TWI426009B - 機械手 - Google Patents

Description

機械手

本發明涉及一種機械手，特別涉及一種用於機械加工中之機械手。

於對工件之加工過程中，通常會將成型之工件夾持固定後對其外部進行磨削、噴塗等加工。當工件需要加工之部位較多時，通常會將工件固定於一旋轉夾具上，藉由旋轉夾具之旋轉來實現複數部位之加工。

一種機械手，包括動力裝置、與動力裝置連接之旋轉頭、旋轉軸、與旋轉軸固定連接之旋轉輪以及夾具。藉由動力裝置驅動旋轉頭轉動，旋轉頭帶動旋轉輪、旋轉軸及夾具一起旋轉，以使夾具上之工件被轉動到不同位置而被加工。此種機械手之夾具可對一般之工件進行夾持固定，然，對於易變形之工件，如框體或者殼體則無法良好夾持，可能會使此類工件因受到過大之外力而變形。

鑒於上述內容，有必要提供一種可於加工過程中保護工件之機械手。

一種機械手，用於夾持固定工件，包括動力裝置、與動力裝置連接之第一旋轉件、與第一旋轉件固定連接之夾持裝置，夾持裝置 第一夾持件及第二夾持件，第一夾持件及第二夾持件配合形成與工件形狀基本適配之容納空間，機械手還包括與第二夾持件固定連接之連接組件及與連接組件連接之定位組件，定位組件定位第二夾持件使第二夾持件與第一夾持件配合前相對第一夾持件可旋轉及伸縮運動，連接組件使第二夾持件與第一夾持件配合後一起運動，以將工件包覆並固定於容納空間中，並使工件之邊緣露於夾持裝置之外部以便於對工件之邊緣進行加工，該機械手還包括與該第一旋轉件固定連接之吸附裝置，該吸附裝置穿過該第一夾持件，該吸附裝置包括複數吸盤，該第一夾持件上開設有與複數吸盤一一對應之複數貫通槽，該吸盤穿過該貫通槽吸附工件。

上述機械手中之定位組件使第二夾持件與第一夾持件配合前可相對第一夾持件旋轉及伸縮運動，連接組件使第二夾持件與第一夾持件配合後可一起運動，故，便於工件之取放，並可使工件被包覆並固定於夾持裝置之容納空間中，僅留下待加工之邊緣位於夾持裝置之外部，故可保護工件，避免工件發生變形。

100‧‧‧機械手

11、61‧‧‧本體

10‧‧‧動力裝置

13‧‧‧連接部

20‧‧‧第一旋轉件

30‧‧‧吸附裝置

31‧‧‧支撐板

33‧‧‧吸盤

35‧‧‧連接桿

40‧‧‧夾持裝置

41‧‧‧第一夾持件

43‧‧‧第二夾持件

411‧‧‧貫通槽

431‧‧‧通孔

45‧‧‧螺釘

47‧‧‧容納空間

50‧‧‧抵持件

60‧‧‧驅動裝置

63‧‧‧活動件

65‧‧‧固定板

70‧‧‧第二旋轉件

71‧‧‧安裝孔

80‧‧‧連接組件

81‧‧‧旋轉軸

811‧‧‧收容孔

813‧‧‧第一裝配孔

815‧‧‧第二裝配孔

819‧‧‧台階面

83‧‧‧軸承

90‧‧‧定位組件

91‧‧‧定位軸

911‧‧‧頭部

913‧‧‧桿部

93‧‧‧定位板

95‧‧‧定位銷

97‧‧‧彈性件

99‧‧‧螺柱

300‧‧‧工件

301‧‧‧底板

303‧‧‧側壁

200‧‧‧磨削設備

201‧‧‧磨輪

圖1係本發明實施例之機械手之工作狀態之立體圖。

圖2係圖1所示機械手及工件之立體分解圖。

圖3係圖2所示機械手之驅動裝置、連接組件及定位組件之立體分解圖。

圖4係圖1所示機械手沿IV-IV方向之剖面示意圖。

圖5係圖4所示機械手之V處之放大圖。

請同時參閱圖1至圖3，機械手100包括動力裝置10、第一旋轉件20、與第一旋轉件20固定連接之吸附裝置30及夾持裝置40、與吸附裝置30固定連接之抵持件50、與動力裝置10連接之驅動裝置60、與驅動裝置60連接之第二旋轉件70、連接組件80及定位組件90。

動力裝置10包括本體11及連接部13。

第一旋轉件20與動力裝置10之連接部13固定連接，並於動力裝置10之驅動下轉動。

吸附裝置30包括支撐板31、與支撐板固定連接之吸盤33以及位於支撐板31中部之連接桿35。吸附裝置30藉由連接桿35插入第一旋轉件20中與第一旋轉件20固定連接。吸盤33之數量為複數，根據所需吸附之工件300之大小決定，本實施例中，吸盤33之數量為四，分別位於支撐板31四邊角處。

夾持裝置40包括第一夾持件41及與第一夾持件41配合之第二夾持件43。第一夾持件41藉由螺釘45與吸附裝置30之支撐板31固定連接，第一夾持件41上開設有四與吸盤33一一對應之貫通槽411。第二夾持件43上開設有通孔431。第一夾持件41及第二夾持件43貼合後組成一容納空間47，容納空間47與工件300之形狀基本一致，以將工件300牢固夾持，並保護工件300。

抵持件50藉由螺釘45與吸附裝置30之支撐板31固定連接。抵持件50部分地收容於夾持裝置40之第一夾持件41中，另一部分伸出第一夾持件41，並穿過工件300及第二夾持件43。

驅動裝置60為旋轉壓緊氣缸，包括本體61及活動件63。活動件63 相對本體61上下運動以及平面內旋轉。驅動裝置60藉由固定板65與動力裝置10之連接部13連接。

請同時參閱圖2及圖3，第二旋轉件70一端與驅動裝置60之活動件63連接，隨驅動裝置60之活動件63運動，另一端上貫通開設有安裝孔71。

請同時參閱圖3至圖5，連接組件80包括旋轉軸81及軸承83。旋轉軸81上貫通開設有收容孔811，該收容孔811為階梯孔，包括徑向尺寸較大之第一裝配孔813及徑向尺寸較小之第二裝配孔815。第一裝配孔813及第二裝配孔815之連接處具有台階面819。旋轉軸81一端穿過第二旋轉件70之安裝孔71，並藉由軸承83與第二旋轉件70轉動連接，另一端與第二夾持件43固定連接，以使第二夾持件43相對第二旋轉件70可轉動。

定位組件90包括定位軸91、定位板93、定位銷95、彈性件97及螺柱99。定位軸91包括頭部911及自頭部911一端面垂直延伸之桿部913。定位軸91之頭部911收容於旋轉軸81之第一裝配孔813內，桿部913穿過旋轉軸81之第二裝配孔815伸出旋轉軸81與定位板93藉由螺柱99連接。定位軸91與旋轉軸81不可轉動連接，定位軸91之桿部913及旋轉軸81之第二裝配孔815之截面均為非圓形，本實施例定位軸91之桿部913及旋轉軸81之第二裝配孔815之截面為方形。定位銷95固定於定位板93上，並與第二旋轉件70相抵。彈性件97套設於定位軸91之桿部913上，一端與定位軸91之頭部相抵，另一端與旋轉軸81之收容孔811之第一裝配孔813及第二裝配孔815連接處之台階面819相抵。

請同時參閱圖2、圖3及圖4，組裝該機械手100時，將固定板65與 動力裝置10之連接部13固定連接後，使第一旋轉件20穿過固定板65與動力裝置10連接，吸附裝置30與第一旋轉件20固定連接，夾持裝置40之第一夾持件41及抵持件50藉由螺釘45及吸附裝置30連接。驅動裝置60之本體61與固定板65固定連接，活動件63與第二旋轉件70連接。旋轉軸81與第二夾持件43固定連接後，穿過第二旋轉件70之安裝孔71，並與安裝孔71內之軸承83配合，以與第二旋轉件70旋轉連接。定位銷95固定於定位板93上，彈性件97套設於定位軸91後，定位軸91穿過旋轉軸81之收容孔811與定位板93固定連接。當彈性件97處於自然狀態時，定位銷95與第二旋轉件70相抵，使定位組件90與第二旋轉件70固定連接。

工件300可為殼體、框體等元件，本實施例中，工件300為殼體元件，包括底板301及垂直於底板301之側壁303。

請同時參閱圖1至圖4，機械手100與磨輪201組合成一磨削設備200。

使用該機械手100夾持工件300時，可首先藉由驅動裝置60驅動活動件63使第二夾持件43相對第一夾持件41向下運動及轉動，然後藉由吸附裝置30之吸盤33吸附工件300，並使抵持件50穿過工件300。再次藉由驅動裝置60驅動活動件63，使第二夾持件43相對第一夾持件41運動，並使二者配合，以將工件300固定二者之間，且工件300之邊緣與第一夾持件41及第二夾持件43之邊緣平齊，並朝向磨削設備200之磨輪201。

使用磨削設備200磨削工件300，當工件300被固定於夾持裝置40中時，抵持件50穿過第二夾持件43之通孔431插入旋轉軸81之收容孔811內，抵持定位軸91之頭部911，並壓縮彈性件97，使定位 軸91遠離第二夾持件43運動，定位銷95與第二旋轉件70也隨之分離，定位組件90相對第二旋轉件70可轉動。此時，驅動磨輪201轉動，便可對工件300之邊緣進行磨削加工。當工件300其中一邊緣被加工完畢後，藉由動力裝置10驅動第一旋轉件20旋轉，夾持裝置40也隨之旋轉，進而帶動工件300旋轉，以使磨輪201對工件300之複數邊緣進行加工。

因夾持裝置40之容納空間47與工件300之形狀基本一致，當對工件加工之外力較大時，也可保護工件300，保持其側壁303與底板301之垂直狀態，可避免工件300發生變形等。

另，連接組件80及定位組件90之設置，可使定位銷95與第二旋轉件70抵持或分離。當第二夾持件43與第一夾持件41分離之時候，定位銷95與第二旋轉件70抵持，從而使第二夾持件43與第二旋轉件70固定連接，即可使第二夾持件43隨第二旋轉件70旋轉後，第二夾持件43與第一夾持件41良好配合。當第二夾持件43與第一夾持件41配合夾持工件300時，抵持件50使定位銷95與第二旋轉件70分離，以使第二夾持件43可相對第二旋轉件70旋轉，從而實現不同部位之加工。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

10‧‧‧動力裝置

13‧‧‧連接部

30‧‧‧吸附裝置

41‧‧‧第一夾持件

47‧‧‧容納空間

60‧‧‧驅動裝置

81‧‧‧旋轉軸

91‧‧‧定位軸

913‧‧‧桿部

95‧‧‧定位銷

99‧‧‧螺柱

11‧‧‧本體

20‧‧‧第一旋轉件

40‧‧‧夾持裝置

43‧‧‧第二夾持件

50‧‧‧抵持件

65‧‧‧固定板

83‧‧‧軸承

911‧‧‧頭部

93‧‧‧定位板

97‧‧‧彈性件

300‧‧‧工件

Claims (7)

1. 一種機械手，用於夾持固定工件，包括動力裝置、與動力裝置連接之第一旋轉件、與第一旋轉件固定連接之夾持裝置，該夾持裝置包括第一夾持件和第二夾持件，該第一夾持件和第二夾持件配合形成與該工件形狀基本適配之容納空間，其改良在於：該機械手還包括與該第二夾持件固定連接之連接組件和與該連接組件連接之定位組件，該定位組件定位該第二夾持件使該第二夾持件與第一夾持件配合前相對該第一夾持件可旋轉及伸縮運動，該連接組件使該第二夾持件與第一夾持件配合後一起運動，以將該工件包覆並固定於容納空間中，並使該工件之邊緣露於該夾持裝置之外部以便於對工件之邊緣進行加工，該機械手還包括與該第一旋轉件固定連接之吸附裝置，該吸附裝置穿過該第一夾持件，該吸附裝置包括複數吸盤，該第一夾持件上開設有與複數吸盤一一對應之複數貫通槽，該吸盤穿過該貫通槽吸附工件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機械手，其中該機械手還包括驅動裝置以及第二旋轉件，該驅動裝置驅動該第二旋轉件相對該驅動裝置旋轉及上下運動，該第二旋轉件與該第二夾持件連接，以帶動該第二夾持件運動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之機械手，其中該連接組件包括連接該第二旋轉件和第二夾持件之旋轉軸以及位於該旋轉軸和第二旋轉件之間之軸承。
4. 如申請專利範圍第3項所述之機械手，其中該定位組件包括位於該旋轉軸內部之定位軸、與該定位軸連接之定位板以及固定於該定位板上之定位銷，該定位軸與該旋轉軸不可轉動連接。
5. 如申請專利範圍第4項所述之機械手，其中該旋轉軸內部貫通開設有收容 孔，該收容孔包括連通之第一裝配孔和第二裝配孔，該第一裝配孔之內徑大於該第二裝配孔之內徑，二者之連接處具有台階面，該定位軸包括收容於該收容孔之第一裝配孔內之頭部和部分收容於該收容孔之第二裝配孔內之桿部，該桿部之截面形狀為非圓形。
6. 如申請專利範圍第5項所述之機械手，其中該定位組件還包括套設於該定位軸之桿部上之彈性件，該彈性件二端分別與該定位軸之頭部及該旋轉軸之收容孔之台階面相抵。
7. 如申請專利範圍第5項所述之機械手，其中該機械手還包括與該第一旋轉件固定連接之抵持件，該抵持件穿過該夾持裝置與該定位軸之頭部相抵，以使該定位銷與該第二旋轉件分離。