[发明专利]一种可自动更换扳手的机械手及工作方法

权利要求书

1.一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，包括：工具盘（18）、工具驱动电机（4）、伺服电机（3）和推拉电磁阀（10），伺服电机（3）的输出轴与工具盘（18）的中心轴（1）同轴连接，工具盘（18）包括柱体转轮，所述柱体转轮周向上含有若干平行于中心轴（1）的柱状通孔（19），各柱状通孔（19）内分别置有不同规格的扳手（6），扳手（6）通过旋转压缩机构可伸缩连接在柱状通孔（19）内，所述旋转压缩机构压缩时，扳手（6）前端延伸至柱状通孔（19）外；其中一柱状通孔（19）的后端具有传动轴（9），工具驱动电机（4）输出端的电机轴（21）与传动轴（9）周向固定连接，传动轴（9）径向与推拉电磁阀（10）磁性连接，推拉电磁阀（10）推动传动轴（9）向前伸展时，传动轴（9）前端延伸至柱状通孔（19）内与扳手（6）后端传动连接。

2.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述旋转压缩机构为推力轴承（16）和复位弹簧（8），扳手（6）和推力轴承（16）同轴连接，复位弹簧（8）一端连接推力轴承（16），另一端连接柱状通孔（19）一端。

3.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，还包括控制电路，推拉电磁阀（10）、工具驱动电机（4）和伺服电机（3）与所述控制电路电连接，电源和外部控制按钮与控制电路电连接。

4.如权利要求2所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述工具盘（18）两端具有工具盘盖板，所述工具盘盖板上具有与工具盘（18）柱状通孔（19）位置相同的通孔，工具盘盖板固定于工具盘（18）两端，所述扳手（6）为“凸”型，推力轴承（16）套在所述“凸”型扳手（6）台阶槽内，所述通孔大于所述“凸”型扳手（6）细端，所述通孔小于所述“凸”型扳手（6）粗端和/或复位弹簧（8）的直径。

5.如权利要求2所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述扳手（6）为“凸”型，推力轴承（16）套在所述“凸”型扳手（6）细端，柱状通孔（19）的所述“凸”型扳手（6）细端一端的出口大于所述“凸”型扳手（6）的细端小于复位弹簧（8）的直径。

6.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，还包括固定架，所述固定架包括侧板（2）和底板（15），侧板（2）固定于底板（15）两侧，工具盘（18）两端具有工具盘定位板（20），工具盘（18）通过中心轴（1）传动连接在两工具盘定位板（20）之间，伺服电机（3）固定于侧板（2）上，伺服电机（3）的所述输出轴穿过一工具盘定位板（20）与中心轴（1）连接，工具盘（18）通过工具盘定位板（20）固定于底板（15）一端，电机（4）固定于底板（15）另一端，推拉电磁阀（10）固定于侧板（2）、底板（15）和/或电机（4）。

7.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述与电机轴（21）同轴的扳手（6）前端具有扳手外套管（7），扳手外套管（7）固定或螺纹配合于扳手（6）前端处，扳手外套管（7）具有轴向通孔，所述轴向通孔与扳手（6）间隙配合，所述轴向通孔与扳手（6）同轴。

8.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述扳手（6）的扳尾具有卡槽（14），传动轴（9）的前端具有扳手旋转卡头（17），卡槽（14）与扳手旋转卡头（17）插接。

9.如权利要求1所述一种可自动更换扳手的机械手，其特征在于，所述传动轴（9）套于筒状的电机轴（21）内轴向滑动连接，筒状电机轴（21）上有一条轴向方向通孔式的导槽（11），传动轴（9）上固定有定位锁销（12），定位锁销（12）设置于导槽（11）内。

10.一种可自动更换扳手的机械手的工作方法，其特征在于，工具盘为一个能旋转的携带多个不同扳手的扁柱形或多边柱形，其中心轴与伺服电机固定连接，伺服电机被设置为能设定角度转动，工具盘中的扳手以旋转压缩机构固定，旋转压缩机构固定使扳手受力伸出或缩回工具盘内蓄力，并且可以使扳手工作时旋转，工作时，扳手被按压，扳手前端被按压伸出工具盘外，与待拧螺栓对接以使扳手旋转拧紧螺栓，如果需要更换不同型号的扳手，则传动轴退出柱状通孔，扳手复位至工具盘内，伺服电机以一定的角度旋转，更换对应扳手，对应的扳手再次被按压出工具盘外，上紧待拧螺栓；对于给扳手施加按压力和旋转动力的部分，轴向的运动力，为一个由推拉电磁阀控制传动轴；径向的旋转动力，为工具驱动电机；此工具驱动电机输出动力时，其传动轴需要与工具盘中一个扳手同轴，以输出稳定转矩；将扳手按压出工具盘的动力源为推拉电磁阀，推拉电磁阀以其电磁隔空控制传动轴轴向伸缩，传动轴与工具驱动电机的电机轴滑动连接，并且径向固定，使得电机轴的转矩能传递给传动轴，传动轴经推拉电磁阀伸出，传动轴深入柱状通孔将扳手按出，由于按出扳手时，柱状通孔内复位弹簧被压缩，且产生反作用力，传动轴和扳手之间会形成一个接触的按压力，传动轴旋转时会带动扳手旋转，达到动力的输出。