CN117206424A - 一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及二次元机械手技术领域，具体为一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂，包括工作台和翻转机构，所述工作台的顶部对称滑动连接有移动架，所述翻转机构固定连接在移动架的一侧，所述工作台的顶部固定连接有连接框，所述连接框与翻转机构相互连接，所述翻转机构包括连接轴，所述连接轴均匀固定连接在移动架上，所述连接轴上转动连接有夹持板。本发明通过使用翻转机构，翻转机构在连接框的连接作用下可以产生旋转，这时翻转机构夹持的工件就能产生旋转了，这样就能为二次元的机械手臂产生翻转的动作，使工件需要另外一面的冲压工作的时候，仅需使用二次元的机械手臂即可，为二次元的机械手臂增加了功能的多样性。

Description

一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂

技术领域

本发明涉及二次元机械手技术领域，具体为一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂。

背景技术

二次元机械手，顾名思义，是一种产生两个方向动作的机械手，这种机械手大多运用在冲压的流水线上，利用在多个工位上工作的机械手，将工件冲压后移动到下一个工位上，使所有工位上同时进行冲压工作，是减少人工成本的重要器械。

现有的二次元机械手的工作状态为平移状态，适用于仅产生一个方向上冲压工作的流水线，但是工件需要进行翻转冲压的时候，只能使用三次元机械手，或者更高昂的机械手，用来完成翻转的工作，进而二次元机械手现有的工作状态大大限制了工件的加工效率。

为此，提出一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂，以解决上述背景技术中提出的不能翻转的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂，包括工作台和翻转机构，所述工作台的顶部对称滑动连接有移动架，所述翻转机构固定连接在移动架的一侧，所述工作台的顶部固定连接有连接框，所述连接框与翻转机构相互连接。

在多工位的加工过程中，翻转机构能够夹持住需要加工的圆盘形工件，翻转机构在移动架的驱动下能够进行两个方向的移动，以图2为方向基准，在翻转机构相向移动，夹住工件的时候，移动架带动翻转机构向下或者向上移动，而翻转机构在连接框的连接作用下产生旋转，这时翻转机构夹持的工件就能产生旋转了，这样就能为二次元的机械手臂产生翻转的动作，使工件需要另外一面的冲压工作的时候，仅需使用二次元的机械手臂即可，为二次元的机械手臂增加了功能的多样性。

优选的，所述翻转机构包括连接轴，所述连接轴均匀固定连接在移动架上，所述连接轴上转动连接有夹持板，所述夹持板上固定连接有齿轮，所述连接框的底部固定连接有齿条，所述齿条与齿轮相互啮合。

以图2为方向基准，在移动架带动翻转机构产生上下移动的时候，齿轮就会与连接框下方的齿条产生啮合作用，齿轮就会产生旋转，并带动夹持板一起旋转。

优选的，所述连接框上滑动连接调整机构，所述调整机构与翻转机构相互对应，所述调整机构与齿条固定连接。

由于工件的制作不是每一步都需要翻转，通过设置与齿条连接的调整机构，可以控制需要翻转的工位，控制在某一个工位上的翻转机构能够与齿条啮合产生旋转，这样可以更加符合正常的生产需求，使装置使用起来更加合理。

优选的，所述调整机构包括第一弹簧，所述连接框上开设有滑动槽和两个伸缩槽，所述第一弹簧固定连接在伸缩槽内，所述第一弹簧的底部固定连接有第一卡块，所述齿条的顶部固定连接有第一移动块，所述第一移动块的一侧水平固定连接有推杆，所述第一卡块滑动插设在第一移动块内，所述第一移动块滑动连接在滑动槽内，所述第一卡块插设在第一移动块的顶部。

为了调整需要翻转的工位的位置，可以推动推杆，使第一卡块离开第一移动块的顶部，使滑动槽内另外一个第一弹簧卡入到第一移动块的顶部，从而使齿条的位置得到变换，使能够与齿轮啮合的齿条离开连接轴的啮合，需要齿轮与齿条啮合的时候，拉回推杆即可。

优选的，所述夹持板的顶部固定连接有夹持机构，所述夹持机构上固定连接有机械手臂和固定机构。

由于圆盘形的工件受到冲压，冲压后的工件会形成类似瓶盖的形状，这时夹持板就不能够接触到工件，这时就需要夹持机构对工件进行夹持，并且为了方便翻转的工作，夹持机构上的机械手臂能够帮助夹持机构很好的夹住工件，并且利用固定机构，可以使夹持机构夹持了工件一次之后，使夹持机构能够很好的符合工件的形状，降低下一步夹持中的挤压阻力作用。

优选的，所述夹持机构包括连接杆，所述夹持板的顶部固定连接有安装块，所述连接杆固定连接在安装块的一侧，所述连接杆的一端固定连接有圆弧板，所述圆弧板上对称滑动贯穿有弧形插板，所述弧形插板的一端固定连接有小弧板，所述小弧板与圆弧板之间固定连接有第二弹簧。

以图2为方向基准，翻转机构在相向移动的时候，已经被冲压成瓶盖状的工件，会被圆弧板和小弧板夹住，而工件小一点的时候，小弧板会向圆弧板内插设，使夹持机构能够符合工件的形状，能够很好的夹持住工件，使工件可以很好的平移。

优选的，所述机械手臂和固定机构均分别对称固定连接在夹持机构的两侧，所述机械手臂可相互卡合。

为了方便翻转的工作，夹持机构上的机械手臂能够帮助夹持机构很好的夹住工件，并且利用固定机构，可以使夹持机构夹持了工件一次之后，使夹持机构能够很好的符合工件的形状，降低下一步夹持中的挤压阻力作用。

优选的，所述机械手臂包括第三弹簧，其中一个所述小弧板的外侧固定连接有插柱，所述第三弹簧对称固定连接在插柱上，所述第三弹簧的一端固定连接有第二卡块，另外一个所述小弧板的外侧固定连接有插块，所述插块上开设有插槽，所述插柱可向对应的另外一个插块相向移动。

在两个夹持机构相向移动的时候，圆弧板上的两个小弧板会受到挤压，通过弧形插板滑动插进圆弧板内，并且小弧板上的插柱会向对应的夹持机构上的插块移动，并插进该夹持机构上的插块，在插柱上的第二卡块会挤压向插块内，第二卡块在第三弹簧的弹力下会产生一定的阻力，使两个靠近的夹持机构能够产生一定的固定效果，增加夹持机构夹持圆柱状工件的效果。

优选的，所述固定机构包括第二移动块，所述第二移动块固定连接在两个小弧板上，所述第二移动块的一侧固定连接有插板，所述圆弧板的一侧固定连接有两个连接块，所述插板滑动插设在连接块内，所述插板上均匀开设有插孔，所述连接块内固定连接有第四弹簧，所述第四弹簧的顶端固定连接有第三卡块，所述第三卡块插设在插孔内。

在小弧板插向圆弧板的过程中，第二移动块上的插板也会向连接块插动，第三卡块也会在第四弹簧的弹力下插进不同位置的插孔上，使小弧板的位置得到固定，这样圆弧板和小弧板形成的圆弧大小能够得到固定，使下一次夹持工件的效果能够更加方便，不需要在挤压小弧板了。

优选的，所述连接杆上固定连接有伸缩机构，所述伸缩机构将连接杆分为两段，所述伸缩机构包括螺栓，所述螺栓螺纹贯穿在连接杆上，所述螺栓内螺纹贯穿有螺柱，所述螺柱的一端螺纹连接在连接杆内，所述螺栓与螺柱的螺纹方向相反。

为了更好的夹持住工件，可以通过伸缩机构来调节夹持机构伸出和缩回，使夹持机构能够夹持更大或者更小的工件，在螺柱右旋旋出的时候，螺栓相对于螺柱为左旋，则螺栓相对于螺柱也是旋出，螺柱旋进同理，这样可以在较小的空间内调节夹持机构能够夹持到工件的距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过使用翻转机构，翻转机构在连接框的连接作用下可以产生旋转，这时翻转机构夹持的工件就能产生旋转了，这样就能为二次元的机械手臂产生翻转的动作，使工件需要另外一面的冲压工作的时候，仅需使用二次元的机械手臂即可，为二次元的机械手臂增加了功能的多样性。

2、本发明通过使用夹持机构，可以在翻转机构中，帮助夹持冲压好的工件，并且能够在机械手臂的帮助下，使得工件被翻转的时候能够更加稳定，从而使得工件能够更好的翻转。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的夹持板示意图；

图3为本发明的正视图；

图4为本发明的图3中A处放大图；

图5为本发明的图3中B处放大图；

图6为本发明的图2中C处放大图。

图中：1、工作台；2、移动架；3、翻转机构；301、夹持板；302、齿轮；303、连接轴；304、齿条；4、连接框；5、调整机构；501、伸缩槽；502、第一弹簧；503、第一卡块；504、滑动槽；505、第一移动块；506、推杆；6、夹持机构；601、安装块；602、连接杆；603、圆弧板；604、小弧板；605、弧形插板；606、第二弹簧；7、机械手臂；701、插柱；702、第三弹簧；703、第二卡块；704、插块；705、插槽；8、固定机构；801、第二移动块；802、插板；803、连接块；804、插孔；805、第四弹簧；806、第三卡块；9、伸缩机构；901、螺栓；902、螺柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图6，本发明提供一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂，技术方案如下：

一种用于多工位加工的二次元机械手及机械手臂，包括工作台1和翻转机构3，工作台1的顶部对称滑动连接有移动架2，翻转机构3固定连接在移动架2的一侧，工作台1的顶部固定连接有连接框4，连接框4与翻转机构3相互连接。

在多工位的加工过程中，翻转机构3能够夹持住需要加工的圆盘形工件，翻转机构3在移动架2的驱动下能够进行两个方向的移动，以图2为方向基准，在翻转机构3相向移动，夹住工件的时候，移动架2带动翻转机构3向下或者向上移动，而翻转机构3在连接框4的连接作用下产生旋转，这时翻转机构3夹持的工件就能产生旋转了，这样就能为二次元的机械手臂产生翻转的动作，使工件需要另外一面的冲压工作的时候，仅需使用二次元的机械手臂即可，为二次元的机械手臂增加了功能的多样性。

作为本发明的一种实施方式，参照图3，翻转机构3包括连接轴303，连接轴303均匀固定连接在移动架2上，连接轴303上转动连接有夹持板301，夹持板301上固定连接有齿轮302，连接框4的底部固定连接有齿条304，齿条304与齿轮302相互啮合。

以图2为方向基准，在移动架2带动翻转机构3产生上下移动的时候，齿轮302就会与连接框4下方的齿条304产生啮合作用，齿轮302就会产生旋转，并带动夹持板301一起旋转。

作为本发明的一种实施方式，参照图4，连接框4上滑动连接调整机构5，调整机构5与翻转机构3相互对应，调整机构5与齿条304固定连接。

由于工件的制作不是每一步都需要翻转，通过设置与齿条304连接的调整机构5，可以控制需要翻转的工位，控制在某一个工位上的翻转机构3能够与齿条304啮合产生旋转，这样可以更加符合正常的生产需求，使装置使用起来更加合理。

作为本发明的一种实施方式，参照图4，调整机构5包括第一弹簧502，连接框4上开设有滑动槽504和两个伸缩槽501，第一弹簧502固定连接在伸缩槽501内，第一弹簧502的底部固定连接有第一卡块503，齿条304的顶部固定连接有第一移动块505，第一移动块505的一侧水平固定连接有推杆506，第一卡块503滑动插设在第一移动块505内，第一移动块505滑动连接在滑动槽504内，第一卡块503插设在第一移动块505的顶部。

为了调整需要翻转的工位的位置，可以推动推杆506，使第一卡块503离开第一移动块505的顶部，使滑动槽504内另外一个第一弹簧502卡入到第一移动块505的顶部，从而使齿条304的位置得到变换，使能够与齿轮302啮合的齿条304离开连接轴303的啮合，需要齿轮302与齿条304啮合的时候，拉回推杆506即可。

作为本发明的一种实施方式，参照图5，夹持板301的顶部固定连接有夹持机构6，夹持机构6上固定连接有机械手臂7和固定机构8。

由于圆盘形的工件受到冲压，冲压后的工件会形成类似瓶盖的形状，这时夹持板301就不能够接触到工件，这时就需要夹持机构6对工件进行夹持，并且为了方便翻转的工作，夹持机构6上的机械手臂7能够帮助夹持机构6很好的夹住工件，并且利用固定机构8，可以使夹持机构6夹持了工件一次之后，使夹持机构6能够很好的符合工件的形状，降低下一步夹持中的挤压阻力作用。

作为本发明的一种实施方式，参照图5，夹持机构6包括连接杆602，夹持板301的顶部固定连接有安装块601，连接杆602固定连接在安装块601的一侧，连接杆602的一端固定连接有圆弧板603，圆弧板603上对称滑动贯穿有弧形插板605，弧形插板605的一端固定连接有小弧板604，小弧板604与圆弧板603之间固定连接有第二弹簧606。

以图2为方向基准，翻转机构3在相向移动的时候，已经被冲压成瓶盖状的工件，会被圆弧板603和小弧板604夹住，而工件小一点的时候，小弧板604会向圆弧板603内插设，使夹持机构6能够符合工件的形状，能够很好的夹持住工件，使工件可以很好的平移。

作为本发明的一种实施方式，参照图5和图6，机械手臂7和固定机构8均分别对称固定连接在夹持机构6的两侧，机械手臂7可相互卡合。

为了方便翻转的工作，夹持机构6上的机械手臂7能够帮助夹持机构6很好的夹住工件，并且利用固定机构8，可以使夹持机构6夹持了工件一次之后，使夹持机构6能够很好的符合工件的形状，降低下一步夹持中的挤压阻力作用。

作为本发明的一种实施方式，参照图6，机械手臂7包括第三弹簧702，其中一个小弧板604的外侧固定连接有插柱701，第三弹簧702对称固定连接在插柱701上，第三弹簧702的一端固定连接有第二卡块703，另外一个小弧板604的外侧固定连接有插块704，插块704上开设有插槽705，插柱701可向对应的另外一个插块704相向移动。

在两个夹持机构6相向移动的时候，圆弧板603上的两个小弧板604会受到挤压，通过弧形插板605滑动插进圆弧板603内，并且小弧板604上的插柱701会向对应的夹持机构6上的插块704移动，并插进该夹持机构6上的插块704，在插柱701上的第二卡块703会挤压向插块704内，第二卡块703在第三弹簧702的弹力下会产生一定的阻力，使两个靠近的夹持机构6能够产生一定的固定效果，增加夹持机构6夹持圆柱状工件的效果。

作为本发明的一种实施方式，参照图6，固定机构8包括第二移动块801，第二移动块801固定连接在两个小弧板604上，第二移动块801的一侧固定连接有插板802，圆弧板603的一侧固定连接有两个连接块803，插板802滑动插设在连接块803内，插板802上均匀开设有插孔804，连接块803内固定连接有第四弹簧805，第四弹簧805的顶端固定连接有第三卡块806，第三卡块806插设在插孔804内。

在小弧板604插向圆弧板603的过程中，第二移动块801上的插板802也会向连接块803插动，第三卡块806也会在第四弹簧805的弹力下插进不同位置的插孔804上，使小弧板604的位置得到固定，这样圆弧板603和小弧板604形成的圆弧大小能够得到固定，使下一次夹持工件的效果能够更加方便，不需要在挤压小弧板604了。

作为本发明的一种实施方式，参照图5，连接杆602上固定连接有伸缩机构9，伸缩机构9将连接杆602分为两段，伸缩机构9包括螺栓901，螺栓901螺纹贯穿在连接杆602上，螺栓901内螺纹贯穿有螺柱902，螺柱902的一端螺纹连接在连接杆602内，螺栓901与螺柱902的螺纹方向相反。

为了更好的夹持住工件，可以通过伸缩机构9来调节夹持机构6伸出和缩回，使夹持机构6能够夹持更大或者更小的工件，在螺柱902右旋旋出的时候，螺栓901相对于螺柱902为左旋，则螺栓901相对于螺柱902也是旋出，螺柱902旋进同理，这样可以在较小的空间内调节夹持机构6能够夹持到工件的距离。

工作原理：在多工位的加工过程中，翻转机构3能够夹持住需要加工的圆盘形工件，翻转机构3在移动架2的驱动下能够进行两个方向的移动，以图2为方向基准，在翻转机构3相向移动，夹住工件的时候，移动架2带动翻转机构3向下或者向上移动，而翻转机构3在连接框4的连接作用下产生旋转，这时翻转机构3夹持的工件就能产生旋转了，这样就能为二次元的机械手臂产生翻转的动作，使工件需要另外一面的冲压工作的时候，仅需使用二次元的机械手臂即可，为二次元的机械手臂增加了功能的多样性。

该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于多工位加工的二次元机械手，包括

工作台（1），所述工作台（1）的顶部对称滑动连接有移动架（2）；

翻转机构（3），所述翻转机构（3）固定连接在移动架（2）的一侧；

其特征在于：

所述工作台（1）的顶部固定连接有连接框（4），所述连接框（4）与翻转机构（3）相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于：所述翻转机构（3）包括连接轴（303），所述连接轴（303）均匀固定连接在移动架（2）上，所述连接轴（303）上转动连接有夹持板（301），所述夹持板（301）上固定连接有齿轮（302），所述连接框（4）的底部固定连接有齿条（304），所述齿条（304）与齿轮（302）相互啮合。

3.根据权利要求2所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于：所述连接框（4）上滑动连接调整机构（5），所述调整机构（5）与翻转机构（3）相互对应，所述调整机构（5）与齿条（304）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于：所述调整机构（5）包括第一弹簧（502），所述连接框（4）上开设有滑动槽（504）和两个伸缩槽（501），所述第一弹簧（502）固定连接在伸缩槽（501）内，所述第一弹簧（502）的底部固定连接有第一卡块（503），所述齿条（304）的顶部固定连接有第一移动块（505），所述第一移动块（505）的一侧水平固定连接有推杆（506），所述第一卡块（503）滑动插设在第一移动块（505）内，所述第一移动块（505）滑动连接在滑动槽（504）内，所述第一卡块（503）插设在第一移动块（505）的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于：所述夹持板（301）的顶部固定连接有夹持机构（6），所述夹持机构（6）上固定连接有固定机构（8），所述固定机构（8）对称固定连接在夹持机构（6）的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于：所述夹持机构（6）包括连接杆（602），所述夹持板（301）的顶部固定连接有安装块（601），所述连接杆（602）固定连接在安装块（601）的一侧，所述连接杆（602）的一端固定连接有圆弧板（603），所述圆弧板（603）上对称滑动贯穿有弧形插板（605），所述弧形插板（605）的一端固定连接有小弧板（604），所述小弧板（604）与圆弧板（603）之间固定连接有第二弹簧（606）。

7.根据权利要求机械手臂6所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于：所述固定机构（8）包括第二移动块（801），所述第二移动块（801）固定连接在两个小弧板（604）上，所述第二移动块（801）的一侧固定连接有插板（802），所述圆弧板（603）的一侧固定连接有两个连接块（803），所述插板（802）滑动插设在连接块（803）内，所述插板（802）上均匀开设有插孔（804），所述连接块（803）内固定连接有第四弹簧（805），所述第四弹簧（805）的顶端固定连接有第三卡块（806），所述第三卡块（806）插设在插孔（804）内。

8.根据权利要求5所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于：所述连接杆（602）上固定连接有伸缩机构（9），所述伸缩机构（9）将连接杆（602）分为两段，所述伸缩机构（9）包括螺栓（901），所述螺栓（901）螺纹贯穿在连接杆（602）上，所述螺栓（901）内螺纹贯穿有螺柱（902），所述螺柱（902）的一端螺纹连接在连接杆（602）内，所述螺栓（901）与螺柱（902）的螺纹方向相反。

9.一种用于如权利要求1-8任意一项所述的一种用于多工位加工的二次元机械手的机械手臂，其特征在于：所述机械手臂（7）对称固定连接在夹持机构（6）的两侧，所述机械手臂（7）可相互卡合。

10.根据权利要求6所述的一种用于多工位加工的二次元机械手，其特征在于：所述机械手臂（7）包括第三弹簧（702），其中一个所述小弧板（604）的外侧固定连接有插柱（701），所述第三弹簧（702）对称固定连接在插柱（701）上，所述第三弹簧（702）的一端固定连接有第二卡块（703），另外一个所述小弧板（604）的外侧固定连接有插块（704），所述插块（704）上开设有插槽（705），所述插柱（701）可向对应的另外一个插块（704）相向移动。