CN103878634A - 机械手防撞结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械手防撞结构，属于机械技术领域。它解决了现有的机械手由于编程错误或操作不当容易使机床发生碰撞的问题。本机械手防撞结构，包括定位板、设于定位板与机械手之间的摆动件，摆动件与机械手固连，定位板上固连有固定板，摆动件与固定板之间通过连接螺钉连接，固定板上设有感应触头，摆动件上设有与该感应触头对应设置且发生感应的高灵敏性磁感应开关，固定板与摆动件之间设有定位结构和复位结构。本发明具有结构设计合理、安全性高等优点，可有效防止机械手撞机。

Description

机械手防撞结构

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种防撞结构，特别是一种机械手防撞结构。

背景技术

随着工业和科技的发展，企业的智能化与机械化程度越来越高，企业通过引用各种各样的机器人来取代一线操作的员工。机器人具有速度快、柔性高、效能高、精度高、无污染等优点，是发展柔性化制造的重要组成部分，能使产品质量提升，减少用工成本，避免在劳动中出现的工伤事故，也能缓解劳动力短缺的问题。机械手作为常见的机器人，在数控系统控制下，机械手按照设定的程序自动抓取、上料、下料和装夹等功能。如果员工在编程、操作不当等原因，使机床发生碰撞，轻则碰坏工件，损坏刀具，重则使机床局部受损，精度降低、机床报废，甚至危及操作者的生命，其后果非常严重。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构设计合理、安全性高、可为机床机械手提供稳定工作环境的机械手防撞结构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现： 

本机械手防撞结构，包括定位板、设于定位板与机械手之间的摆动件，所述的摆动件与机械手固连，其特征在于，所述的定位板上固连有固定板，所述的摆动件与固定板之间通过连接螺钉连接，所述的固定板上设有感应触头，所述的摆动件上设有与该感应触头对应设置且发生感应的高灵敏性磁感应开关，所述的固定板与摆动件之间设有定位结构和复位结构。

摆动件在平时处于正确位置，磁感应开关为常开型，连接在总线路上，感应触头与磁感应开关发生感应，磁感因开关接通，机械手正常工作。当摆动件在外力作用下产生偏摆，感应触头离开磁感因开关的感应区域，总线路切断，机器马上停止运行并报警，从而有效防止机械手撞机。

在上述的机械手防撞结构中，所述的摆动件呈板状且与所述的固定板平行设置，上述的连接螺钉垂直穿设于摆动件与固定板之间，所述的摆动件能绕该连接螺钉摆动，上述的复位结构为套设于该连接螺钉上的复位弹簧，所述的复位弹簧位于固定板远离摆动件的一侧，该复位弹簧的一端作用在固定板上，其另一端作用在所述连接螺钉的杆头上。复位弹簧处于压缩状态，弹力推动固定板，使得摆动件与固定板连接。

在上述的机械手防撞结构中，所述的连接螺钉穿过摆动件的部分上套设有调压螺母，所述的调压螺母与连接螺钉螺纹连接。

该调压螺母可调节复位弹簧的伸缩长度，从而达到调节复位弹簧的压力，连接螺钉的杆头距固定板的距离越近，复位弹簧压缩后的长度越短，压力越大；连接螺钉的杆头至固定板的距离越远，复位弹簧压缩后的长度越长，压力越小。

在上述的机械手防撞结构中，所述的摆动件上具有与固定板相对设置的平面一，所述的固定板上具有与摆动件相对设置的平面二，所述的平面一与平面二平行设置；所述的定位结构包括三颗均布设于平面一上的球状定位凸起和三个均布设于平面二上的定位槽，三个所述的球状定位凸起位于一等边三角形的三个顶点上，三个所述的定位槽分别与该等边三角形的三边垂直设置，三个所述的球状定位凸起分别位于三个所述的定位槽内，每个所述的球状定位凸起与其对应的定位槽两点接触。

 在上述的机械手防撞结构中，所述的平面二上设有六个圆柱销：圆柱销一、圆柱销二、圆柱销三、圆柱销四、圆柱销五和圆柱销六，圆柱销一和圆柱销二平行设置，圆柱销三和圆柱销四平行设置，圆柱销五和圆柱销六平行设置，圆柱销一和圆柱销二之间的部分形成第一个定位槽，圆柱销三和圆柱销四之间的部分形成第二个定位槽，圆柱销五和圆柱销六之间的部分形成第三个定位槽。

在复位弹簧的作用下，球状定位凸起位于定位槽内，且与定位槽两点接触，非固定连接，两者之间可以产生摆动或偏移。当摆动件发生摆动时，球状定位凸起相对于定位槽的位置发生改变，此时球状定位凸起只与定位槽一点接触，球状定位凸起的摆动在没有超过圆柱销半径时，在复位弹簧的作用下可以复位，复位过程中由定位销构成的定位槽对球状定位凸起起导向作用。

在上述的机械手防撞结构中，所述的平面二上设有长槽一、长槽二、长槽三、长槽四、长槽五和长槽六，上述的圆柱销一嵌于长槽一内，上述的圆柱销二嵌于长槽二内，上述的圆柱销三嵌于长槽三内，上述的圆柱销四嵌于长槽四内，上述的圆柱销五嵌于长槽五内，上述的圆柱销六嵌于长槽六内。

在上述的机械手防撞结构中，所述的球状定位凸起为嵌于平面一上的钢球。

在上述的机械手防撞结构中，所述的平面一上设有限位销一和限位销二，所述的固定板上具有与该限位销一对应设置的限位部一和与该限位销二对应设置的限位部二。增加该限位销一和限位销二，使摆动件的摆动量控制在可复位的范围内，即球状定位凸起的摆动在将要超过圆柱销半径时，限位销一刚好抵靠在限位部一上，限位销二刚好抵靠在限位部二上。

在上述的机械手防撞结构中，所述的摆动件上设有安装部，上述的磁感应开关设于该安装部内。

与现有技术相比，本机械手防撞结构具有以下优点：

其结构简单、安全性高、制造成本低，在连接螺钉上套设有复位弹簧，当摆动件发生偏转后，复位弹簧能带动摆动件复位，在复位过程中，定位槽对球状定位凸起起导向作用，使其能准确复位，在固定板上增加限位销一和限位销二，保证球状限位凸起不会超过圆柱销的半径，为复位提供充足条件，通过感应触头和磁感应开关发生感应，灵敏性高，有效防止机械手撞机。

附图说明

图1是本发明提供的一种较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明提供的一种较佳实施例的另一结构示意图。

图3是本发明提供的部分结构的结构示意图。

图4是本发明提供的部分结构的另一结构示意图。

图5是本发明提供的图3中A处的局部放大图。

图中，11、定位板；12、摆动件；12a、平面一；12b、安装部；13、固定板；13a、平面二；13b、限位部一；13c、限位部二； 31、连接螺钉；32、复位弹簧；33、调压螺母；41、感应触头；42、磁感应开关；51、球状定位凸起；52、定位槽；61、圆柱销一；62、圆柱销二；63、圆柱销三；64、圆柱销四；65、圆柱销五；66、圆柱销六；71、限位销一；72、限位销二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示的机械手防撞结构，包括定位板11、设于定位板11与机械手之间的摆动件12，摆动件12与机械手固连，定位板11上固连有固定板13，如图2和图3所示，摆动件12与固定板13之间通过连接螺钉31连接。如图1、图2和图3所示，固定板13上设有感应触头41，摆动件12上设有与该感应触头41对应设置且发生感应的高灵敏性磁感应开关42，固定板13与摆动件12之间设有定位结构和复位结构。

摆动件12在平时处于正确位置，磁感应开关42为常开型，连接在总线路上，感应触头41与磁感应开关42发生感应，磁感因开关接通，机械手正常工作。当摆动件12在外力作用下产生偏摆，感应触头41离开磁感因开关的感应区域，总线路切断，机器马上停止运行并报警，从而有效防止机械手撞机。

本实施例中，如图1和图4所示，摆动件12呈板状且与固定板13平行设置，连接螺钉31垂直穿设于摆动件12与固定板13之间，摆动件12能绕该连接螺钉31摆动。如图2所示，复位结构为套设于该连接螺钉31上的复位弹簧32，复位弹簧32位于固定板13远离摆动件12的一侧，该复位弹簧32的一端作用在固定板13上，其另一端作用在所述连接螺钉31的杆头上，复位弹簧32处于压缩状态，弹力推动固定板13，使得摆动件12与固定板13连接。

如图3所示，连接螺钉31穿过摆动件12的部分上套设有调压螺母33，调压螺母33与连接螺钉31螺纹连接。该调压螺母33可调节复位弹簧32的伸缩长度，从而达到调节复位弹簧32的压力，连接螺钉31的杆头距固定板13的距离越近，复位弹簧32压缩后的长度越短，压力越大；连接螺钉31的杆头至固定板13的距离越远，复位弹簧32压缩后的长度越长，压力越小。

如图4所示，摆动件12上具有与固定板13相对设置的平面一12a，如图3所示，固定板13上具有与摆动件12相对设置的平面二13a，平面一12a与平面二13a平行设置。如图4所示，定位结构包括三颗均布设于平面一12a上的球状定位凸起51和三个均布设于平面二13a上的定位槽52，三个球状定位凸起51的连线构成一个等边三角形，三个定位槽52分别与该等边三角形的三边垂直设置，三个球状定位凸起51分别位于三个定位槽52内，每个球状定位凸起51与其对应的定位槽52两点接触。

具体的，如图5所示，平面二13a上设有六个圆柱销：圆柱销一61、圆柱销二62、圆柱销三63、圆柱销四64、圆柱销五65和圆柱销六66，圆柱销一61和圆柱销二62平行设置，圆柱销三63和圆柱销四64平行设置，圆柱销五65和圆柱销六66平行设置，圆柱销一61和圆柱销二62之间的部分形成第一个定位槽52，圆柱销三63和圆柱销四64之间的部分形成第二个定位槽52，圆柱销五65和圆柱销六66之间的部分形成第三个定位槽52。

在复位弹簧32的作用下，球状定位凸起51位于定位槽52内，且与定位槽52两点接触，非固定连接，两者之间可以产生摆动或偏移。当摆动件12发生摆动时，球状定位凸起51相对于定位槽52的位置发生改变，此时球状定位凸起51只与定位槽52一点接触，球状定位凸起51的摆动在没有超过圆柱销半径时，在复位弹簧32的作用下可以复位，复位过程中由定位销构成的定位槽52对球状定位凸起51起导向作用。

如图5所示，平面二13a上设有长槽一、长槽二、长槽三、长槽四、长槽五和长槽六，圆柱销一61嵌于长槽一内，圆柱销二62嵌于长槽二内，圆柱销三63嵌于长槽三内，圆柱销四64嵌于长槽四内，圆柱销五65嵌于长槽五内，圆柱销六66嵌于长槽六内。

本实施例中，如图4所示，球状定位凸起51为嵌于平面一12a上的钢球。

如图2所示，平面一12a上设有限位销一71和限位销二72，固定板13上具有与该限位销一71对应设置的限位部一13b和与该限位销二72对应设置的限位部二13c。增加该限位销一71和限位销二72，使摆动件12的摆动量控制在可复位的范围内，即球状定位凸起51的摆动在将要超过圆柱销半径时，限位销一71刚好抵靠在限位部一13b上，限位销二72刚好抵靠在限位部二13c上。

如图1和图4所示，摆动件12上设有安装部12b，磁感应开关42设于该安装部12b内。

本机械手的防撞结构的工作状态如下：

在机械手正常工作时，磁感因开关42和感应触头41发生感应，控制机械手动作的总线路接通。此时，在复位弹簧32弹力的作用下，球状定位凸起51分别位于与其对应的定位槽52内并与定位槽52两点接触。当遇到的外力大于复位弹簧32的弹力时，即摆动件12在外力作用下发生偏摆时，感应触头41离开磁感应开关42的感应区域，总线路切断，机器马上停止运行并报警，从而有效防止机械手撞机，此时球状定位凸起51相对于定位槽52的位置发生改变，球状定位凸起51只与定位槽52一点接触，在限位销一71和限位销二72的作用下，球状定位凸起51的摆动在不会超过圆柱销的半径，在复位弹簧32的作用下可以复位。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种机械手防撞结构，包括定位板（11）、设于定位板（11）与机械手之间的摆动件（12），所述的摆动件（12）与机械手固连，其特征在于，所述的定位板（11）上固连有固定板（13），所述的摆动件（12）与固定板（13）之间通过连接螺钉（31）连接，所述的固定板（13）上设有感应触头（41），所述的摆动件（12）上设有与该感应触头（41）对应设置且发生感应的高灵敏性磁感应开关（42），所述的固定板（13）与摆动件（12）之间设有定位结构和复位结构。

2.根据权利要求1所述的机械手防撞结构，其特征在于，所述的摆动件（12）呈板状且与所述的固定板（13）平行设置，上述的连接螺钉（31）垂直穿设于摆动件（12）与固定板（13）之间，所述的摆动件（12）能绕该连接螺钉（31）摆动，上述的复位结构为套设于该连接螺钉（31）上的复位弹簧（32），所述的复位弹簧（32）位于固定板（13）远离摆动件（12）的一侧，该复位弹簧（32）的一端作用在固定板（13）上，其另一端作用在所述连接螺钉（31）的杆头上。

3.根据权利要求2所述的机械手防撞结构，其特征在于，所述的连接螺钉（31）穿过摆动件（12）的部分上套设有调压螺母（33），所述的调压螺母（33）与连接螺钉（31）螺纹连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的机械手防撞结构，其特征在于，所述的摆动件（12）上具有与固定板（13）相对设置的平面一（12a），所述的固定板（13）上具有与摆动件（12）相对设置的平面二（13a），所述的平面一（12a）与平面二（13a）平行设置；所述的定位结构包括三颗均布设于平面一（12a）上的球状定位凸起（51）和三个均布设于平面二（13a）上的定位槽（52），三个所述的球状定位凸起（51）位于一等边三角形的三个顶点上，三个所述的定位槽（52）分别与该等边三角形的三边垂直设置，三个所述的球状定位凸起（51）分别位于三个所述的定位槽（52）内，每个所述的球状定位凸起（51）与其对应的定位槽（52）两点接触。

5.根据权利要求4所述的机械手防撞结构，其特征在于，所述的平面二（13a）上设有六个圆柱销：圆柱销一（61）、圆柱销二（62）、圆柱销三（63）、圆柱销四（64）、圆柱销五（65）和圆柱销六（66），圆柱销一（61）和圆柱销二（62）平行设置，圆柱销三（63）和圆柱销四（64）平行设置，圆柱销五（65）和圆柱销六（66）平行设置，圆柱销一（61）和圆柱销二（62）之间的部分形成第一个定位槽（52），圆柱销三（63）和圆柱销四（64）之间的部分形成第二个定位槽（52），圆柱销五（65）和圆柱销六（66）之间的部分形成第三个定位槽（52）。

6.根据权利要求5所述的机械手防撞结构，其特征在于，所述的平面二（13a）上设有长槽一、长槽二、长槽三、长槽四、长槽五和长槽六，上述的圆柱销一（61）嵌于长槽一内，上述的圆柱销二（62）嵌于长槽二内，上述的圆柱销三（63）嵌于长槽三内，上述的圆柱销四（64）嵌于长槽四内，上述的圆柱销五（65）嵌于长槽五内，上述的圆柱销六（66）嵌于长槽六内。

7.根据权利要求4所述的机械手防撞结构，其特征在于，所述的球状定位凸起（51）为嵌于平面一（12a）上的钢球。

8.根据权利要求4所述的机械手防撞结构，其特征在于，所述的平面一（12a）上设有限位销一（71）和限位销二（72），所述的固定板（13）上具有与该限位销一（71）对应设置的限位部一（13b）和与该限位销二（72）对应设置的限位部二（13c）。

9.根据权利要求1或2或3所述的机械手防撞结构，其特征在于，所述的摆动件（12）上设有安装部（12b），上述的磁感应开关（42）设于该安装部（12b）内。

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