CN107186496B - 用于自动调节工位的机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于自动调节工位的机械手，包括基座(2)，基座(2)上转动连接有用于放置工件(28)的转盘(3)，转盘(3)外周壁设有凸齿(4)，基座(2)上滑动连接有横杆(5)，横杆(5)通过导向装置滑动连接在基座(2)上，横杆(5)上朝向转盘(3)一侧设有用于与转盘(3)上凸齿(4)卡接或脱开的拨杆(6)，拨杆(6)转动连接在横杆(5)上。提供一种结构更加简单且工作效率更高的用于自动调节工位的机械手。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于自动调节工位的机械手。
背景技术
在机加工过程中，经常会遇到在工件上连续打孔的工作。如图1中所示，需要在工件01加工出间隔分布的第一圆孔02和第二圆孔03，且第一圆孔02和第二圆孔03是以A点为圆心分布在工件01上。现有技术对于这样的加工，大都需要采用两台钻机，首先将工件01装夹到夹具上，在第一个工位通过第一台钻机进行第一圆孔02的加工，再移动夹具以将工件01移动到第二个工位通过第二台钻机进行第二圆孔03的加工；其中，第一钻机和第二钻机按第一圆孔02和第二圆孔03的排布来布置。通过该装置进行的加工所需钻机数量较多，能源消耗大，结构复杂，工作效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种结构更加简单且工作效率更高的用于自动调节工位的机械手。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的用于自动调节工位的机械手：它包括用于安装在钻床上的基座，基座上转动连接有用于放置工件的转盘，转盘外周壁设有凸齿，基座上滑动连接有横杆，横杆通过导向装置滑动连接在基座上，横杆上朝向转盘一侧设有用于与转盘上凸齿卡接或脱开的拨杆，拨杆转动连接在横杆上；横杆上表面设有直线齿条,基座上转动连接有用于与直线齿条啮合传动的齿轮，基座上通过第一铰接点转动连接有传动杆，传动杆一端设有用于与齿轮啮合传动的弧形齿条，另一端设有供操作人员手持的拉索，基座上设有用于与传动杆抵紧或脱开的定位销，且基座与传动杆之间设有的第一拉簧，齿轮与拨杆分别位于横杆两端；横杆下表面设有用于与拨杆抵紧或脱开的限位块，拨杆位于限位块与齿轮之间；基座通过第二铰接点转动连接有摆杆，摆杆一端设有用于与转盘上凸齿卡接或脱开的顶杆，另一端通过拉绳与横杆连接，基座上设有用于与摆杆抵紧或脱开的圆柱销，且摆杆与基座之间设有第二拉簧；基座在转盘外围设有用于对转盘外壁施加径向力的加压装置。
作为本发明的一种优选，所述的导向装置是指，基座上设有导向块，横杆通过燕尾槽滑动连接在导向块上。
作为本发明的一种优选，第一拉簧与定位销位于传动杆的同侧，第一拉簧一端与基座转动连接，另一端与传动杆上靠近弧形齿条一端转动连接；定位销与传动杆上靠近弧形齿条一端抵紧或脱开。
作为本发明的一种改进，拉绳一端与横杆上靠近拨杆的端部连接，另一端与摆杆上远离顶杆的端部连接；第二拉簧与圆柱销位于摆杆的同侧，第二拉簧一端与基座转动连接，另一端与摆杆上远离顶杆的一端转动连接；圆柱销与摆杆上远离顶杆的一端抵紧或脱开，且摆杆上远离顶杆一端位于圆柱销与拨杆之间的间隙内。
作为本发明的一种改进，所述的加压装置是指，基座上设有挡板，挡板上转动连接有压杆压杆上朝向转盘一侧设有橡胶层，压杆与挡板之间设有用于推动压杆上的橡胶层抵紧转盘外壁的压簧。
作为本发明的一种改进，压簧一端与压杆中部转动连接，另一端与挡板转动连接。
作为本发明的一种改进，弧形齿条是以第一铰接点为圆心设置的。
采用以上结构后，本发明一种用于自动调节工位的机械手与现有技术相比，本发明通过将工件装夹在转盘上，钻床就可以对工件进行第一次打孔；接着，操作人员只需要用手拉动拉索以带动传动杆绕第一铰接点转动，每拉动拉索一次就会拨动转盘转动一次，转盘转动之后第一拉簧又会带动传动杆和横杆反向复位待操作人员进行下一次拉动拉索；主要是传动杆绕第一铰接点转动会通过弧形齿条带动齿轮转动，齿轮通过与横杆上的直线齿条啮合以带动横杆沿导向块滑动，而横杆在进给过程中会通过拨杆与转盘上的凸齿卡接以带动转盘转动，在拨杆与转盘上凸齿卡接时拨杆是与限位块抵紧的；而在操作人员松开拉索之后，传动杆受到第一拉簧的拉力作用而反向转动，直到传动杆抵靠在定位销上为止；传动杆的反转也会依次通过弧形齿条、齿轮、直线齿条来带动横杆复位，而在横杆复位过程中，拨杆会相对于横杆转动而与限位块脱开，直到横杆回复到初始状态，拨杆由于自身重力作用而又与限位块抵紧；其中，横杆在进给过程中，会通过拉绳来带动摆杆绕第二铰接点转动以使得摆杆上的顶杆与转盘上凸齿脱开；而在横杆复位过程中，摆杆受到第二拉簧拉力作用而抵靠在圆柱销上，且摆杆上的顶杆会与转盘上的凸齿卡接以防止转盘上的工件在打孔过程中而引起转盘偏转；另外，拨杆在带动转盘转动过程中，转盘始终受到压簧通过压杆传递而来的压力作用，这样一来，在拨杆脱离转盘上凸齿后，转盘不会由于惯性作用而继续转动，也就是说，一旦拨杆脱离转盘上的凸齿后，转盘由于压簧对压杆的作用力而使得转盘保持静止，而且在横杆复位过程中，拨杆会与凸齿有接触，同样由于压簧对压杆的作用力而使得转盘不会由于拨杆的接触而发生反向转动。所以说，该机械手采用了更加简单的传动机构来实现转盘的转动，进而实现对转盘上工件的工位进行调节，也提高了工位切换的效率。综上所述，提供一种结构更加简单且工作效率更高的用于自动调节工位的机械手。
附图说明
图1为本发明背景技术中工件的结构示意图。
图2为本发明用于自动调节工位的机械手在钻床中的位置示意图。
图3为本发明用于自动调节工位的机械手在钻床上的俯视图。
图4为本发明用于自动调节工位的机械手工作时的状态图。
图5为本发明用于自动调节工位的机械手工作时的又一状态图。
背景技术中所示：01、工件，02、第一圆孔，03、第二圆孔；
具体实施例中所示：1、钻床，2、基座，3、转盘，4、凸齿，5、横杆，6、拨杆，7、齿轮，8、第一铰接点，9、传动杆，10、弧形齿条，11、拉索，12、定位销，13、限位块，14、第一拉簧，15、摆杆，16、第二铰接点，17、顶杆，18、拉绳，19、圆柱销，20、第二拉簧，21、导向块，22、挡板，23、压杆，24、橡胶层，25、压簧，26、第一圆孔，27、第二圆孔，28、工件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明用于自动调节工位的机械手包括用于安装在钻床1上的基座2，基座2上转动连接有用于放置工件28的转盘3，转盘3上设有用于对工件28进行装夹的夹具，如三爪卡盘，转盘3外周壁设有凸齿4，转盘3外壁设有多个凸齿4，且凸齿4绕转盘3轴线均匀分布，基座2上滑动连接有横杆5，横杆5通过导向装置滑动连接在基座2上，横杆5上朝向转盘3一侧设有用于与转盘3上凸齿4卡接或脱开的拨杆6，拨杆6转动连接在横杆5上；横杆5上表面设有直线齿条,基座2上转动连接有用于与直线齿条啮合传动的齿轮7，基座2上通过第一铰接点8转动连接有传动杆9，传动杆9一端设有用于与齿轮7啮合传动的弧形齿条10，另一端设有供操作人员手持的拉索11，基座2上设有用于与传动杆9抵紧或脱开的定位销12，且基座2与传动杆9之间设有的第一拉簧14，齿轮7与拨杆6分别位于横杆5两端；横杆5下表面设有用于与拨杆6抵紧或脱开的限位块13，拨杆6位于限位块13与齿轮7之间；基座2通过第二铰接点16转动连接有摆杆15，摆杆15一端设有用于与转盘3上凸齿4卡接或脱开的顶杆17，另一端通过拉绳18与横杆5连接，基座2上设有用于与摆杆15抵紧或脱开的圆柱销19，且摆杆15与基座2之间设有第二拉簧20；基座2在转盘3外围设有用于对转盘3外壁施加径向力的加压装置。其中，拉绳18是长度恒定的，受到拉力不会发生伸缩。
所述的导向装置是指，基座2上设有导向块21，横杆5通过燕尾槽滑动连接在导向块21上。
第一拉簧14与定位销12位于传动杆9的同侧，第一拉簧14一端与基座2转动连接，另一端与传动杆9上靠近弧形齿条10一端转动连接；定位销12与传动杆9上靠近弧形齿条10一端抵紧或脱开。
拉绳18一端与横杆5上靠近拨杆6的端部连接，另一端与摆杆15上远离顶杆17的端部连接；第二拉簧20与圆柱销19位于摆杆15的同侧，第二拉簧20一端与基座2转动连接，另一端与摆杆15上远离顶杆17的一端转动连接；圆柱销19与摆杆15上远离顶杆17的一端抵紧或脱开，且摆杆15上远离顶杆17一端位于圆柱销19与拨杆6之间的间隙内。
所述的加压装置是指，基座2上设有挡板22，挡板22上转动连接有压杆23，压杆23上朝向转盘3一侧设有橡胶层24，压杆23与挡板22之间设有用于推动压杆23上的橡胶层24抵紧转盘3外壁的压簧25。
压簧25一端与压杆23中部转动连接，另一端与挡板22转动连接。
弧形齿条10是以第一铰接点8为圆心设置的。
工作原理：首先，将工件28装夹在转盘3上，开启钻床1对工件28上加工第一圆孔26，待第一圆孔26加工完毕，操作人员可以手持拉索11并拉动拉索11，进而带动传动杆9绕第一铰接点8作顺时针转动，传动杆9在转动过程中会带动齿轮7作逆时针转动，齿轮7通过与直线齿条啮合传动以带动横杆5向右移动，如图3所示；
随后，横杆5会沿着导向块21上燕尾槽的长度方向而向右滑动，横杆5左端的拉绳18会逐渐拉直，如图4所示，并且横杆5左端会通过拉绳18来拉动摆杆15绕第二铰接点16作顺时针转动，即摆杆15上端会拉动第二拉簧20撑开，摆杆15下端的顶杆17会从转盘3外壁的凸齿4上脱开；接着，横杆5继续往右移动，直到横杆5下端的拨杆6与转盘3外壁的凸齿4卡接，转盘3随着拨杆6往右移动而作顺时针转动，进而带动工件28上加工完毕的第一圆孔26作顺时针转动，这就完成了对工件28上工位的调节，如图5所示，开启钻床1对工件28进行第二圆孔27加工；
然后，操作人员松开手上的拉索11，传动杆9在第一拉簧14的作用下会带动传动杆9作逆时针转动复位，直到传动杆9下端部抵靠在定位销12上为止；传动杆9逆时针转动会带动齿轮7作顺时针转动，进而齿轮7会通过与直线齿条的啮合传动来带动横杆5向左复位；横杆5向左复位过程中，横杆5下端的拨杆6会再次与转盘3外壁上的凸齿4接触，而此时拨杆6受到凸齿4阻碍时，拨杆6会发生逆时针转动，因为拨杆6右侧没有限位块13的阻挡，故而拨杆6不受凸齿4的约束，这也避免了横杆5向左复位时凸齿4与拨杆6发生运动干涉；横杆5左端部的摆杆15受到第二拉簧20作用而会带动摆杆15逐渐作逆时针转动复位，直到拉绳18不受力而呈自由状态时，摆杆15被第二拉簧20拉着抵靠在圆柱销19上，且摆杆15下端的顶杆17又卡接在转盘3外壁的凸齿4上，这就防止了钻床1在工件28上加工第二圆孔27时转盘3发生转动；
其中，在转盘3受到拨杆6作用力而转动过程中，压杆23受到压簧25的弹力作用而始终抵靠在转盘3外壁的凸齿4上，这样一来，转盘3在拨杆6脱离之后，转盘3受到压杆23的压力作用而保持静止，也可以防止转盘3在拨杆6脱离之后由于惯性而继续转动，通过压簧25和压杆23的设置可以增加整个装置传动的稳定性；而橡胶层24的设置可以较小压杆23与转盘3外壁发生相对移动时的摩擦力，并且可以减小噪音的产生。
同理，需要在工件28上加工多个圆孔是，只需要相应地增加拉动拉索11次数即可，这样就不需要为了加工多个圆孔而增设钻机数量；并且，只需要对工件28进行一次装夹即可完成多个圆孔的加工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于自动调节工位的机械手，其特征在于：它包括用于安装在钻床(1)上的基座(2)，基座(2)上转动连接有用于放置工件(28)的转盘(3)，转盘(3)外周壁设有凸齿(4)，基座(2)上滑动连接有横杆(5)，横杆(5)通过导向装置滑动连接在基座(2)上，横杆(5)上朝向转盘(3)一侧设有用于与转盘(3)上凸齿(4)卡接或脱开的拨杆(6)，拨杆(6)转动连接在横杆(5)上；横杆(5)上表面设有直线齿条,基座(2)上转动连接有用于与直线齿条啮合传动的齿轮(7)，基座(2)上通过第一铰接点(8)转动连接有传动杆(9)，传动杆(9)一端设有用于与齿轮(7)啮合传动的弧形齿条(10)，另一端设有供操作人员手持的拉索(11)，基座(2)上设有用于与传动杆(9)抵紧或脱开的定位销(12)，且基座(2)与传动杆(9)之间设有的第一拉簧(14)，齿轮(7)与拨杆(6)分别位于横杆(5)两端；横杆(5)下表面设有用于与拨杆(6)抵紧或脱开的限位块(13)，拨杆(6)位于限位块(13)与齿轮(7)之间；基座(2)通过第二铰接点(16)转动连接有摆杆(15)，摆杆(15)一端设有用于与转盘(3)上凸齿(4)卡接或脱开的顶杆(17)，另一端通过拉绳(18)与横杆(5)连接，基座(2)上设有用于与摆杆(15)抵紧或脱开的圆柱销(19)，且摆杆(15)与基座(2)之间设有第二拉簧(20)；基座(2)在转盘(3)外围设有用于对转盘(3)外壁施加径向力的加压装置；第一拉簧(14)与定位销(12)位于传动杆(9)的同侧，第一拉簧(14)一端与基座(2)转动连接，另一端与传动杆(9)上靠近弧形齿条(10)一端转动连接；定位销(12)与传动杆(9)上靠近弧形齿条(10)一端抵紧或脱开；拉绳(18)一端与横杆(5)上靠近拨杆(6)的端部连接，另一端与摆杆(15)上远离顶杆(17)的端部连接；第二拉簧(20)与圆柱销(19)位于摆杆(15)的同侧，第二拉簧(20)一端与基座(2)转动连接，另一端与摆杆(15)上远离顶杆(17)的一端转动连接；圆柱销(19)与摆杆(15)上远离顶杆(17)的一端抵紧或脱开，且摆杆(15)上远离顶杆(17)一端位于圆柱销(19)与拨杆(6)之间的间隙内。
2.根据权利要求1所述的用于自动调节工位的机械手，其特征在于：所述的导向装置是指，基座(2)上设有导向块(21)，横杆(5)通过燕尾槽滑动连接在导向块(21)上。
3.根据权利要求1所述的用于自动调节工位的机械手，其特征在于：所述的加压装置是指，基座(2)上设有挡板(22)，挡板(22)上转动连接有压杆(23)，压杆(23)上朝向转盘(3)一侧设有橡胶层(24)，压杆(23)与挡板(22)之间设有用于推动压杆(23)上的橡胶层(24)抵紧转盘(3)外壁的压簧(25)。
4.根据权利要求3所述的用于自动调节工位的机械手，其特征在于：压簧(25)一端与压杆(23)中部转动连接，另一端与挡板(22)转动连接。
5.根据权利要求1所述的用于自动调节工位的机械手，其特征在于：弧形齿条(10)是以第一铰接点(8)为圆心设置的。
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Effective date of registration: 20220812 Address after: No.9, Haitai development road 4, Huayuan new technology industrial park, Binhai New Area, Tianjin Patentee after: Tianjin Saixiang Technology Co.,Ltd. Address before: 215100 99 Changli Road, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU CITY WUZHONG TECHNOLOGY INNOVATION PARK MANAGEMENT CO.,LTD. |
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Effective date of registration: 20230705 Address after: 300384 block D, No. 9, Haitai development Fourth Road, Huayuan Industrial Zone (outside the ring), Binhai New Area, Tianjin Patentee after: TIANJIN SAIXIANG ELECTROMECHANICAL ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: No.9, Haitai development road 4, Huayuan new technology industrial park, Binhai New Area, Tianjin Patentee before: Tianjin Saixiang Technology Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20240703 Address after: 300384 block D, No. 9, Haitai development Fourth Road, Huayuan Industrial Zone (outside the ring), Binhai New Area, Tianjin Patentee after: Tianjin Saixiang Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 300384 block D, No. 9, Haitai development Fourth Road, Huayuan Industrial Zone (outside the ring), Binhai New Area, Tianjin Patentee before: TIANJIN SAIXIANG ELECTROMECHANICAL ENGINEERING Co.,Ltd. Country or region before: China |