CN207534795U - 一种具有快速替换夹头效果的机械手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，包括一臂部、一夹持装置以及数个夹爪，将不同形态的夹头固定于数个相同的刀杆上形成各夹爪，再藉由该夹持装置夹持所欲使用的夹爪，达到快速替换夹爪的效果，进一步，透过将一气压接头设于该夹持装置的壳体上，并在各夹爪上设置一驱动单元，让用户仅需在结合该夹持装置与其中一夹爪时，同时让该气压接头与该驱动单元相结合，即可利用外接的供气源控制爪部张开及闭合，有效改进现有机械手臂装卸夹头时会有耗时、不便的问题，同时降低生产在线所需设置机械手臂的数量。

Description

一种具有快速替换夹头效果的机械手臂

技术领域

本新型涉及一种机械手臂，尤指一种容易装卸夹头而具有快速替换夹头效果的机械手臂。

背景技术

随着工业的发展与人力成本的上升，机械手臂逐渐大规模地运用在生产在线，不仅可以取代从事重复性工作的人力，大幅降低生产的成本，同时利用机械手臂生产相较于人工操作，具有低失误率以及高效率的优点，因此，机械手臂成为时下工业发展的主流技术。

现有的机械手臂于使用时，利用人工组装的方式将一夹头锁固在现有机械手臂的一臂部的前端后，现有的机械手臂方可以进行夹取对象等工作，然而，现有工业的生产在线对象的种类繁多，无法仅透过单一种夹头来夹取所有大小、重量或形状不同的物品，因此，以现有机械手臂的技术，若使用者决定替换夹头以夹取不同种类的对象时，不仅需花费人工组装及替换所需的时间，且会相对影响加工的效率等问题；若使用者决定设置多个机械手臂并结合不同夹头，藉以夹取不同种类的对象，则会相对增加使用的成本，且尚须考虑工作环境中设置多个机械手臂会有相互干扰、碰撞等问题。

综上所述，现有的机械手臂替换夹头不易，且难以有效率地夹取不同种类的对象，确有其需加以改进之处。

实用新型内容

为解决上述问题，本新型利用刀杆夹持系统(Clamping System)的工作原理，将不同形态的夹头分别固定于一刀杆上，并在一臂部前端设置一夹持装置，则可透过该夹持装置快速装卸各刀杆，以将不同形态的夹头连接于机械手臂上，达成可快速替换夹头的效果；

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，该机械手臂包括：

一臂部，其于两端分别设有一底座以及一结合座；

一夹持装置，其与该臂部结合于该结合座，且设有一壳体、一安装槽以及一锁扣件，其中该壳体固定于该结合座，该安装槽自该壳体的一侧凹设形成，该锁扣件可活动地设于该壳体内部且伸入该安装槽内；以及

至少一夹爪，该至少一夹爪与该夹持装置相结合，该至少一夹爪设有一刀杆以及一夹头，其中该刀杆的一端可伸入该安装槽并为该锁扣件所固定，该刀杆的另一端设有一容置槽，该夹头固定于该刀杆的另一端的端面。

进一步地，包括数个夹爪，该数个夹爪由数个不同形态的夹头与数个相同的刀杆相结合而形成。

进一步地，该至少一夹爪的夹头包括一夹头本体以及一爪部，该夹头本体与该刀杆相结合，该夹头本体内可活动地设有一带动轴，该爪部有三等角度间隔分布且可辐射张开的爪，且该爪部与该带动轴相连接。

进一步地，该至少一夹爪设有一活塞件，且该活塞件可滑动地设于该容置槽，并与该夹头的带动轴相连接。

进一步地，该夹持装置设有一气压接头，该气压接头设于该壳体邻近于该安装槽的位置，且该气压接头与外部一供气源相连接；该至少一夹爪设有一驱动单元，该驱动单元设于该刀杆的外周缘的一侧且与该气压接头相连接，并可将该供气源的气体导入该刀杆的容置槽中。

进一步地，该夹持装置包括一压缸、一移动凸轮、一从动件以及一辅助件，且该壳体内设有一贯通该壳体两侧的滑槽，该压缸结合于该壳体与该滑槽相连通的其中一侧，且该压缸设有一活塞杆；该移动凸轮沿该滑槽轴向移动地结合于该壳体内，且与该压缸的活塞杆相连接；该从动件轴向移动地结合于该壳体内并与该移动凸轮垂直连接，该从动件远离该移动凸轮的一端设有一头部，且该头部伸入该安装槽内，该锁扣件套设于该从动件且介于该头部及该从动件与该移动凸轮结合处之间，且该锁扣件靠近该头部的一端受挤压时可辐射向外张开，该辅助件的一侧伸入该壳体内并与该锁扣件相连接，该安装槽轴向贯通于该辅助件，且该安装槽与该从动件位于同一轴在线。

进一步地，该夹爪的刀杆与该夹持装置结合的一端呈套筒状，且该夹爪与该夹持装置结合时，该刀杆套设于该从动件的头部，且其内壁环形设有一卡槽，当该从动件的头部挤压该锁扣件时，该锁扣件会辐射向外张开并卡扣于该卡槽，以将该夹爪与该夹持装置相固定。

进一步地，该夹持装置设有一气压接头，该气压接头设于该壳体邻近于该安装槽的位置，且该气压接头与外部一供气源相连接；该至少一夹爪设有一驱动单元，该驱动单元设于该刀杆的外周缘的一侧且与该气压接头相连接，并将该供气源的气体导入该刀杆的容置槽中。

进一步地，该夹持装置包括一压缸、一移动凸轮、一从动件以及一辅助件，且该壳体内设有一贯通该壳体两侧的滑槽，该压缸结合于该壳体与该滑槽相连通的其中一侧，该压缸并设有一活塞杆，该移动凸轮沿该滑槽轴向移动地结合于该壳体内，且与该压缸的活塞杆相连接，该从动件轴向移动地结合于该壳体内并与该移动凸轮垂直连接，该从动件远离该移动凸轮的一端设有一头部，且该头部伸入该安装槽内，该锁扣件套设于该从动件且介于该头部及该从动件与该移动凸轮结合处之间，且该锁扣件靠近该头部的一端受挤压时可辐射向外张开，该辅助件的一侧伸入该壳体内并与该锁扣件相连接，该安装槽轴向贯通于该辅助件，且该安装槽与该从动件位于同一轴在线。

本实用新型所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

藉由上述的技术特征，本新型将不同形态的夹头固定于数个相同的刀杆上形成各夹爪，再藉由该夹持装置夹持所欲使用的夹爪，达成快速替换夹爪的功效，进一步，透过将该气压接头设于该夹持装置的壳体上，并在各夹爪上设置该驱动单元，让用户仅需在结合该夹持装置与其中一夹爪时，同时让该气压接头与该驱动单元相结合，即可利用外接的供气源控制爪部张开、闭合，有效改进现有机械手臂装卸夹头会有耗时、不便的问题，同时降低生产在线所需设置机械手臂的数量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本新型较佳实施例的立体外观图；

图2为本新型较佳实施例局部的立体分解图；

图3为本新型较佳实施例夹持装置的立体分解图；

图4为本新型较佳实施例夹爪的立体分解图；

图5为本新型较佳实施例夹持装置的侧视剖面图；

图6为本新型较佳实施例夹持装置操作时的侧视剖面图；

图7为本新型较佳实施例夹爪的局部侧视剖面图；

图8为本新型较佳实施例夹爪操作时的局部侧视剖面图；

图9为本新型较佳实施例使用状态示意图；

图10为本新型较佳实施例替换夹爪的作动示意图一；

图11为本新型较佳实施例替换夹爪的作动示意图二。

【符号说明】

10臂部、11底座、12结合座、20夹持装置、201底盘、202弹性件、21壳体、211滑槽、22压缸、221活塞杆、23移动凸轮、24从动件、241头部、25锁扣件、26辅助件、261安装槽、 27气压接头、30、30A、30B夹爪、301卡槽、302弹性体、31刀杆、311夹制部、312结合部、313 容置槽、314进气孔、32夹头、321夹头本体、322爪部、33活塞件、34驱动单元、341配管块、 342连通管、40工作平台、50对象；

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本新型提供的较佳实施例为如图1及图2所示，一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，该机械手臂包括：一臂部10、一夹持装置20以及一夹爪30，其中：

该臂部10由数段杆件相互枢接而形成且设有一底座11以及一结合座12，其中该底座11如图9 所示固定于一工作平台40上，以使该臂部10可于该工作平台40上摆动，该结合座12设于该臂部10 相对于该底座11的另一端而位于该工作平台40的上方。

如图2及图3所示，该夹持装置20透过一底盘201固定于该臂部10的结合座12，且设有一壳体21、一压缸22、一移动凸轮23、一从动件24、一锁扣件25、一辅助件26以及一气压接头27，其中该壳体21与该底盘201相结合且设有一贯通该壳体21两侧的滑槽211；该压缸22设于该壳体21 邻近该底盘201且与该滑槽211相连通的其中一侧，该压缸22并设有一活塞杆221；该移动凸轮23 可沿该滑槽211轴向移动地结合于该壳体21内，且与该压缸22的活塞杆221相连接；该从动件24 以底部连接一弹性件202而可轴向移动地结合于该壳体21内，并与该移动凸轮23垂直连接，该从动件24远离该移动凸轮23的一端设有一头部241；该锁扣件25套设于该从动件24且介于该头部241 及该从动件24与该移动凸轮23结合处之间，且该锁扣件25靠近该头部241的一端受挤压时可辐射向外张开；该辅助件26的一侧伸入该壳体21内并与该锁扣件25相连接，且该辅助件26轴向贯通形成一安装槽261，该安装槽261与该从动件24位于同一轴在线，且该从动件24的头部241伸入该安装槽261内；该气压接头27固定于该壳体21邻近辅助件26的位置，并可外接一供气源，藉以将气体传导至与该气压接头27连接的构件。

如图2及图4所示，该夹爪30与该夹持装置20相结合且设有一刀杆31、一夹头32、一活塞件 33以及一驱动单元34，其中该刀杆31具有一轴向且伸入该夹持装置20与该辅助件26相结合，并沿轴向在两端分别设有一夹制部311及一结合部312，该夹制部311一套筒状结构且其外径小于该辅助件26的安装槽261的内径，藉以伸入该安装槽261内，该夹制部311的内径大于该从动件24的头部 241，藉以套设该从动件24，并且该夹制部311的内壁环形凹设有一卡槽301，该结合部312沿轴向设有一容置槽313，且该结合部312的外周缘设有与该容置槽313相连通的一进气孔314以及一出气孔(图未示)，使气体可藉由该进气孔314进入该容置槽313；该夹头32与该刀杆31相结合且沿轴向在两端分别设有一夹头本体321以及一爪部322，该夹头本体321透过螺丝固定于该结合部312远离该夹制部311的端面，使该夹头32固定于该刀杆31上，该夹头本体321并设有一带动轴(图未示)，且该带动轴与该刀杆31的容置槽313相连通，该爪部322具有三等角度间隔分布且可辐射张开的爪且与该带动轴相连接；该活塞件33可活动地与该刀杆31及该夹头32相结合，该活塞件33设于该容置槽313 内并与该夹头32的带动轴相连接并间接连接该爪部322，且该活塞件33与该夹头32之间设有一弹性体302；如图2所示，该驱动单元34与该刀杆31相结合并可与该气压接头27相连接，该驱动单元34 设有一配管块341以及一连通管342，该配管块341设于该结合部312外周缘的一侧且该配管块341 内设有一流道，当该夹爪30与该夹持装置20相结合时，该流道与该气压接头27相连接，该连通管 342以两端连接该配管块341的流道与该结合部312的进气孔314，使该流道内的气体可经由此路径进入该容置槽313，并推动该活塞件33而进一步使该爪部322张开。

有关该夹持装置20的操作方式请参阅如图5及图6所示，将该夹爪30的刀杆31伸入安装槽261，且该夹制部311套于该从动件24的头部241后(此时该驱动单元34与该气压接头27相连接)，利用该压缸22使该活塞杆221推动该移动凸轮23，进而使该从动件24朝该底盘201移动并压缩该弹性件202，则该头部241因此压迫该锁扣件25，使其辐射向外张开并卡扣于该夹制部311的卡槽301，藉以将该夹爪30与该夹持装置20相固定。

有关该夹爪30的操作方式请参阅如图7及图8所示，将该夹爪30固定于该夹持装置20后，即可启动该气压接头27外接的供气源，使气流经该配管块341内的流道、该连通管342、进气孔314进入该容置槽313并推动该活塞件33，使该活塞件33推动带动轴(同时压缩该弹性体302)并进一步使该爪部322的三爪辐射张开；一旦该供气源停止供气，该弹性体302的恢复力将该活塞件33朝该刀杆 31推抵，此时，该爪部322即闭合而可藉此夹取一物件50。

请参阅如图9所示，本新型在使用时先将该臂部10固定于该工作平台40，并依据所欲夹取的不同对象50选择一适当的夹爪30、30A、30B，其中各夹爪30、30A、30B在数个相同的刀杆31上结合不同形态的夹头32，即可透过上述的操作方式夹取对象50，进一步，如图10及图11所示，当使用者欲替换不同夹爪30A、30B时，仅需要停止该夹持装置20的压缸22作动，使其停止推动活塞杆221，则该弹性件202恢复力会推抵该从动件24使其复位，同时该从动件24的头部241也会远离并停止挤压该锁扣件25，使该锁扣件25闭合并自该夹爪30的卡槽301松脱，此时，使用者即可将该臂部10 移至所欲替换的夹爪30A或30B的位置，并以上述该夹持装置20的操作方式固定夹爪30A或30B。

藉由上述的技术特征，本新型将不同形态的夹头32固定于数个相同的刀杆31上形成各夹爪30、 30A、30B，再藉由该夹持装置20夹持所欲使用的夹爪30、30A、30B，达成快速替换夹爪的功效，进一步，透过将该气压接头27设于该夹持装置20的壳体21上，并在各夹爪30、30A、30B上设置该驱动单元34，让用户仅需在结合该夹持装置20与其中一夹爪30、30A、30B时，同时让该气压接头27 与该驱动单元34相结合，即可利用外接地供气源控制爪部32张开、闭合，有效改进现有机械手臂装卸夹头会有耗时、不便的问题，同时能减少生产在线所需设置机械手臂的数量。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：该机械手臂包括：

一臂部，其于两端分别设有一底座以及一结合座；

一夹持装置，其与该臂部结合于该结合座，且设有一壳体、一安装槽以及一锁扣件，其中该壳体固定于该结合座，该安装槽自该壳体的一侧凹设形成，该锁扣件可活动地设于该壳体内部且伸入该安装槽内；以及

至少一夹爪，该至少一夹爪与该夹持装置相结合，该至少一夹爪设有一刀杆以及一夹头，其中该刀杆的一端可伸入该安装槽并为该锁扣件所固定，该刀杆的另一端设有一容置槽，该夹头固定于该刀杆的另一端的端面。

2.如权利要求1所述的一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：包括数个夹爪，该数个夹爪由数个不同形态的夹头与数个相同的刀杆相结合而形成。

3.如权利要求1或2所述的一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：该至少一夹爪的夹头包括一夹头本体以及一爪部，该夹头本体与该刀杆相结合，该夹头本体内可活动地设有一带动轴，该爪部有三等角度间隔分布且可辐射张开的爪，且该爪部与该带动轴相连接。

4.如权利要求3所述的一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：该至少一夹爪设有一活塞件，且该活塞件可滑动地设于该容置槽，并与该夹头的带动轴相连接。

5.如权利要求4所述的一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：该夹持装置设有一气压接头，该气压接头设于该壳体邻近于该安装槽的位置，且该气压接头与外部一供气源相连接；该至少一夹爪设有一驱动单元，该驱动单元设于该刀杆的外周缘的一侧且与该气压接头相连接，并可将该供气源的气体导入该刀杆的容置槽中。

6.如权利要求5所述的一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：该夹持装置包括一压缸、一移动凸轮、一从动件以及一辅助件，且该壳体内设有一贯通该壳体两侧的滑槽，该压缸结合于该壳体与该滑槽相连通的其中一侧，且该压缸设有一活塞杆；该移动凸轮沿该滑槽轴向移动地结合于该壳体内，且与该压缸的活塞杆相连接；该从动件轴向移动地结合于该壳体内并与该移动凸轮垂直连接，该从动件远离该移动凸轮的一端设有一头部，且该头部伸入该安装槽内，该锁扣件套设于该从动件且介于该头部及该从动件与该移动凸轮结合处之间，且该锁扣件靠近该头部的一端受挤压时可辐射向外张开，该辅助件的一侧伸入该壳体内并与该锁扣件相连接，该安装槽轴向贯通于该辅助件，且该安装槽与该从动件位于同一轴在线。

7.如权利要求6所述的一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：该夹爪的刀杆与该夹持装置结合的一端呈套筒状，且该夹爪与该夹持装置结合时，该刀杆套设于该从动件的头部，且其内壁环形设有一卡槽，当该从动件的头部挤压该锁扣件时，该锁扣件会辐射向外张开并卡扣于该卡槽，以将该夹爪与该夹持装置相固定。

8.如权利要求1所述的一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：该夹持装置设有一气压接头，该气压接头设于该壳体邻近于该安装槽的位置，且该气压接头与外部一供气源相连接；该至少一夹爪设有一驱动单元，该驱动单元设于该刀杆的外周缘的一侧且与该气压接头相连接，并将该供气源的气体导入该刀杆的容置槽中。

9.如权利要求1所述的一种具有快速替换夹头效果的机械手臂，其特征在于：该夹持装置包括一压缸、一移动凸轮、一从动件以及一辅助件，且该壳体内设有一贯通该壳体两侧的滑槽，该压缸结合于该壳体与该滑槽相连通的其中一侧，该压缸并设有一活塞杆，该移动凸轮沿该滑槽轴向移动地结合于该壳体内，且与该压缸的活塞杆相连接，该从动件轴向移动地结合于该壳体内并与该移动凸轮垂直连接，该从动件远离该移动凸轮的一端设有一头部，且该头部伸入该安装槽内，该锁扣件套设于该从动件且介于该头部及该从动件与该移动凸轮结合处之间，且该锁扣件靠近该头部的一端受挤压时可辐射向外张开，该辅助件的一侧伸入该壳体内并与该锁扣件相连接，该安装槽轴向贯通于该辅助件，且该安装槽与该从动件位于同一轴在线。