專利名稱：機械手設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械手設備。更具體而言，本實用新型涉及工業生產線中使用的機械手設備，尤其是驅動器扣蓋生產中使用的機械手設備。
背景技術：
隨著我國現代化建設事業的飛速發展，機械制造業作為社會發展的主要支柱也正在飛速的發展。但是中國制造業和國際先進水平還存在差距，我國制造業的勞動生產率比較低，能源消耗比較大，污染比較嚴重，產品以低端為主，附加價值不高。同時，隨著改革開放帶來的沖擊，制造業的競爭日趨激烈。科技的快速發展給制造業帶來了空前的技術變革。中國的制造業正從勞動密集型向著技術密集型轉化。制造業的自動化和集成化對于企業而言至關重要。·[0003]數控技術是制造業實現自動化和集成化的重要基石，也是提高企業生產率和降低成本的重要手段。數控技術在我國制造業領域已廣泛應用。隨著數控技術的飛速發展，出現了帶有自動換刀、自動上下料系統的加工中心，它是結合工業機器人技術和數控技術的廣物，能大大提聞廣品的生廣效率，提聞廣品的加工精度。目如各種機床，特別是數控機床，一般都有自動上下料裝置，多采用數控機械手，并配備昂貴的數控伺服電機等系統。大多數國內外的應用在數控機床上的機械手產品主要定位于中高端應用。為了達到所要求的通用性，這些機械手在結構、控制以及最后的制造上往往比較復雜，因此價格也比較昂貴。另外，由于我國的基礎產業還跟不上快速發展的步伐，機械手的設計也還不夠系統科學，我國企業目前主要停留在購買國外零部件拼裝機械手的狀態。國外的機械手往往操作也是適合外國人的操作習慣。想要讓工人熟練操作這些機械手，還需要專門對這些人員進行培訓。這使得機械手不僅生產成本高，而且使用成本、維護成本也較高。很多中小型制造企業望而卻步。然而正是在這些中小型企業中，隨著競爭加劇，生產量增加，工作量加大，員工的疲勞強度加大，容易出現批量生產效率低等問題。如果將人力操作改為自動化或半自動化操作，可顯著改善生產問題，增強市場競爭力，為企業帶來非常好的效果。有鑒于此，迫切需要一種設計簡單、成本效率高、易于操作的機械手。本實用新型正是針對上述迫切需要解決的技術問題做出的。

實用新型內容本實用新型提供一種設計簡單、成本效率高、易于操作的在工業生產線中使用的機械手設備，尤其是驅動器扣蓋生產中使用的機械手設備。本實用新型的另一個目的是提供一種小型化的機械手設備，其驅動裝置的結構非
常緊湊。根據本實用新型的一個方面，提供一種機械手設備，其包括機械手，用于操作待加工工件；[0012]驅動裝置，與所述機械手可操作地聯接，用于驅動所述機械手；控制裝置，與所述驅動裝置可操作地聯接，用于控制所述驅動裝置。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述機械手包括基部、鉸接到所述基部的至少兩根夾緊桿和與所述夾緊桿對應數量的連接桿，每根連接桿的第一端部與相應的夾緊桿的中部鉸接，每根連接桿的第二端部與所述驅動裝置鉸接，使得所述驅動裝置能夠通過使所述連接桿運動而實現所述機械手的夾緊桿的夾緊和松開。夾緊桿和連接桿的數量可以根據待加工工件的具體要求而確定。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述驅動裝置包括氣缸組件和與所述氣缸組件連接的拉桿組件，所述連接桿的第二端部與所述驅動裝置的拉桿組件鉸接。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述氣缸組件包括可伸縮的氣缸和與所述氣缸連接的氣缸聯接器，所述拉桿組件包括連接套、與所述連接套連接的拉桿和與所述拉桿連接的拉桿聯接器，所述氣缸聯接器和所述連接套相連接，所述連接桿的第二端部與所 述拉桿聯接器鉸接，使得所述氣缸的伸縮動作通過所述拉桿傳遞到所述連接桿。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述驅動裝置還包括用于驅動所述機械手轉動的電機組件。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述電機組件包括電機、電機軸和安裝在所述電機軸上的電機齒輪。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述驅動裝置還包括夾緊套，所述夾緊套的中部安裝有傳動齒輪，所述傳動齒輪與所述電機齒輪嚙合，并且所述夾緊套的第一端部與所述機械手的基部連接，當所述電機轉動時，電機齒輪帶動所述傳動齒輪以及所述夾緊套旋轉，從而使得所述機械手旋轉。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述拉桿的一部分從所述夾緊套的第二端部延伸穿過所述夾緊套并且所述拉桿聯接器位于所述夾緊套的第一端部外，以與所述機械手的連接桿鉸接。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述驅動裝置還包括軸承支架組件，所述軸承支架組件包括軸承支架和附接到所述軸承支架的拉桿導滑防轉裝置，所述夾緊套的第二端部借助軸承受到軸承支架的可旋轉的支撐，所述拉桿受到所述拉桿導滑防轉裝置的限制而只能隨著所述氣缸伸縮而不能旋轉。優選的是，所述軸承為帶防塵蓋深溝軸承。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述拉桿上形成有切除部分，所述拉桿導滑防轉裝置上形成有相應形狀的槽孔，所述切除部分與槽孔配合以允許所述拉桿伸縮而不能旋轉。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述氣缸組件還包括氣缸支架，所述氣缸支架通過氣缸基座固定到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的底板上，所述氣缸固定到所述氣缸支架。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述電機組件還包括電機支架，所述電機支架通過電機基座固定到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的底板上，所述電機固定到所述電機支架。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述電機軸上還設置有用于支撐所述電機齒輪防止其脫落的防脫限位裝置。[0026]根據本實用新型的機械手設備，其中，所述防脫限位裝置為端面軸承。當然，也可以是其它類型的軸承。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述機械手還包括固定到所述基部的至少一根定位桿。定位桿的數量可根據待加工工件的具體要求而確定。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述定位桿的端部固定安裝有定位構件?；蛘撸龆ㄎ粭U的端部一體形成有定位構件。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述定位構件選自如下的構件定位支撐塊、定位爪、定位鉤、定位鉗。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述夾緊桿的端部鉸接有夾緊件，所述夾緊件選自如下的構件夾緊塊、夾緊爪、夾緊鉤、夾緊鉗。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述夾緊桿鉸接到所述基部的側臂上，并且 所述定位桿固定到所述基部的其它側臂上。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述基部的中央具有用于將所述機械手安裝到所述驅動裝置上的開口。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述控制裝置通過連接部件固定連接到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的側部，所述機械手連接到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的前側。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述控制裝置通過能夠調節所述控制裝置和所述驅動裝置之間相對位置的可調連接部件連接到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的側部，所述機械手連接到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的前側。在一種實施方式中，所述連接部件為帶有多個卡槽的連接桿，并且所述控制裝置上具有卡鉤。在另一種實施方式中，所述控制裝置包括能夠控制所述可調連接部件的操作位置調節桿。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述控制裝置還包括用于將所述控制裝置鎖定在所選擇的位置處的鎖定機構。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述控制裝置包括控制面板。所述控制面板上可具有多種功能部件。在一種實施方式中，所述控制面板上具有用于啟動所述控制裝置的啟動鈕。為此，所述控制面板上還可具有電源指示燈。在另一種實施方式中，所述控制面板上具有用于在出現緊急情況時使所述機械手設備緊急停用的急停鈕。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述控制面板上具有用于使所述控制裝置在自動控制模式、手動控制模式和暫停模式之間轉換的控制模式調節鈕。為此，所述控制面板上還可具有暫停指示燈。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述控制面板上包括用于控制所述機械手夾緊和松開工件的扳柄。替代地，所述控制裝置可包括用于控制所述機械手夾緊和松開工件的腳踏板。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述控制面板上還包括用于指示所述機械手對工件的夾緊程度的夾緊程度指示器。在一種實施方式中，所述夾緊程度指示器為刻度盤。在另一種實施方式中，所述夾緊程度指示器為顏色條形指示器。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述控制裝置根據本實用新型的機械手設備，其中，所述驅動裝置包括帶有可調節支腳的驅動裝置殼體。當然，支腳也可以是固定的。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述夾緊套與所述基部通過鍵和鍵槽連接
在一起。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述傳動齒輪通過鍵和鍵槽與所述夾緊套連接在一起。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述連接桿的第一端部與相應的夾緊桿的中部形成的凸耳鉸接。根據本實用新型的機械手設備，其中，所述拉桿導滑防轉裝置為L型板結構，所述L型板結構的上端形成有槽孔。本實用新型的機械手設備設計簡單，造價低，普通技術工人容易學習如何操作，能 夠降低勞動強度，提高操作者的安全性和舒適程度，同時實現批量、快速的自動化生產，提高企業生產率。此外，本實用新型的機械手設備的驅動裝置的結構非常緊湊，使得整個設備的占地面積較小。

本實用新型的各個方面和優點可以通過下面參照附圖所給出的優選實施方式的描述而更加清楚。附圖中相同的附圖標記表示相同的構件。其中圖I為根據本實用新型的一種實施方式的機械手設備的立體圖。圖2為圖I中所示機械手設備的控制裝置的立體圖。圖3為圖2中所示控制裝置的替代實施方式的立體圖。圖4a和圖4b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的部分立體圖和側視圖。圖5a和圖5b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的電機組件的立體圖和側視圖。圖6a和圖6b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的氣缸組件的立體圖和側視圖。圖7a和圖7b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的軸承支架組件的立體圖和側視圖。圖8a和圖8b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的拉桿組件的立體圖和側視圖。圖9a和圖9b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的電機組件、氣缸組件、拉桿組件和軸承支架組件組裝到底板上的立體圖。圖IOa和圖IOb分別示出了電機齒輪的防脫限位裝置的立體圖和側視圖。圖11為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的加緊套的立體圖。圖12a、圖12b和圖12c分別示出了機械手設備的一種實施方式的機械手和部分驅
動裝置。
具體實施方式
圖I示出了根據本實用新型的一種實施方式的機械手設備的立體圖。機械手設備I能夠在操作員的操作下方便地操作工件，有效地降低操作員的勞動強度，提高生產效率。如圖I所示的機械手設備I包括機械手10、與機械手10可操作地聯接的驅動裝置50以及與驅動裝置50和機械手10可操作地聯接的控制裝置200。在圖I所示的優選實施方式中，驅動裝置50位于驅動裝置殼體內，控制裝置200在驅動裝置殼體的左側聯接到驅動裝置殼體，機械手10聯接到驅動裝置殼體的前側。在操作時，操作員可以站在控制裝置200前用一只手進行控制，同時用另一只手方便地操作夾持在機械手10上的工件300 (參見圖9a和圖 9b)。圖2為圖I中所示機械手設備I的控制裝置200的立體圖。該控制裝置200包括控制裝置外殼201、控制面板202和連接部件203?？刂蒲b置外殼201為大致矩形，容納著用于控制驅動裝置50驅動機械手10的電氣元件和線路。控制面板202位于控制裝置外殼201的前側，上面安裝著各種控制部件，包括但不限于圖中所示出的部件。圖2所示的控制面板202上包括啟動鈕206,用于啟動控制裝置200。在通過啟動鈕206，啟動控制裝置200后，控制面板202上的電源指示燈208會點亮，指示操作員控制裝置200的開/關狀態。此外，控制面板202上還包括急停鈕205，用于在出現緊急情況時 使機械手設備緊急停用。控制面板202上還包括控制模式調節鈕207。該控制模式調節鈕207用于使得控制裝置200在自動控制模式、手動控制模式和暫停模式之間轉換。當該控制模式調節鈕207被調節到自動控制模式位置時，控制裝置200可自動地控制驅動裝置50完成對機械手10的操作，而無需操作員操作控制裝置200。當該控制模式調節鈕207被調節到手動控制模式位置時，操作員可手動控制該控制裝置200，根據需要對驅動裝置50進行操作，實現機械手10的人為控制。當需要使得機械手10的操作暫停時，可將該控制模式調節鈕207調到暫停模式，便于操作員對于機械手和工件的操作。而且此時，控制面板202上的暫停指示燈209會被點亮，以指示控制裝置200的暫停狀態。在圖2所示的控制面板202上還包括扳柄204，其位于控制面板202的下側，用于夾緊和松開工件。在圖示的實施方式中，當向左側扳動扳柄204時會使得驅動裝置50操作機械手10夾緊工件，當向右側扳動扳柄204時會使得驅動裝置50操作機械手10松開工件。當然，本實用新型并不限于所示的例子，扳柄204的配置可以是向右側扳動為使得機械手10夾緊工件，向左側扳動為使得機械手10松開工件。扳柄204也可以不是如圖所示地朝下，而是朝上，只要能操作驅動裝置50實現所述功能即可。另外，在一種實施方式中，扳柄可由腳踏板(未示出)所代替。使用與機械手設備的控制裝置連接的腳踏板可以解放操作者的手，讓操作者更方便地操作工件。雖然圖2中未示出，但是本實用新型的控制裝置200的控制面板202還可包括夾緊程度指示器210，例如其可以是形成在控制面板202上的刻度盤的形式(如圖3所示)。當然，該夾緊程度指示器210還可以是其他能夠指示夾緊程度的指示器，諸如顏色條形指不器等。圖2中還示出了控制裝置200與驅動裝置50的驅動裝置殼體連接的連接部件203。雖然在圖I和圖2中示出的實施方式中，連接部件203使得控制裝置200與驅動裝置50固定連接，但是可以理解，本實用新型不限于此。不同操作者的高矮可能不同，或者即使身高相同，每個人所習慣的操作位置也不會相同，為了方便不同操作員操作，連接部件203可為可調連接部件，能夠方便地調節控制裝置200與驅動裝置50之間的相對位置。[0067]在一種實施方式中，連接部件203可以簡單地被制成帶有多個卡槽的連接桿(圖中未顯示)，通過將控制裝置200上的相應卡鉤卡到不同的卡槽中來調節控制裝置200與驅動裝置50之間的相對位置。在另一種實施方式中，控制面板202上可包括操作位置調節桿(圖中未顯示)。通過向上、下、左、右各個方向扳動該操作位置調節桿可上、下、左、右地調節控制裝置200相對于驅動裝置50在上、下、左、右方向上的相對位置，同時通過向外拉出該操作位置調節桿可向操作者拉近控制裝置200，向內推進操作位置調節桿可向遠離操作者的方向運動控制裝置200。
·[0069]當然，通過操作位置調節桿調節了控制裝置200相對于驅動裝置50的驅動裝置殼體的位置之后，可使得控制裝置200卡在該位置以保持相對位置的固定。在優選的實施方式中，控制裝置200還包括鎖定機構(圖中未顯示)，用于將控制裝置200鎖定在所選擇的控制位置處。仍參照圖1，驅動裝置50包括了驅動裝置殼體。該驅動裝置殼體為大致矩形，當然其不限于該形狀，只要能夠容納驅動裝置的各個組件即可。優選地，驅動裝置殼體可包括四個可調節支腳100 (如圖9a和9b所示)，其可根據支撐表面的情況進行調節來使得驅動裝置處于平穩的狀態。當然，本實用新型不限于此。在替代的實施方式中，該驅動裝置殼體可以包括高的或者矮的固定支腳。圖4a和圖4b分別為圖I中所示機械手設備I的驅動裝置50的部分立體圖和側視圖。該驅動裝置50的驅動裝置殼體包括前面板51、底板52、兩個側板、頂板和后板。驅動裝置50的各個組件就容納在該驅動裝置殼體中。圖4a為從驅動裝置的后側看的視圖。在圖4a所示的機械手設備I中，驅動裝置50的驅動裝置殼體51被部分拆除并且移除了各組件。圖4a中示出了前面板51和與之連接的底板52。在前面板51和底板52的連接的角部處分別設置筋板54，以增強連接的穩定性。當然，該筋板54不是必須的。在前面板51的大致中央部分具有開口 53。如圖所示，該開口 53優選為臺階孔，用作機械手10和驅動裝置50之間連接的通道。在底板52上設置有用于安裝氣缸組件70 (圖6a和圖6b)的氣缸基座55、用于安裝軸承支架組件80 (圖7a和圖7b)的軸承基座56和用于安裝電機組件60 (圖5a和圖5b)的電機基座57。氣缸基座55、軸承基座56和電機基座57上均形成有安裝孔，用于接收諸如螺栓、螺釘等緊固件，以便安裝這些組件。下面將參照各附圖對驅動裝置50的各個組件進行描述。圖5a和圖5b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的電機組件的立體圖和側視圖。電機組件用于使機械手旋轉。在圖示的例子中，電機組件60包括電機61和電機支架64。如圖5a和5b所不，電機61包括電機主體62和電機軸63。電機支架64包括豎板65和橫板66。豎板65上形成有安裝孔69,用于接收電機61的電機軸63。橫板66上形成有四個安裝孔。組裝時，將電機組件60置于驅動裝置50的底板52的電機基座57上，使得諸如螺栓或者螺釘的緊固件68插入橫板66的安裝孔中并進入電機基座57上的孔中，由此將二者固定在一起。電機軸63上可安裝電機齒輪67。但是，本領域技術人員可以理解，電機支架不限于上述具有橫板和豎板的結構，其可以是適于支撐電機的任何適當結構。優選的是，電機組件還包括用于防止電機齒輪67位置變動或者脫離電機軸63的防脫限位裝置。圖IOa和圖IOb分別示出了根據本實用新型的一種實施方式的電機齒輪的防脫限位裝置的立體圖和側視圖。圖中所示的防脫限位裝置110為端面軸承，其用于支撐電機齒輪67，防止其脫落。當然，防脫限位裝置不限于此，本領域技術人員可以想到其它能夠防止電機齒輪位置變動或者脫離電機軸的部件，諸如軸肩部、限位凸出部等等。電機組件的電機在受到控制裝置的指令旋轉時，可帶動電機齒輪轉動，電機齒輪又將旋轉運動傳遞到機械手，使得機械手按照需要旋轉。圖6a和圖6b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的氣缸組件的立體圖和側視圖。氣缸組件可產生伸縮運動，由其它組件將該伸縮運動傳遞到機械手，最終使得機械手夾緊和松開。在如圖6a和6b所示的實施方式中，氣缸組件70包括氣缸71、氣缸支架72和氣缸聯接器77。氣缸支架72包括豎板73和橫板74。優選地，氣缸支架72還包括連接著豎板73和橫板74的加強用的筋板75。但是該基板75不是必須的。豎板73包括用于供氣缸聯接器77通過的孔76以及用于接收將氣缸71固定到氣缸支架72的緊固件的孔。橫板74上形成有多個安裝孔，用于與氣缸基座55的連接。當然，如前所述，氣缸支架的結構不限于這種橫板和豎板的結構，只要其能夠支持氣缸組件即可。在組裝時，將該氣缸組件70置于驅動裝置50的底板52的氣缸基座55上，使得諸如螺釘或螺栓的緊固件78穿過橫板74 上的安裝孔進入到氣缸基座55上的安裝孔中，從而將氣缸組件70固定到氣缸基座55上。安裝在氣缸支架上的氣缸聯接器77與如下所述的拉桿組件連接，在氣缸組件70的氣缸71進行伸縮動作時，將伸縮運動傳遞到機械手，從而使機械手夾緊和松開。圖8a和圖8b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的拉桿組件的立體圖和側視圖。拉桿組件用于將氣缸組件的氣缸的伸縮動作傳遞到機械手，以實現機械手的夾緊和張開。在如圖8a和Sb所示的實施方式中，拉桿組件90包括拉桿92、與拉桿92的第一端92A連接的連接套91、和與拉桿92的第二端92B連接的拉桿聯接器93。其中，連接套91與氣缸組件70的氣缸聯接器77相連接，拉桿聯接器93與機械手10相連接。當氣缸組件的氣缸71接收到控制裝置200的指令，進行伸縮運動時，使得通過連接套91與之相連的拉桿92隨著做伸縮運動，拉桿92的伸縮運動又通過與機械手相連的拉桿聯接器93傳遞到機械手，從而使得機械手能夠夾緊和張開。借助驅動裝置50的電機組件60可以實現機械手10的旋轉，借助氣缸組件70和拉桿組件90可以實現機械手10的夾緊和張開。換言之，根據本實用新型的機械手設備中包含了兩套運動系統，一套是旋轉系統，使得機械手旋轉，另一套是夾緊和張開系統。本領域技術人員可以理解，旋轉系統的結構與夾緊和張開系統的結構可以是結合在一起的，也可以是分開的。分開結構也可以將所需的運動傳遞到機械手。結合在一起的結構不僅可以將所需的運動傳遞到機械手，還可以使得整個機械手設備的體積小型化，具備了更多優點。因此，本說明書中著重參照附圖說明旋轉系統與夾緊和張開系統結合在一起的結構。圖11具體示出了圖I中所示機械手設備的驅動裝置的夾緊套的立體圖。該夾緊套將上述旋轉系統與夾緊和張開系統的結構結合在一起，使得機械手設備體積更加小型化。當然，該夾緊套不是必須的，分開的旋轉系統與夾緊和張開系統結構同樣可以將所需運動傳遞到機械手。在圖11所示的實施方式中，夾緊套120包括了多個部分，例如第一端部123和第二端部121以及中間部分122。在中間部分122上形成有鍵槽124，在第一端部123上形成有鍵槽125，第二端部121受到如下所述的軸承支架組件的支撐。夾緊套120的第一端部123與機械手10通過鍵和鍵槽連接。傳動齒輪130帶有鍵，通過將鍵裝配到夾緊套120的中間部分122的鍵槽124內，傳動齒輪130裝配到夾緊套120上。傳動齒輪130可與電機組件60的電機齒輪67嚙合而傳遞旋轉運動。在電機61驅動電機齒輪67旋轉時，傳動齒輪130帶動夾緊套120旋轉。夾緊套120的旋轉又使得機械手10旋轉。同時，拉桿組件90的拉桿92的一部分從夾緊套120的第二端部121延伸穿過該夾緊套并伸出該夾緊套(參見圖％)，拉桿聯接器93在夾緊套120的第二端部123外連接到拉桿，并且該拉桿聯接器93與機械手10相連，由此而將氣缸71的伸縮運動通過拉桿92和拉桿聯接器93傳遞到機械手，使得機械手10能夠張開和夾緊。圖7a和圖7b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的軸承支架組件的立體圖和側視圖。如圖所示，軸承支架組件80包括軸承支架81。軸承支架81包括軸承支架本體82、形成于軸承支架本體82上部的軸承孔83以及從軸承支架本體82底部向兩側伸出的凸臺84。每個凸臺84上形成有安裝孔，用于接收諸如螺栓或螺釘的緊固件87。在組裝時，軸承支架組件80置于軸承基座56上，并通過將諸如螺釘或者螺栓的緊固件87插入穿過凸臺84上的安裝孔進入到軸承基座56的孔中而將軸承支架組件80固定到軸承基座56上。該 軸承支架組件80用于借助軸承94 (見圖9a和圖9b)可旋轉地支撐夾緊套120 (見圖9a、圖9b和圖11)，以實現在電機帶動電機齒輪和傳動齒輪旋轉時允許夾緊套120隨著旋轉從而導致機械手旋轉。優選地，軸承94為帶防塵蓋深溝軸承。當然，本領域技術人員可以理解，軸承支架組件不限于圖示的結構，其可以是適于可旋轉地支撐夾緊套的任何結構，諸如不帶凸臺的支架等。軸承94也不限于帶防塵蓋深溝軸承。如圖7a和圖7b所示，優選地，軸承支架組件80還包括拉桿導滑防轉裝置85。圖示的拉桿導滑防轉裝置85為L型的板結構，加厚的下端部分通過螺釘等緊固件固定到軸承支架81的軸承支架本體82的一側上(圖7a和圖7b)，板的上端形成有U型的槽孔86，該槽孔86大致與軸承孔83的中央對準。優選的是，在圖8a和圖Sb所示的拉桿組件的實施方式中，拉桿92的第一端92A的兩側形成有切除部分95，使得拉桿92在該段的橫截面不是整圓。這樣，在拉桿92穿過支撐于軸承支架組件80的夾緊套120時，拉桿92的切除部分95與拉桿導滑防轉裝置85的U型槽孔86配合，由于橫截面的上述結構，使得拉桿92不能隨著夾緊套的旋轉而旋轉，只能隨著氣缸的伸縮運動而進行伸縮運動。在圖7a和圖7b所示的實施方式中，拉桿導滑防轉裝置85的L型板結構的下端加厚的部分使得該拉桿導滑防轉裝置與軸承支架本體82具有間隙，防止軸承94和夾緊套120與拉桿導滑防轉裝置之間出現諸如摩擦等干擾。由此可見，該拉桿導滑防轉裝置不限于L型的板結構，只要其下端略厚能夠與軸承94和夾緊套120之間保持一個間隙即可。另外，本領域技術人員可以想到拉桿92和拉桿導滑防轉裝置85配合允許拉桿92伸縮運動而阻止其旋轉的其它方式。例如，拉桿92可只在一側包括切除部分，并且拉桿導滑防轉裝置85上端的槽孔的形狀與拉桿的截面形狀配合。只要在夾緊套120旋轉時，由于拉桿導滑防轉裝置85的作用，部分位于夾緊套120內的拉桿92并不隨著轉動，但是仍然能夠進行伸縮運動即可。圖9a和圖9b分別為圖I中所示機械手設備的驅動裝置的電機組件、氣缸組件、拉桿組件和軸承支架組件組裝到底板上的立體圖。在圖9a和圖9b中，機械手10抓持著工件300，諸如待組裝的驅動器產品。電機組件60安裝在電機基座57上，氣缸組件70安裝在氣缸基座55上，軸承支架組件80安裝在軸承基座56上。夾緊套120在第二端部121 (參見圖11)借助軸承94受到軸承支架81的支撐(參見圖9b)。夾緊套120的第一端部123 (參見圖11)從驅動裝置50的前面板51的開口 53伸出。電機齒輪67能夠與受到軸承支架組件80支撐的夾緊套120的中部處的傳動齒輪130嚙合，從而在電機61旋轉時帶動電機齒輪67、傳動齒輪130、并由此帶動夾緊套120和機械手10旋轉。拉桿組件90 —端連接到氣缸組件70，其拉桿92的一部分延伸穿過夾緊套120并且拉桿聯接器93位于夾緊套120的第一端部123之外與機械手連接。在氣缸組件70的氣缸71伸縮時，帶動拉桿組件90的拉桿92運動，從而使得機械手10松開和夾緊。由于受到拉桿導滑防轉裝置的限制，拉桿92只傳遞伸縮運動而不轉動。圖12a、圖12b和圖12c分別示出了機械手設備的一種實施方式的機械手和部分驅動裝置。如圖所示，機械手10包括了機械手基部11。在基部11的中央部分形成有開口12，開口 12中也形成有鍵槽(未顯示)，通過鍵以及開口 12中的鍵槽和夾緊套120的第一端部123中的鍵槽的連接，可使得機械手10的基部11與夾緊套120的第一端部123連接在一起。電機61的旋轉帶動電機齒輪67旋轉，電機齒輪67又帶動傳動齒輪130旋轉，傳動齒輪130的旋轉帶動夾緊套120旋轉，由此帶動機械手10的基部11旋轉。此外，在圖12a、圖12b和圖12c所示的實施方式中，從基部11延伸出一對側臂14、14，在側臂14的每個臂上鉸接有夾緊桿15，在夾緊桿15的端部又鉸接有夾緊件17。在圖12a、圖12b和圖12c中所示的實施方式中，該夾緊件17是夾緊塊。但是，本實用新型不限于此，該夾緊件17可以是根據待加工工件需要的任何夾緊構件，諸如夾緊爪、夾緊鉤、夾緊鉗等。夾緊桿可以實現機械手的夾緊和張開動作。優選地，從基部11還延伸出一對側臂13、13。當然，兩對側臂可具有相同的長度或者不同的長度，可根據實際加工的工件的情況確定。在所給出的實施方式中，每個側臂13在與基部11垂直的方向上通過緊固件連接(例如螺栓、緊固螺釘等)或者焊接等方式固定安裝有定位桿16。在定位桿16的端部通過緊固件連接(例如螺栓、緊固螺釘等)或者焊 接等方式固定安裝有定位件18，用于在加工工件時對工件進行定位。在圖12a、圖12b和圖12c中所示的實施方式中，該定位件18是定位支撐塊。但是，本實用新型不限于此，該定位件18可以是根據待加工工件需要而確定的任何定位構件，諸如定位爪、定位鉤、定位鉗等。而且，定位桿16和定位件18可以是一體制成的。當然,本領域技術人員可以理解,定位桿不是必須的，但是有定位桿能夠更好地實現工件定位。在所給實施方式中，夾緊桿15和夾緊件17的松開和夾緊動作由連接桿19控制。連接桿19的第一端部19B與夾緊桿17中部、諸如一體形成的凸耳20鉸接，第二端部19A與延伸穿過夾緊套120的拉桿組件90的拉桿聯接器93鉸接(如圖I和圖12c所示)。這樣，在氣缸組件70的氣缸71伸縮時，帶動拉桿組件90的拉桿92運動，拉桿92端部的拉桿聯接器93又帶動連接桿19運動，從而使得機械手10的松開和夾緊。在氣缸71伸出時，拉桿92朝著靠近操作者的方向運動，帶動連接桿19的第二端部19A朝著靠近操作者的方向運動。由于連接桿19的兩個端部19A和19B均為鉸接連接，而桿長固定，據此，連接桿19除了第二端部19A的朝著靠近操作者的方向運動，整根桿還轉動，由于夾緊桿15與側臂14之間也為鉸接，因此，夾緊桿15以與側臂14的鉸接處為樞轉點向外張開，使得機械手10松開。反過來，在氣缸71縮回時，拉桿92朝著遠離操作者的方向運動，帶動連接桿19的第二端部19A朝著遠離操作者的方向運動。由于連接桿19的兩個端部19A和19B均為鉸接連接，而桿長固定，據此，連接桿19除了第二端部19A的朝著遠離操作者的運動，整根桿還轉動，由于夾緊桿15與側臂14之間為鉸接，因此，夾緊桿15以與側臂14的鉸接處為樞轉點被向內拉動，使得機械手10夾緊。但是，本領域技術人員可以理解，機械手10不限于上述結構。例如，在一種實施方式中，機械手10不包括側臂13、13、14、14。并且基部11可以為任何形狀，只要該基部11的中部形成有用于安裝到夾緊套120的開口 12且能夠安裝夾緊部件和定位部件即可。定位桿16在與基部11垂直的方向上通過緊固件連接(例如螺栓、緊固螺釘等)或者焊接等方式固定安裝到基部11。定位桿16的數量也不限于兩個，可以是一個、三個或四個或更多個，可以根據待加工的工件的需要而定，例如在圖I所示的機械手設備中，定位桿16為三根，而在圖12a、12b和12c所示的機械手設備中，定位桿16為兩根。定位件18在定位桿16的端部通過緊固件連接(例如螺栓、緊固螺釘等)或者焊接等方式固定安裝，用于在加工工件時對工件進行定位。該定位件18可以是根據待加工工件需要的任何定位構件，諸如定位支撐塊、定位爪、定位鉤、定位鉗等。替代地，定位桿16和定位件18可以是一體制成的。夾緊桿 15在一個端部處直接鉸接到基部11上，在夾緊桿15的另一個端部處鉸接有夾緊件17。該夾緊件17可以是根據待加工工件需要的任何夾緊構件，諸如夾緊塊、夾緊爪、夾緊鉤、夾緊鉗等。夾緊桿15的數量也不限于兩個，可以是三個或四個或更多個，可以根據待加工的工件的需要而定。相應地，可根據夾緊桿15的數量確定控制夾緊桿的連接桿19的數量，用于控制機械手10的夾緊和松開。工業實用性根據本實用新型的機械手可用于生產線生產，特別是用于諸如驅動器(如圖9a和圖9b所示)扣蓋加工的生產線。在目前的生產加工模式下，在驅動器扣蓋加工的生產線上，驅動器300在生產扣蓋工位由操作者將驅動器300 —個面的螺釘固定好后，再拿起驅動器300旋轉到另一個面將螺釘固定好，直到將驅動器300的三個面螺釘全部固定好后，方可移交下一個工位，此生產方式不適合自動化、批量生產，且驅動器300每臺有3公斤重，每天工作8小時需要移動I噸半重的驅動器，操作者的勞動強度大，到下午的時候效率明顯降低。可以利用本實用新型的機械手設備來解決上述問題。驅動器300放在機械手10上后，操作者將控制裝置200上的扳柄204扳到夾緊位置上，氣缸組件70接到命令后，氣缸71收縮，氣缸71的收縮拉動拉桿92使機械手10的夾緊桿15被向內拉動并將驅動器300夾緊，此時操作者可以將驅動器300的一面上的螺釘固定好，固定好螺釘后控制裝置200會發出命令給電機組件60，使得電機61旋轉，電機61的旋轉帶動電機齒輪67旋轉，由此使得與電機齒輪67嚙合的傳動齒輪130旋轉，傳動齒輪130的旋轉帶動夾緊套120的旋轉，使得與之連接的機械手10的基部11旋轉一個角度，例如在本例中為90°，機械手10夾著驅動器300旋轉90°后停止，此時操作者可將旋轉后的面上的螺釘擰緊，重復以上的動作可以將驅動器300各個面上的所有螺釘擰緊。操作者在整個過程中只需站在本實用新型的機械手設備之前，用一只手操作控制裝置200上的扳柄或者按鈕，另一只手操作工具擰緊螺釘。驅動器300的旋轉既可手動操作控制裝置200完成，也可自動完成，無需操作者搬動驅動器300，省時省力。通過采用本實用新型的機械手設備代替人工，在加工過程中不僅可以大幅減輕操作者的勞動強度，提高操作人員的安全性和舒適程度，而且還提高了生產自動化水平，提高了生產率。同時，由于本實用新型的機械手設備的設計合理，使用簡單方便，無需對操作者進行長時間的專門培訓，還降低生產成本和使用成本。能為企業帶來更好的效益。以上通過例子描述了本實用新型的各個方面和優點，但是，本領域技術人員可以理解，本實用新型不限于此，在不背離本實用新型的精神和宗旨的條件下，可以對其進行各種變型和修改。·
權利要求1.一種機械手設備，其特征在于其包括 機械手，用于操作待加工工件； 驅動裝置，與所述機械手可操作地聯接，用于驅動所述機械手； 控制裝置，與所述驅動裝置可操作地聯接，用于控制所述驅動裝置。
2.如權利要求I所述的機械手設備，其特征在于，所述機械手包括基部、鉸接到所述基部的至少兩根夾緊桿和與所述夾緊桿對應數量的連接桿，每根連接桿的第一端部與相應的夾緊桿的中部鉸接，每根連接桿的第二端部與所述驅動裝置鉸接，使得所述驅動裝置能夠通過使所述連接桿運動而實現所述機械手的夾緊桿的夾緊和松開。
3.如權利要求2所述的機械手設備，其特征在于，所述驅動裝置包括氣缸組件和與所述氣缸組件連接的拉桿組件，所述連接桿的第二端部與所述驅動裝置的拉桿組件鉸接。
4.如權利要求3所述的機械手設備，其特征在于，所述氣缸組件包括可伸縮的氣缸和與所述氣缸連接的氣缸聯接器，所述拉桿組件包括連接套、與所述連接套連接的拉桿和與所述拉桿連接的拉桿聯接器，所述氣缸聯接器和所述連接套相連接，所述連接桿的第二端部與所述拉桿聯接器鉸接，使得所述氣缸的伸縮動作通過所述拉桿傳遞到所述連接桿。
5.如權利要求3或4所述的機械手設備，其特征在于，所述驅動裝置還包括用于驅動所述機械手轉動的電機組件。
6.如權利要求5所述的機械手設備，其特征在于，所述電機組件包括電機、電機軸和安裝在所述電機軸上的電機齒輪。
7.如權利要求6所述的機械手設備，其特征在于，所述驅動裝置還包括夾緊套，所述夾緊套的中部安裝有傳動齒輪，所述傳動齒輪與所述電機齒輪嚙合，并且所述夾緊套的第一端部與所述機械手的基部連接，當所述電機轉動時，所述電機齒輪帶動所述傳動齒輪以及所述夾緊套旋轉，從而使得所述機械手旋轉。
8.如權利要求7所述的機械手設備，其特征在于，所述拉桿的一部分從所述夾緊套的第二端部延伸穿過所述夾緊套并且所述拉桿聯接器位于所述夾緊套的第一端部外，以與所述機械手的連接桿鉸接。
9.如權利要求8所述的機械手設備，其特征在于，所述驅動裝置還包括軸承支架組件，所述軸承支架組件包括軸承支架和附接到所述軸承支架的拉桿導滑防轉裝置，所述夾緊套的第二端部借助軸承受到軸承支架的可旋轉的支撐，所述拉桿受到所述拉桿導滑防轉裝置的限制而只能隨著所述氣缸伸縮而不能旋轉。
10.如權利要求9所述的機械手設備，其特征在于，所述拉桿上形成有切除部分，所述拉桿導滑防轉裝置上形成有相應形狀的槽孔，所述切除部分與槽孔配合以允許所述拉桿伸縮而不能旋轉。
11.如權利要求7所述的機械手設備，其特征在于，所述氣缸組件還包括氣缸支架，所述氣缸支架通過氣缸基座固定到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的底板上，所述氣缸固定到所述氣缸支架。
12.如權利要求6所述的機械手設備，其特征在于，所述電機組件還包括電機支架，所述電機支架通過電機基座固定到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的底板上，所述電機固定到所述電機支架。
13.如權利要求9所述的機械手設備，其特征在于，所述軸承為帶防塵蓋深溝軸承。
14.如權利要求6所述的機械手設備，其特征在于，所述電機軸上還設置有用于支撐所述電機齒輪防止其脫落的防脫限位裝置。
15.如權利要求14所述的機械手設備，其特征在于，所述防脫限位裝置為端面軸承。
16.如權利要求2所述的機械手設備，其特征在于，所述機械手還包括固定到所述基部的至少一根定位桿。
17.如權利要求16所述的機械手設備,其特征在于,所述定位桿的端部固定安裝有定位構件。
18.如權利要求16所述的機械手設備，其特征在于，所述定位桿的端部一體形成有定位構件。
19.如權利要求17或18所述的機械手設備，其特征在于，所述定位構件選自如下的構件定位支撐塊、定位爪、定位鉤、定位鉗。
20.如權利要求2所述的機械手設備，其特征在于，所述夾緊桿的端部鉸接有夾緊件。
21.如權利要求20所述的機械手設備，其特征在于，所述夾緊件選自如下的構件夾緊塊、夾緊爪、夾緊鉤、夾緊鉗。
22.如權利要求16所述的機械手設備，其特征在于，所述夾緊桿鉸接到所述基部的側臂上，并且所述定位桿固定到所述基部的其它側臂上。
23.如權利要求2所述的機械手設備，其特征在于，所述基部的中央具有用于將所述機械手安裝到所述驅動裝置上的開口。
24.如權利要求I所述的機械手設備，其特征在于，所述控制裝置通過連接部件固定連接到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的側部，所述機械手連接到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的前側。
25.如權利要求I所述的機械手設備，其特征在于，所述控制裝置通過能夠調節所述控制裝置和所述驅動裝置之間相對位置的可調連接部件連接到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的側部，所述機械手連接到所述驅動裝置的驅動裝置殼體的前側。
26.如權利要求25所述的機械手設備，其特征在于，所述連接部件為帶有多個卡槽的連接桿，并且所述控制裝置上具有卡鉤。
27.如權利要求25所述的機械手設備，其特征在于，所述控制裝置包括能夠控制所述可調連接部件的操作位置調節桿。
28.如權利要求25-27中任一項所述的機械手設備，其特征在于，所述控制裝置還包括用于將所述控制裝置鎖定在所選擇的位置處的鎖定機構。
29.如權利要求I所述的機械手設備，其特征在于，所述控制裝置包括控制面板。
30.如權利要求29所述的機械手設備，其特征在于，所述控制面板上具有用于啟動所述控制裝置的啟動鈕。
31.如權利要求30所述的機械手設備，其特征在于，所述控制面板上具有用于在出現緊急情況時使所述機械手設備緊急停用的急停鈕。
32.如權利要求31所述的機械手設備，其特征在于，所述控制面板上具有電源指示燈。
33.如權利要求29所述的機械手設備，其特征在于，所述控制面板上具有用于使所述控制裝置在自動控制模式、手動控制模式和暫停模式之間轉換的控制模式調節鈕。
34.如權利要求33所述的機械手設備，其特征在于，所述控制面板上具有暫停指示燈。
35.如權利要求29所述的機械手設備，其特征在于，所述控制面板上包括用于控制所述機械手夾緊和松開工件的扳柄。
36.如權利要求35所述的機械手設備，其特征在于，所述控制面板上還包括用于指示所述機械手對工件的夾緊程度的夾緊程度指示器。
37.如權利要求36所述的機械手設備，其特征在于，所述夾緊程度指示器為刻度盤。
38.如權利要求36所述的機械手設備，其特征在于，所述夾緊程度指示器為顏色條形指示器。
39.如權利要求I所述的機械手設備，其特征在于，所述控制裝置包括用于控制所述機械手夾緊和松開工件的腳踏板。
40.如權利要求I所述的機械手設備，其特征在于，所述驅動裝置包括帶有可調節支腳的驅動裝置殼體。
41.如權利要求7所述的機械手設備，其特征在于，所述夾緊套與所述基部通過鍵和鍵槽連接在一起。
42.如權利要求7所述的機械手設備，其特征在于，所述傳動齒輪通過鍵和鍵槽與所述夾緊套連接在一起。
43.如權利要求2所述的機械手設備，其特征在于，所述連接桿的第一端部與相應的夾緊桿的中部形成的凸耳鉸接。
44.如權利要求10所述的機械手設備，其特征在于，所述拉桿導滑防轉裝置為L型板結構，所述L型板結構的上端形成有槽孔。
專利摘要本實用新型涉及一種機械手設備，其包括機械手，用于操作待加工工件；驅動裝置，與所述機械手可操作地聯接，用于驅動所述機械手；控制裝置，與所述驅動裝置可操作地聯接，用于控制所述驅動裝置。本實用新型的機械手設備設計簡單，造價低，普通技術工人容易學習如何操作，能夠降低勞動強度，提高操作者的安全性和舒適程度，同時實現批量、快速的自動化生產，提高企業生產率。
文檔編號B25J11/00GK202726609SQ20122020827
公開日2013年2月13日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者侯登云, 溫春旺, 石甫明 申請人:北京凱恩帝自動化科技有限公司