用于彈簧成型機的全方位機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于彈簧成型機的全方位機械手，其包括刀具模塊、第一線性滑軌、第二線性滑軌與第三線性滑軌。其中，第一線性滑軌用以裝設并帶動刀具模塊沿第一線性軸移動，第二線性滑軌用以裝設并帶動第一線性滑軌沿第二線性軸移動，第三線性滑軌用以裝設并帶動第二線性滑軌沿第三線性軸移動，且前述的第一線性軸、第二線性軸與第三線性軸相互垂直。借此，本實用新型的用于彈簧成型機的全方位機械手，當將其裝設于既有彈簧成型機上時，即可借由三度空間移動的刀具模塊上的各種刀具，以各種角度接近、抵靠自刀具盤的軸心穿孔穿出的彈簧線材，以進行不同角度的如折角、卷圈圈等動作，故可達成現(xiàn)代的多樣化的彈簧制作需求。
【專利說明】
用于彈簧成型機的全方位機械手
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種彈簧成型機，且特別涉及一種用于彈簧成型機的全方位機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]彈簧成型機是一種用來制造各式各樣彈簧的機器設備，其制造過程通常是借由夾持彈簧線材的輸送輪，來將彈簧線材輸送經(jīng)過其刀具盤的軸心穿孔，再借由設置于刀具盤上的各種不同刀具，自彈簧線材的側(cè)面接近、抵靠，以進行如折角、卷圈圈或切斷等動作，據(jù)以完成彈簧的制作。此外，其主要是借由執(zhí)行預先配置于彈簧成型機的處理機中的不同程序，來控制彈簧成型機的送線裝置與刀具盤上的刀具，以在不同階段執(zhí)行所需的如折角、卷圈圈或切斷等動作，進而達成制造各式各樣形狀的彈簧的目的。
[0003]前述彈簧成型機雖已可達成制造多種不同彈簧的目的，只是因設置于刀具盤上的刀具數(shù)量有限，且每個刀具均只能在刀具盤上線性移動，以致刀具接近彈簧線材的方向受限于一定的角度與方向，而無法完成全方位的折角與卷圈圈等彈簧制作需求，于是，乃有具轉(zhuǎn)線功能的彈簧成型機的問世。只是此種彈簧成型機的價格高昂，且也常受限于彈簧線材的線徑太小而無法完成所需工作，致不符現(xiàn)代的多樣化的彈簧制作需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種用于彈簧成型機的全方位機械手，其可裝設于既有的彈簧成型機上，以借由刀具的三度空間移動，達成現(xiàn)代的多樣化的彈簧制作需求。
[0005]為達上述及其他目的，本實用新型提供一種用于彈簧成型機的全方位機械手，其包括:刀具模塊、第一線性滑軌、第二線性滑軌與第三線性滑軌。其中，第一線性滑軌用以裝設并帶動刀具模塊沿第一線性軸移動，第二線性滑軌用以裝設并帶動第一線性滑軌沿第二線性軸移動，第三線性滑軌用以裝設并帶動第二線性滑軌沿第三線性軸移動，且前述的第一線性軸、第二線性軸與第三線性軸相互垂直。
[0006]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的第一線性滑軌包括:線性底座、螺桿、滑座與伺服馬達。其中，線性底座具有相互平行的兩個導軌，螺桿樞設于線性底座上，并具有多個公螺紋。滑座穿設于螺桿上，其具有對應螺桿的多個公螺紋的多個母螺紋、及分別對應線性底座的兩個導軌的多個導座，導座分別配置于兩個導軌上。伺服馬達則固定于線性底座上，用以耦接并帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座沿著線性底座的兩個導軌線性移動。
[0007]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的第一線性滑軌的伺服馬達經(jīng)由馬達齒輪與螺桿齒輪，來相互耦接并帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座沿著線性底座的兩個導軌線性移動。
[0008]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的第二線性滑軌包括:兩個導軌、滑座、螺桿、螺桿座與伺服馬達。其中，兩個導軌配置為相互平行，滑座具有分別對應兩個導軌的多個導座，以分別配置于兩個導軌上。螺桿樞設于滑座上，并具有多個公螺紋，螺桿座穿設于螺桿上，其具有對應于螺桿的多個公螺紋的多個母螺紋，而伺服馬達則配置于滑座上，用以耦接并帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座沿著兩個導軌線性移動。
[0009]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的第二線性滑軌的伺服馬達經(jīng)由聯(lián)軸器來連接并帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座沿著兩個導軌線性移動。
[0010]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的第三線性滑軌包括:線性底座、螺桿、滑座與伺服馬達。其中，線性底座具有相互平行的兩個導軌，螺桿樞設于線性底座上，并具有多個公螺紋?；┰O于螺桿上，其具有對應螺桿的多個公螺紋的多個母螺紋、及分別對應線性底座的兩個導軌的多個導座，導座分別配置于兩個導軌上。伺服馬達則用以耦接并帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座沿著線性底座的兩個導軌線性移動。
[0011]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的第三線性滑軌的伺服馬達經(jīng)由聯(lián)軸器來連接并帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座沿著線性底座的兩個導軌線性移動。
[0012]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的刀具模塊包括:刀具盤、減速器、第一伺服馬達與第二伺服馬達。其中，刀具盤具有至少一個刀具，減速器具有連接刀具盤的刀具傳動軸，第一伺服馬達耦接減速器，用以驅(qū)動減速器的刀具傳動軸，進而帶動刀具盤圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。第二伺服馬達則用以驅(qū)動減速器及刀具盤一同圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，且其中的第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸相互垂直。
[0013]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的刀具模塊的第一伺服馬達經(jīng)由刀具盤傳動齒輪組傳動旋轉(zhuǎn)傳動軸，以驅(qū)動減速器的刀具傳動軸，進而帶動刀具盤圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。其中的減速器可以使用轉(zhuǎn)角雙出力軸減速器，以同時驅(qū)動兩個刀具盤圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0014]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手的刀具模塊的第二伺服馬達經(jīng)由手臂關(guān)節(jié)傳動齒輪組傳動配置于旋轉(zhuǎn)傳動軸外圍、且經(jīng)由與旋轉(zhuǎn)傳動軸同軸心的另一個旋轉(zhuǎn)傳動軸，以驅(qū)動減速器及刀具盤一同圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0015]在一實施例中，此用于彈簧成型機的全方位機械手還設置有由左支撐架與右支撐架所構(gòu)成的固定架，用以將全方位機械手固定于彈簧成型機上。
[0016]綜上所述，由于本實用新型所提供的一種用于彈簧成型機的全方位機械手，是可裝設于既有彈簧成型機上，并借由三度空間移動的刀具模塊上的各種刀具，以各種角度接近、抵靠自彈簧成型機的刀具盤的軸心穿孔穿出的彈簧線材，以進行不同角度的如折角、卷圈圈等動作，故可達成現(xiàn)代的多樣化的彈簧制作需求。
[0017]此外，本實用新型所提供的一種用于彈簧成型機的全方位機械手所搭配的電腦，可支援各軸使用絕對位置電機以簡化近接開關(guān)的配置，同時可以設定各軸的任意位置為原點，并可儲存至少一千個檔案。再者，本實用新型所提供的全方位機械手是可安裝于任何品牌的彈簧成型機上，因此所使用的電腦能控制任意一種原彈簧成型機現(xiàn)有的驅(qū)動器及電機，不須因為加裝本實用新型所提供的全方位機械手而更換電機及驅(qū)動器。
[0018]為讓本實用新型的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特以優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下:
【附圖說明】
[0019]圖1是顯示根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的一種機械手裝設于彈簧成型機的立體圖。
[0020]圖2是顯示圖1的機械手的立體圖。
[0021]圖3是顯示圖2的機械手的分解圖。
[0022]圖4是顯示圖2的機械手的第三線性滑軌分解立體圖。
[0023]圖5是顯示圖2的機械手的第二線性滑軌分解立體圖。
[0024]圖6是顯示圖2的機械手的第一線性滑軌分解立體圖。
[0025]圖7是顯示圖2的機械手的刀具模塊分解立體圖。
【具體實施方式】
[0026]請參閱圖1至圖3所示，其分別為根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的一種機械手裝設于彈簧成型機上、與彈簧成型機分離的組合與分解立體圖。如圖所示，此機械手10是以由左支撐架151與右支撐架152所構(gòu)成的固定架，來將其固定于彈簧成型機90上，以便得以借由三度空間移動的刀具模塊14上的刀具149，以各種角度接近、抵靠自彈簧成型機90的刀具盤91的軸心穿孔穿出的彈簧線材，以進行不同角度的如折角、卷圈圈等動作。
[0027]圖中，此用于彈簧成型機90的機械手10除了前述的刀具模塊14外，還包括有線性滑軌11、12、13。其中，線性滑軌11用以裝設并帶動刀具模塊14沿例如是Z軸的線性軸移動(也即，圖中的上、下方向移動)，線性滑軌12用以裝設并帶動線性滑軌11沿例如是Y軸的線性軸移動(也即，圖中的前、后方向移動)，線性滑軌13用以裝設并帶動線性滑軌12沿例如是X軸的線性軸移動(也即，圖中的左、右方向移動)，且前述的X軸、Y軸與Z軸為相互垂直的三度空間座標軸。
[0028]請參閱圖4所示，其為根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的一種機械手的第三線性滑軌分解立體圖。如圖所示，此機械手10的第三線性滑軌13包括線性底座131、螺桿132、滑座133、伺服馬達134與聯(lián)軸器135。
[0029]其中，線性底座131具有相互平行的兩個導軌1311、1312，螺桿132樞設于線性底座131兩端的支撐座1313上，并具有多個公螺紋1321?；?33由相互鎖固連接的滑塊1336、導軌座1337與導座1331、1332、1333、1334所構(gòu)成，滑塊1336具有對應于螺桿132的公螺紋1321的多個母螺紋，以便螺桿132得以穿過滑塊1336、并借以帶動包括滑塊1336、導軌座1337與導座1331、1332、1333、1334的滑座133線性移動。
[0030]此外，導座1331、1333配置于導軌1311上，而導座1332、1334則配置于導軌1312上，且各具有分別與導軌1311、1312相互對應的溝槽，而得分別沿著線性底座131的兩個導軌1311、1312移動。伺服馬達134則固定于線性底座131上，其旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由聯(lián)軸器135連接于螺桿132，用以帶動螺桿132旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座133沿著線性底座131的兩個導軌1311、1312線性移動。
[0031]請參閱圖5所示，其為根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的一種機械手的第二線性滑軌分解立體圖。如圖所示，此機械手10的第二線性滑軌12包括導軌1211、1212、螺桿122、滑座123、螺桿座126、伺服馬達124與聯(lián)軸器125。
[0032]其中，導軌1211、1212相互平行地固定于第三線性滑軌13的導軌座1337兩側(cè)邊13371、13372、并與第三線性滑軌13的導軌1311、1312成垂直的位置上。螺桿座126穿設于螺桿122上，并具有對應于螺桿122的公螺紋1221的多個母螺紋，其底邊穿過滑座123的開孔1237而鎖固于第三線性滑軌13的導軌座1337的螺孔13373上。(請合并參閱圖4)
[0033]滑座123具有分別對應于導軌1211、1212的多個導座1231、1232、1233、1234，導座1231、1233配置于導軌1211上，而導座1232、1234則配置于導軌1212上，且各具有分別與導軌1211、1212相互對應的溝槽，而得分別沿著兩個導軌1211、1212移動。
[0034]螺桿122樞設于滑座123兩端的支撐座1235上，并具有多個公螺紋1221。伺服馬達124則固定于滑座123上，其旋轉(zhuǎn)軸并經(jīng)由聯(lián)軸器125連接于螺桿122，用以帶動螺桿122旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座123及固定于其上的伺服馬達124沿著兩個導軌1211、1212線性移動。
[0035]請參閱圖6所示，其為根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的一種機械手的第一線性滑軌分解立體圖。如圖所示，此機械手10的第一線性滑軌11包括線性底座111、螺桿112、滑座113、伺服馬達114、馬達齒輪115與螺桿齒輪116。馬達齒輪115與螺桿齒輪116的上方，并另罩覆有防護用的保護蓋117。
[0036]其中，線性底座111鎖固于第二線性滑軌12的滑座123的螺孔1236上(請合并參閱圖5)，并具有相互平行的兩個導軌1111、1112，螺桿112樞設于線性底座111兩端的支撐座1113上，并具有多個公螺紋1121?；?13由滑塊1136、模塊座1137與導座1131、1132、1133、1134所構(gòu)成，滑塊1136具有對應于螺桿112的公螺紋1121的多個母螺紋，以便螺桿112得以穿過滑塊1136并帶動包括滑塊1136、模塊座1137與導座1131、1132、1133、1134的滑座113線性移動。
[0037]此外，導座1131、1133配置于導軌1111上，而導座1132、1134則配置于導軌1112上，且各具有分別與導軌1111、1112相互對應的溝槽，而得分別沿著線性底座111的兩個導軌1111、1112移動。伺服馬達114則固定于線性底座111上，以經(jīng)由馬達齒輪115與螺桿齒輪116，來相互耦接并帶動螺桿112旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動滑座113沿著線性底座111的兩個導軌1111、1112線性移動。
[0038]請參閱圖7所示，其為根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的一種機械手的刀具模塊分解立體圖。如圖所示，此用于彈簧成型機90的機械手10的刀具模塊14包括:裝設于模塊殼體155內(nèi)外的刀具盤141、142、轉(zhuǎn)角雙出力軸減速器143、旋轉(zhuǎn)傳動軸144、145、手臂關(guān)節(jié)傳動齒輪組146、刀具盤傳動齒輪組147、伺服馬達150與例如是配置有減速器的伺服馬達148。
[0039]其中，刀具盤141或142具有至少一個刀具149，圖中的實施例雖于刀具盤141上裝設有橫向與縱向刀具149各2把，然本領(lǐng)域技術(shù)人員，其可因應實際制作彈簧的不同需求來變化配置。轉(zhuǎn)角雙出力軸減速器143具有分別連接刀具盤141、142的刀具傳動軸1431、1432，伺服馬達148、150固定于模塊殼體155上方，伺服馬達148的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由手臂關(guān)節(jié)傳動齒輪組146傳動一端樞設于旋轉(zhuǎn)傳動軸144、另一端樞設于模塊殼體155的旋轉(zhuǎn)傳動軸145，以借由兩側(cè)分別連接于旋轉(zhuǎn)傳動軸145與減速器固定座153的刀具盤軸承座154，來驅(qū)動轉(zhuǎn)角雙出力軸減速器143及刀具盤141、142—同圍繞旋轉(zhuǎn)軸R2旋轉(zhuǎn)。
[0040]伺服馬達150的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由刀具盤傳動齒輪組147傳動一端樞設于模塊殼體155、另一端則樞設于中空的旋轉(zhuǎn)傳動軸145內(nèi)、且經(jīng)由與旋轉(zhuǎn)傳動軸145同軸心的另一個旋轉(zhuǎn)傳動軸144，借以驅(qū)動耦接旋轉(zhuǎn)傳動軸144的轉(zhuǎn)角雙出力軸減速器143，進而經(jīng)刀具傳動軸1431、1432來分別帶動刀具盤141、142圍繞旋轉(zhuǎn)軸Rl旋轉(zhuǎn)，其中的旋轉(zhuǎn)軸Rl與R2是如圖所示地相互垂直。
[0041]據(jù)此，即可將機械手10裝設于既有的彈簧成型機90上，以借由三度空間移動的刀具模塊14上的各種刀具149，來操作以各種角度接近、抵靠自彈簧成型機90的刀具盤91的軸心穿孔穿出的彈簧線材，以進行不同角度的如折角、卷圈圈等動作。因此，即可能使用單把刀具149來制造各種不同角度的螺旋彈簧，避免傳統(tǒng)彈簧成型機90在制造小線徑彈簧時的旋轉(zhuǎn)扭傷，也可靈活運用相互成九十度的刀具149來完成所需不同的功能需求，且因刀具模塊14的旋轉(zhuǎn)功能，而可在單把刀具149上開設多種線槽，以適于多種線徑的彈簧的制造。
[0042]雖然本實用新型已經(jīng)以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)所作的各種變動與潤飾，也屬本實用新型的范圍。因此，本實用新型的保護范圍當視權(quán)利要求所界定者為準。
【主權(quán)項】
1.一種用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述用于彈簧成型機的全方位機械手包括: 刀具模塊； 第一線性滑軌，其用以裝設并帶動所述刀具模塊沿第一線性軸移動； 第二線性滑軌，其用以裝設并帶動所述第一線性滑軌沿第二線性軸移動；以及 第三線性滑軌，其用以裝設并帶動所述第二線性滑軌沿第三線性軸移動； 其中所述第一線性軸、所述第二線性軸與所述第三線性軸相互垂直。2.如權(quán)利要求1所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述第一線性滑軌包括: 線性底座，其具有相互平行的兩個導軌； 螺桿，其樞設于所述線性底座上，并具有多個公螺紋； 滑座，其穿設于所述螺桿上，具有對應所述螺桿的所述多個公螺紋的多個母螺紋、及分別對應所述線性底座的所述兩個導軌的多個導座，所述多個導座分別配置于所述兩個導軌上；以及 伺服馬達，其固定于所述線性底座上，用以耦接并帶動所述螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動所述滑座沿著所述線性底座的所述兩個導軌線性移動。3.如權(quán)利要求2所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述伺服馬達經(jīng)由馬達齒輪與螺桿齒輪，來相互耦接并帶動所述螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動所述滑座沿著所述線性底座的所述兩個導軌線性移動。4.如權(quán)利要求1所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述第二線性滑軌包括: 兩個導軌，其配置為相互平行； 滑座，其具有分別對應所述兩個導軌的多個導座，所述多個導座分別配置于所述兩個導軌上； 螺桿，其樞設于所述滑座上，并具有多個公螺紋； 螺桿座，其穿設于所述螺桿上，具有對應所述螺桿的所述多個公螺紋的多個母螺紋；以及 伺服馬達，其配置于所述滑座上，用以耦接并帶動所述螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動所述滑座沿著所述兩個導軌線性移動。5.如權(quán)利要求4所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述伺服馬達經(jīng)由聯(lián)軸器來連接并帶動所述螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動所述滑座沿著所述兩個導軌線性移動。6.如權(quán)利要求1所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述第三線性滑軌包括: 線性底座，其具有相互平行的兩個導軌； 螺桿，其樞設于所述線性底座上，并具有多個公螺紋； 滑座，其穿設于所述螺桿上，具有對應所述螺桿的所述多個公螺紋的多個母螺紋、及分別對應所述線性底座的所述兩個導軌的多個導座，所述多個導座分別配置于所述兩個導軌上；以及 伺服馬達，其固定于所述線性底座上，用以耦接并帶動所述螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動所述滑座沿著所述線性底座的所述兩個導軌線性移動。7.如權(quán)利要求6所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述伺服馬達經(jīng)由聯(lián)軸器來連接并帶動所述螺桿旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動所述滑座沿著所述線性底座的所述兩個導軌線性移動。8.如權(quán)利要求1所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述刀具模塊包括: 刀具盤，其具有至少一個刀具； 減速器，其具有連接所述刀具盤的刀具傳動軸； 第一伺服馬達，其耦接所述減速器，用以驅(qū)動所述刀具傳動軸，進而帶動所述刀具盤圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；以及 第二伺服馬達，其用以驅(qū)動所述減速器及所述刀具盤一同圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 其中所述第一旋轉(zhuǎn)軸與所述第二旋轉(zhuǎn)軸相互垂直。9.如權(quán)利要求8所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述第一伺服馬達經(jīng)由刀具盤傳動齒輪組傳動旋轉(zhuǎn)傳動軸，并借以驅(qū)動所述刀具傳動軸，進而帶動所述刀具盤圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。10.如權(quán)利要求9所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述減速器為轉(zhuǎn)角雙出力軸減速器，用以驅(qū)動兩個刀具盤圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。11.如權(quán)利要求9所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述第二伺服馬達經(jīng)由手臂關(guān)節(jié)傳動齒輪組傳動配置于所述旋轉(zhuǎn)傳動軸外圍、且經(jīng)由與所述旋轉(zhuǎn)傳動軸同軸心的另一個旋轉(zhuǎn)傳動軸，以驅(qū)動所述減速器及所述刀具盤一同圍繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。12.如權(quán)利要求1所述的用于彈簧成型機的全方位機械手，其特征在于，所述用于彈簧成型機的全方位機械手還包括由左支撐架與右支撐架所構(gòu)成的固定架，其用以將所述全方位機械手固定于所述彈簧成型機上。
【文檔編號】B21F35/00GK205521392SQ201620059803
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發(fā)明人】楊耀銘, 辛華昀, 毛能文
【申請人】黃小玲