CN101422902B - 机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械手，其包括：一个基座，一个设置于基座的第一驱动装置，一个与第一驱动装置连接的夹持装置，及一个用于控制第一驱动装置的控制装置，第一驱动装置用于驱动夹持装置沿靠近元件的方向移动，以夹持所述元件，夹持装置包括至少两个用于夹持元件的夹持臂及一设置于夹持臂的内侧壁之间的弹簧，至少一个夹持臂的内侧壁设有至少一个用于感测元件的传感器，传感器与弹簧具有间隔，且与控制装置电连接，当元件与弹簧之间的距离达到一预定值时，传感器感测到元件，并将信号发送给控制装置，控制装置接收该信号，并向第一驱动装置下达指令，以使得夹持装置停止移动。

Description

机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手，尤其涉及一种应用于注射成型机的机械手。
背景技术
近年来，随着多媒体技术的飞速发展，对搭载在数码相机、摄像机及带有摄像功能的手机等上的元件的需求越来越大。而这种需求增大同时又要求元件更进一步小型化和低成本。元件的成型制程，特别是塑料元件，如微型透镜、镜筒等产品，通常采用注射成型。采用注射成型生产产品，极大地提高生产效率及产量，降低成本(请参见Sato，H等人于1998年9月20日至24日发表在Optical Communication，1998.24th European Conference的标题为Injection Molded Fiber-Optic Connector Components For Single-ModeApplications的文章)。
产品经过注射成型并脱模后，需采用机械手将料头从模具中取出，以进行下一模次成型。机械手一般包括一用于夹持料头的夹持臂，夹持臂的内侧壁设有一个弹簧，弹簧施以弹性力使得夹持臂张开。
现有技术中，由于人为或机械手本身误差等因素，造成机械手的夹持臂夹持料头的位置不正确，从而使得料头撞击机械手的弹簧而使得弹簧断裂，或是夹持位置过于靠近弹簧而使得弹簧受力异常而于多次使用下断裂，进而增加机械手的维修量，以及降低产品的生产效率和产量。
发明内容
有鉴于此，提供一种能够避免机械手的夹持臂的弹簧不正常损坏，进而提高产品的生产效率和产量的机械手实为必要。
一种机械手，用于夹取元件，所述机械手包括：一个基座，一个设置于所述基座的第一驱动装置，一个与所述第一驱动装置连接的夹持装置，及一个用于控制所述第一驱动装置的控制装置，所述第一驱动装置用于驱动所述夹持装置沿第一方向靠近所述元件，以夹持所述元件，所述夹持装置包括至少两个用于夹持所述元件的夹持臂及一设置于所述夹持臂的内侧壁之间的弹簧，其中，所述至少一个夹持臂的内侧壁设有至少一个用于感测所述元件的传感器，所述传感器位于所述弹簧的邻近被夹持元件的一侧且与所述弹簧之间具有间隔，且所述传感器与所述控制装置电连接，当所述元件与所述弹簧之间的距离达到一预定值时，所述传感器感测到所述元件，并将信号发送给所述控制装置，所述控制装置接收该信号，并向所述第一驱动装置下达指令，以使得所述夹持装置停止移动。
相对于现有技术，所述机械手的至少一个夹持臂设有至少一个用于感测所述元件的传感器，当所述元件与所述弹簧之间的距离达到一预定值时，所述传感器感测到所述元件，并将信号发送给所述控制装置，所述控制装置接收该信号，并向所述第一驱动装置下达指令，以使得所述夹持装置停止移动，以避免所述机械手的夹持臂夹持料头的位置不正确，而使得料头撞击所述机械手的弹簧而使得弹簧断裂，或是夹持位置过于靠近弹簧而使得弹簧受力异常而于多次使用下断裂，进而减少所述机械手的维修量，以及提高产品的生产效率和产量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种机械手的结构示意图。
图2为图1中II部分的放大示意图。
图3为图2中沿线III-III所示方向的剖视图。
图4为图1所示的机械手的夹持装置的正确工作状态示意图。
图5为图1所示的机械手的夹持装置的错误工作状态示意图。
图6为图1所示的机械手的工作状态示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1至图3，为本发明实施例提供的一种机械手10，用于夹取料头101(如图6所示)，所述机械手10包括：一个基座110，一个设置于所述基座110的第一驱动装置120，一个与所述第一驱动装置120连接的夹持装置130，及一个用于控制所述第一驱动装置120的控制装置150。
所述基座110的横梁112设有一沿如图1所示X轴方向延伸的线性滑槽1122。
所述机械手10还包括一个与所述控制装置150电连的接供气装置170及一个设置于所述基座110的第二驱动装置140。所述第二驱动装置140为气压驱动装置。所述第二驱动装置140包括一个气缸142，一个在所述气缸142中运动的活塞(图未示)，及一个与所述活塞连接的活塞杆144。所述第二驱动装置140的活塞杆144与所述第一驱动装置120连接。所述供气装置170提供气体，以驱动所述第二驱动装置140的活塞带动所述活塞杆144及所述第一驱动装置120相对于所述横梁112沿如图1所示X轴方向移动，以定位所述第一驱动装置120及与所述第一驱动装置120连接的夹持装置130于如图1所示X轴方向的位置，从而精确夹取所述料头101。可以理解，所述第二驱动装置140也可以为液压驱动装置。
所述第一驱动装置120为气压驱动装置，其包括一个气缸122，一个在所述气缸122中运动的活塞(图未示)，一个与所述活塞连接的活塞杆124，及一个与所述气缸122连接的缸盖126。所述缸盖126设有一连接部1262及一滑动部1264。所述第一驱动装置120的缸盖126的连接部1262与所述第二驱动装置140的活塞杆144连接，所述第二驱动装置140的活塞杆144带动所述缸盖126，使得所述缸盖126的滑动部1264可于所述滑槽1122中往复滑动，以定位所述第一驱动装置120及与所述第一驱动装置120连接的夹持装置130于如图1所示X轴方向的位置，从而精确夹取所述料头101。可以理解，所述第一驱动装置120也可以为液压驱动装置。
所述夹持装置130包括两个与所述第一驱动装置120的活塞杆124连接的连接板132，两个与所述连接板132连接的夹持臂134，一个与所述夹持臂134配合的推杆136，一设置于所述夹持臂134的内侧壁1342之间弹簧138，及一设置于所述夹持臂134的内侧壁1342，且位于所述弹簧138的下方的传感器139。所述传感器139用于感测所述料头101。
所述供气装置170提供气体，以驱动所述第一驱动装置120的活塞带动所述活塞杆124及与所述活塞杆124连接的所述连接板132，同时所述连接板132带动所述夹持臂134，沿如图1所示Z轴正方向运动，以使得所述夹持臂134可靠近所述料头101来夹持所述料头101。所述夹持臂134与所述推杆136之间的配合为斜面配合，所述夹持臂134用于夹持所述料头101。当所述推杆136沿远离所述夹持臂134的方向运动时，所述弹簧138施以弹性力使得所述夹持臂134张开；当所述推杆136沿靠近所述夹持臂134的方向运动时，所述推杆136推顶所述夹持臂134克服所述弹簧138的弹性力而闭合，以夹持所述料头101。本实施例中，采用气压驱动方式来驱动所述推杆136相对于所述夹持臂134运动。所述第一驱动装置120的活塞杆124为一中空结构，所述活塞杆124内部设有一与所述推杆136连接的活塞(图未示)，所述供气装置170提供气体，以驱动所述活塞杆124内的活塞带动所述推杆136相对于所述夹持臂134运动，以使得所述夹持臂134张开或闭合。
实际生产中，应根据所述料头101与所述弹簧138之间的预定值L，来设定所述传感器139与所述料头101距离。所述传感器139包括一发射器1392及一接收器1394。
请参阅图4及图6，所述第一驱动装置120驱动所述夹持装置130沿如图1所示Z轴正方向运动，以使得所述夹持臂134可靠近所述料头101来夹持所述料头101。当所述夹持臂134夹持所述料头101，且所述料头101与所述弹簧138之间的距离L1大于所述预定值L时，所述传感器139的发射器1392发出的光线未被所述料头101遮挡，而被所述接收器1394接收，所述传感器139未感测到所述料头101，所述夹持臂134夹持所述料头101的位置正确，之后，所述第一驱动装置120驱动所述夹持装置130沿如图1所示Z轴负方向运动，以将所述料头101从模具180(如图6所示)的两个模板181、182中取出。
请参阅图5及图6，所述第一驱动装置120驱动所述夹持装置130沿如图1所示Z轴正方向运动，以使得所述夹持臂134可靠近所述料头101来夹持所述料头101。当所述料头101与所述弹簧138之间的距离L2达到所述预定值L时，所述料头101位于所述传感器139的发射器1392与接收器1394之间，因此，所述传感器139的发射器1392发出的光线被所述料头101遮挡，而无法被所述接收器1394接收，所述传感器139感测到所述料头101。如果所述夹持臂134继续靠近所述料头101以夹持所述料头101，所述夹持臂134夹持所述料头101的位置不正确，所述料头101可能撞击到所述夹持臂134的弹簧138而使得所述弹簧138断裂，或是夹取位置过于靠近所述弹簧138而使得所述弹簧138受力异常而于多次使用下断裂。因此，此时所述传感器139将信号发送给所述控制装置150，所述控制装置150接收该信号并向所述供气装置170下达指令，以使得所述供气装置170停止向所述第一驱动装置120供气，从而使得所述夹持装置130停止移动。
本实施例中，所述传感器139为红外线光电式传感器。可以理解，所述传感器139也可以为其他光电式传感器，例如紫外线光电式传感器。本实施例中，所述传感器139的数量为一个。可以理解，所述传感器139的数量也可以为多于一个。
优选地，所述机械手10进一步包括一个与所述传感器139电连接的报警装置160，所述报警装置160设置于所述基座110。当所述传感器139感测到所述料头101时，所述传感器139将信号发送给所述报警装置160，以触发所述报警装置160发出警报，该警报可立即提醒操作员采取相应的措施做紧急处理。本实施例中，所述报警装置160为扬声器。可以理解，所述报警装置160也可以为其他报警装置，例如指示灯。
请参阅图6，所述机械手10将所述料头101从所述模具180的两个模板181、182中取出。
由于所述机械手10的夹持臂134的内侧壁1342设有一个用于感测所述料头101的传感器139。当所述料头101与所述弹簧138之间的距离达到所述预定值L时，所述传感器139感测到所述料头101，并将信号发送给所述控制装置150，所述控制装置150接收该信号并向所述供气装置170下达指令，以使得所述供气装置170停止向所述第一驱动装置120供气，从而使得所述夹持装置130停止移动，以避免所述机械手10的夹持装置130夹取所述料头101的位置不正确，而使得所述料头101撞击所述夹持装置130的弹簧138而使得弹簧138断裂，或是夹取位置过于靠近所述弹簧138而使得弹簧138受力异常而于多次使用下断裂，进而减少所述机械手10的维修量，以及提高产品的生产效率和产量。另外，所述机械手10进一步包括一个与所述传感器139电连接的报警装置160，当所述传感器139感测到所述料头101时，所述传感器139将信号发送给所述报警装置160，以触发所述报警装置160发出警报，该警报可立即提醒操作员采取相应的措施做紧急处理。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种机械手，用于夹取元件，所述机械手包括：一个基座，一个设置于所述基座的第一驱动装置，一个与所述第一驱动装置连接的夹持装置，及一个用于控制所述第一驱动装置的控制装置，所述第一驱动装置用于驱动所述夹持装置沿第一方向靠近所述元件，以夹持所述元件，所述夹持装置包括至少两个用于夹持所述元件的夹持臂及一设置于所述夹持臂的内侧壁之间的弹簧，其特征在于：所述至少一个夹持臂的内侧壁设有至少一个用于感测所述元件的传感器，所述传感器位于所述弹簧的邻近被夹持元件的一侧且与所述弹簧之间具有间隔，且所述传感器与所述控制装置电连接，当所述元件与所述弹簧之间的距离达到一预定值时，所述传感器感测到所述元件，并将信号发送给所述控制装置，所述控制装置接收该信号，并向所述第一驱动装置下达指令，以使得所述夹持装置停止移动。
2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述传感器为光电式传感器。
3.如权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述光电式传感器为红外线光电式传感器。
4.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手进一步包括一个与所述传感器电连接的报警装置，当所述传感器感测到所述元件时，所述传感器将信号发送给所述报警装置，以触发所述报警装置发出警报。
5.如权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述报警装置为扬声器或指示灯。
6.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述夹持装置还包括两个与所述第一驱动装置连接的连接板，所述连接板与所述夹持臂相连接，以带动所述夹持臂相对于所述元件移动，以夹持所述元件。
7.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一驱动装置为气压驱动装置或液压驱动装置。
8.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括一个与所述第一驱动装置连接的第二驱动装置，所述第二驱动装置用于驱动所述第一驱动装置沿与第一方向相垂直的第二方向移动。
9.如权利要求8所述的机械手，其特征在于，所述第二驱动装置为气压驱动装置或液压驱动装置。
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