CN206811979U - 机械手及机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机械手及机床，涉及机械加工辅助设备技术领域，该机械手包括：纵向移动组件、横向移动组件和夹持组件，其中，纵向移动组件包括第一轨道、第一滑块和第一驱动部件，第一驱动部件用于带动第一滑块沿第一轨道在水平方向上进行纵向移动；横向移动组件包括第二轨道、第二滑块和第二驱动部件，第二驱动部件用于带动所述第二滑块沿所述第二轨道在水平方向上进行横向移动；第一滑块和第二轨道固定连接，第二滑块和夹持组件固定连接，横向移动和纵向移动为在相互垂直方向上的移动。本实用新型缓解了现有技术中的机械手装置易使抓取的待加工工件中心位置发生偏移导致的抓取精度较低的技术问题。

Description

机械手及机床

技术领域

本实用新型涉及机械加工辅助设备技术领域，尤其是涉及一种机械手及机床。

背景技术

自动化设备指在无人干预的情况下，根据已经设定的指令或者程序，相互协作而自动完成工作流程的一系列设备的集合，包括检测设备、控制设备和执行设备等。工位机械手属于自动化设备中的执行设备部分，在工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面有着广泛的应用。机械手的使用，不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。

一种传统的双加工工位机械手装置，如图1所示，该机械手装置承担将待加工工件在上料工位30/下料工位40与第一加工工位10或第二加工工位20之间的传输工作，降低了作业危险程度，提高了生产效率。但该机械手装置的气抓机构60只能够左右(即图1所示的AA＇方向)活动，待加工工件放置在上料工位30上，机械手若要精确抓取上料工位30上的待加工工件，首先必须是待加工工件在上料工位30的前后方向(即图1所示的BB＇方向)上精确且固定的放置，否则机械手抓取待加工工件时，待加工工件的中心位置容易偏移，影响操作工序的准确度。然而，长久生产过程造成的龙门架50在前后方向上的偏移，以及，待加工工件在上料工位30放置时前后方向的定位不准确，都会增加返工次数，造成生产效率的降低和生产成本的增加。

针对上述技术中，机械手装置的气抓机构60易使抓取待加工工件的中心位置发生偏移的技术问题，有待进一步改善。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种机械手及机床，以缓解现有技术中的机械手装置易使抓取的待加工工件中心位置发生偏移导致的抓取精度较低的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种机械手，包括：纵向移动组件、横向移动组件和夹持组件，其中，

所述纵向移动组件包括第一轨道、第一滑块和第一驱动部件，所述第一驱动部件用于带动所述第一滑块沿所述第一轨道在水平方向上进行纵向移动；

所述横向移动组件包括第二轨道、第二滑块和第二驱动部件，所述第二驱动部件用于带动所述第二滑块沿所述第二轨道在水平方向上进行横向移动；

所述第一滑块和所述第二轨道固定连接，所述第二滑块和所述夹持组件固定连接，所述横向移动和所述纵向移动为在相互垂直方向上的移动。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一驱动部件包括以下任意一种：气缸、丝杠；所述第二驱动部件包括以下任意一种：气缸、丝杠。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一轨道包括平行设置的第一导轨和第二导轨，所述第一滑块包括支撑板和分设于所述支撑板底部两侧的第一滑轨和第二滑轨，其中，所述第一导轨和所述第一滑轨配套设置，所述第二导轨和所述第二滑轨配套设置。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二轨道包括第一基座、第二基座和T型滑杆，所述第二滑块包括开口环槽，所述开口环槽套设在所述T型滑杆上，其中，

所述第一基座和所述第二基座平行设置在所述支撑板上，所述T型滑杆架设于所述第一基座和所述第二基座之间，其中，所述T型滑杆和所述第一轨道的方向相互垂直。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一导轨的两端和所述第二导轨的两端分别设有止动部件。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述夹持组件包括夹持部件、第三驱动部件和第四驱动部件，所述夹持部件包括上机械手和下机械手，其中，所述第三驱动部件用于带动所述上机械手移动，所述第四驱动部件用于带动所述下机械手移动，所述上机械手和所述下机械手相向运动而夹持待加工工件。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述上机械手包括多个上夹持区域，所述下机械手包括多个下夹持区域，所述夹持部件包括多个夹持口，每个所述夹持口包括相对设置的一个上夹持区域和一个下夹持区域，且每个所述夹持口位于所述支撑板外，所述支撑板上还设置有支撑轨道，所述支撑轨道上套设有第三滑块和第四滑块，其中，所述第三滑块和所述上机械手连接，所述第四滑块和所述下机械手连接。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述上夹持区域和所述下夹持区域相对的一侧设有齿纹。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述机械手还包括：底板，所述第一轨道固设于所述底板上。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种机床，所述机床包括：工件加工部件、控制器和如上所述的任一种机械手，所述控制器分别与所述机械手的第一驱动部件、第二驱动部件、第三驱动部件和第四驱动部件相连接，所述工件加工部件对所述机械手夹持的待加工工件进行加工。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

第一滑块和第二轨道固定连接，第一驱动部件带动第一滑块沿第一轨道在水平方向上进行纵向移动，从而第二轨道随着第一滑块相对于第一轨道在水平方向上进行纵向移动；第二滑块和夹持组件固定连接，第二驱动部件带动第二滑块沿第二轨道在水平方向上进行横向移动，从而夹持组件随着第二滑块相对于第二轨道在水平方向上进行横向移动，同时夹持组件也随着第二滑块相对于第一轨道在水平方向上既有纵向移动又有横向移动。故而，在机械手固定在机床上后，夹持组件能够既能够在水平方向上横向移动，又能够在水平方向上纵向移动，水平方向上的双方向移动更易使机械手对准待加工工件，从而实现对待加工工件的精确夹取，有效地缓解了现有技术中的机械手装置易使抓取的待加工工件中心位置发生偏移导致的抓取精度较低的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种双加工工位机械手装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种机械手的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的另一种机械手的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的另一种机械手的侧视图。

图标：10－第一加工工位；20－第二加工工位；30－上料工位；40－下料工位；50－龙门架；60－气抓机构；111－第一轨道；112－第一滑块；121－第二轨道；122－第二滑块；123－第二驱动部件；131－夹持组件；11－第一导轨；12－第二导轨；21－支撑板；22－第一滑轨；23－第二滑轨；3－第一驱动部件；41－第一基座；42－第二基座；43－T型滑杆；44－环槽；51－上机械手；52－下机械手；53－第三驱动部件；54－第四驱动部件；55－夹持口；551－上夹持区域；552－下夹持区域；61－支撑轨道；62－第三滑块；7－止动部件；8－底板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1为现有技术中的一种双加工工位机械手装置的结构示意图，如图1所示，该机械手装置中气抓机构60只能够左右(即图1所示的AA＇方向)活动，机械手若要精确抓取上料工位30上的待加工工件，首先必须是待加工工件在上料工位30的前后方向(即图1所示的BB＇方向)上精确且固定的放置，否则机械手抓取待加工工件时，待加工工件的中心位置容易偏移，影响操作工序的准确度。基于此，本实用新型实施例提供的一种机械手及机床，可以缓解现有技术中存在的机械手装置易使抓取的待加工工件中心位置发生偏移的技术问题。

实施例一：

本实用新型实施例提供的一种机械手，如图2所示，包括：纵向移动组件、横向移动组件和夹持组件131，其中，

纵向移动组件包括第一轨道111、第一滑块112和第一驱动部件3，第一驱动部件3用于带动第一滑块112沿第一轨道111在水平方向上进行纵向移动；

横向移动组件包括第二轨道121、第二滑块122和第二驱动部件123，第二驱动部件123用于带动第二滑块122沿第二轨道121在水平方向上进行横向移动；

第一滑块112和第二轨道121固定连接，第二滑块122和夹持组件131固定连接，横向移动和纵向移动为在相互垂直方向上的移动。

具体地，第一轨道111和第一滑块112为配套设置的可以使第一滑块112沿第一轨道111滑动的装置，可以包括任何结构的能够实现这一功能的成套装置；同理，第二轨道121和第二滑块122为配套设置的可以使第二滑块122沿第二轨道121滑动的装置，可以包括任何结构的能够实现这一功能的成套装置。

此外，在纵向移动组件和横向移动组件的移动定位后，夹持组件131用于实现对待加工工件的夹紧或松开的功能，夹持组件131包括所有可以实现上述夹紧或松开功能的装置。

需要说明的是，术语“纵向”和“横向”这两个指示方向的术语仅是为了便于描述本实用新型，“纵向”和“横向”只是用于表示这两个方向是相互垂直的方向，并不是指示或暗示所指的装置或移动必须具有特定的方位。

在本实用新型实施例中，第一滑块112和第二轨道121固定连接，第一驱动部件3带动第一滑块112沿第一轨道111在水平方向上进行纵向移动，从而第二轨道121随着第一滑块112相对于第一轨道111在水平方向上进行纵向移动；第二滑块122和夹持组件131固定连接，第二驱动部件123带动第二滑块122沿第二轨道121在水平方向上进行横向移动，从而夹持组件131随着第二滑块122相对于第二轨道121在水平方向上进行横向移动，同时夹持组件131也随着第二滑块122相对于第一轨道111在水平方向上既有纵向移动又有横向移动。故而，在机械手固定在机床上后，夹持组件131能够既能够在水平方向上横向移动，又能够在水平方向上纵向移动，水平方向上的双方向移动更易使机械手对准待加工工件，从而实现对待加工工件的精确夹取，有效地缓解了现有技术中的机械手装置易使抓取的待加工工件中心位置发生偏移导致的抓取精度较低的技术问题。

下面参照图2到图4，对本实用新型实施例一的多种可选实施方式进行介绍。

本实用新型实施例的一个可选实施方式中，第一驱动部件3包括以下任意一种：气缸、丝杠；第二驱动部件123包括以下任意一种：气缸、丝杠。

需要说明的是，图3和图4所示为第一驱动部件3和第二驱动部件123皆为气缸的情况，但第一驱动部件3和第二驱动部件123不限于仅选用气缸。并且，具体使用过程中，可以根据技术要求有选择地挑选合适种类和合适型号的气缸或丝杠作为第一驱动部件3或第二驱动部件123。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中，第一轨道111包括平行设置的第一导轨11和第二导轨12，第一滑块112包括支撑板21和分设于支撑板21底部两侧的第一滑轨22和第二滑轨23，其中，第一导轨11和第一滑轨22配套设置，第二导轨12和第二滑轨23配套设置。

本实用新型实例中，纵向移动组件位于横向移动组件及夹持组件131的底部，纵向移动组件的第一轨道111采用平行分离设置的双导轨(即，第一导轨11和第二导轨12)结构，而第一滑块112配套地采用双滑轨(即，第一滑轨22和第二滑轨23)架设支撑板21的结构。其中，支撑板21更有利于纵向移动组件上方安置体型较大的零部件(包括组成横向移动组件和夹持组件131的所有零部件)。此外，考虑到横向移动组件和夹持组件131整体的立体结构的不规则性，双导轨式的第一轨道111更有利于第一滑块112带动横向移动组件和夹持组件131平稳地滑动。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中，第二轨道121包括第一基座41、第二基座42和T型滑杆43，第二滑块122包括开口环槽44，开口环槽44套设在T型滑杆43上，其中，

第一基座41和第二基座42平行设置在支撑板21上，T型滑杆43架设于第一基座41和第二基座42之间，其中，T型滑杆43和第一轨道111的方向相互垂直。

具体地，开口环槽44在第二驱动部件123的带动下沿T型滑杆43滑动，第一基座41和第二基座42既起到了支撑T型滑杆43的作用，同时也起到了限定开口环槽44的滑动以免开口环槽44从T型滑杆43上滑脱。此外，T型滑杆43和第一轨道111的方向相互垂直，从而保证了开口环槽44相对于T型滑杆43的滑动方向与支撑板21相对于第一导轨11和第二导轨12的滑动方向相互垂直。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中，第一导轨11的两端和第二导轨12的两端分别设有止动部件7。

需要说明的是，第一导轨11的两端和第二导轨12的两端分别设有止动部件7，即，第一导轨11的两端分别设有止动部件7，第二导轨12的两端分别设有止动部件7，以免支撑板21从第一导轨11和第二导轨12上滑脱。

具体地，止动部件7可以是拧接在第一导轨11或第二导轨12的两端的螺钉。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中，夹持组件131包括夹持部件、第三驱动部件53和第四驱动部件54，夹持部件包括上机械手51和下机械手52，其中，第三驱动部件53用于带动上机械手51移动，第四驱动部件54用于带动下机械手52移动，上机械手51和下机械手52相向运动而夹持待加工工件，上机械手51和下机械手52相背运动而松开待加工工件。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中，上机械手51包括多个上夹持区域551，下机械手52包括多个下夹持区域552，夹持部件包括多个夹持口55，每个夹持口55包括相对设置的一个上夹持区域551和一个下夹持区域552，且每个夹持口55位于支撑板21外，支撑板21上还设置有支撑轨道61，支撑轨道61上套设有第三滑块62和第四滑块(图中未示出，其中，图4所示的另一种机械手的侧视图中，第四滑块被第三滑块62遮挡)，其中，第三滑块62和上机械手51连接，第四滑块和下机械手52连接。

具体地，第三驱动部件53带动上机械手51移动，第三滑块62和上机械手51连接，从而第三滑块62和上机械手51会一起被第三驱动部件53带动着移动，其中，第三滑块62沿着支撑轨道61移动。第四驱动部件54于带动下机械手52移动，第四滑块和下机械手52连接，从而第四滑块和下机械手52被第四驱动部件54带动着移动，其中，第三滑块62沿着支撑轨道61移动。在第三驱动部件53带动上机械手51移动和第四驱动部件54于带动下机械手52移动的过程中，支撑轨道61可选择地设为如图3和图4中所示的与第二轨道121平行设置的条形轨道，支撑轨道61的和第二轨道121相邻的一侧以及和第二轨道121相背的一侧设有凹槽，以便卡设第三滑块62和第四滑块并使第三滑块62和第四滑块沿支撑轨道61滑动。

本实用新型实施例中，夹持部件包括多个夹持口55，从而使得机械手一次可以夹持多个待加工工件，提高了加工效率。

此外，每个夹持口55位于支撑板21外，便于工件加工部件(例如，加工用的刀具)能不受支撑板21的阻拦而靠近夹持口55。支撑板21上所设置的支撑轨道61，以及和支撑轨道61套设的第三滑块62和第四滑块，起到了对夹持口55稳定支撑的作用。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中，上夹持区域551和下夹持区域552相对的一侧设有齿纹。

本实用新型实施例中，即夹持口55的夹持待加工工件的内侧面设有齿纹，从而有效防止了待加工工件在重力作用下的下滑或是因其它作用在夹持口55内的移动。

本实用新型实施例的另一个可选实施方式中，机械手还包括：底板8，第一轨道111固设于底板8上。

本实用新型实施例中，底板8的设置不仅为纵向移动组件提供了一个平坦的底座，同时也使得机械手移位更加方便，并且底板8上可以设置一些与机床加工平台的连接结构，以使机械手和加工平台固定连接。

实施例二：

本实用新型实施例提供的一种机床，包括：工件加工部件、控制器和图2到图4所示的实施例一中提供的任一种机械手，控制器分别与机械手的第一驱动部件3、第二驱动部件123、第三驱动部件53和第四驱动部件54相连接，工件加工部件对机械手夹持的待加工工件进行加工。

具体地，控制器控制第一驱动部件3带动第一滑块112的滑动，控制第二驱动部件123带动第二滑块122滑动，控制第三驱动部件53带动上机械手51移动，控制第四驱动部件54带动下机械手52移动。

在本实用新型实施例中，第一滑块112和第二轨道121固定连接，第一驱动部件3带动第一滑块112沿第一轨道111在水平方向上进行纵向移动，从而第二轨道121随着第一滑块112相对于第一轨道111在水平方向上进行纵向移动；第二滑块122和夹持组件131固定连接，第二驱动部件123带动第二滑块122沿第二轨道121在水平方向上进行横向移动，从而夹持组件131随着第二滑块122相对于第二轨道121在水平方向上进行横向移动，同时夹持组件131也随着第二滑块122相对于第一轨道111在水平方向上既有纵向移动又有横向移动。

故而，在机械手固定在机床的加工平台上后，夹持组件131能够既能够在水平方向上横向移动，又能够在水平方向上纵向移动，水平方向上的双方向移动更易使机械手对准待加工工件，进一步使得待加工工件被工件加工部件很准确地加工。机械手对待加工工件的精确夹取，有效地缓解了现有技术中的机械手装置易使抓取的待加工工件中心位置发生偏移导致的抓取精度较低的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机械手，其特征在于，包括：纵向移动组件、横向移动组件和夹持组件，其中，

所述纵向移动组件包括第一轨道、第一滑块和第一驱动部件，所述第一驱动部件用于带动所述第一滑块沿所述第一轨道在水平方向上进行纵向移动；

所述横向移动组件包括第二轨道、第二滑块和第二驱动部件，所述第二驱动部件用于带动所述第二滑块沿所述第二轨道在水平方向上进行横向移动；

所述第一滑块和所述第二轨道固定连接，所述第二滑块和所述夹持组件固定连接，所述横向移动和所述纵向移动为在相互垂直方向上的移动。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一驱动部件包括以下任意一种：气缸、丝杠；所述第二驱动部件包括以下任意一种：气缸、丝杠。

3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第一轨道包括平行设置的第一导轨和第二导轨，所述第一滑块包括支撑板和分设于所述支撑板底部两侧的第一滑轨和第二滑轨，其中，所述第一导轨和所述第一滑轨配套设置，所述第二导轨和所述第二滑轨配套设置。

4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述第二轨道包括第一基座、第二基座和T型滑杆，所述第二滑块包括开口环槽，所述开口环槽套设在所述T型滑杆上，其中，

所述第一基座和所述第二基座平行设置在所述支撑板上，所述T型滑杆架设于所述第一基座和所述第二基座之间，其中，所述T型滑 杆和所述第一轨道的方向相互垂直。

5.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述第一导轨的两端和所述第二导轨的两端分别设有止动部件。

6.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述夹持组件包括夹持部件、第三驱动部件和第四驱动部件，所述夹持部件包括上机械手和下机械手，其中，所述第三驱动部件用于带动所述上机械手移动，所述第四驱动部件用于带动所述下机械手移动，所述上机械手和所述下机械手相向运动而夹持待加工工件。

7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述上机械手包括多个上夹持区域，所述下机械手包括多个下夹持区域，所述夹持部件包括多个夹持口，每个所述夹持口包括相对设置的一个上夹持区域和一个下夹持区域，且每个所述夹持口位于所述支撑板外，所述支撑板上还设置有支撑轨道，所述支撑轨道上套设有第三滑块和第四滑块，其中，所述第三滑块和所述上机械手连接，所述第四滑块和所述下机械手连接。

8.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于，所述上夹持区域和所述下夹持区域相对的一侧设有齿纹。

9.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括：底板，所述第一轨道固设于所述底板上。

10.一种机床，其特征在于，包括：工件加工部件、控制器和权利要求1－9中任一项所述的机械手，所述控制器分别与所述机械手的第一驱动部件、第二驱动部件、第三驱动部件和第四驱动部件相连接，所述工件加工部件对所述机械手夹持的待加工工件进行加工。