CN206445827U - 一种机械手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械手装置，包括：安装座、机械手机构、驱动机械手机构在安装座上运动的驱动机构、以及用于对机械手机构进行定位的液压缓冲器以及用于检测所述机械手机构是否到位的到位检测器；机械手机构以能够移动的方式安装在安装座上；液压缓冲器和到位检测器均设置在机械手机构的移动轨迹的行程末端，分别对机械手机构进行定位和进行定位检测。本实用新型采用液压缓冲器对机械手机构进行定位，使得机械手机构有一个缓冲，不会像传统的挡块那样碰回一个微小距离，定位精度高，而且还通过到位检测器进一步确认机械手机构是否到位，保证了定位的精度和稳定性，而且结构简单、成本低。

Description

一种机械手装置

技术领域

本实用新型涉及生产制造领域，具体涉及一种机械手装置。

背景技术

针对柔性电路板(以下称FPC)的测试设备，随着自动化技术的越来越成熟，机械手已经被广泛的应用到测试设备中，从之前的FPC软板是由操作员用手取放到现在的FPC软板是通过机械手取放，实现了自动化,降低了生产劳动高强度，提高了劳动生产率和降低了操作危险性。FPC软板尺寸较小且软板上有需测试的元器件,机械手要准确的取放FPC软板就要求机械手必须准确定位,不能准确定位就带来了一系列的问题:机械手与FPC软板偏位,对FPC软板造成压伤或抓取不到FPC软板。所以解决机械手多工站多操作位定位就成了一个关键性问题。

现有的机械手定位方式主要采用机械挡块定位,其缺点是：机械手可能被挡块碰回一个微小距离，定位精度低。

因此，现有技术有待改进和提高。

实用新型内容

本申请提供一种机械手装置，采用液压缓冲器和到位探针进行定位，提高了定位精度。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供一种机械手装置，包括：

安装座；

机械手机构，所述机械手机构以能够移动的方式安装在安装座上；

驱动机构，所述驱动机构驱动机械手机构在安装座上运动；

液压缓冲器，所述液压缓冲器对机械手机构进行定位；

到位检测器，所述到位检测器检测所述机械手机构是否到位；所述液压缓冲器和到位检测器均设置在机械手机构的移动轨迹的行程末端。

所述的机械手装置，其中，所述到位检测器包括到位探针、第二光电传感器、接近开关中的一种或多种。

所述的机械手装置，其中，所述机械手机构包括可相对于安装座进行旋转的机械手臂以及用于检测机械手臂的旋转位置的第一光电传感器。

所述的机械手装置，其中，所述机械手机构还包括与第一光电传感器适配的第一遮光片；其中，第一遮光片与机械手臂同步旋转，或者，第一光电传感器与机械手臂同步旋转。

所述的机械手装置，其中，所述机械手机构中的第一光电传感器设置有多个，多个第一光电传感器分布在第一遮光片旋转路径上，或者，第一遮光片位于多个第一光电传感器旋转路径上。

所述的机械手装置，其中，所述机械手机构还包括以能够移动的方式安装在安装座上的定位板，所述机械手臂还包括转轴、旋转驱动装置、摆臂和拾取组件，所述旋转驱动装置安装在定位板上，所述旋转驱动装置输出端连接转轴并驱动所述转轴转动，所述摆臂固定在所述转轴上，所述拾取组件安装在摆臂上，用于拾取物料。

所述的机械手装置，其中，所述拾取组件包括竖直导轨安装板、吸嘴安装板以及竖直驱动装置，所述竖直导轨安装板固定在所述摆臂上，所述竖直导轨安装板上安装有竖直导向件，所述吸嘴安装板可滑动的设置在竖直导向件上，所述竖直驱动装置驱动吸嘴安装板在竖直导向件上移动，所述吸嘴安装板安装有用于吸取物料的吸嘴。

所述的机械手装置，其中，所述竖直导向件上安装有用于限制吸嘴安装板最高上移位置的上限位挡块和/或用于限制吸嘴安装板最低下移位置的下限位挡块。

所述的机械手装置，其中，所述驱动机构包括无杆气缸，所述无杆气缸驱动定位板在安装座上做往复直线运动。

所述的机械手装置，其中，所述旋转驱动装置包括电机支撑柱、步进电机以及联轴器，所述电机支撑柱固定在所述定位板底部，所述步进电机固定在所述电机支撑柱上，所述步进电机通过联轴器与所述转轴连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的机械手装置，包括：安装座、机械手机构、驱动机械手机构在安装座上运动的驱动机构、以及用于对机械手机构进行定位的液压缓冲器以及用于检测所述机械手机构是否到位的到位检测器；机械手机构以能够移动的方式安装在安装座上；液压缓冲器和到位检测器均设置在机械手机构的移动轨迹的行程末端，分别对机械手机构进行定位和进行定位检测。本实用新型采用液压缓冲器对机械手机构进行定位，使得机械手机构有一个缓冲，不会像传统的挡块那样碰回一个微小距离，定位精度高，而且还通过到位检测器进一步确认机械手机构是否到位，保证了定位的精度和稳定性，而且结构简单、成本低。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的机械手装置的正视图；

图2为本实用新型一实施例提供的机械手装置的俯视图；

图3为图1中机械手臂、定位板以及旋转驱动装置的正视图；

图4为图2中机械手臂、定位板以及旋转驱动装置的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

请参考图1和图2，本实用新型提供一种机械手装置，包括：安装座10、机械手机构20、驱动机构30和定位及检测机构40。所述机械手机构20以能够移动的方式安装在安装座10上；所述驱动机构30驱动机械手机构20在安装座10上运动；所述定位及检测机构40设置在机械手机构20的移动轨迹的行程末端，对机械手机构20进行定位并进行定位检测。

本实用新型不仅对机械手机构20进行定位而且还进行定位检测，提高了定位精度。

安装座10上水平安装有水平导向件110，机械手机构20可在水平导向件110上来回移动。本实施例中，水平导向件110的两端均设置有定位及检测机构40。进一步的，水平导向件110包括一条或两条或多条导轨111。

所述定位及检测机构40包括用于对机械手机构20进行定位的液压缓冲器410，以及用于检测所述机械手机构20是否到位的到位检测器420。所述液压缓冲器410和到位检测器420均设置在机械手机构20的移动轨迹的行程末端。

采用液压缓冲器410对机械手机构20进行定位，使得机械手机构20有一个缓冲，不会像传统的挡块那样碰回一个微小距离，定位精度高，而且还通过到位检测器420进一步确认机械手机构20是否到位，保证了定位的精度和稳定性，而且结构简单、成本低。

请一并参阅图3和图4，本实施例中，机械手机构20包括可相对于安装座10进行旋转的机械手臂210、以能够移动的方式安装在安装座10上的定位板220以及用于检测机械手臂210的旋转位置的第一光电传感器230。换而言之，所述机械手臂210可旋转的安装在所述定位板220上。如图2所示，定位板220是可移动的安装在两条水平设置的导轨111上。由此可知，机械手机构20不仅可以在水平方向上往复运动，还能旋转运动，实现多工站多操作位。

机械手机构20还包括与第一光电传感器230适配的第一遮光片240。其中，本实施例中，第一遮光片240与机械手臂210同步旋转。具体的，第一遮光片240固定在机械手臂210上，第一光电传感器230固定在定位板220上。第一光电传感器230通过检测第一遮光片240来判断机械手臂210的旋转位置，采用第一光电传感器230可有效的检测机械手臂210的旋转位置，提高了机械手臂210的旋转精度。

进一步的，所述机械手机构20中的第一光电传感器230设置有多个，多个第一光电传感器230分布在第一遮光片240旋转形成的圆的圆周上。即定位板220上设置有多个第一光电传感器230，多个第一光电传感器230分布在第一遮光片240的旋转路径上。如此设置，使得机械手臂210旋转相邻第一光电传感器230之间的夹角即可被检测到，进一步提高了精度。具体的，本实施例中第一光电传感器230设置有两个，对向设置，机械手臂210旋转180°即可被检测到。当然，在其它实施例中也可以均匀分布设置三个，机械手臂210旋转120°即可被检测到。

或者，所述第一遮光片240设置有多个，使得机械手臂210旋转相邻第一遮光片240之间的夹角即可被检测到，进一步提高了精度。同样的，第一遮光片240可以设置有两个，对向设置，也可以均匀分布设置三个，机械手臂210旋转120°即可被检测到。

本实施例中，第一光电传感器230为U型第一光电传感器，考虑到小型化需求，可以采用U型微型第一光电传感器。第一遮光片240旋转时通过U型第一光电传感器的U型槽，从而被检测到。

在其它实施例中，第一遮光片240固定在定位片220上，第一光电传感器230与机械手臂210同步旋转。所述机械手机构20中的第一光电传感器230同样可以设置多个，第一遮光片240位于多个第一光电传感器230的旋转路径上。或者，第一遮光片240设置多个，第一光电传感器230设置一个。本实施例只是将上一实施例的第一光电传感器230与第一遮光片240的位置关系进行了调换，其它不变，故不作赘述。

进一步的，所述到位检测器420包括到位探针、第二光电传感器、接近开关中的一种或多种。到位检测器420若采用第二光电传感器，则机械手臂210或定位板220上对应设置有与所述第二光电传感器适配的第二遮光板。本实施例中，所述到位检测器420为到位探针。液压缓冲器410、到位探针固定在安装座10的导轨111两端部的位置。到位探针包括探针和由探针触发的开关，探针受到外力后触发开关导通或者关闭，从而检测定位板220是否到位。液压缓冲器410外露的端部(与定位板220接触的端部)与到位探针外露的端部(与定位板220接触的端部)平齐，有利于提高定位板220的定位精度。本实施例采用两个液压缓冲器410和两个到位探针对机械手臂210进行水平移动的定位，不仅使得机械手臂210定位精准，而且结构简单、成本低。

进一步的，驱动机构30包括无杆气缸320和气缸连接板310，所述无杆气缸320驱动定位板220在安装座10上做往复直线运动。具体的，无杆气缸320推动气缸连接板310在水平方向上移动，定位板220固定在气缸连接板310上。本实施例中，机械手臂210固定在气缸连接板310上，无杆气缸320固定在安装座10的底部。

进一步的，机械手臂210还包括转轴211、旋转驱动装置212、摆臂213和拾取组件；所述旋转驱动装置212安装在定位板220上，所述旋转驱动装置212输出端连接转轴211并驱动所述转轴211转动，所述摆臂213固定在所述转轴211上，所述拾取组件安装在摆臂213上，用于拾取物料。所述拾取组件可以通过夹持或者真空吸取等方式来拾取物料。

本实施例中，所述拾取组件包括竖直导轨安装板214、吸嘴安装板215以及竖直驱动装置；所述竖直导轨安装板214固定在所述摆臂213上，所述竖直导轨安装板214上竖直安装有竖直导向件2141，吸嘴安装板215可滑动的设置在竖直导向件2141上，竖直驱动装置驱动吸嘴安装板215在竖直导向件上移动；吸嘴安装板215安装有用于吸取物料的吸嘴2151。竖直导向件2141优选为导轨。吸嘴安装板215上预留有多个吸嘴安装孔2152，便于加装吸嘴2151以适应其它尺寸的物料。本实施例中，所述物料为柔性电路板。竖直驱动装置可以是步进电机，也可以是气缸。

竖直导向件130上安装有用于限制吸嘴安装板215最高上移位置的上限位挡块或上限位液压缓冲器(图中未示出)，以及用于限制吸嘴安装板215最低下移位置的下限位挡块或下限位液压缓冲器(图中未示出)。本实施例通过设置两个限位挡块，有效的提高了机械手臂210吸取物料的精度。当然，其他实施例中，上限位挡块与下限位挡块也可只任意设置其中一个。

进一步的，吸嘴安装板215底部还可以设置多个定位销，所述定位销与盛放物料的托盘或传送带适配，起到定位功能，提高吸嘴吸取物料的精度。

进一步的，旋转驱动装置212包括固定在定位板220底部的电机支撑柱2121，固定在电机支撑柱2121上的步进电机2123、受步进电机2123驱动的编码器以及联轴器2122；步进电机2123通过联轴器2122与转轴211连接。本实施例中，步进电机2123为两相步进电机。步进电机2123驱动编码器，步进电机2123旋转任何角度都可以通过编码器得知，进一步提高了旋转检测的精度。

优选的，本实用新型提供机械手装置，其四周或者正面设置有安全光幕，安全光幕检测到有物体穿过则停止机械手装置工作。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种机械手装置,其特征在于，包括：

安装座；

机械手机构，所述机械手机构以能够移动的方式安装在安装座上；

驱动机构，所述驱动机构驱动机械手机构在安装座上运动；

液压缓冲器，所述液压缓冲器对机械手机构进行定位；

到位检测器，所述到位检测器检测所述机械手机构是否到位；所述液压缓冲器和到位检测器均设置在机械手机构的移动轨迹的行程末端。

2.如权利要求1所述的机械手装置，其特征在于，所述到位检测器包括到位探针、第二光电传感器、接近开关中的一种或多种。

3.如权利要求1或2所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手机构包括可相对于安装座进行旋转的机械手臂以及用于检测机械手臂的旋转位置的第一光电传感器。

4.如权利要求3所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手机构还包括与第一光电传感器适配的第一遮光片；其中，第一遮光片与机械手臂同步旋转，或者，第一光电传感器与机械手臂同步旋转。

5.如权利要求4所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手机构中的第一光电传感器设置有多个，多个第一光电传感器分布在第一遮光片旋转路径上，或者，第一遮光片位于多个第一光电传感器旋转路径上。

6.如权利要求3所述的机械手装置，其特征在于，所述机械手机构还包括以能够移动的方式安装在安装座上的定位板，所述机械手臂还包括转轴、旋转驱动装置、摆臂和拾取组件，所述旋转驱动装置安装在定位板上，所述旋转驱动装置输出端连接转轴并驱动所述转轴转动，所述摆臂固定在所述转轴上，所述拾取组件安装在摆臂上，用于拾取物料。

7.如权利要求6所述的机械手装置，其特征在于，所述拾取组件包括竖直导轨安装板、吸嘴安装板以及竖直驱动装置，所述竖直导轨安装板固定在所述摆臂上，所述竖直导轨安装板上安装有竖直导向件，所述吸嘴安装板可滑动的设置在竖直导向件上，所述竖直驱动装置驱动吸嘴安装板在竖直导向件上移动，所述吸嘴安装板安装有用于吸取物料的吸嘴。

8.如权利要求7所述的机械手装置，其特征在于，所述竖直导向件上安装有用于限制吸嘴安装板最高上移位置的上限位挡块和/或用于限制吸嘴安装板最低下移位置的下限位挡块。

9.如权利要求6所述的机械手装置，其特征在于，所述驱动机构包括无杆气缸，所述无杆气缸驱动定位板在安装座上做往复直线运动。

10.如权利要求6所述的机械手装置，其特征在于，所述旋转驱动装置包括电机支撑柱、步进电机以及联轴器，所述电机支撑柱固定在所述定位板底部，所述步进电机固定在所述电机支撑柱上，所述步进电机通过联轴器与所述转轴连接。