CN109434543B - 一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，包括底座，所述底座底端各顶角处均开设有收纳槽，所述收纳槽内部安装有第一气压杆，所述第一气压杆底端安装有万向轮，所述底座各边部内部均安装有配重组件，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过开设收纳槽，并在收纳槽内部安装有第一气压杆和万向轮，便于对整个机械手进行移动，提高了机械手的适用性，同时，可以通过第一气压杆将万向轮收入收纳槽中，配合配重组件，一方面，可以有效地降低机械手在抓取工件的过程中的重心，另一方面，可以通过抽拉把手和滑块将配重盒从底座内部抽出，增加底座的面积，使得机械手在抓取工件的过程更加的稳定。

Description

一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，具体为一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手。
背景技术
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，在数控加工中，需要利用多角度的机械手来对工件进行抓取，但是，用来抓取工件的机械手存在以下缺点：无法对机械手进行移动，使得机械手只能够固定安装在数控机床外侧，用于对特定数控机床中的工件进行抓取，使得每一台数控机床都需要固定安装有机械手，并且，在对工件进行抓取时，如果工件的质量较大，会导致机械手的重心不稳，容易导致机械手发生倾倒现象，导致机械手损坏，所以，人们急需一种新型数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，可以有效解决上述背景技术中提出的无法对机械手进行移动，使得机械手只能够固定安装在数控机床外侧，用于对特定数控机床中的工件进行抓取，使得每一台数控机床都需要固定安装有机械手，并且，在对工件进行抓取时，如果工件的质量较大，会导致机械手的重心不稳，容易导致机械手发生倾倒现象，导致机械手损坏的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，包括底座，所述底座底端各顶角处均开设有收纳槽，所述收纳槽内部通过固定螺丝固定安装有第一气压杆，所述第一气压杆底端通过固定螺丝固定安装有万向轮；
所述底座各边部内部均安装有配重组件，所述配重组件包括配重盒、滑块、抽拉把手、配重槽、配重块和提拉绳；
所述底座与配重盒之间通过滑块滑动卡合连接，所述配重盒一端中部通过固定螺丝固定安装有抽拉把手，所述配重盒内部等距离开设有配重槽，所述配重槽内部填充有配重块。
优选的，所述配重块顶端嵌入安装有提拉绳，所述抽拉把手和提拉绳外侧均包覆有橡胶海绵套。
优选的，所述配重盒一端两侧均安装有支撑组件，所述支撑组件包括固定支撑套、支撑杆、挤压盘、支撑底板、挤压弹簧和限位块；
所述配重盒与固定支撑套之间通过固定螺丝固定连接，所述固定支撑套内部贯穿安装有支撑杆，所述支撑杆中部通过焊接安装有挤压盘，所述支撑杆底端通过焊接安装有支撑底板，所述固定支撑套内部安装有挤压弹簧，所述支撑杆顶端通过焊接安装有限位块。
优选的，所述挤压弹簧位于挤压盘上方，所述挤压弹簧的直径小于挤压盘的直径。
优选的，所述底座上方通过安装盘固定安装有第二气压杆，所述第二气压杆顶端通过焊接安装有旋转座，所述旋转座底端一端通过固定螺丝固定安装有驱动电机，所述驱动电机一端安装有主动齿轮，所述主动齿轮一侧安装有从动齿轮，所述从动齿轮顶端中部通过焊接安装有支撑柱。
优选的，所述主动齿轮与从动齿轮之间通过啮合连接，所述主动齿轮和从动齿轮表面均涂抹有防腐蚀涂层。
优选的，所述旋转座上方安装有润滑组件，所述润滑组件包括润滑油箱、进油口、出油口、电磁阀、输油管道和喷油嘴；
所述旋转座与润滑油箱之间通过固定螺丝固定连接，所述润滑油箱顶端一侧开设有进油口，所述润滑油箱底端一侧开设有出油口，所述出油口下方安装有电磁阀，所述电磁阀底端安装有输油管道，所述输油管道底端等距离安装有喷油嘴。
优选的，所述润滑油箱中部贯穿开设有凹槽，所述支撑柱底端位于凹槽内部。
优选的，所述出油口与电磁阀之间和电磁阀与输油管道之间均嵌入安装有密封橡胶圈。
优选的，所述支撑柱顶端通过第一转轴转动安装有第一机械臂，所述第一机械臂一端通过第二转轴转动安装有第二机械臂，所述第二机械臂一端外侧通过焊接安装有收纳盒，所述收纳盒内部开设有收纳腔室，所述收纳腔室内部通过胶水固定粘接有弹性防尘布袋，所述弹性防尘布袋一端内部嵌入安装有弹性绳，所述第二机械臂一端通过第三转轴转动安装有抓取爪，所述抓取爪内部顶端通过焊接安装有电磁铁，所述驱动电机、电磁阀和电磁铁的输入端均与电源的输出端电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：
1、设置有配重组件，一方面，通过配重组件的重量，可以有效地降低机械手在抓取工件的过程中的重心，另一方面，可以通过抽拉把手和滑块将配重盒从底座内部抽出，增加底座的面积，使得机械手在抓取工件的过程更加的稳定，不会由于抓取工件质量过大，导致机械手出现倾倒现象，通过提拉绳，便于对配重块进行安装和拆卸。
2、设置有支撑组件，通过挤压弹簧下压挤压盘，通过挤压盘带动支撑杆下滑，使得支撑底板着地，对配重盒进行支撑，可以使得整个底座在对机械手进行支撑的过程中更加的稳定和牢固，不会由于重心发生偏差而导致出现倾倒现象，同时，可以通过拉动限位块，将挤压杆收入固定支撑套中，减小了机械手在不使用时的占地面积。
3、设置有润滑组件，通过润滑油箱对润滑油进行储存，打开电磁阀，使得润滑油箱内部的润滑油通过输油管道到达喷油嘴处，利用喷油嘴将润滑油喷洒在主动齿轮和从动齿轮的啮合处，一方面，可以对主动齿轮和从动齿轮转动时产生的热量进行散热，另一方面，可以对主动齿轮和从动齿轮之间进行润滑盒防滑，防止主动齿轮和从动齿轮表面生锈腐蚀，有效地保证了机械手在转动抓取工件的过程中更加的顺畅和稳定，同时，可以有效地延长机械手的使用寿命，避免了对机械手频繁的维修。
4、通过弹性防尘布袋，在不使用机械手时，可以对抓取爪进行防尘，防止空气中的灰尘在抓取爪表面堆积，保证了抓取爪表面的洁净程度，通过收纳盒和收纳腔室，可以在使用机械手时对弹性防尘布袋进行收纳，避免对抓取爪的工作造成影响。
5、通过开设收纳槽，并在收纳槽内部安装有第一气压杆和万向轮，便于对整个机械手进行移动，提高了机械手的适用性，同时，当需要使用机械手时，可以通过第一气压杆将万向轮收入收纳槽中，使得机械手在使用时更加的稳定，通过电磁铁，在利用抓取爪抓取工件时，可以通过电磁铁对工件进行二次固定，避免抓取爪在抓取工件时，出现工件掉落损坏的现象。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明万向轮的安装结构示意图；
图3是本发明配重组件的安装结构示意图；
图4是本发明支撑组件的结构示意图；
图5是本发明支撑柱的旋转结构示意图；
图6是本发明润滑组件的结构示意图；
图7是本发明弹性防尘布袋的安装结构示意图；
图8是本发明抓取爪的安装结构示意图；
图中标号：1、底座；2、收纳槽；3、第一气压杆；4、万向轮；
5、配重组件；501、配重盒；502、滑块；503、抽拉把手；504、配重槽；505、配重块；506、提拉绳；
6、支撑组件；601、固定支撑套；602、支撑杆；603、挤压盘；604、支撑底板；605、挤压弹簧；606、限位块；
7、第二气压杆；8、安装盘；9、旋转座；10、驱动电机；11、主动齿轮；12、从动齿轮；13、支撑柱；
14、润滑组件；1401、润滑油箱；1402、进油口；1403、出油口；1404、电磁阀；1405、输油管道；1406、喷油嘴；
15、第一机械臂；16、第一转轴；17、第二机械臂；18、第二转轴；19、收纳盒；20、收纳腔室；21、弹性防尘布袋；22、弹性绳；23、第三转轴；24、抓取爪；25、电磁铁。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-8所示，本发明提供一种技术方案，一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，包括底座1，底座1底端各顶角处均开设有收纳槽2，收纳槽2内部通过固定螺丝固定安装有第一气压杆3，第一气压杆3底端通过固定螺丝固定安装有万向轮4；
底座1各边部内部均安装有配重组件5，配重组件5包括配重盒501、滑块502、抽拉把手503、配重槽504、配重块505和提拉绳506；
底座1与配重盒501之间通过滑块502滑动卡合连接，配重盒501一端中部通过固定螺丝固定安装有抽拉把手503，配重盒501内部等距离开设有配重槽504，配重槽504内部填充有配重块505，为了便于对配重块505进行安装和拆卸，同时，使得在对配重块505进行安装和拆卸的过程中更加的舒适，配重块505顶端嵌入安装有提拉绳506，抽拉把手503和提拉绳506外侧均包覆有橡胶海绵套。
为了可以对配重组件5进行支撑，同时，使得整个机械手在抓取工件的过程中更加的稳定，配重盒501一端两侧均安装有支撑组件6，支撑组件6包括固定支撑套601、支撑杆602、挤压盘603、支撑底板604、挤压弹簧605和限位块606；
配重盒501与固定支撑套601之间通过固定螺丝固定连接，固定支撑套601内部贯穿安装有支撑杆602，支撑杆602中部通过焊接安装有挤压盘603，支撑杆602底端通过焊接安装有支撑底板604，固定支撑套601内部安装有挤压弹簧605，为了可以通过挤压弹簧605下压挤压盘603，对支撑底板604进行挤压，使得支撑底板604着地，对配重组件5进行支撑，挤压弹簧605位于挤压盘603上方，挤压弹簧605的直径小于挤压盘603的直径，支撑杆602顶端通过焊接安装有限位块606。
底座1上方通过安装盘8固定安装有第二气压杆7，第二气压杆7顶端通过焊接安装有旋转座9，旋转座9底端一端通过固定螺丝固定安装有驱动电机10，驱动电机10的型号为6IK180RGU-CFM，驱动电机10一端安装有主动齿轮11，主动齿轮11一侧安装有从动齿轮12，从动齿轮12顶端中部通过焊接安装有支撑柱13，为了使得主动齿轮11的转动可以带动从动齿轮12转动，进而带动支撑柱13转动，实现机械手的旋转功能，同时，延长主动齿轮11和从动齿轮12的使用寿命，主动齿轮11与从动齿轮12之间通过啮合连接，主动齿轮11和从动齿轮12表面均涂抹有防腐蚀涂层。
为了可以对主动齿轮11和从动齿轮12的啮合处进行润滑，使得机械手在旋转的过程中更加的顺畅，不会由于齿轮件生锈而导致机械手转动过程中出现卡顿现象，旋转座9上方安装有润滑组件14，润滑组件14包括润滑油箱1401、进油口1402、出油口1403、电磁阀1404、输油管道1405和喷油嘴1406；
旋转座9与润滑油箱1401之间通过固定螺丝固定连接，为了给旋转座9内部润滑的同时，不影响支撑柱13的正常旋转，润滑油箱1401中部贯穿开设有凹槽，支撑柱13底端位于凹槽内部，润滑油箱1401顶端一侧开设有进油口1402，润滑油箱1401底端一侧开设有出油口1403，出油口1403下方安装有电磁阀1404，电磁阀1404的型号为2W32，电磁阀1404底端安装有输油管道1405，为了避免出油口1403与电磁阀1404之间和电磁阀1404与输油管道1405之间出现润滑油泄露的现象，出油口1403与电磁阀1404之间和电磁阀1404与输油管道1405之间均嵌入安装有密封橡胶圈，输油管道1405底端等距离安装有喷油嘴1406。
支撑柱13顶端通过第一转轴16转动安装有第一机械臂15，第一机械臂15一端通过第二转轴18转动安装有第二机械臂17，第二机械臂17一端外侧通过焊接安装有收纳盒19，收纳盒19内部开设有收纳腔室20，收纳腔室20内部通过胶水固定粘接有弹性防尘布袋21，弹性防尘布袋21一端内部嵌入安装有弹性绳22，第二机械臂17一端通过第三转轴23转动安装有抓取爪24，抓取爪24内部顶端通过焊接安装有电磁铁25，电磁铁25的型号为CNMYE1-P80，驱动电机10、电磁阀1404和电磁铁25的输入端均与电源的输出端电性连接。
本发明的工作原理及使用流程：在使用一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手的过程中，首先，当需要对机械手进行移动时，伸长第一气压杆3，使得万向轮4着地，通过万向轮4可以对整个机械手进行移动，当需要使用机械手对数控机床内部的工件进行抓取时，通过万向轮4将机械手移动至数控机床一旁，然后收缩第一气压杆3，将万向轮4收入收纳槽2中，使得底座1底端着地，同时，通过抽拉把手503将配重盒501从底座1内部抽出，在将配重盒501抽出的过程中，挤压弹簧605下压挤压盘603，通过挤压盘603带动支撑杆602下滑，使得支撑底板604着地，对配重盒501进行支撑，当配重盒501支撑完毕之后，通过提拉绳506将配重块505安装在配重槽504中，通过配重块505对整个底座1进行增重，可以有效地降低整个机械手的重心，并且，增大了底座1的支撑面积，可以使得机械手在使用的过程中更加的稳定，不会出现倾倒现象；
当需要使用机械手时，可以通过伸长和收缩第二气压杆7对机械手的高度进行调节，使得机械手可以根据数控机床的高度进行调节，当需要机械手旋转时，通过控制器控制驱动电机10打开，通过驱动电机10带动主动齿轮11转动，通过主动齿轮11带动从动齿轮12转动，通过从动齿轮12带动支撑柱13转动，可以使得整个机械手转动，并且，通过第一转轴16对支撑柱13和第一机械臂15进行连接和控制，通过第二转轴18对第一机械臂15和第二机械臂17进行连接和控制，通过第三转轴23对第二机械臂17和抓取爪24进行连接和控制，可以实现机械手的多角度抓取，提高了机械手抓取工件的适用性；
当长时间使用机械手对工件进行抓取时，由于主动齿轮11和从动齿轮12的长时间使用和转动，主动齿轮11和从动齿轮12啮合处不仅仅会产生较多的热量，而且，还会出现腐蚀和生锈现象，影响机械手的正常旋转和使用，此时，通过进油口1402向润滑油箱1401内部加入润滑油，当需要对旋转座9内部的齿轮进行散热和润滑时，接通电磁阀1404，润滑油箱1401内部的润滑油会通过电磁阀1404到达输油管道1405内部，并通过喷油嘴1406将润滑油喷洒在主动齿轮11和从动齿轮12的啮合处，对主动齿轮11和从动齿轮12进行散热，同时，对主动齿轮11和从动齿轮12进行润滑；
当需要利用抓取爪24对工件进行抓取时，接通电磁铁25的开关，并控制抓取爪24并拢，通过抓取爪24和电磁铁25对工件进行双重固定，避免抓取爪24在抓取工件的工程由于抓取不牢固导致工件滑落而损坏；
当不使用机械手时，将弹性防尘布袋21从收纳盒19内部取出，并通过弹性绳22将弹性防尘布袋21套接在抓取爪24外侧，对抓取爪24进行防尘处理，避免空气中的灰尘在抓取爪24表面堆积，影响抓取爪24的下次使用，保证了抓取爪24表面的洁净程度，然后通过抽拉把手503推动配重盒501，将配重盒501收入底座1内部，此时，支撑组件6无法进入底座1内部，向上拉动限位块606，使得挤压盘603对挤压弹簧605向上挤压，使得支撑杆602收入固定支撑套601内部，然后再推动配重盒501，即可将支撑组件6也收入底座1内部，降低了机械手在不使用时的占地面积。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)底端各顶角处均开设有收纳槽(2)，所述收纳槽(2)内部通过固定螺丝固定安装有第一气压杆(3)，所述第一气压杆(3)底端通过固定螺丝固定安装有万向轮(4)；
所述底座(1)各边部内部均安装有配重组件(5)，所述配重组件(5)包括配重盒(501)、滑块(502)、抽拉把手(503)、配重槽(504)、配重块(505)和提拉绳(506)；
所述底座(1)与配重盒(501)之间通过滑块(502)滑动卡合连接，所述配重盒(501)一端中部通过固定螺丝固定安装有抽拉把手(503)，所述配重盒(501)内部等距离开设有配重槽(504)，所述配重槽(504)内部填充有配重块(505)；
所述配重盒(501)一端两侧均安装有支撑组件(6)，所述支撑组件(6)包括固定支撑套(601)、支撑杆(602)、挤压盘(603)、支撑底板(604)、挤压弹簧(605)和限位块(606)；
所述配重盒(501)与固定支撑套(601)之间通过固定螺丝固定连接，所述固定支撑套(601)内部贯穿安装有支撑杆(602)，所述支撑杆(602)中部通过焊接安装有挤压盘(603)，所述支撑杆(602)底端通过焊接安装有支撑底板(604)，所述固定支撑套(601)内部安装有挤压弹簧(605)，所述支撑杆(602)顶端通过焊接安装有限位块(606)；
所述底座(1)上方通过安装盘(8)固定安装有第二气压杆(7)，所述第二气压杆(7)顶端通过焊接安装有旋转座(9)，所述旋转座(9)底端一端通过固定螺丝固定安装有驱动电机(10)，所述驱动电机(10)一端安装有主动齿轮(11)，所述主动齿轮(11)一侧安装有从动齿轮(12)，所述从动齿轮(12)顶端中部通过焊接安装有支撑柱(13)；
所述支撑柱(13)顶端通过第一转轴(16)转动安装有第一机械臂(15)，所述第一机械臂(15)一端通过第二转轴(18)转动安装有第二机械臂(17)，所述第二机械臂(17)一端外侧通过焊接安装有收纳盒(19)，所述收纳盒(19)内部开设有收纳腔室(20)，所述收纳腔室(20)内部通过胶水固定粘接有弹性防尘布袋(21)，所述弹性防尘布袋(21)一端内部嵌入安装有弹性绳(22)，所述第二机械臂(17)一端通过第三转轴(23)转动安装有抓取爪(24)，所述抓取爪(24)内部顶端通过焊接安装有电磁铁(25)。
2.根据权利要求1所述的一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，其特征在于：所述配重块(505)顶端嵌入安装有提拉绳(506)，所述抽拉把手(503)和提拉绳(506)外侧均包覆有橡胶海绵套。
3.根据权利要求1所述的一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，其特征在于：所述挤压弹簧(605)位于挤压盘(603)上方，所述挤压弹簧(605)的直径小于挤压盘(603)的直径。
4.根据权利要求1所述的一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，其特征在于：所述主动齿轮(11)与从动齿轮(12)之间通过啮合连接，所述主动齿轮(11)和从动齿轮(12)表面均涂抹有防腐蚀涂层。
5.根据权利要求1所述的一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，其特征在于：所述旋转座(9)上方安装有润滑组件(14)，所述润滑组件(14)包括润滑油箱(1401)、进油口(1402)、出油口(1403)、电磁阀(1404)、输油管道(1405)和喷油嘴(1406)；
所述旋转座(9)与润滑油箱(1401)之间通过固定螺丝固定连接，所述润滑油箱(1401)顶端一侧开设有进油口(1402)，所述润滑油箱(1401)底端一侧开设有出油口(1403)，所述出油口(1403)下方安装有电磁阀(1404)，所述电磁阀(1404)底端安装有输油管道(1405)，所述输油管道(1405)底端等距离安装有喷油嘴(1406)。
6.根据权利要求5所述的一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，其特征在于：所述润滑油箱(1401)中部贯穿开设有凹槽，所述支撑柱(13)底端位于凹槽内部。
7.根据权利要求5所述的一种数控加工中心专用抓取工件的多角度机械手，其特征在于：所述出油口(1403)与电磁阀(1404)之间和电磁阀(1404)与输油管道(1405)之间均嵌入安装有密封橡胶圈，所述驱动电机(10)、电磁阀(1404)和电磁铁(25)的输入端均与电源的输出端电性连接。
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