b地平行延伸的一對(duì)移動(dòng)導(dǎo)向部23b、23b、及從一方的移動(dòng)導(dǎo)向部23b延伸到側(cè)方并且在前端具有被檢測(cè)體24的安裝部23c構(gòu)成。該安裝部23c沿著外殼1的凹部11的內(nèi)面彎曲形成為大體L字狀，在其前端安裝有上述被檢測(cè)體24，該被檢測(cè)體24與形成于外殼1外周面的位置傳感器25用的安裝槽26相向。
上述位置傳感器25形成為細(xì)長圓柱形，插入到斷面為圓形的上述安裝槽26內(nèi)的規(guī)定位置，可由螺釘固定，由該位置傳感器25和安裝于上述移動(dòng)構(gòu)件23的被檢測(cè)體24構(gòu)成上述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)7。
作為上述被檢測(cè)體24，在圖示的實(shí)施例中使用永久磁鐵，作為位置傳感器25，示出了使用檢測(cè)上述被檢測(cè)體24即磁鐵的接近的磁性接近開關(guān)，但不限于此，也可使用金屬作為被檢測(cè)體24，使用高頻振蕩式接近傳感器作為位置傳感器25，可使用的類型有多種。
如以上詳述的那樣，按照本發(fā)明的電動(dòng)手，當(dāng)夾爪構(gòu)件停止于開閉端或工件的把持位置等時(shí)，由扭矩限制器吸收施加在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的慣性力，從而可確實(shí)地防止沖擊對(duì)齒輪等馬達(dá)部件的損傷。
權(quán)利要求
1．一種電動(dòng)手，其特征在于，具有一對(duì)夾爪構(gòu)件、電動(dòng)馬達(dá)、變換機(jī)構(gòu)、及扭矩限制器；該一對(duì)夾爪構(gòu)件用于把持工件并且可自由開閉；該電動(dòng)馬達(dá)具有回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸；該變換機(jī)構(gòu)設(shè)置在上述驅(qū)動(dòng)軸與夾爪構(gòu)件之間，用于將該驅(qū)動(dòng)軸的回轉(zhuǎn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換成一對(duì)夾爪構(gòu)件的開閉運(yùn)動(dòng)，并且具有凸輪構(gòu)件、一對(duì)凸輪槽、及驅(qū)動(dòng)銷；該凸輪構(gòu)件由上述驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)；該一對(duì)凸輪槽形成于該凸輪構(gòu)件上；該驅(qū)動(dòng)銷安裝于各夾爪構(gòu)件上、且分別與上述一對(duì)凸輪槽的一個(gè)配合，在凸輪構(gòu)件的回轉(zhuǎn)擺動(dòng)的作用下，在該凸輪槽內(nèi)朝夾爪構(gòu)件的開閉方向移動(dòng)；該扭矩限制器設(shè)于上述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸與凸輪構(gòu)件之間，用于限制傳遞到該凸輪構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)軸的扭矩。
2．如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)手，其特征在于上述扭矩限制器包括由摩擦力連接驅(qū)動(dòng)軸與凸輪構(gòu)件的摩擦裝置。
3．如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)手，其特征在于上述摩擦裝置包括固定于上述驅(qū)動(dòng)軸的圓板形輪轂、固定于該輪轂和凸輪構(gòu)件中的一方并可在摩擦狀態(tài)下滑動(dòng)地接觸于另一方的摩擦板、及朝接觸方向?qū)υ撃Σ涟迨┘訌椥粤Φ膹椈裳b置。
4．如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)手，其特征在于上述凸輪構(gòu)件呈圓蓋形，在該凸輪構(gòu)件的內(nèi)部以同軸狀配合上述輪轂，另外，上述摩擦板呈圓環(huán)形，該摩擦板的外周部固定在上述凸輪構(gòu)件的圍住輪轂的環(huán)狀安裝面，同時(shí)，摩擦板的內(nèi)周部接觸在上述輪轂，并且上述彈簧裝置由碟簧構(gòu)成，該碟簧設(shè)置在安裝于驅(qū)動(dòng)軸的彈簧座與上述摩擦板之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動(dòng)手,該電動(dòng)手在安裝于電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸的凸輪構(gòu)件設(shè)置有一對(duì)凸輪槽,在工件把持用一對(duì)夾爪構(gòu)件設(shè)置有分別與上述凸輪槽嵌合的驅(qū)動(dòng)銷,由該凸輪構(gòu)件和驅(qū)動(dòng)銷將驅(qū)動(dòng)軸的回轉(zhuǎn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換成夾爪構(gòu)件的開閉運(yùn)動(dòng);在上述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸與凸輪構(gòu)件之間設(shè)置有扭矩限制器,該扭矩限制器具有由摩擦力將其連接的摩擦板,由該扭矩限制器限制傳遞到凸輪構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)軸的扭矩。這樣,可吸收夾爪構(gòu)件停止于開閉端或工件的把持位置等時(shí)施加在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的慣性力,防止沖擊損傷齒輪等馬達(dá)部件。
文檔編號(hào)B25J15/08GK1310076SQ0110493
公開日2001年8月29日 申請(qǐng)日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月25日
發(fā)明者高梨精二, 宮地博, 神田浩一郎 申請(qǐng)人:速睦喜股份有限公司