一种三次元机械手及其移送机构的制作方法

1.本实用新型涉及冲压技术领域，尤其涉及一种三次元机械手及其移送机构。


背景技术：

2.现有机械抓手在其他设备带动下可以实现二次元移动(比如水平面上的前后左右方向移动)，但实际生产过程中往往需要对工件实现三次元移动，因此如何通过改进机械手本身机构，使得机械手本身具有调整工件高度的功能成为需要解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种三次元机械手及其移送机构，主要解决上述现有技术存在的如何通过改进机械手本身机构，使得机械手本身具有调整工件高度的功能的问题，而提供的一种三次元机械手及其移送机构。
4.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种三次元机械手，其特征在于：所述三次元机械手包括爪手固定座、爪手导向部、第一爪手和弹性部，所述爪手导向部倾斜地设置在爪手固定座上，所述第一爪手一端设有第一抓取部，第一爪手的另一端连接弹性部，所述第一爪手沿着爪手导向部在倾斜方向上移动。
5.进一步，所述第一爪手分为第一水平部和第二倾斜部，第一水平部的一端连接第一抓取部，第一水平部的另一端连接第二倾斜部一端，第二倾斜部的另一端连接弹性部。
6.进一步，所述第一水平部和第二倾斜部呈钝角。
7.进一步，所述第一爪手的第一抓取部上方还设有第二爪手。
8.进一步，所述爪手固定座设有支撑部，支撑部一侧呈倾斜面设置，该倾斜面上设有倾斜板，该倾斜板和倾斜面之间形成爪手导向部的导向空间，第一爪手穿过导向空间做向上斜和/或下斜移动。
9.进一步，所述爪手固定座设有支撑部，支撑部一侧呈倾斜面设置，爪手导向部连接在该倾斜面上；
10.所述爪手导向部为爪手导轨，第一爪手同爪手导轨相配合实现第一爪手向上斜和/或下斜移动。
11.进一步，所述支撑部远离第一爪手的一端设有螺孔和限位螺钉，限位螺钉底部对应第一爪手的另一端。
12.进一步，所述弹性部为弹簧，弹簧一端连接第一爪手的另一端，弹簧的另一端连接在支撑部上。
13.进一步，所述第二爪手设有第二抓取部，第二抓取部和第一抓取部垂直对应；所述第一爪手的第一抓取部设有用于夹取工件的第一凹槽，第二抓取部设有用于夹取工件的第二凹槽；
14.所述支撑部设置在爪手固定座的端部，倾斜面设置在支撑部朝外一端，所处倾斜面底部设有向下延伸的延伸部；
15.所述延伸部设有用于对第一爪手进行限位的第二限位部。
16.一种三次元机械手移送机构，其特征在于：该三次元机械手移动机构包括上述一种三次元机械手和固定载体，所述爪手固定座连接在固定载体上；两个所述固定载体平行设置，两个固定载体上的三次元机械手两两对应；
17.所述两个固定载体带动相应三次元机械手做前后方向和左右方向移动。
18.鉴于上述技术特征，本实用新型具有如下有益效果：
19.1、本实用新型的三次元机械手，通过第一爪手倾斜方向上移动，分解出一个向上的移动，实现第一爪手帮助工件调整工件高度的目的，包括但不限于抬高工件的高度、降低工件的高度。
20.2、本实用新型的三次元机械手，结构合理，制作成本较低，使用可靠性较高。
21.3、本实用新型的三次元机械手的移动机构，三次元机械手配合固定载体，可以实现工件的三次元移动，即实现工件的三维方向移动，能够满足工件在不同工位之间转移的需求。
附图说明
22.图1是实施例1中一种三次元机械手的结构主视图。
23.图2是实施例1中一种三次元机械手的结构俯视图。
24.图3是实施例2中一种三次元机械手移送机构的俯视图(抓取前)；
25.图4是实施例2中一种三次元机械手移送机构中一组移动组的主视图(工件抓取前)。
26.图5是实施例2中一种三次元机械手移送机构中一组移动组的俯视图(工件抓取前)。
27.图6是实施例2中一种三次元机械手移送机构中一组移动组的主视图(工件抓取后)；
28.图7是实施例2中一种三次元机械手移送机构中一组移动组的俯视图(工件抓取后)。
29.图中：1、固定载体；2、三次元机械手；3、工件；4、第二爪手；4-1、第二抓取部；4-2、第二凹槽；5、限位螺钉；6、弹簧；7、爪手固定座；7-1、支撑部；7-2、倾斜面；7-3、延伸部；8、第一爪手；8-1、第一水平部；8-2、第二倾斜部；8-3、第一抓取部；8-4、第一凹槽；9、爪手导向部；9-1、倾斜板。
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
31.参见图1至图2，具体实施例1，本实施例1提供了一种三次元机械手，其特征在于：所述三次元机械手2包括爪手固定座7、爪手导向部9、第一爪手8和弹性部，所述爪手导向部9倾斜地设置在爪手固定座7上，所述第一爪手8一端设有第一抓取部8-3，第一爪手8的另一
端连接弹性部，所述第一爪手8沿着爪手导向部9在倾斜方向上移动。
32.爪手固定座7为爪手导向部9、第一爪手8和弹性部提供支撑，同时爪手固定座7也用于连接固定载体1。爪手导向部9用于限定第一爪手8的移动方向或者说移动轨迹，确保第一爪手8只能做倾斜方向上的移动，比如说上斜方向移动和/或下斜方向上移动，这样第一爪手8的第一抓取部8-3在移动过程中才能分解出一个向上移动的可能，实现利用第一抓取部8-3带动工件3(或者说产品)在垂直方向上移动，结合固定载体1带动相应三次元机械手2做前后方向和左右方向移动，最终实现三次元机械手2带动工件3的三次元移动，即工件3实现三维方向上的移动。倾斜方向包括上斜和/或下斜方向或者其他倾斜方向，只要能够实现第一爪手8带动工件3的三次元移动即可。
33.优选地，所述第一爪手8分为第一水平部8-1和第二倾斜部8-2，第一水平部8-1的一端连接第一抓取部8-3，第一水平部8-1的另一端连接第二倾斜部8-2一端，第二倾斜部8-2的另一端连接弹性部。
34.第二倾斜部8-2呈倾斜设置，第二倾斜部8-2和爪手导向共同实现第一爪手8在倾斜方向上移动，第一水平部8-1呈水平设置，第一水平部8-1通过第一抓取部8-3施加在工件3上的夹持力度不会分散，夹持更紧，工件3不容易自第一抓取部8-3上脱落。
35.优选地，所述第一水平部8-1和第二倾斜部8-2呈钝角。优选地，第一爪手8沿着爪手导向部9在上斜方向移动。
36.优选地，所述第一爪手8的第一抓取部8-3上方还设有第二爪手4。第二爪手4帮助进一步抓取工件3，配合第一爪手8共同实现对工件3的两个不同高度的抓取，工件3被抓取后更加稳定、不易脱落，哪怕是抓取后的工件3在移动过程中，也不容易脱落。第二爪手4同第一爪手8同步移动。
37.优选地，第二爪手4的呈倒l形，所述第二爪手4设有第二抓取部4-1，比如第二爪手4部设置在第一爪手8的第一水平部8-1上，第二爪手4的第二抓取部4-1同第一抓取部8-3垂直对应，也就是说第二抓取部4-1和第一取件部能够在不同的高度，同时对同一个工件3完成抓取操作。和/或第二抓取部4-1和第一取件部平行，第二抓取部4-1的抓取力度不会分散，工件3受第二抓取部4-1更稳定的夹持。
38.优选地，所述第一爪手8的第一抓取部8-3设有用于夹取工件3的第一凹槽8-4，第二抓取部4-1设有用于夹取工件3的第二凹槽4-2。第一抓取部8-3和第二抓取部4-1抓取工件3时，工件3嵌入第一凹槽8-4和第二凹槽4-2中，通过两个凹槽对工件3的夹持，可以有效增加第一抓取部8-3及第二抓取部4-1各自同工件3之间的接触面积，增加摩擦力，能更好地实现第一抓取部8-3和第二抓取部4-1抓取工件3和/或第一抓取部8-3和第二抓取部4-1带动工件3移动的操作，尤其适用于管体工件3和/或圆柱体工件3。
39.优选地，所述爪手固定座7设有支撑部7-1，支撑部7-1一侧呈倾斜面7-2设置，该倾斜面7-2上设有倾斜板9-1，倾斜板9-1通过螺栓固定在倾斜面7-2上，该倾斜板9-1和倾斜面7-2之间形成爪手导向部9的导向空间(未显示在附图中)，第一爪手8穿过导向空间做向上斜移动和/或下斜移动。此时导向空间用于约束第一爪手8向上斜移动和/或下斜移动的移动轨迹，避免第一爪手8在移动过程发生歪斜，导致第一爪手8和第二爪手4对工件3的抓取不稳定，避免造成工件3自第一抓取部8-3和/或第二抓取部4-1上滑落或脱落。
40.可替代的方案或者可增加的方案为，所述爪手固定座7设有支撑部7-1，支撑部7-1
一侧呈倾斜面7-2设置，爪手导向部9连接在该倾斜面7-2上；所述爪手导向部9为爪手导轨(未显示在附图中)，第一爪手8同爪手导轨相配合实现第一爪手8向上斜和/或下斜移动，即第一爪手8的第二倾斜部8-2和爪手导轨结构上相配合(比如第二倾斜部8-2设有滑块，爪手导轨为直线导槽设计)，也能够实现对第一爪手8的导向作用和移动限位作用。
41.优选地，所述支撑部7-1远离第一爪手8的一端设有螺孔和限位螺钉5，限位螺钉5底部对应第一爪手8的另一端。首先，限位螺钉5和螺孔两者连接，同时限位螺钉5通过螺孔可以调节限位螺钉5嵌入螺孔内部分的长度，因此限位螺钉5既能够实现对第一爪手8上斜移动过程中的限位，还能够控制第一爪手8上斜移动过程中的移动距离(即限位螺钉5可以和螺孔配合，调节限位螺钉5底部到第一爪手8的另一端的距离)，进而间接控制第一爪手8抓取工件3后在垂直方向上可移动的高度，也就是说限位螺钉5距离第一爪手8越远，第一爪手8可以抬升工件3的高度越高，反之，限位螺钉5距离第一爪手8越近，第一爪手8可以抬升工件3的高度越低。
42.优选地，所述弹性部为弹簧6，比如压缩弹簧6，弹簧6一端连接第一爪手8的另一端，弹簧6的另一端连接在支撑部7-1上。此时，压缩弹簧6位于第一爪手8和限位螺钉5之间，也可以选择将限位螺钉5嵌入螺钉的部位置于压缩弹簧6内部，节省空间，设计更合理，同时弹簧6压缩后也不会影响限位螺钉5对第一爪手8的限位操作。
43.优选地，所述支撑部7-1设置在爪手固定座7的端部，倾斜面7-2设置在支撑部7-1朝外一端，所处倾斜面7-2底部设有向下延伸的延伸部7-3，此时延伸部7-3对第一爪手8提供辅助支撑力，也变相延长了倾斜面7-2的面积，降低或分散了第一爪手8对爪手固定座7端部的压力。
44.本实施例1中的一种三次元机械手的工件3抬升操作为，爪手固定座7带动第一爪手8和第二爪手4同步向工件3处移动(此时弹簧6处于伸展状态，比如图1中爪手固定座7带着第一爪手8和第二爪手4向左移动，逐步靠近工件3，也就是说向内运动，比如工件3竖直地嵌入在其他工序的加工孔内)，当工件3嵌入第一凹槽8-4和第二凹槽4-2时，固定座带动第一爪手8和第二爪手4继续向工件3移动，工件3挤压第一爪手8和第二爪手4，第一爪手8的第二倾斜部8-2在爪手导向部9的约束下沿着倾斜面7-2做上斜移动(比如图1中右上方)，第一爪手8的水平部带动第二爪手4同步地向上移动，此时向上移动实质上是第一爪手8向上斜方移动过程中分解出来的，即第一爪手8带动第一爪手8的水平部和第二爪手4也做右上方移动，第一爪手8的水平部和第二爪手4的右上方移动分解为两部分，向右移动和向上移动，又因为在这个整个移动过程中爪手固定座7同步地在带着第一爪手8向左移动，这时第一爪手8分解后的向右移动同爪手固定座7带其做的向左移动相抵消，整个过程中只剩下第一爪手8部分解后的向上移动，因此第一爪手8和第二爪手4可以在抓取工件3后将工件3抬高，实现工件3在垂直方向上的移动，在此过程中弹簧6被不断压缩，弹簧6提供给第一爪手8的弹力逐渐增大，第一爪手8和第二爪手4对工件3的夹持力度也逐步增大，直至第一爪手8的另一端同限位螺钉5，第一爪手8停止移动，此时工件3也被抬高到预定高度，限位螺钉5对第一抓手进行限位，为第一抓手的另一端提供一个稳定的支撑力，便于第一抓手的第一抓取部8-3对产品进行夹紧，防止产品掉落。
45.优选地，第一抓手倾斜移动方向、弹簧6的压缩方向以及限位螺钉5的轴线方向，均在同一条倾斜直线上。
46.优选地，两个三次元机械手2成对使用，对工件3的抓取更加稳固，参见图4至图7。
47.具体实施例2，本实施例2提供了一种三次元机械手，本实施例2同实施例不同之处在于：本实施例2中，还包括所述延伸部7-3设有用于对第一爪手8进行限位的第二限位部，避免第一爪手8部从爪手导向部9中滑落，当第一爪手8同工件3分离时，第一爪手8在弹簧6的作用下向下斜方向移动，直至第一爪手8同第二限位部相抵，第一爪手8停止移动，此时压缩的弹簧6恢复原状，不再向第一爪手8提供弹力。但是第一爪手8在自身重力作用下，还是会沿着倾斜面7-2向下斜方向下移，此时第二限位部位对第一爪手8进行限位，间接支撑第一爪手8，避免第一爪手8向下移动，这样当使用第一爪手8进行取件工件3时，第一爪手8在爪手固定座7的带动下，沿着水平方向向工件3移动，第一爪手8的第一抓取部8-3能准确、快速地抓取工件3，提高加工效率。第二爪手4的第二抓取部4-1同第一爪手8的第一抓取部8-3同步移动，因此它也能准确、快速地抓取工件3，提高加工效率。
48.参见图3至图7，具体实施例3，本实施例3提供了一种三次元机械手移送机构，该移动机构包含上述实施例中的一种三次元机械手，还包括固定载体1，所述爪手固定座7连接在固定载体1上；爪手固定座7在固定载体1的带动下做前后和/或左右移动，即图3中的向内、向外、左右移动等，即所述两个固定载体1通过爪手固定座7带动相应三次元机械手2做前后方向和左右方向移动。固定载体1连接其他压力机设备等动力设备，这个属于现有技术，再次不做展开赘述。
49.两个所述固定载体1平行设置，两个固定载体1上的三次元机械手2两两对应。比如在本实施例3中，每个固定载体1上设置四个三次元机械手2，两两对应形成一组用于同一工件3的移动组，此时一个移动组的两个三次元机械手2分别位于工件3两侧，在抬高工件3、带动工件3移动的过程中，相互间通过工件3提供支撑力，同时确保工件3始终位于两个三次元机械手2夹持中，这样帮助移动组带着工件3平稳地从一个工位移动至另一个工位。
50.此时的第二爪手4设计，尤其是适用于喷油器座，因喷油器座较高，仅仅采用单对第一爪手8容易导致抓料不稳(就抓取不稳，或夹持不稳)，而采用双层爪手设计，抓取工件3更稳定。
51.本实施例3中三次元机械手2移送机构一个循环操作分为工件3抬升操作、工件3移动操作、工件3放下操作；
52.第一步工件3抬升，工件3位于两个固定载体1之间，此时两个三次元机械手2对工件3的抬升操作和具体实施例1中的三次元机械手2对工件3的抬升操作基本相同，不同之处在于，在工件3抬升过程两个三次元机械手2的第一爪手8和第二爪手4始终从工件3两侧对工件3进行夹持。
53.第二步工件3移动操作，当工件3自第一个工位上被抬高至预定高度后，两个固定载体1带动该移动组同步左右移动，比如向右移动，直至工件3位于第二个工位上方时，停止移动，在这个移动过程中，一个移动组的两个三次元机械手2是同步、同方向移动，这样就能够保持工件3始终被夹持在预定高度上做水平移动。
54.第三步工件3放下操作，两个固定载体1同步地向外移动(即远离工件3的方向移动)，此时两个三次元机械手2的第一爪手8在弹簧6的压力下做下斜移动，带动工件3向下移动，直至工件3嵌入第二工位中，两个三次元机械手2的第一爪手8脱离工件3直至恢复至初始高度(即弹簧6伸展状态下，第一爪手8的高度)，然后再由两个固定载体1带动该移动组同
步左右移动，比如向左移动，直至该移动组回到对应第一个工位的位置(即初始位置)，该移动组可以对下一个工件3进行重复操作，循环往复。
55.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。