2.5次元機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種2.5次元機(jī)械手，包括二維平動(dòng)支架和多組抬高夾取治具。該二維平動(dòng)支架包括X軸平移座、Y軸平移座和設(shè)于該X和Y軸平移座上的兩條橫桿。該抬高夾取治具分別安裝于兩橫桿，其包括固定于橫桿的底座、用于夾取工件的夾取手臂、相接于底座和夾取手臂之間的連接件。該夾取手臂包括一體式的上抬部、樞接部和下壓部，該樞接部可活動(dòng)相接于連接件，該連接件對(duì)應(yīng)下壓部設(shè)有避讓斜坡。當(dāng)抬高夾取治具夾緊工件后，在Y軸方向夾到一定力度后，隨樞接部活動(dòng)，上抬部能夠自動(dòng)抬高，下壓部下降而限位于避讓斜坡，以達(dá)到夾住產(chǎn)品后能從模內(nèi)向上拔出產(chǎn)品的效果，使產(chǎn)品脫離模具后再向下一工站送料，解決產(chǎn)品拉伸后從模內(nèi)難以脫離的技術(shù)問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】2.5次元機(jī)械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械手領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種2.5次元機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]能夠在二維平面空間的坐標(biāo)(X軸、Y軸)中移動(dòng)的機(jī)械手稱2次元機(jī)械手，能夠在三維平面空間的坐標(biāo)(X軸、Y軸、Z軸)中移動(dòng)的機(jī)械手稱3次元機(jī)械手，2.5次元機(jī)械手是介于2次元和3次元之間的一種狀態(tài)，其能夠在二維平面空間的坐標(biāo)(X軸、Y軸)中移動(dòng)，但不能完全地在Z軸上移動(dòng)。
[0003]目前在機(jī)械加工零件的傳送過(guò)程中，2次元和3次元機(jī)械手已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。比如，若需要將工件從一個(gè)工位的傳送需要“夾緊”一“上移”一“平移”一“下移”一“釋放”五個(gè)步驟時(shí)，一般需要采用3次元機(jī)械手才能完成，但是3次元機(jī)械手的設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高。如何才能采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的2.5次元機(jī)械手同樣去完成“夾緊”一“上移”一“平移”一“下移”一“釋放”五個(gè)步驟，是業(yè)內(nèi)工程師亟待解決的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種2.5次元機(jī)械手，不但可以在二維平面上移動(dòng)，還可以抬高產(chǎn)品，使產(chǎn)品脫離模具后再向下一工站送料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下之技術(shù)方案:
[0006]一種2.5次元機(jī)械手，包括
[0007]一二維平動(dòng)支架，其包括X軸平移座、Y軸平移座和設(shè)于該X和Y軸平移座上的兩條橫桿；
[0008]至少兩組抬高夾取治具，分別安裝于兩橫桿，該抬高夾取治具包括固定于橫桿的底座、用于夾取工件的夾取手臂、相接于底座和夾取手臂之間的連接件；該夾取手臂包括一體式的上抬部、樞接部和下壓部，該樞接部可活動(dòng)相接于連接件，該連接件對(duì)應(yīng)下壓部設(shè)有避讓斜坡，隨樞接部活動(dòng)，上抬部上升，下壓部下降而限位于避讓斜坡。
[0009]優(yōu)選的，所述夾取手臂的樞接部包括設(shè)于夾取手臂底部的第一凸塊、開(kāi)設(shè)于第一凸塊的軸孔；對(duì)應(yīng)之連接件的頭端設(shè)有一凹孔，該第一凸塊在凹孔中用軸相連，該夾取手臂以軸為中心擺動(dòng)。
[0010]優(yōu)選的，:所述底座的頭端設(shè)有開(kāi)孔，所述連接件的尾端設(shè)有第二凸塊，該第二凸塊與該開(kāi)孔配合安裝，以及，開(kāi)孔的長(zhǎng)度大于第二凸塊的長(zhǎng)度，于第二凸塊的后端面與開(kāi)孔的孔側(cè)壁之間抵接有彈簧。
[0011]優(yōu)選的，所述抬高夾取治具上安裝有可判別夾緊手臂是否順利夾取工件的感應(yīng)裝置，該感應(yīng)裝置包括一觸動(dòng)桿以及可被觸動(dòng)桿觸碰而動(dòng)作的感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
[0012]優(yōu)選的，所述觸動(dòng)桿的頭端通過(guò)一連接板固接于第二凸塊，該觸動(dòng)桿的后端可移動(dòng)穿設(shè)于一支撐塊，觸動(dòng)桿的末端部正對(duì)感應(yīng)開(kāi)關(guān)。[0013]優(yōu)選的，所述夾取手臂的上抬部的頭端側(cè)是一圓弧形的夾口。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知，主要是采用2.5次元機(jī)械手抬高產(chǎn)品，當(dāng)兩組沖壓模具的下模位于不同高度，抬聞夾取治具夾緊工件后，在Y軸方向夾到一定力度后，能夠自動(dòng)抬聞，以達(dá)到夾住廣品后能從模內(nèi)向上拔出產(chǎn)品的效果，使產(chǎn)品脫離模具后再向下一工站送料，解決了產(chǎn)品拉伸后從模內(nèi)難以脫離的技術(shù)問(wèn)題。該抬高夾取治具在Z軸方向移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程靠夾緊工件提供的夾緊力推動(dòng)，無(wú)需任何如氣缸、馬達(dá)之類的驅(qū)動(dòng)裝置提供的動(dòng)力，使機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，機(jī)械控制過(guò)程僅與2次元機(jī)械手相同，控制過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，實(shí)用性強(qiáng)。
[0015]為更清楚地闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型之實(shí)施例的組裝立體示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型之實(shí)施例中抬高夾取治具安裝于二維平動(dòng)支架的局部示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型之實(shí)施例中左抬聞夾取治具(不帶感應(yīng)開(kāi)關(guān))的不意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型之實(shí)施例中右抬聞夾取治具(帶有感應(yīng)開(kāi)關(guān))的不意圖；
[0020]圖5是圖4的分解圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新 型之實(shí)施例中抬聞夾取治具帶有感應(yīng)開(kāi)關(guān)的截面圖；
[0022]圖7是圖6中的抬高夾取治具夾緊工件上抬狀態(tài)的示意圖。
[0023]附圖標(biāo)識(shí)說(shuō)明:
[0024]10、二維平動(dòng)支架11、X軸平移座
[0025]12、Y軸平移座13、驅(qū)動(dòng)裝置
[0026]14、橫桿
[0027]20'、抬高夾取治具20、抬高夾取治具
[0028]21、底座211、開(kāi)孔
[0029]22、夾取手臂221、上抬部
[0030]2211、夾口222、樞接部
[0031]2221、第一凸塊2222、軸孔
[0032]223、下壓部23、連接件
[0033]231、凹孔232、軸
[0034]233、避讓斜坡234、第二凸塊
[0035]235、彈簧24、感應(yīng)裝置
[0036]241、觸動(dòng)桿242、感應(yīng)開(kāi)關(guān)
[0037]243、連接板244、支撐塊。
【具體實(shí)施方式】
[0038]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，其顯示出了本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，該2.5次元機(jī)械手包括一個(gè)可在二維平面上移動(dòng)的二維平動(dòng)支架10和安裝于該二維平動(dòng)支架10的抬高夾取治具20。其中:[0039]所述二維平動(dòng)支架10包括X軸平移座11、可活動(dòng)安裝于X軸平移座11上的Y軸平移座12、安裝于該Y軸平移座12上的兩橫桿14。在驅(qū)動(dòng)裝置13的作用下，由X軸和Y軸平移座U、12帶動(dòng)兩橫桿14沿X軸方向和Y軸方向所形成的二維平面平移動(dòng)作。
[0040]如圖2所示，所述抬高夾取治具至少有兩個(gè)，分別分布于兩條橫桿14，并且兩抬高夾取治具20'、20彼此正對(duì)。當(dāng)然，抬高夾取治具20'、20的數(shù)量不限左右正對(duì)的兩個(gè)，還可以依據(jù)需要設(shè)置成左右兩排，(如左邊橫桿設(shè)10個(gè)抬高夾取治具20'，右邊橫桿也設(shè)10個(gè)抬高夾取治具20)，以將工件從上一工位夾取和傳送至下一工位，這種多組抬高夾取治具20'、20的設(shè)計(jì)可以一次性傳送多工位上的工件，工作效率有效提高為原來(lái)的幾倍甚至幾十倍。
[0041]本實(shí)施例中，如圖2至圖4所示，左右正對(duì)的兩抬高夾取治具2(V、20的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于一側(cè)的抬高夾取治具20設(shè)置了感應(yīng)裝置24，而另一側(cè)的抬高夾取治具20'可以不設(shè)感應(yīng)裝置24。當(dāng)左右抬高夾取治具20'、20彼此靠近并且?jiàn)A取工件時(shí)，觸動(dòng)感應(yīng)裝置24，操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行判斷并且發(fā)出“0K”的信號(hào)，則繼續(xù)驅(qū)動(dòng)機(jī)械動(dòng)作；當(dāng)左右抬高夾取治具20'、20夾不到或夾不穩(wěn)工件時(shí)，便不會(huì)觸動(dòng)感應(yīng)裝置24，則操作系統(tǒng)發(fā)出“NG”信號(hào)，控制整機(jī)停機(jī)，這樣，可以確保機(jī)械安全運(yùn)行。
[0042]具體而言，具有感應(yīng)裝置24的抬高夾取治具20的結(jié)構(gòu)如圖4、5所示,包括底座21、夾取手臂22、連接件23和感應(yīng)裝置24，該感應(yīng)裝置24由觸動(dòng)桿241和感應(yīng)開(kāi)關(guān)242構(gòu)成。
[0043]該底座21為板狀結(jié)構(gòu)，用于固定安裝在橫桿14上，從而橫桿14在二維平面移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)該抬高夾取治具20同步移動(dòng)。該底座21的頭端側(cè)設(shè)有一開(kāi)孔211，用于安裝連接件23。
[0044]該夾取手臂22的頭端側(cè)是一圓弧形的夾口 2211，以便于夾取圓形的工件(如馬達(dá)蓋)。當(dāng)然，該夾口 2211的形狀不限于圓弧形，依據(jù)不同工件的形狀，夾口 2211的造型可以改變。本實(shí)施例中，該夾取手臂22包括一體式的上抬部221、樞接部222和下壓部223，該樞接部222可以與連接件23活動(dòng)連接。樞接部222的具體結(jié)構(gòu)是在夾取手臂22底部一體設(shè)置第一凸塊2221，并于第一凸塊2221上開(kāi)設(shè)軸孔2222。對(duì)應(yīng)之該連接件23的頭端設(shè)有一凹孔231，以供第一凸塊2221安裝在內(nèi)，并且該第一凸塊2221在凹孔231中用軸232相連，使夾取手臂22可以相對(duì)連接件23上下擺動(dòng)。
[0045]以及，該凹孔231的后側(cè)旁對(duì)應(yīng)下壓部223凹設(shè)有避讓斜坡233。該避讓斜坡233的坡度可以依據(jù)設(shè)計(jì)需求而定，以軸232為支點(diǎn)，隨樞接部222活動(dòng)，上抬部221上升，下壓部223下降。當(dāng)避讓斜坡233坡度越大，夾取手臂22上抬部221的幅度越高，下壓部223下降而限位于避讓斜坡233，這樣，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的2.5次元移動(dòng)。
[0046]該連接件23的尾端設(shè)有第二凸塊234，該第二凸塊234與底座21的開(kāi)孔211配合安裝。以及，開(kāi)孔211的長(zhǎng)度必須大于第二凸塊234的長(zhǎng)度，于第二凸塊234的后端面與開(kāi)孔211的孔側(cè)壁之間抵接有彈簧235。
[0047]所述感應(yīng)裝置24通過(guò)觸動(dòng)桿241是否接觸感應(yīng)開(kāi)關(guān)242來(lái)判斷夾取手臂22是否有夾取工件。該觸動(dòng)桿241受動(dòng)于連接件23，其頭端通過(guò)一連接板243固裝于第二凸塊234，其后端可移動(dòng)穿設(shè)于一支撐塊244，觸動(dòng)桿241的末端部正對(duì)感應(yīng)開(kāi)關(guān)242，連接件23向后移動(dòng)可帶動(dòng)該觸動(dòng)桿241后移觸動(dòng)感應(yīng)開(kāi)關(guān)242。[0048]本實(shí)用新型的工作原理如下:如圖1所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置13帶動(dòng)兩橫桿14相互靠近，使夾取手臂22夾取工件后，產(chǎn)生向后的作用力。如圖6、7所示，當(dāng)在Y軸方向夾到一定力度，夾取手臂22將以軸232為支點(diǎn)，上抬部221沿Z軸方向向上翹，直至后端的下壓部223接觸避讓斜坡233。這樣，夾口 2211上的工件可以沿Z軸方向向上抬起一定高度，達(dá)到夾住產(chǎn)品后從模內(nèi)向上拔出產(chǎn)品。同時(shí)，夾取手臂22產(chǎn)生的向后的作用力傳遞給連接件23，觸使連接件23向后移動(dòng)壓縮彈簧235，進(jìn)而通過(guò)連接片使觸動(dòng)桿241向后移動(dòng)并且接觸感應(yīng)開(kāi)關(guān)242，則表示夾口 2211確切夾取了工件，因此感應(yīng)開(kāi)關(guān)242能夠發(fā)出一個(gè)“0K”的信號(hào)給操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)判別后繼續(xù)驅(qū)動(dòng)機(jī)械動(dòng)作。這樣驅(qū)動(dòng)裝置13驅(qū)使X軸平移座11和Y軸平移座12動(dòng)作，配合左右兩個(gè)抬高夾取治具20'、20將工件從上一個(gè)工位傳送至下一工位。當(dāng)工件送至下一工位后,該2.5次元機(jī)械手自動(dòng)復(fù)位，反復(fù)來(lái)回傳送工件。
[0049]當(dāng)夾取手臂22由于種種原因沒(méi)有夾取到工件時(shí)，則不動(dòng)觸發(fā)感應(yīng)開(kāi)關(guān)242，在一定時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)沒(méi)有接收到感應(yīng)開(kāi)關(guān)242的觸發(fā)信號(hào)，則判斷機(jī)械發(fā)生錯(cuò)誤或故障，從而發(fā)出“NG”信號(hào)，迫使整機(jī)停機(jī)。
[0050]綜上所述，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于，主要是采用2.5次元機(jī)械手抬高產(chǎn)品，當(dāng)兩組沖壓模具的下模位于不同高度，抬高夾取治具20'、20夾緊工件，在Y軸方向夾到一定力度后，能夠自動(dòng)沿Z軸方向抬高，以達(dá)到夾住產(chǎn)品后能從模內(nèi)向上拔出產(chǎn)品的效果，使產(chǎn)品脫離模具后再向下一工站送料，解決了產(chǎn)品拉伸后從模內(nèi)難以脫離的技術(shù)問(wèn)題。該抬高夾取治具20'、20在沿Z軸方向移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程靠夾緊工件提供的推力而動(dòng)作，無(wú)需任何的氣缸或馬達(dá)提供的動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，機(jī)械控制過(guò)程僅與2次元機(jī)械手相同，控制過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，實(shí)用性強(qiáng)。
[0051]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種2.5次元機(jī)械手，其特征在于:包括 一二維平動(dòng)支架，其包括X軸平移座、Y軸平移座和設(shè)于該X和Y軸平移座上的兩條橫桿； 至少兩組抬高夾取治具，分別安裝于兩橫桿且彼此正對(duì)，該抬高夾取治具包括固定于橫桿的底座、用于夾取工件的夾取手臂、相接于底座和夾取手臂之間的連接件；該夾取手臂包括一體式的上抬部、樞接部和下壓部，該樞接部可活動(dòng)相接于連接件，該連接件對(duì)應(yīng)下壓部設(shè)有避讓斜坡，隨樞接部活動(dòng)，上抬部上升，下壓部下降而限位于避讓斜坡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2.5次元機(jī)械手，其特征在于:所述夾取手臂的樞接部包括設(shè)于夾取手臂底部的第一凸塊、開(kāi)設(shè)于第一凸塊的軸孔；對(duì)應(yīng)之連接件的頭端設(shè)有一凹孔，該第一凸塊在凹孔中用軸相連，該夾取手臂以軸為中心擺動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2.5次元機(jī)械手，其特征在于:所述底座的頭端設(shè)有開(kāi)孔，所述連接件的尾端設(shè)有第二凸塊，該第二凸塊與該開(kāi)孔配合安裝，以及，開(kāi)孔的長(zhǎng)度大于第二凸塊的長(zhǎng)度，于第二凸塊的后端面與開(kāi)孔的孔側(cè)壁之間抵接有彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的2.5次元機(jī)械手，其特征在于:所述抬高夾取治具上安裝有可判別夾緊手臂是否順利夾取工件的感應(yīng)裝置，該感應(yīng)裝置包括一觸動(dòng)桿以及可被觸動(dòng)桿觸碰而動(dòng)作的感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的2.5次元機(jī)械手，其特征在于:所述觸動(dòng)桿的頭端通過(guò)一連接板固接于第二凸塊，該觸動(dòng)桿的后端可移動(dòng)穿設(shè)于一支撐塊，觸動(dòng)桿的末端部正對(duì)感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2.5次元機(jī)械手，其特征在于:所述夾取手臂的上抬部的頭端側(cè)是一圓弧形的夾口。
【文檔編號(hào)】B25J9/08GK203792338SQ201420173502
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】覃太明, 饒艷紅 申請(qǐng)人:重慶揚(yáng)明電子科技有限公司