CN101758501A - 机械手 - Google Patents

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Abstract

一种机械手，其包括手臂、手爪及连接手臂和手爪的连接装置。连接装置包括基座、弹性件、连接件及卡持件。基座固定于手臂。卡持件开设有配合孔，配合孔的尺寸一端向另外一端逐渐变大。卡持件固定于基座且配合孔的较大端靠近基座而较小端远离基座，连接件包括与配合孔相对应的变形部，弹性件一端抵持连接件，另一端抵持基座，以使变形部抵持于配合孔内，且连接件可在外力作用下压缩弹性件而朝基座底部方向运动以使连接件偏移。本发明的机械手可实现精确装配。

Description

机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手。
背景技术
机械手的应用已经非常的普遍，比如能够进行抓取和搬运的机械手，其可以按照设定的运动轨迹运动，以将工件自动装入对应的装配孔中。然而在装配过程中，机械手的装配定位误差会影响装配效果。若定位误差较大，工件装配入装配孔时常会与装配孔的内壁发生摩擦而损伤工件的外观。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种可精确装配工件的机械手。
一种机械手，其包括手臂、手爪及连接手臂和手爪的连接装置。连接装置包括基座、弹性件、连接件及卡持件。基座固定于手臂。卡持件开设有配合孔，配合孔的宽度一端向另外一端逐渐变大。卡持件固定于基座且配合孔的较大端靠近基座而较小端远离基座，连接件包括与配合孔相对应的变形部，弹性件一端抵持连接件，另一端抵持基座，以使变形部抵持于配合孔内，且连接件可在外力作用下压缩弹性件而朝基座底部方向运动以使连接件偏移。
上述机械手中，由于连接件的变形部和卡持件的配合孔的较大端都靠近基座，当连接件朝基座的底部方向压缩弹性件时，连接件和卡持件之间就会存在一定空隙，在外力作用下，连接件可发生偏移，从而当连接装置应用于机械手时，能使装夹其上的工件偏摆一定角度，从而可精确地装配工件，减少了工件与装配孔内壁间的摩擦，从而可以保护工件外观。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的机械手的剖面示意图。
图2是图1所示机械手的连接装置的立体组装图。
图3是图1所示机械手的连接装置的立体分解图。
图4是图3所示机械手的连接装置的另一方向的立体分解图。
图5是图1所示机械手开始装配工件时的局部示意图。
图6是图1所示机械手将工件装配入固定孔内时的局部示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的机械手作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明较佳实施例的机械手100包括手臂10、连接装置20及手爪30，其中连接装置20连接手臂10和手爪30。
请同时参阅图2至图4，连接装置20包括基座21、弹性件22、连接件23、止转肋24、卡持件25、法兰26、止转件27及锁固件28。
基座21呈圆柱形，其中部开设有一个收容腔211。基座21在收容腔211底部形成有一个圆柱形的凸起212。基座21侧壁上开设有一个通孔213。
弹性件22为螺旋弹簧，其轴向截面形状为矩形，当然其还可为弹片、碟形弹簧、橡胶件等。
连接件23一端形成变形部231，另一端形成容置腔232。变形部231的尺寸朝远离容置腔232的方向逐渐变小。本实施例中变形部231大致呈圆锥台形状。变形部231内部形成有一个环形凸起2311。变形部231较小一端的内壁开设有一个长条形的凹槽2312，凹槽2312的延伸方向平行于连接件23的中心轴线的延伸方向，凹槽2312用于与止转肋24卡合，且止转肋24卡入凹槽2312后，止转肋24的一部分朝连接件23的中心轴线方向凸出于凹槽2312。此外，连接件23在容置腔232一端开设有一个缺口2321。
卡持件25中部开设有一个配合孔251，配合孔251的形状与变形部231相接触的面的形状相对应，以使变形部231抵持于卡持件25的配合孔251内时，可与卡持件25较好的配合。卡持件25在配合孔251尺寸较小的一端形成有一个安装部253。安装部253上开设有多个凹槽2531，并于凹槽2531底部开设有贯穿安装部253的装配孔2532，以便将卡持件25固定于基座21。
法兰26包括装夹部261、形成于装夹部261一端的固定部262及开设于装夹部261另一端的装夹槽263。其中，固定部262呈圆柱形，固定部262上开设有一个卡持槽2621，卡持槽2621用于与止转肋24配合，固定部262中部开设有一个和装夹槽263相连通的螺纹孔2622，螺纹孔2622与装夹槽263同轴，且装夹槽263的直径比螺纹孔2622的直径大。
组装连接装置20时，卡持件25套设于连接件23的变形部231，止转肋24卡持于连接件23的凹槽2312。法兰26的固定部262装配于变形部231尺寸较小一端，并使固定部262的卡持槽2621与止转肋24配合，以防止法兰26相对连接件231转动。螺钉(图未示)从容置腔232一端穿过环形凸起2311后与螺纹孔2622配合，以将法兰26固定于连接件23。然后将弹性件22容置于容置腔232内，并使弹性件22的一端套设于环形凸起2311。接着将连接件23容置于基座21的收容腔211内，并使弹性件22的另一端套设于基座21的凸起212。此时，连接件23的变形部231尺寸较大的一端靠近基座21，卡持件25卡设于变形部231和基座21之间使变形部231抵持配合孔251，并用螺钉(图未示)将卡持件25固定于基座21。另外，连接件23的容置腔232与基座21的底部之间有一定的距离，以使连接件23可在基座21轴线方向上移动，且止转件27插设于通孔213及缺口2321内以防止连接件23相对基座21转动，锁固件28锁固于止转件27以防止止转件27轴向移动。
请同时参阅图5，连接装置20的底座21安装于手臂10，手爪30固定于法兰26的装夹部261并夹持第一工件50，通过机械手100将第一工件50装入第二工件60的装配孔61内。由于机械手100运动路径存在一定误差，使第一工件50与装配孔61不正对而抵持于装配孔61的导入口(图未标)处。
请同时参阅图6，机械手100继续朝第二工件60方向运动，由于连接装置20受到装配孔61导入口的阻力，从而使连接件23压缩弹性件22，同时由于连接件23的变形部231的尺寸较大端靠近基座21，故当连接件23压缩弹性件22后，在变形部231和卡持件51相配合的面之间存在空隙，进而在外力作用下使连接件23偏转一定角度，使第一工件50与第二工件60的装配孔61正对，从而避免了第一工件50与第二工件60的装配孔61不正对时，第一工件50与第二工件60的装配孔61的内壁之间存在较大摩擦，而损伤第一工件50的外观。
最后，机械手100回位，弹性件22弹性释放，连接件23复位。由于弹性件22为螺旋弹簧，且该螺旋弹簧的轴向截面形状为矩形，其刚性较好，因此在连接件23复位时，可以较好地保持变形部231与卡持件51的配合孔251的配合精度。
上述机械手100中，由于连接装置20的连接件23的变形部231和卡持件25的配合孔251的的较大端都靠近基座10，当连接件23朝基座21的底部方向压缩弹性件22时，连接件23和卡持件51之间就会存在一定空间，在外力作用下，连接件23就可发生偏移，而使装夹于机械手100的第一工件50自动偏摆一定角度而使第一工件50与第二工件60的装配孔61正对，从而可精确的将第一工件50装入装配孔61，避免了第一工件50与装配孔61不正对时，第一工件50与装配孔61之间存在较大摩擦而影响产品外观。
可以理解，变形部231还可为锥形台、半球体或半球体的一部分，配合孔251与变形部231相接触的面的形状相应，且变形部231可朝基座10底部方向运动即可。
可以理解，止转肋24可一体成型于变形部231。此外，可于基座21的收容腔211侧壁直接形成凸起，凸起卡扣于连接件23的缺口2321内即可。另外，法兰26可一体成型于连接件23的变形部231，卡持件25可一体成型于基座21，并且连接件23可无容置腔232。
另外，本领域技术人员还可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内。

Claims (10)

1.一种机械手，其包括手臂、手爪及连接手臂和手爪的连接装置，其特征在于：该连接装置包括基座、弹性件、连接件及卡持件，该基座固定于该手臂，该卡持件开设有配合孔，该配合孔的尺寸从一端向另外一端逐渐变大，该卡持件固定于基座且配合孔的较大端靠近基座，该连接件包括与配合孔相对应的变形部，该弹性件一端抵持该连接件，另一端抵持该基座，以使该变形部抵持于该卡持件的配合孔内，且该连接件可在外力作用下压缩弹性件而朝基座底部方向运动以使该连接件偏移。
2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：该变形部的形状为锥形台形状，该配合孔的形状相应为锥形台形状。
3.如权利要求2所述的机械手，其特征在于：该变形部呈圆锥台形状，该卡持件的配合孔呈圆锥台形状，该卡持件进一步包括安装部，该安装部形成于该卡持件一端，该安装部固定于该基座。
4.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：该连接件进一步包括开设于该变形部较大一端的容置腔，该弹性件一端收容于该容置腔内。
5.如权利要求4所述的机械手，其特征在于：该连接件进一步包括环形凸起，该环形凸起形成于该变形部内，该基座底部形成有凸起，该弹性件一端套设于该环形凸起，另一端套设于该基座的凸起。
6.如权利要求4所述的机械手，其特征在于：该连接装置进一步包括止转肋、法兰及螺钉，该变形部较小的一端开设有一个长条形的凹槽，该止转肋卡持于该凹槽，该法兰包括装夹部及形成于装夹部一端的固定部，该固定部上开设有卡持槽和螺纹孔，该固定部装配入该变形部，并使该止转肋卡持于该卡持槽以防止该法兰相对于该连接件转动，该螺钉从容置腔一端穿过该环形凸起并与该螺纹孔配合以将该法兰固定于该连接件。
7.如权利要求4所述的机械手，其特征在于：该连接装置进一步包括止转肋、法兰及螺钉，该止转肋一体成型于该变形部尺寸较小的一端，该法兰包括装夹部及形成于装夹部一端的固定部，该固定部上开设有卡持槽和螺纹孔，该固定部装配入该变形部，并使该止转肋卡持于该卡持槽以防止该法兰相对于该连接件转动，该螺钉从容置腔一端穿过该环形凸起并与该螺纹孔配合以将该法兰固定于该连接件。
8.如权利要求4所述的机械手，其特征在于：该连接装置进一步包括止转件和锁固件，该基座形成有收容腔，该基座侧壁开设有通孔，该连接件在容置腔一端开设有缺口，该弹性件收容于该收容腔内，该止转件插设于该通孔及该缺口内以防止该连接件相对该基座转动，该锁固件锁固于该止转件以防止该止转件轴向移动。
9.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：该卡持件一体成型于该基座。
10.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：该弹性件为螺旋弹簧，该螺旋弹簧的轴向截面形状为矩形。
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