一种凸轮驱动的摆动机械手

1.一种凸轮驱动的摆动机械手，其特征在于，包括：
同主轴（15）旋转的开夹凸轮（14）和摆动凸轮（12）；
双连杆机构，它包含安装座（10），首端连接在安装座（10）上的摆动凸轮推杆（13）和开夹凸轮推杆（13’），连接有摆动连接块（22）的摆动传递杆（11’），以及连接有后推开夹摆杆（7）的开夹传递杆（11）；摆动凸轮推杆（13）与摆动凸轮（12）接触连接，摆动凸轮推杆（13）末端通过一半球块（9）与摆动传递杆（11’）相连；开夹凸轮推杆（13’）与开夹凸轮（14）接触连接，开夹凸轮推杆（13’）末端通过另一半球块（9）与开夹传递杆（11）相连；及夹子部分，它包含由轴承座（18）支承的夹摆短管（16），通过连接座（19）安装于夹摆短管（16）一端的夹摆立管（6），安装于夹摆立管（6）上端具有夹子（4）的夹座（3），穿过夹摆短管（16）的带下开夹传递块（20）的开夹顶杆（23），穿过夹摆立管（6）的开夹长杆（2），开夹长杆（2）上端连接与夹子接触的开夹短杆（1），开夹长杆（2）下端设能与下开夹传递块（20）配合的上开夹传递块（21）；
所述后推开夹摆杆（7）推动开夹顶杆（23）和下开夹传递块（20）往复移动，进而驱使上开夹传递块（21）、开夹长杆（2）及开夹短杆（1）转动完成夹子的开闭动作；由摆动传递杆（11’）带动摆动的摆动连接块（22）与夹摆短管（16）卡接，并驱使所述夹子部分摆动。
2.根据权利要求1所述的摆动机械手，其特征在于：所述主轴（15）由电机通过链传动旋转。
3.根据权利要求1或2所述的摆动机械手，其特征在于：所述开夹凸轮（14）和摆动凸轮（12）是内凸轮、外凸轮或槽凸轮。
4.根据权利要求1所述的摆动机械手，其特征在于：所述后推开夹摆杆（7）安装于摆杆安装座（8），它的下端与所述开夹顶杆（23）间断接触。
5.根据权利要求1所述的摆动机械手，其特征在于：所述下开夹传递块（20）为直条形件，紧固于所述开夹顶杆（23）一端；上开夹传递块（21）呈“L”形，所述上开夹传递块（21）的长臂端紧固于所述开夹长杆（2）下端，短臂上安装滚动轴承，该滚动轴承的外圆柱面与所述下开夹传递块（20）的外表面滑动接触。
6.根据权利要求1所述的摆动机械手，其特征在于：在所述开夹顶杆（23）与所述后推开夹摆杆（7）之间设置控制模块，用于消除由于夹子尾部的弹簧作用反传递到所述开夹顶杆（23）自由端，并向所述后推开夹摆杆（7）移动。
7.根据权利要求1所述的摆动机械手，其特征在于，所述连接座（19）包括一对直角扣件，该直角扣件的水平部一侧开有能与夹摆立管（6）适配的内圆弧形槽，该直角扣件的竖直部一侧开有能与夹摆短管(16)适配的圆弧形槽。
8.根据权利要求1所述的摆动机械手，其特征在于，所述摆动连接块（22）与摆动传递杆（11’）之间采用半球块连接，所述后推开夹摆杆（7）与开夹传递杆（11）之间采用半球块连接。
9.根据权利要求1所述的摆动机械手，其特征在于，以所述主轴（15）中心线所在的竖直平面为基准面，对称的左边设置另一个双连杆机构和另一个夹子部分，构成由两个凸轮驱动的双摆动机械手。

一种凸轮驱动的摆动机械手\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种由凸轮驱动，在自动化设备上对需要在直线上两定点的物料进行往复摆动传递的机构，尤其是一种凸轮驱动的摆动机械手。\n背景技术\n[0002] 目前，在工业自动化领域物料的传递往往主要分为流传递和点传递两种。流传递主要有带传递、管传递和振动传递，点传递主要有吸盘传递、夹持传递和分度盘传递等。其中的夹持传递主要由气动夹和电动夹居多，也在生产中得到了广泛的应用。但是其中气动夹需要压缩气源，电动夹则需要电控回路和电机，这些会给一种纯机械设备带来额外的开销。为了能够在纯机械设备上实现物料定点传递功能，需要一种结构紧凑，性能稳定、维护方便的摆动机械手来来实现点传递。\n发明内容\n[0003] 为了避免现有夹持传递设备存在的上述不足，本发明提供一种凸轮驱动的摆动机械手，以满足物料、产品定点传递的市场需要。\n[0004] 本发明提供的凸轮驱动的摆动机械手，包括：\n[0005] 同主轴(15)旋转的开夹凸轮(14)和摆动凸轮(12)；\n[0006] 双连杆机构，它包含安装座(10)，首端连接在安装座(10)上的摆动凸轮推杆(13)和开夹凸轮推杆(13’)，连接有摆动连接块(22)的摆动传递杆(11’)，以及连接有后推开夹摆杆(7)的开夹传递杆11；摆动凸轮推杆(13)与摆动凸轮(12)接触连接，摆动凸轮推杆(13)末端通过一半球快(9)与摆动传递杆(11’)传递杆(11)相连；开夹凸轮推杆(13’)与开夹凸轮(14)接触连接，开夹凸轮推杆(13’)末端通过另一半球快(9)与开夹传递杆(11)相连；及[0007] 夹子部分，它包含由轴承座18支承的夹摆短管(16)，通过连接座(19)安 装于夹摆短管(16)一端的夹摆立管(6)，安装于夹摆立管(6)上端具有夹子(4)的夹座(3)，穿过夹摆短管(16)的带下开夹传递块(20)的开夹顶杆(23)，穿过夹摆立管(6)的开夹长杆(2)，开夹长杆(2)上端连接与夹子(4)接触的开夹短杆(1)，开夹长杆(2)下端设能与下开夹传递块(20)配合的上开夹传递块(21)；\n[0008] 所述后推开夹摆杆(7)推动开夹顶杆(23)和下开夹传递块(20)往复移动，进而驱使上开夹传递块(21)、开夹长杆(2)及开夹短杆(1)转动完成夹子的开闭动作；由摆动传递杆(11’)带动摆动的摆动连接块(22)与夹摆短管(16)卡接，并驱使所述夹子部分摆动。\n[0009] 其中，所述主轴(15)由电机通过链传动旋转。\n[0010] 所述开夹凸轮(14)和摆动凸轮(12)是内凸轮、外凸轮或槽凸轮。\n[0011] 所述后推开夹摆杆(7)安装于摆杆安装座(8)，它的下端与所述开夹顶杆(23)自由端间断接触。\n[0012] 在所述开夹顶杆(23)与所述后推开夹摆杆(7)之间可以设置控制模块，用于消除由于夹子尾部的弹簧作用反传递到所述开夹顶杆(23)自由端，并向所述后推开夹摆杆(7)移动。\n[0013] 本发明摆动机械手所示空间机构仅给出了机械设备上两路物料装配线中的一条线，以所述主轴中心线所在的竖直平面为基准面，对称的左边可以设置另一个双连杆机构和另一个夹子部分，构成由两个凸轮驱动的双摆动机械手。\n[0014] 本发明由同主轴配置的开夹凸轮和摆动凸轮，双连杆机构及夹子部分构成。电机通过链传动带动主轴转动，开夹凸轮通过双连杆机构控制夹子的开闭动作，同时摆动凸轮通过双连杆机构控制夹子部分的摆动。采用纯机械结构，无需要电控或是气动，仅仅通过凸轮驱动实现了物料或是产品定点往复传递功能。\n[0015] 其凸轮驱动的纯机械机构满足了设备摆动移动需要，且不要额外的压缩气源和电控部分，为整个设备节约了资源，也使得设备的主轴转动动能得到了充分 利用。同时使整个设备具有了结构紧凑、维护方便、抗干扰能力强、效率高的特点，设备故障时间明显变短，效率得到了有效提升的特点。\n[0016] 双连杆机构中，开夹传递杆、摆动传递杆与相邻构件之间均均采用了半球块连接，有效避免了传递杆上下分别运动在不同的平面上对传递杆造成的干涉。\n[0017] 通过主轴中心线所在竖直平面的镜像映射，可以设置另一个双连杆机构和另一个夹子部分，构成由两个凸轮驱动的双摆动机械手。\n附图说明\n[0018] 图1是本发明一实施例的三维结构图；\n[0019] 图2是图1实施例的空间结构简图；\n[0020] 图3是图1中夹子部分的局部放大图；\n[0021] 图4是图1夹子部分中的局部传递部分放大图。\n具体实施方式\n[0022] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。\n[0023] 附图中各部分为：1.开夹短杆，2.开夹长杆，3.夹子安装座(或夹座)，4.夹子，5.圆孔夹臂，6.夹摆立管，7.后推开夹摆杆，8.摆杆安装座，9.半球块，10.推杆安装座，11.开夹传递杆，11’.摆动传递杆，12.摆动凸轮，13.摆动凸轮推杆，13’开夹凸轮推杆，14.开夹凸轮，15.主轴，16.夹摆短管，17.短管固定套，18.轴承座，19.连接座，20.下开夹传递块，21.上开夹传递块，22.摆动连接块，23.开夹顶杆。\n[0024] 参照图1、图2、图3、图4，实施例摆动机械手主要包括：主轴15，装配于主轴15上开夹凸轮14和摆动凸轮12，双连杆机构及夹子部分。电机通过链传动带动主轴15转动，摆动凸轮12通过双连杆机构控制夹子部分的摆动，同时开夹凸轮14通过双连杆机构控制夹子的开闭。\n[0025] 双连杆机构包含安装座10，首端连接在安装座10上的摆动凸轮推杆13和开夹凸轮推杆13’，连接有摆动连接块22的摆动传递杆11’，以及连接有后推开夹摆杆7的开夹传递杆\n11；摆动凸轮推杆13与摆动凸轮12接触连接，摆动凸 轮推杆13末端通过一半球块9与摆动传递杆11’相连；开夹凸轮推杆13’与开夹凸轮14接触连接，开夹凸轮推杆13’末端通过另一半球块9与开夹传递杆11相连。摆动连接块22与摆动传递杆11’之间采用半球块连接，后推开夹摆杆7与开夹传递杆11之间也采用半球块连接。\n[0026] 夹子部分包含由轴承座18支承的夹摆短管16，通过连接座19安装于夹摆短管16一端的夹摆立管6，安装于夹摆立管6上端具有夹子4的夹座3，穿过夹摆短管16的带下开夹传递块20的开夹顶杆23，穿过夹摆立管6的开夹长杆2，开夹长杆2上端连接与夹子4接触的开夹短杆1，开夹长杆2下端设能与下开夹传递块20配合的上开夹传递块21。夹摆长管6上端固定圆孔夹臂5，夹子4通过夹子安装座3固定在该圆孔夹臂5上。夹摆短管16转动装配在两个轴承座18中，轴承座18与夹摆短管16间有短管固定套17相连。\n[0027] 如图4，下开夹传递块20为直条形件，紧固于所述开夹顶杆23一端。上开夹递块块\n21呈“L”形，上开夹传递块21的长臂端紧固于开夹长杆2下端，短臂上安装滚动轴承，该滚动轴承的外圆柱面与下开夹传递块20的外表面接触。后推开夹摆杆7安装于摆杆安装座8，它的下端能与开夹顶杆23自由端间断接触。\n[0028] 夹摆立管6通过连接座19安装于夹摆短管16一端，两者相互垂直。连接座19包括一对直角扣件，直角扣件的水平部一侧具有能与夹摆立管6适配的内圆弧形槽，直角扣件的竖直部一侧开有能与夹摆短管16适配的圆弧形槽，一对直角扣件扣接到夹摆立管6和夹摆短管16上通过螺丝锁紧。\n[0029] 图1中主轴15、开夹凸轮14、摆动凸轮12、推杆安装座10、摆动凸轮推杆13、开夹凸轮推杆13’、开夹传递杆11和摆动传递杆11’，均安装在机械设备的下腔内，主轴15由电机通过链条传动带动开夹凸轮14、摆动凸轮12旋转。\n[0030] 开夹凸轮14驱动开夹凸轮推杆13’，通过开夹传递杆11传递移动到后退开夹摆杆\n7。后推开夹摆杆7推动开夹顶杆23(装配在夹摆短管16内)和下开夹传递块20往复移动，进而下开夹传递块20驱使上开夹传递块21、开夹长杆2及开夹短杆1转动完成夹子4的开闭动作。同时，摆动凸轮12驱动摆动凸轮推杆13，经过摆动传递杆11’带动摆动连接块22摆动；摆动的摆动连接块22与装配于两个轴承座18的夹摆短管16卡接，并驱使所述夹子部分(包括夹摆短管16、连接座19、 夹摆长管6、带上开夹传递块21的开夹长杆2、夹子安装座3、夹子4等)摆动。\n[0031] 在所述开夹顶杆23与所述后推开夹摆杆7之间可以设置控制模块，用于消除由于夹子尾部的弹簧作用反传递到所述开夹顶杆23自由端，并向所述后推开夹摆杆7移动。因为夹子4常闭状态是由夹子尾部的弹簧作用产生，同时会将该动作反传递到开夹顶杆23自由端，其表现为向后推开夹摆杆7移动的特点。那么，当整个设备的检测发现前期准备不充分，需要取消本次操作，可以控制模块动作，阻止开夹顶杆的23向后推开夹摆杆7移动，就有夹子处于长开状态，即便是到了取物点，也不会夹取物料或是产品，提高了设备整体的容错性、和智能型，提高了产品的利用率，同时降低了不合格品的生成。\n[0032] 图1中，所示摆动机械手空间机构仅给出了机械设备上两路物料装配线中的一条线，以所述主轴15中心线所在的竖直平面为基准面，对称的左边还可以设置结构相同的另一个双连杆机构和另一个夹子部分，构成由两个凸轮驱动的双摆动机械手。\n[0033] 以上通过具体实施例对本发明做了详细的说明，这些详细的描述不能认为本发明仅仅限于这些实施例的内容。本领域技术人员根据本发明构思、这些描述并结合本领域公知常识做出的任何改进、等同替代方案，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。