CN108818097A - 一种机械手装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械手装置，包括竖直设置的主固定板，其上通过过渡连接板安装有下固定板，下固定板上安装有中间固定板，中间固定板两端设置有卡刀爪，卡刀爪活动套设有滚针轴承，滚针轴承底部设置于下固定板上，卡刀爪上方设置有上固定板；中间固定板前端开设有导向槽，导向槽上滑动设置有滑动定位块，滑动定位块连接有平推机构，平推机构两端分别设置有薄型气缸，薄型气缸设置于连接板上，连接板上安装有夹紧机构，夹紧机构用于控制所述卡刀爪绕所述滚针轴承转动；卡刀爪前端设置有夹持部。本发明的提供的机械手装置，使机械手既具有持刀和锁刀功能，又具有将刀具平推退出卡刀爪持刀位置的功能。

Description

一种机械手装置

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，特别是涉及一种机械手装置。

背景技术

用于程序控制铣床和加工中心的机械手主要应用与数控机床的刀库上，实现向矩阵式刀库或链式刀库与机床主轴端之间进行存刀与取刀功能。由于该类刀库均为刀具横置式或倒置式，故应用于该类刀库的机械手仅具有夹持刀具和锁紧刀具的功能，而不具有将刀具向刀座中存放过程中的平推存放功能。

刀具正置(刀柄垂直向上式)刀库具有结构紧凑的优点，可以实现链式或矩阵式使用。这种刀库要求向垂直放置刀具的刀库存放刀具的机械手具有持刀和锁刀功能，同时又具有当机械手移出刀库刀座时，将刀具保持在到刀座位置的平推功能，目前市场上的机械手显然限制了该类刀具垂直放置的刀库的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械手装置，以解决上述现有技术存在的问题，使机械手既具有持刀和锁刀功能，又具有将刀具平推退出卡刀爪持刀位置的功能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种机械手装置，可选的，包括竖直设置的主固定板，所述主固定板上通过过渡连接板安装有水平设置的下固定板，所述下固定板上安装有中间固定板，所述中间固定板两端对称设置有卡刀爪，所述卡刀爪活动套设有滚针轴承，所述滚针轴承底部设置于所述下固定板上，所述卡刀爪上方设置有上固定板；所述中间固定板前端开设有导向槽，所述导向槽上滑动设置有滑动定位块，所述滑动定位块连接有平推机构，所述平推机构两端分别设置有薄型气缸，所述薄型气缸设置于连接板上，所述连接板上安装有夹紧机构，所述夹紧机构用于控制所述卡刀爪绕所述滚针轴承转动；所述卡刀爪前端设置有夹持部。

可选的，所述平推机构包括位于所述滑动定位块底部的连接块，所述连接块上水平穿设有轴，所述轴两端分别通过连接轴套与所述薄型气缸连接；所述连接轴套外侧通过轴用挡圈与所述轴固定连接。

可选的，所述夹紧机构包括位于所述连接板底部的气缸，所述连接板上套设有法兰套，所述法兰套内穿设有锁紧定位轴，所述锁紧定位轴底部与所述气缸连接，所述锁紧定位轴上部设置有周向的环形凸起，所述环形凸起上表面为平滑的弧形结构；所述环形凸起穿过所述下固定板后与位于所述过渡连接板上的卡刀爪控制机构连接。

可选的，所述卡刀爪控制机构位于所述过渡连接板远离所述主固定板的一端；所述卡刀爪控制机构中间开孔，开孔处的两侧壁上分别穿设有对称的第一圆柱销，所述第一圆柱销上安装有球端锁紧螺纹支柱，所述球端锁紧螺纹支柱通过螺栓与所述卡刀爪的后端内壁连接；所述锁紧定位轴的环形凸起位于所述卡刀爪控制机构的开孔内，所述锁紧定位轴的环形凸起与所述第一圆柱销之间设置有钢球；所述卡刀爪控制机构前端安装有平行于所述第一圆柱销的复位弹簧，所述复位弹簧位于所述卡刀爪控制机构与所述卡刀爪之间。

可选的，所述卡刀爪为长条状结构，前端设置有夹持部，所述夹持部内侧开设有内凹的圆弧；所述卡刀爪中间套设于所述滚针轴承上，所述卡刀爪后端内侧开设有两个圆形孔，两个圆形孔分别与复位弹簧和第一圆柱销连接。

可选的，所述上固定板上设置有盖板，所述卡刀爪控制机构通过穿设于所述上固定板的螺钉与所述盖板固定连接。

可选的，所述上固定板前端开设有内凹的半圆形槽，所述半圆形槽中间开设有内凹的矩形槽；所述半圆形槽两侧的上固定板处开设有下凹的平台，所述下凹的平台上通过平头螺钉固定安装有松板块。

可选的，所述气缸和所述薄型气缸外侧均设置有气动快接插头。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的机械手装置操作方便，控制精确，兼具锁紧刀具和平推存放刀具功能。可广泛应用于刀具正置(刀柄垂直向上式)链式或矩阵式刀库存放和拾取刀具，解决了该类刀库换刀的限制，具有体积小，结构紧凑等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例兼具锁刀和平推刀具功能的机械手装置的示意图；

图2是图1所示实施例的主视图；

图3是图2所示实施例中A-A向的剖视图；

图4是图2所示实施例中B-B向的剖视图；

图5是图1所示实施例兼具锁刀和平推刀具功能的机械手装置的结构爆炸示意图；

附图标记说明：1、钢球；2、第一圆柱销；3、球端锁紧螺纹支柱；4、螺母；5、第二圆柱销；6、滚针轴承；7、卡刀爪；8、销；9、螺栓；10、薄型气缸；11、气动快插接头；12、滑动定位块；13、轴用挡圈；14、连接轴套；15、连接板；16、气缸；17、连接块；18、轴；19、法兰套；20、锁紧定位轴；21、下固定板；22、中间固定板；23、主固定板；24、过渡连接板；25、复位弹簧；26、上固定板；27、盖板；28、平头螺钉；29、松板块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种机械手装置，以解决上述现有技术存在的问题，使机械手既具有持刀和锁刀功能，又具有将刀具平推退出卡刀爪持刀位置的功能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种机械手装置，如图1-图5所示，包括竖直设置的主固定板23，主固定板23上通过过渡连接板24安装有水平设置的下固定板21，下固定板21上通过销8安装有中间固定板22，中间固定板22两端对称设置有卡刀爪7，卡刀爪7活动套设有滚针轴承6，滚针轴承6底部设置于下固定板21上，卡刀爪7上方设置有上固定板26；中间固定板22前端开设有导向槽，导向槽上滑动设置有滑动定位块12，滑动定位块12连接有平推机构，平推机构两端分别设置有薄型气缸10，薄型气缸10设置于连接板15上，连接板15上安装有夹紧机构，夹紧机构用于控制卡刀爪7绕滚针轴承6转动；滚针轴承6通过第二圆柱销5与卡刀爪7中部连接，卡刀爪7前端设置有夹持部。平推机构包括位于滑动定位块12底部的连接块17，连接块17上水平穿设有轴，轴两端分别通过连接轴套14与薄型气缸10连接；连接轴套14外侧通过轴18与轴固定连接。夹紧机构包括位于连接板15底部的气缸16，连接板15上套设有法兰套19，法兰套19内穿设有锁紧定位轴20，锁紧定位轴20底部与气缸16连接，锁紧定位轴20上部设置有周向的环形凸起，环形凸起上表面为平滑的弧形结构；环形凸起穿过下固定板21后与位于过渡连接板24上的卡刀爪7控制机构连接。

进一步优选的，卡刀爪7控制机构位于过渡连接板24远离主固定板23的一端；卡刀爪7控制机构中间开孔，开孔处的两侧壁上分别穿设有对称的第一圆柱销2，第一圆柱销2上安装有球端锁紧螺纹支柱3，球端锁紧螺纹支柱3末端设置有螺母4；球端锁紧螺纹支柱3通过螺栓9与卡刀爪7的后端内壁连接；锁紧定位轴20的环形凸起位于卡刀爪7控制机构的开孔内，锁紧定位轴20的环形凸起与第一圆柱销2之间设置有钢球1；卡刀爪7控制机构前端安装有平行于第一圆柱销2的复位弹簧25，复位弹簧25位于卡刀爪7控制机构与卡刀爪7之间。卡刀爪7为长条状结构，前端设置有夹持部，夹持部内侧开设有内凹的圆弧；卡刀爪7中间套设于滚针轴承6上，卡刀爪7后端内侧开设有两个圆形孔，两个圆形孔分别与复位弹簧25和第一圆柱销2连接。上固定板26上设置有盖板27，卡刀爪7控制机构通过穿设于上固定板26的螺钉与盖板27固定连接。上固定板26前端开设有内凹的半圆形槽，半圆形槽中间开设有内凹的矩形槽；半圆形槽两侧的上固定板26处开设有下凹的平台，下凹的平台上通过平头螺钉28固定安装有松板块29。气缸16和所述薄型气缸10外侧均设置有气动快接插头11。

本发明各个构件之间均通过螺栓9连接。本发明的机械手装置使用时，气缸16运行，带动锁紧定位轴20上行，锁紧定位轴20上的周向凸起跟随上行，并挤压钢球1分别向两侧运动，从而钢球1挤压第一圆柱销2向两侧水平运动，进而带动卡刀爪7沿滚针轴承6转动，夹持部夹取刀具，此时复位弹簧25拉伸；当安放刀具时气缸16带动锁紧定位轴20下行，周向凸起下行，对钢球1的挤压力消失，此时在复位弹簧25收缩力的作用下，卡刀爪7反向转动，夹持部松开刀具；同时，薄型气缸10运行，推动轴向前运动，进而通过连接块17带动滑动定位块12向前运动，将刀具平行推出，操作方便，控制精确，兼具锁紧刀具和平推存放刀具功能。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种机械手装置，其特征在于：包括竖直设置的主固定板，所述主固定板上通过过渡连接板安装有水平设置的下固定板，所述下固定板上安装有中间固定板，所述中间固定板两端对称设置有卡刀爪，所述卡刀爪活动套设有滚针轴承，所述滚针轴承底部设置于所述下固定板上，所述卡刀爪上方设置有上固定板；所述中间固定板前端开设有导向槽，所述导向槽上滑动设置有滑动定位块，所述滑动定位块连接有平推机构，所述平推机构两端分别设置有薄型气缸，所述薄型气缸设置于连接板上，所述连接板上安装有夹紧机构，所述夹紧机构用于控制所述卡刀爪绕所述滚针轴承转动；所述卡刀爪前端设置有夹持部。

2.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征在于：所述平推机构包括位于所述滑动定位块底部的连接块，所述连接块上水平穿设有轴，所述轴两端分别通过连接轴套与所述薄型气缸连接；所述连接轴套外侧通过轴用挡圈与所述轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的机械手装置，其特征在于：所述夹紧机构包括位于所述连接板底部的气缸，所述连接板上套设有法兰套，所述法兰套内穿设有锁紧定位轴，所述锁紧定位轴底部与所述气缸连接，所述锁紧定位轴上部设置有周向的环形凸起，所述环形凸起上表面为平滑的弧形结构；所述环形凸起穿过所述下固定板后与位于所述过渡连接板上的卡刀爪控制机构连接。

4.根据权利要求3所述的机械手装置，其特征在于：所述卡刀爪控制机构位于所述过渡连接板远离所述主固定板的一端；所述卡刀爪控制机构中间开孔，开孔处的两侧壁上分别穿设有对称的第一圆柱销，所述第一圆柱销上安装有球端锁紧螺纹支柱，所述球端锁紧螺纹支柱通过螺栓与所述卡刀爪的后端内壁连接；所述锁紧定位轴的环形凸起位于所述卡刀爪控制机构的开孔内，所述锁紧定位轴的环形凸起与所述第一圆柱销之间设置有钢球；所述卡刀爪控制机构前端安装有平行于所述第一圆柱销的复位弹簧，所述复位弹簧位于所述卡刀爪控制机构与所述卡刀爪之间。

5.根据权利要求4所述的机械手装置，其特征在于：所述卡刀爪为长条状结构，前端设置有夹持部，所述夹持部内侧开设有内凹的圆弧；所述卡刀爪中间套设于所述滚针轴承上，所述卡刀爪后端内侧开设有两个圆形孔，两个圆形孔分别与复位弹簧和第一圆柱销连接。

6.根据权利要求5所述的机械手装置，其特征在于：所述上固定板上设置有盖板，所述卡刀爪控制机构通过穿设于所述上固定板的螺钉与所述盖板固定连接。

7.根据权利要求6所述的机械手装置，其特征在于：所述上固定板前端开设有内凹的半圆形槽，所述半圆形槽中间开设有内凹的矩形槽；所述半圆形槽两侧的上固定板处开设有下凹的平台，所述下凹的平台上通过平头螺钉固定安装有松板块。

8.根据权利要求7所述的机械手装置，其特征在于：所述气缸和所述薄型气缸外侧均设置有气动快接插头。