五轴门形机械手及其操作方法与流程

本发明主要涉及一种应用于机械加工设备的机械手臂及其操作方法，尤其是指一种五轴门形机械手及其操作方法。

背景技术：

现今机械手的发展越来越广泛，可以方便工作母机上的工件加工后的替换，减少人力并增加安全性，而一般工厂应用的机械手为独立一台设备并设于工作母机与置料台之间，机械手的活动范围较大，且机械手的工作范围一般不可以让人靠近以防危险，因此该机械手、该工作母机与该置料台所占的工作面积大，当所占面积越大，该机械手的伸展范围越大，机械手的作业时间就会越长，若为了避免此一情况增加机械手的数量，除了增加所占用的面积，还会大幅提高作业成本。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种能减少机械手与工作母机搭配时占用的面积，而且减少作业时间，增加使用的安全性，进而提高机械手的使用价值的五轴门形机械手及其操作方法。

为达到上述目的，本发明提供一种五轴门形机械手，其中，该五轴门形机械手包含有两立柱、一固定块、一第一移块、一第二移块、一第一转动块、一第二转动块与一夹持装置；该固定块的底面靠近所述固定块的两端处分别连接两立柱；该第一移块呈长形，该第一移块为水平设置，且该第一移块与固定块呈九十度夹角，该第一移块能沿固定块的顶面相对该固定块横向且纵向移动地设于该固定块上；该第二移块呈长形，该第二移块为垂直设置，且第二移块能垂直移动地设于该第一移块的一端；该第一转动块的一端能转动地设于该第二移块的底端；该第二转动块能转动地设于该第一转动块的其中一个侧面，且第二转动块靠近所述第一转动块的底端处；该夹持装置设于该第二转动块上异于与该第一转动块转动连接的一侧面，该夹持装置包含有一隔板与两夹爪，该隔板包含有四个边缘面与两侧面，该隔板的一边缘面设于该第二转动块上异于与该第一转动块转动连接的一侧面，该两夹爪分别设于该隔板的两侧面。

如上所述的五轴门形机械手，其中，该第二移块的底端靠近第二移块的底面的其中一边缘处向下延伸一直板，该直板的底端朝该第一转动块水平延伸一平板，该第一转动块的底端能转动地连接于该平板的顶面。

本发明还提供了一种五轴门形机械手的操作方法，其中，该五轴门形机械手的操作方法包含有下列步骤：

步骤a：提供一种五轴门形机械手，该五轴门形机械手包含有两立柱、一固定块、一第一移块、一第二移块、一第一转动块、一第二转动块与一夹持装置；

步骤b：初取料：相对固定块纵向及横向移动第一移块至工件放置台的待夹取的工件上方，并使夹持装置的夹爪对准待夹取的工件，向下移动第二移块，同时，旋转该第一转动块与转动第二转动块，使夹持装置旋转，且使夹持装置中的至少一个夹爪夹住工件，夹持装置夹持工件后，向上移动该第二移块；

步骤c：进料：移动第一移块至一工作机台上方，向下移动第二移块，同时旋转该第一转动块与第二转动块，使夹持装置的夹有工件的夹爪对准工作机台的工件夹持区，相对固定块向工件夹持区的方向移动第一移块，使夹爪将工件放入工作机台的工件夹持区后，张开夹爪的爪子以放开工件，相对固定块向工件夹持区的反方向移动第一移块，并向上移动第二移块；以及

步骤d：再取料：工件加工完成后，移动第一移块至工作机台的工件上方，向下移动第二移块，同时，转动该第一转动块与转动第二转动块，使夹持装置旋转，使至少一个夹爪夹住工件，相对固定块向工件夹持区的反方向移动第一移块，使夹爪夹着工件往工作机台的工件夹持区外移动后，向上移动第二移块。

如上所述的五轴门形机械手的操作方法，其中，在步骤b与步骤d中，在夹持工件时，该夹持装置的夹爪收合爪子并且先碰触工件，确认夹持位置后所述夹持装置的所述夹爪再对所述工件进行夹持。

通过上述技术手段，本发明可达到的功效为：

1.因立柱与第一移块、第二移块的配合，该五轴门形机械手使用时可以减少占用的面积，第一移块、第二移块、第一转动块、第二转动块与夹持装置直接在机台上方运行，工作人员于机台附近时较不用担心有危险性，也可以靠近机台做工作上的确认。

2.该五轴门形机械手将工作范围缩小，与独立一台机械手相比较能缩短作业时间，进而降低作业成本，更进而提高机械手使用的价值。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明较佳实施例的立体外观图。

图2为本发明较佳实施例实施状态的示意图。

图3为本发明较佳实施例实施状态的示意图。

图4为本发明较佳实施例实施状态的局部立体放大示意图。

图5为本发明较佳实施例实施状态的示意图。

图6为本发明较佳实施例实施状态的示意图。

图7为本发明较佳实施例夹持工件的实施状态的示意图。

部分元件附图标号说明：

10立柱20固定块

30第一移块32下部分

34上部分40第二移块

42直板44平板

50第一转动块60第二转动块

70夹持装置72隔板

74夹爪

具体实施方式

为了能够详细了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，更进一步以如附图所示的较佳实施例，详细说明如后：

本发明是一种五轴门形机械手，其较佳实施例请参阅图1所示，其包含两立柱10、一固定块20、一第一移块30、一第二移块40、一第一转动块50、一第二转动块60与一夹持装置70，该固定块20的底面近两端处分别连接两立柱10，该第一移块30呈长形，该第一移块30为水平设置且与固定块20呈九十度夹角，该第一移块30可包含有一下部分32与一设于下部分32上面的上部分34，下部分32的底面可沿固定块20的顶面相对该固定块20横向移动地设于该固定块20上，该上部分34的底面可沿下部分32的顶面纵向移动地设于下部分32上，其中，固定块20的轴向为横向，第一移块30的轴向为纵向，该第二移块40呈长形，该第二移块40为垂直设置且可垂直移动地设于该第一移块30的一端，较佳的是，该第二移块40的底端靠近第二移块40的底面的其中一边缘处向下延伸一直板42，该直板42的底端水平延伸一平板44，第一转动块50的顶端可转动地设于该第二移块40的底端，该第一转动块50的底端可转动地连接于该平板44的顶面，该第一转动块50可因该第二移块40的直板42与平板44的配合支撑而较不容易于转动时受力损坏，较佳的是，该平板44朝向该第一转动块50，且该第一转动块50的底端可转动地设置于该平板44的顶面，该第二转动块60可转动地设于该第一转动块50的其中一个侧面且靠近第一转动块50的底端处，该夹持装置70设于该第二转动块60上异于与该第一转动块50转动连接的一面，即第一转动块50设于该第二转动块60上，且第一转动块50与夹持装置70分别位于第二转动块60的两侧，该夹持装置70包含有一隔板72与两夹爪74，该隔板72包含有四个边缘面与两侧面，该隔板72的一边缘面设于该第二转动块60上异于与该第一转动块50转动连接的一面，即隔板72设于该第二转动块60上，且隔板72与第一转动块50分别位于第二转动块60的两侧，该两夹爪74分别设于该隔板72的两侧面，因第二转动块60与该夹持装置70连接设置于该第一转动块50上，故第一转动块50转动过程中会受限于该第二移块40的直板42，而限制该第一转动块50仅可相对该第二移块40作一百八十度的转动。

请参阅图2至图7所示，所述本发明五轴门形机械手的较佳操作方法，其包含有下列步骤：

步骤a：提供一种五轴门形机械手，其包含有两立柱10、一固定块20、一第一移块30、一第二移块40、一第一转动块50、一第二转动块60与一夹持装置70，如图2，该固定块20固定跨越设置于工件放置台80与工作机台82的上方；

步骤b：初取料：如图2与图3，与固定块20相对的第一移块30作纵向及横向移动地移至工件放置台80的待夹取的工件90上方，并使夹爪74对准待夹取的工件90，第二移块40向下移动如图4，同时，如图5与图6，该第一转动块50转动与第二转动块60转动，使夹持装置70旋转且夹爪74夹住工件90，如图7，较佳的是，该夹持装置70的两夹爪74可不同时运动，其中一个夹爪74将要夹持时会将爪子收合以夹持住工件90，另一个夹爪74维持爪子张开的状态，也可以两个夹爪74同时为夹持状态，另一较佳的是，在夹持工件90时，该夹持装置70的夹爪74收合爪子先碰触工件90，确认夹持位置后夹持装置70的夹爪74再对工件90进行夹持，以安全夹住工件90，夹持装置70夹持工件90后，该第二移块40向上移动；

步骤c：进料：第一移块30移向工作机台82的上方，第二移块40向下移动，同时该第一转动块50与第二转动块60旋转，以将夹持装置70的夹有工件90的夹爪74对准工作机台82的工件夹持区，相对固定块20向(进入)工件夹持区的方向移动第一移块30，使夹爪74将工件90放入工作机台82的工件夹持区后，夹爪74张开爪子放开工件90，相对固定块20往工件夹持区的反方向移动第一移块30，即向退出工件夹持区的方向移动第一移块30，第二移块40向上移动；以及

步骤d：再取料：工件90加工完成后，第一移块30移至工作机台82的工件90上方，第二移块40向下移动，同时，该第一转动块50转动与第二转动块60转动而使夹持装置70旋转，该夹持装置70的夹爪74收合爪子先碰触工件90，确认夹持位置后夹持装置70的夹爪74再对工件90进行夹持，而使至少一个夹爪74夹住工件90，相对固定块20向工件夹持区的反方向移动第一移块30，即向退出工件夹持区的方向移动第一移块30，使夹爪74夹着工件90往工作机台82的工件夹持区外移动，第二移块40向上移动，可以选择工件90放置位置等后续步骤设计。

综合上述，该固定块20固定跨越设置于工件放置台80与工作机台82的上方，第一移块30、第二移块40、第一转动块50、第二转动块60与夹持装置70连接设于该固定块20，工作范围主要于固定块20的移动范围，如此可以节省使用时占用的面积，工作人员于机台附近时较不用担心有危险性，也可以靠近机台做工作上的确认，且通过固定块20、第一移块30、第二移块40、第一转动块50、第二转动块60与夹持装置70的配合，而可以做多个方向与多种角度的夹持工件90，整体相较独立一台机械手的作业时间较为缩短，可以达到减少作业成本与增加使用安全性的目的，更进一步提高使用价值，而利于推广使用。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。