動力機構及包括它的機械手裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種動力機構，其包括：擺動單元，其安裝于驅動單元的輸出軸上；第一滑動單元，其滑動連接于滑動面上，該滑動面位于該第一滑動單元的底部；第二滑動單元，其安裝于擺動單元上，同時該第二滑動單元還與第一滑動單元滑動連接，該第二滑動單元的滑動方向與第一滑動單元的滑動方向相垂直。同時本實用新型還提供了一種包括這種動力機構的機械手裝置。本實用新型相較于現有技術，其有效地提高了多方向運動的同步性，使得部件的運動精度和運動效率也都得以提高；同時本實用新型的結構也較為簡單，主要包括了三大部件，無論是前期的制造成本還是后期的維護成本，相較于傳統(tǒng)的機構都可以得到降低。
【專利說明】動力機構及包括它的機械手裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機械領域內用于驅動部件運動的動力機構，具體涉及一種動力機構及包括它的機械手裝置。

【背景技術】
[0002]現代工業(yè)生產中，隨著自動化設備的普及，生產的自動化程度也就越來越高。
[0003]為了降低人為接觸產品產生污染等因素對產品不良率的影響，目前的生產中大多采用一些機械手或者其他部件來取代人手進行取料。對于這些部件的動力來源，大多都是采用電機、氣缸等驅動單元結合一些多方向上的滑動機構來驅動這些部件不同方向上的運動，從而配合形成取料、卸料等工序。
[0004]目前的這類形成動力來源的機構的不足之處主要表現在兩點:首先，部件在各個方向上的運動都是獨立進行的，如先讓部件沿著垂直方向上升，再延著水平方向滑動，這樣就造成了部件在多個方向上運動的同步性較差，該同步性的問題則會直接導致部件的運動精度問題，并且也會影響部件的運動效率；其次，為了形成多個方向的運動，目前的機構在構造上普遍都較為復雜，復雜的結構不僅使得制造成本增加，同時也增加了后期的維護成本。
實用新型內容
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種提高部件多方向運動的同步性并且結構簡單的動力機構，同時本實用新型還提供了一種包括這種動力機構的機械手裝置。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0007]動力機構,包括驅動單元,該動力機構還包括:
[0008]擺動單元，其安裝于驅動單元的輸出軸上；
[0009]第一滑動單元，其滑動連接于滑動面上，該滑動面位于該第一滑動單元的底部；
[0010]第二滑動單元，其安裝于擺動單元上，同時該第二滑動單元還與第一滑動單元滑動連接，該第二滑動單元的滑動方向與第一滑動單元的滑動方向相垂直。
[0011]本實用新型的動力機構主要包括驅動單元、擺動單元、第一滑動單元和第二滑動單元幾大組成部分，通過驅動單元的驅動作用，如通過電機的正反轉或者氣缸的活塞桿伸縮，帶動擺臂單元做圓弧運動(即類似于時鐘的指針一樣向兩邊擺動)，擺臂單元的圓弧運動帶動第二滑動單元沿著第一滑動單元滑動，第二滑動單元沿著第一滑動單元滑動的同時，由于擺臂單元向兩側的擺動作用，還會驅動第一滑動單元沿著其底部的滑動面來回滑動。第一滑動單元和第二滑動單元的滑動皆由擺動單元的擺動作用帶來，并且擺動單元、第二滑動單元和第一滑動單元之間又形成了依次傳動連接的作用，最終使得多方向的運動集中到第二滑動單元上，從而使得多方向的運動形成同步。
[0012]通過上述的工作原理，可以看到，本實用新型將擺動單元、第一滑動單元和第二滑動單元進行了有機的組裝和整合，運用了擺動單元的擺動作用，使得多方向的運動得以形成同步，使得擺動單元、第一滑動單元和第二滑動單元的組合產生了意想不到的效果。
[0013]因此，本實用新型相較于現有技術，其有效地提高了多方向運動的同步性，使得部件的運動精度和運動效率也都得以提高；同時本實用新型的結構也較為簡單，主要包括了三大部件，無論是前期的制造成本還是后期的維護成本，相較于傳統(tǒng)的機構都可以得到降低。
[0014]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以作如下改進:
[0015]作為優(yōu)選的方案，上述的第一滑動單元具有本體以及連接于該本體上的折彎部，該本體與第二滑動單元滑動連接，該折彎部與滑動面滑動連接。
[0016]采用上述優(yōu)選的方案，使得第一滑動單元形成“L”形的結構，使得其與滑動面的滑動連接面積得以更大，表面上該技術方案可以使得第二滑動單元的連接更為穩(wěn)固，但是其更佳的效果是，通過該“L”形的結構，使得第一滑動單元和第二滑動單元的滑動得以互不影響，在保證運動同步性的同時，還可以使得多方向上的運動效率得以進一步提高。
[0017]作為優(yōu)選的方案，上述的滑動面和/或第一滑動單元上設置有感應單元，用于在第一滑動單元和/或第二滑動單元運動至該感應單元時，形成用于控制驅動單元停止或者啟動的感應信號。
[0018]采用上述優(yōu)選的方案,通過感應單元對驅動單元停止或者啟動的驅動控制作用，使得本動力機構的運動能夠以虛擬的形式形成多方向運動的原點位置或者極限位置，通過該技術方案，使得本動力機構無需設置任何限位裝置即可形成對驅動單元以及各個滑動單元的有效限位。
[0019]作為優(yōu)選的方案，上述的感應單元為具有凹槽的結構，第一滑動單元和/或第二滑動單元上配合該凹槽設置有凸出部，該凸出部進入該凹槽時，形成上述感應信號的觸發(fā)。
[0020]采用上述優(yōu)選的方案，借助于凹槽與凸出部的接觸作用，使得感應信號的觸發(fā)得以更為迅速和有效。
[0021]作為優(yōu)選的方案，上述的感應單元包括多個，其分設于第一滑動單元和/或第二滑動單元滑動行程的兩端。
[0022]采用上述優(yōu)選的方案，可以在多個方向上同時形成對驅動單元以及各個滑動單元運動的原點位置和極限位置。
[0023]機械手裝置，其包括如上所述的動力機構，第一滑動單元和/或所述第二滑動單元上安裝有機械臂。
[0024]本實用新型的機械手裝置由于采用了本實用新型的動力機構，其同樣具有和動力機構一樣的多方向運動同步性佳且結構簡單的優(yōu)點，通過第一滑動單元和所述第二滑動單元的滑動作用，便可以形成對機械臂在多個方向上運動的動力源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的機械手裝置(包括動力機構)的主視圖。
[0026]圖2是圖1的左視圖。
[0027]圖3是圖1的俯視圖。
[0028]圖4是圖1在一角度下的立體圖。
[0029]圖5是圖4中A處的放大圖。
[0030]圖6是圖1在另一角度下的立體圖。
[0031]圖7是圖6中B處的放大圖。
[0032]其中，1.機架2.驅動單元21.輸出軸3.擺動單元4.第一滑動單元41.凸出部42.滑軌43.本體44.折彎部5.第二滑動單元6.滑動面61.滑軌7.感應單元71.凹槽8.機械臂81.抓料手。

【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施方式。
[0034]為了達到本實用新型的目的，如圖1-7所示，在本實用新型的動力機構的一些實施方式中，其包括:機架1，其在本實施例中未如圖所示的包括了兩塊相垂直的板以及一些加強筋；驅動單元2，其可以為電機或者氣缸等已知的驅動裝置。這種機架I的結構，是一些動力機構中所普遍使用的，本實用新型將其作為例子應用進來一起來對本實用新型改進進行具體說明。當然，對于其他的一些動力機構，其機架的結構可能會存在一些區(qū)別，本領域技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下便可以將本實用新型的改進應用到這些動力機構中，在此不再對這些動力機構的機架結構進行--具體的說明。
[0035]作為改進部分,如圖1-7所示,在這些實施方式中，該動力機構還包括:擺動單元3，其安裝于驅動單元2的輸出軸21上；第一滑動單元4，其通過滑軌61滑動連接于滑動面6上，該滑動面6位于該第一滑動單元4的底部，滑動面6可以為如圖所示的設置于機架I上的板體，也可以為直接設置于底面、臺面或者機架I的底面等上的，而作為可替代的方案，設置滑槽與凸塊的連接方式也可以取代滑軌來實現滑動連接的目的；第二滑動單元5，其安裝于擺動單元3上，同時該第二滑動單元5還與第一滑動單元4通過滑軌42滑動連接，該第二滑動單元5的滑動方向與第一滑動單元4的滑動方向相垂直，作為可替代的方案，設置滑槽與凸塊的連接方式也可以取代滑軌來實現滑動連接的目的。
[0036]結合圖1-7所示，本實用新型的動力機構主要包括驅動單元2、擺動單元3、第一滑動單元4和第二滑動單元5幾大組成部分，通過驅動單元2的驅動作用，如通過電機的正反轉或者氣缸的活塞桿伸縮，帶動擺臂單元3做圓弧運動(即類似于時鐘的指針一樣向兩邊擺動)，擺臂單元3的圓弧運動帶動第二滑動單元5沿著第一滑動單元4滑動，第二滑動單元5沿著第一滑動單元4滑動的同時，由于擺臂單元3向兩側的擺動作用，還會驅動第一滑動單元4沿著其底部的滑動面6來回滑動。第一滑動單元4和第二滑動單元5的滑動皆由擺動單元3的擺動作用帶來，并且擺動單元3、第二滑動單元4和第一滑動單元5之間又形成了依次傳動連接的作用，最終使得多方向的運動集中到第二滑動單元上，從而使得多方向的運動形成同步。
[0037]通過上述的工作原理，可以看到，本實用新型將擺動單元、第一滑動單元和第二滑動單元進行了有機的組裝和整合，運用了擺動單元的擺動作用，使得多方向的運動得以形成同步，使得擺動單元、第一滑動單元和第二滑動單元的組合產生了意想不到的效果。
[0038]因此，本動力機構相較于現有技術，其有效地提高了多方向運動的同步性，使得部件的運動精度和運動效率也都得以提高；同時本動力機構的結構也較為簡單，主要包括了三大部件，無論是前期的制造成本還是后期的維護成本，相較于傳統(tǒng)的機構都可以得到降低。
[0039]為了進一步地優(yōu)化本實用新型的實施效果，如圖1、5和7所示，在本實用新型的動力機構的另一些實施方式中，在前述內容的基礎上，上述的第一滑動單元4具有本體43以及連接于該本體上的折彎部44，該本體43與第二滑動單元5滑動連接，該折彎部44與滑動面6滑動連接。采用該實施例的方案，使得第一滑動單元形成“L”形的結構，使得其與滑動面的滑動連接面積得以更大，表面上該技術方案可以使得第二滑動單元的連接更為穩(wěn)固，但是其更佳的效果是，通過該“L”形的結構，使得第一滑動單元和第二滑動單元的滑動得以互不影響，在保證運動同步性的同時，還可以使得多方向上的運動效率得以進一步提高。
[0040]為了進一步地優(yōu)化本實用新型的實施效果，如圖1、4和6所示，在本實用新型的動力機構的另一些實施方式中，在前述內容的基礎上，上述的滑動面6上設置有感應單元7，用于在第一滑動單元4運動至該感應單元時,形成用于控制驅動單元2停止或者啟動的感應信號。采用該實施例的方案，通過感應單元對驅動單元停止或者啟動的驅動控制作用，使得本動力機構的運動能夠以虛擬的形式形成多方向運動的原點位置或者極限位置，通過該技術方案，使得本動力機構無需設置任何限位裝置即可形成對驅動單元以及各個滑動單元的有效限位。而該感應單元7可以采用光電傳感器或者限位開關等已知的傳感器，在此不再一一列舉，而對于其與控制單元、驅動單元之間的電連接以及控制關系，本領域技術人員根據現有技術以及公知常識便可以獲知，在此不再詳細贅述。
[0041]作為該實施例的一種替代方案，我們還可以在第一滑動單元上設置感應單元，用于在第二滑動單元運動至該感應單元時，形成用于控制驅動單元停止或者啟動的感應信號。
[0042]作為該實施例的另一種替代方案，我們還可以在滑動面和第一滑動單元上同時設置感應單元，用于在第一滑動單元和第二滑動單元運動至該感應單元時，形成用于控制驅動單元停止或者啟動的感應信號。
[0043]為了進一步地優(yōu)化本實用新型的實施效果，如圖2、4和6所示，在本實用新型的動力機構的另一些實施方式中，在前述內容的基礎上，上述的感應單元7為具有凹槽71的結構，第一滑動單元4上配合該凹槽設置有凸出部41，該凸出部41進入該凹槽71時，形成感應信號的觸發(fā)。采用該實施例的方案，借助于凹槽與凸出部的接觸作用，使得感應信號的觸發(fā)得以更為迅速和有效。
[0044]作為該實施例的一種替代方案，我們還可以在第二滑動單元上配合凹槽設置有凸出部，該凸出部進入該凹槽時，形成上述感應信號的觸發(fā)。
[0045]作為該實施例的另一種替代方案，我們還可以同時在第一滑動單元和第二滑動單元上配合凹槽設置有凸出部，該凸出部進入該凹槽時，形成上述感應信號的觸發(fā)。
[0046]為了進一步地優(yōu)化本實用新型的實施效果，如圖1、4和6所示，在本實用新型的動力機構的另一些實施方式中，在前述內容的基礎上，上述的感應單元7包括兩個，其分設于第一滑動單元4滑動行程的兩端。采用該實施例的方案，可以在多個方向上同時形成對驅動單元以及各個滑動單元運動的原點位置和極限位置。
[0047]作為該實施例的一種替代方案，我們還可以將兩個感應單元分設于第二滑動單元滑動行程的兩端。
[0048]作為該實施例的另一種替代方案，我們還可以將四個感應單元分設于第一滑動單元和第二滑動單元滑動行程的兩端。
[0049]為了達到本實用新型的目的，如圖1-7所示，在本實用新型的動力機構的一些實施方式中，
[0050]為了達到本實用新型的目的，如圖1-7所示，在本實用新型的機械手裝置的一些實施方式中，其包括如上所述的動力機構，第二滑動單元5上安裝有機械臂8。由于第二滑動單元5在擺動單元3和第一滑動單元4的共同驅動作用下，可以在作一個方向運動(如垂直運動)的同時還可以形成另一垂直方向的運動(如水平運動)，因此優(yōu)選地可以將機械臂安裝于第二滑動單元5上，使得機械臂8可以同步實現升降和左右移動。作為進一步的實施方案，機械臂8可以進一步地安裝有機械手81，該機械手81可以為如圖所示的吸盤爪，也可以為其他類型的已知機械手，用以實現不同的功能，在此不再一一贅述。
[0051]本機械手裝置由于采用了本實用新型的動力機構，其同樣具有和動力機構一樣的多方向運動同步性佳且結構簡單的優(yōu)點，通過第二滑動單元的滑動作用，便可以形成對機械臂在多個方向上運動的動力源。
[0052]而作為該實施例的一種替代方案，我們還可以將機械臂安裝于第一滑動單元上，用于僅需要做一個方向運動的情況。
[0053]而作為該實施例的另一種替代方案，我們還可以將兩條機械臂同時安裝于第一滑動單元和第二滑動單元上，提高加工效率。
[0054]下面介紹本實用新型的工作過程:結合圖1-7所示，驅動單元2驅動擺臂單元3做圓弧運動，擺臂單元3的圓弧運動帶動第二滑動單元5沿著第一滑動單元4滑動，第二滑動單元5沿著第一滑動單元4滑動的同時，擺臂單元3還驅動第一滑動單元4沿著其底部的滑動面6來回滑動；機械臂8則在第一滑動單元4和第二滑動單元5的帶動下，形成升降和左右的移動。
[0055]以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.動力機構，包括驅動單元，其特征在于，還包括: 擺動單元，其安裝于所述驅動單元的輸出軸上； 第一滑動單元，其滑動連接于滑動面上，所述滑動面位于所述第一滑動單元的底部； 第二滑動單元，其安裝于所述擺動單元上，同時所述第二滑動單元還與所述第一滑動單元滑動連接，所述第二滑動單元的滑動方向與所述第一滑動單元的滑動方向相垂直。
2.根據權利要求1所述的動力機構，其特征在于，所述第一滑動單元具有本體以及連接于所述本體上的折彎部，所述本體與所述第二滑動單元滑動連接，所述折彎部與所述滑動面滑動連接。
3.根據權利要求1所述的動力機構，其特征在于，所述滑動面和/或第一滑動單元上設置有感應單元，用于在所述第一滑動單元和/或第二滑動單元運動至所述感應單元時，形成用于控制所述驅動單元停止或者啟動的感應信號。
4.根據權利要求3所述的動力機構，其特征在于，所述感應單元為具有凹槽的結構，所述第一滑動單元和/或第二滑動單元上配合所述凹槽設置有凸出部，所述凸出部進入所述凹槽時，形成所述感應信號的觸發(fā)。
5.根據權利要求3或4所述的動力機構，其特征在于，所述感應單元包括多個，其分設于所述第一滑動單元和/或第二滑動單元滑動行程的兩端。
6.機械手裝置，其特征在于，包括如權利要求1-5任一所述的動力機構，所述第一滑動單元和/或所述第二滑動單元上安裝有機械臂。
【文檔編號】B25J19/00GK204123398SQ201420561315
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權日:2014年9月26日
【發(fā)明者】史曉華 申請人:蘇州光舵微納科技有限公司