一種用于軸孔裝配的機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及裝配機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于軸孔裝配的機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]裝配是產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的后續(xù)階段，在制造業(yè)中是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。而如今，裝配環(huán)節(jié)以前的部分已經(jīng)很大程度上可以用機(jī)器人代替，但在裝配環(huán)節(jié)上，由于精度要求高、裝配方式復(fù)雜、裝配效率低、環(huán)境感知能力不足等原因，在機(jī)器人裝配過程中經(jīng)常出現(xiàn)定位不準(zhǔn)或卡死的情況。因此，現(xiàn)階段大部分的裝配工作都還是由人工來完成，這使得裝配環(huán)節(jié)所消耗的人力、物力、財(cái)力在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中占有很大的比例。而由于裝配是產(chǎn)品制造中必不可少一個(gè)的環(huán)節(jié)，因此，提高機(jī)器人的裝配能力是未來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
[0003]在現(xiàn)有的機(jī)械手中，提尚裝配精度的方法是提尚傳感器的精度，而提升傳感器精度將是成本大大增加。同時(shí)，具有柔性能力的機(jī)械手通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。這些都是限制裝配機(jī)器人發(fā)展的重要因素。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種用于軸孔裝配的機(jī)械手。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]本實(shí)用新型提供了一種用于軸孔裝配的機(jī)械手，其包括彈性手臂10、滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20和夾取手臂30，其中，彈性手臂10連接滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20，其帶動(dòng)滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20移動(dòng)并向滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20施加一垂直向下的壓力;滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20為一水平方向無約束的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，其上端連接彈性手臂10，下端連接夾取手臂30并驅(qū)動(dòng)夾取手臂30旋轉(zhuǎn);夾取手臂30夾持一工件軸41，在彈性手臂10和滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20的配合下將工件軸41裝配進(jìn)工件孔42中。
[0008]優(yōu)選地，所述滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20包括第一水平滑軌21、第二水平滑軌22和第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23，第一水平滑軌21與第二水平滑軌22在水平面內(nèi)互相垂直，第二水平滑軌22在水平面內(nèi)相對(duì)于第一水平滑軌21沿第一方向自由滑動(dòng)，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23在水平面內(nèi)相對(duì)于第二水平滑軌22沿垂直于第一方向的第二方向自由滑動(dòng)，第一水平滑軌21、第二水平滑軌22和第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23構(gòu)成一水平方向無約束的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，第一水平滑軌兩側(cè)面具有第一水平滑槽25，第二水平滑軌頂面中部連接一滑片26，該滑片兩端嵌入第一水平滑槽內(nèi)，第二水平滑軌22與第一水平滑軌21之間通過第一水平滑槽25和滑片26實(shí)現(xiàn)自由滑動(dòng);第二水平滑軌底面具有一第二滑槽，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)頂端嵌入第二滑槽內(nèi)，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23與第二水平滑軌22之間通過第二滑槽實(shí)現(xiàn)自由滑動(dòng)。
[0010]優(yōu)選地，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底部連接第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23可繞其垂直軸旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24可繞其水平軸旋轉(zhuǎn)。
[0011]優(yōu)選地，夾取手臂30包括軸指連桿31和夾取機(jī)構(gòu)32，軸指連桿31—端連接第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24的水平軸并可繞該水平軸旋轉(zhuǎn)，其另一端連接夾取機(jī)構(gòu)32，夾取機(jī)構(gòu)32夾持工件軸41。
[0012]優(yōu)選地，軸指連桿31為長條形結(jié)構(gòu)，其一端的軸孔連接第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的水平軸，其另一端的U型連接部固定連接夾取機(jī)構(gòu)32，夾取機(jī)構(gòu)32包括機(jī)構(gòu)本體34與夾取手指35，機(jī)構(gòu)本體34控制夾取手指的張開與夾緊，夾取手指35夾持工件軸41。
[0013]優(yōu)選地，所述彈性手臂10包括固定手臂11、彈簧12、活塞13和活塞連桿14，其中，固定手臂11為豎直的圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上端連接機(jī)器人本體，其下端開口，彈簧12容置在固定手臂的內(nèi)腔中，活塞13通過固定手臂的下端開口與彈簧12相連，活塞連桿14豎直連接活塞13，當(dāng)彈簧12壓縮時(shí)，彈性手臂10通過活塞連桿14垂直向下施加一壓力。
[0014]優(yōu)選地，工件孔42保持位置固定，夾取手指35夾持一工件軸41，機(jī)械手移動(dòng)至工件孔上方，夾取手臂30相對(duì)于垂直面保持一定的傾角，彈性手臂10向下移動(dòng)，彈簧12發(fā)生一定程度的壓縮而產(chǎn)生一向下的推力；當(dāng)工件軸41接觸到豎直放置的工件孔42時(shí)，彈性手臂10繼續(xù)向下移動(dòng)直到工件軸41處于位置最低點(diǎn);在移動(dòng)至位置最低點(diǎn)的過程中彈簧12繼續(xù)被壓縮，推力增大；之后，第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)夾取手臂30向垂直面旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，工件軸41保持在位置最低點(diǎn)，第二水平滑軌22相對(duì)于第一水平滑軌21在水平面內(nèi)滑動(dòng)，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23相對(duì)于第二水平滑軌22在水平面內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)夾取手臂30完全垂直時(shí)，工件軸41與工件孔42對(duì)準(zhǔn)，彈簧12將推力釋放，推動(dòng)滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20、夾取手臂30向下移動(dòng)，工件軸底端與工件孔的底面接觸，工件軸41完全裝配進(jìn)工件孔42中。
[0015]優(yōu)選地，夾取手臂30還包括震動(dòng)器33，其固定在軸指連桿31上，震動(dòng)器33包括電機(jī)及電機(jī)軸上的重物，電機(jī)軸與軸指連桿31平行。
[0016]優(yōu)選地，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24均包括驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置是電機(jī)及齒輪組;和/或夾機(jī)構(gòu)本體34內(nèi)包括驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置是電機(jī)及齒輪組。
[0017](三)有益效果
[0018]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型的用于軸孔裝配的機(jī)械手具有以下有益效果:
[0019](I)本實(shí)用新型的機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；
[°02°] (2)無需傳感器，可以進(jìn)一步降低成本；
[0021](3)可以避免軸孔卡死的情況發(fā)生，提高了軸孔裝配的效率和可靠性。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的用于軸孔裝配的機(jī)械手的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2a、圖2b和圖2c分別為本實(shí)用新型實(shí)施例的用于軸孔裝配的機(jī)械手的側(cè)視圖、后視圖和上視圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的用于軸孔裝配的機(jī)械手的滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的用于軸孔裝配的機(jī)械手的軸指連桿的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的用于軸孔裝配的機(jī)械手的夾取機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]【符號(hào)說明】
[0028]10-彈性手臂；
[0029]11-固定手臂；12-彈簧;13-活塞;14-活塞連桿；
[0030]20-滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；
[0031 ]21-第一水平滑軌;22-第二水平滑軌;23-第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);24-第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；25-第一水平滑槽;26-滑片；
[0032]30-夾取手臂；
[0033]31-軸指連桿;32-夾取機(jī)構(gòu);33-震動(dòng)器;34-機(jī)構(gòu)本體;35-夾取手指；
[0034]41-工件軸；42-工件孔。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例的用于軸孔裝配的機(jī)械手包括彈性手臂10、滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20和夾取手臂30。
[0037]彈性手臂10包括固定手臂11、彈簧12、活塞13和活塞連桿14，其中，固定手臂11為豎直的圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上端連接機(jī)器人本體，其下端開口，彈簧12容置在固定手臂11的內(nèi)腔中，活塞13通過固定手臂11的下端開口與彈簧12相連，活塞連桿14豎直連接活塞13。當(dāng)彈簧12壓縮時(shí)，彈性手臂10通過活塞連桿14向下施加一壓力。
[0038]滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20包括第一水平滑軌21、第二水平滑軌22、第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24，其中，第一水平滑軌21與第二水平滑軌22為方形管狀結(jié)構(gòu)，二者在水平面內(nèi)互相垂直，第一水平滑軌21頂面中部連接活塞連桿14，其兩側(cè)面具有第一水平滑槽25，第二水平滑軌22頂面中部連接一滑片26，該滑片26兩端嵌入第一水平滑槽25內(nèi)，使得第二水平滑軌22可以通過第一水平滑槽25在水平面內(nèi)相對(duì)于第一水平滑軌21自由滑動(dòng);第二水平滑軌22底面具有一第二滑槽，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23，其頂端嵌入第二滑槽內(nèi)，使得第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23可以沿第二滑槽自由滑動(dòng)，即第一水平滑軌21、第二水平滑軌22和第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23構(gòu)成一水平方向無約束的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23可以繞其垂直軸旋轉(zhuǎn)，其底部連接有第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24，第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24可以繞其水平軸旋轉(zhuǎn)。
[0039]優(yōu)選地，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24還包括驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24旋轉(zhuǎn)，其中，該驅(qū)動(dòng)裝置可以是電機(jī)及齒輪組。
[0040]夾取手臂30包括軸指連桿31、夾取機(jī)構(gòu)32和震動(dòng)器33;其中，軸指連桿31為長條形結(jié)構(gòu)，其一端為軸孔，該軸孔連接在第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)24的水平軸上，使得軸指連桿31可以繞該水平軸旋轉(zhuǎn)，其另一端為U型連接部，通過螺釘固定連接夾取機(jī)構(gòu)32;夾取機(jī)構(gòu)32包括機(jī)構(gòu)本體34與夾取手指35，機(jī)構(gòu)本體34內(nèi)的驅(qū)動(dòng)裝置為夾取手指35提供動(dòng)力，控制夾取手指35的張開與夾緊，夾取手指35夾持工件軸41;震動(dòng)器33固定在軸指