CN213971270U - 一种桁架机械手的手爪组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种桁架机械手的手爪组件，属于机床技术领域。它解决了现有的桁架机械手在车床下料后到联机的滚齿机中无法完成上料等问题。本桁架机械手的手爪组件，包括第一手爪、第二手爪、第一旋转气缸、第二旋转气缸、连接体和安装体，连接体上设有相交45°的第一连接面和第二连接面，第一旋转气缸的旋转轴固连在第一连接面上，第二旋转气缸的缸体固连在第二连接面上，安装体上设置有首尾依次相连的第一安装面、第二安装面和第三安装面，第二旋转气缸的旋转轴固连在第三安装面上，第一手爪固定连接在第一安装面上，第二手爪固定连接在第二安装面上。安装有本手爪组件的桁架机械手能够在车床下料后到联机的滚齿机中完成上料。

Description

一种桁架机械手的手爪组件

技术领域

本实用新型属于机床技术领域，涉及一种桁架机械手的手爪组件。

背景技术

机床是对工件进行加工的设备。普通机床在加工时都是通过人工进行上下料和机床之间的搬运，为了降低劳动强度和提高加工效率，通过在机床之间设置桁架机械手或者关节机器人来实现自动上下料和机床之间的自动搬运。采用桁架机械手进行操作时，各个机床布局为直线排布；利用关节机器人进行操作时，各个机床布局类似棋盘的方正型布局。桁架机械手包括左右水平设置的桁架，桁架上设置左右移动机构，左右移动机构上设置有上下移动机构，上下移动机构的竖梁上安装前后移动机构，前后移动机构的前后横板上固定有手爪，通过左右移动机构、上下移动机构和前后移动机构实现手爪的左右水平移动、上下升降和前后水平移动。

对齿轮轴进行加工时，先在车床上对齿轮轴进行车削，然后在滚齿机上对齿轮轴上的齿部进行滚齿加工。为了实现齿轮轴的自动化加工，将车床和滚齿机联机并通过桁架机械手对工件进行运输和上下料。车床和滚齿机进行联机时，车床与滚齿机左右直线排布，一般车床位于滚齿机的左侧，桁架架设在车床和滚齿机的上方。在车床的结构中，主轴在左右方向上水平设置，如专利文献[专利申请号:CN03228987.1]公开的车床，主轴位于车床的左端上；在滚齿机的结构中，主轴竖直朝上的固定在床身上，主轴的左侧设置有滚齿刀，主轴的右侧设置有支撑架，支撑架的上端设置有位于主轴上方的夹持座，如专利文献[专利申请号：CN96217632.X]公开的滚齿机，工件安装在主轴与夹持座之间处于竖直状态。

车床下料时，手爪移动到车床上方，然后手爪下降并抓取车床中处于水平位置的齿轮轴，接着手爪上升并离开车床，然后手爪带着齿轮轴移动到滚齿机处，此时受到滚齿机结构的限制，手爪位于滚齿机夹持座的前方，手爪无法将水平状态的齿轮轴放置到滚齿机主轴与夹持座之间，导致无法完成齿轮轴在滚齿机中的上料操作。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种桁架机械手的手爪组件，解决了现有的桁架机械手在车床下料后到联机的滚齿机中无法完成上料的技术问题。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种桁架机械手的手爪组件，包括第一手爪，其特征在于，还包括第二手爪、第一旋转气缸、第二旋转气缸、连接体和安装体，所述连接体上设置有第一连接面和第二连接面，所述第一连接面与第二连接面之间的夹角为45°，所述第一旋转气缸的旋转轴固定连接在第一连接面上并与第一连接面垂直，所述第二旋转气缸的缸体固定连接在第二连接面上且第二旋转气缸的旋转轴与第二连接面垂直，所述安装体上设置有首尾依次相连的第一安装面、第二安装面和第三安装面，所述第一安装面与第二安装面垂直，所述第二安装面与第三安装面之间的夹角为45°，所述第二旋转气缸的旋转轴固定连接在第三安装面上并与第三安装面垂直，所述第一手爪固定连接在第一安装面上，且第一手爪的轴线与第一安装面垂直，所述第二手爪固定连接在第二安装面上，且第二手爪的轴线与第二安装面垂直。

将本手爪组件的第一旋转气缸固定连接在桁架机械手的前后横板上，并使第一旋转气缸的旋转轴竖直向下。在车床处上下料时，手爪组件下降进入到车床内，第一手爪朝向下，第二手爪向左朝向车床主轴并夹持有处于竖直状态的待车削齿轮轴，然后第一手爪将已车削待滚齿齿轮轴抓住，接着车床主轴上的夹具将已车削待滚齿齿轮轴放开，此时已车削待滚齿齿轮轴处于水平状态；然后第二旋转气缸转动180°，根据第二旋转气缸和安装体的几何关系可知，此时第一手爪与第二手爪的位置交换，已车削待滚齿齿轮轴位于竖直状态且位于第二手爪的左侧，待车削齿轮轴处于水平状态，接着车床主轴夹具将待车削齿轮轴夹紧，第二手爪将待车削齿轮轴放开。然后手爪组件上升离开车床完成在车床处的上下料，并向滚齿机移动去完成在滚齿机处的上下料。手爪组件到达滚齿机上方后下降，手爪组件位于滚齿机主轴的前方，第二旋转气缸反向转动180°，使第一手爪和第二手爪的位置交换，第一手爪上的已车削待滚齿齿轮轴重新变成水平状态，第二手爪朝左，然后第一旋转气缸向后转动90°，根据第一旋转气缸、连接体、第二旋转气缸和安装体的几何关系可知，第一旋转气缸转动带动第二手爪向后转动90°，此时第二手爪朝后；然后前后移动机构向后驱动手爪组件，第二手爪进入到滚齿机主轴与夹持座之间并将已滚齿齿轮轴夹住，然后夹持座将已滚齿齿轮轴放开；手爪组件向前移出滚齿机主轴与夹持座之间后，第二旋转气缸转动180°，第一手爪和第二手爪的位置再次交换，第一手爪朝后且已车削待滚齿齿轮轴处竖直状态，第二手爪朝下且已滚齿齿轮轴处于水平状态；然后手爪组件向后移入到滚齿机主轴与夹持座之间，夹持座将已车削待滚齿齿轮轴夹紧在主轴上，接着第一手爪将已车削待滚齿齿轮轴放开；手爪组件向前移出滚齿机主轴与夹持座之间后，第一旋转气缸反向转动90°，第一手爪朝左，然后手爪组件移出滚齿机后将第二手爪上的已滚齿齿轮轴放置到放料台上。这样就能够在车床与滚齿机的联机生产线上进行自动上下料。因此安装有本手爪组件的桁架机械手能够在车床下料后到联机的滚齿机中完成上料。

在上述的桁架机械手的手爪组件中，所述第一手爪和第二手爪关于第二旋转气缸的旋转轴中心对称设置。这样不仅第一手爪和第二手爪的结构完全相同，且在第二旋转气缸转动180°时使第一手爪和第二手爪能够实现完全的互换，使上下料时的第一手爪和第二手爪定位准确，便于实现稳定的上下料操作。

在上述的桁架机械手的手爪组件中，所述第二旋转气缸的缸体上固定有限位条，所述安装体上固定连接有能够与限位条分别抵靠的第一限位杆和第二限位杆，当第一限位杆与限位条抵靠时所述第一安装面与第一连接面平行，当第二限位杆与限位条抵靠时所述第二安装面与第一连接面平行。通过限位条、第一限位杆和第二限位杆对第二旋转气缸的旋转角度进行限位，方便上下料过程顺利进行。

在上述的桁架机械手的手爪组件中，所述安装体上固定有第一凸块和第二凸块，所述第一限位杆穿设在第一凸块上，且第一限位杆上位于第一凸块的两侧分别螺纹连接有第一固定螺母，所述第二限位杆穿设在第二凸块上，且第二限位杆上位于第二凸块的两侧分别螺纹连接有第二固定螺母。可以通过转动第一固定螺母对第一限位杆的位置进行微调，通过转动第二固定螺母对第二限位杆的位置进行微调，从而使第一限位杆和第二限位杆对第二旋转气缸的转动角度限位准确，使上下料过程顺利进行。

在上述的桁架机械手的手爪组件中，所述第一旋转气缸的缸体上固定连接有第一定位杆和第二定位杆，所述第一旋转气缸的旋转轴上固定有第一定位块和第二定位块，所述第一定位块能够与第一定位杆抵靠，所述第二定位块能够与第二定位杆抵靠，所述第一旋转气缸转动到使第一定位杆与第一定位块抵靠后再反向转动90°能够使第二定位杆与第二定位块抵靠。通过第一定位杆和第一定位块以及第二定位杆和第二定位块能够对第一旋转气缸的旋转角度进行限位，从而使第一旋转气缸转动准确，使在滚齿机上的上下料顺利进行。

在上述的桁架机械手的手爪组件中，所述第一旋转气缸的缸体上设置有连接凸块，所述第一定位杆和第二定位杆分别螺纹连接在连接凸块上，所述第一定位杆上螺纹连接有第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母抵靠在连接凸块上，所述第二定位杆上螺纹连接有第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母抵靠在连接凸块上。拧松第一锁紧螺母后再转动第一定位杆就能够对第一定位杆的位置进行微调，拧松第二锁紧螺母后再转动第二定位杆就能够对第二定位杆的位置进行微调，从而使第一定位杆和第二定位杆对第一旋转气缸的转动角度限位准确，使上下料过程顺利进行。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

第一手爪、第二手爪、第一旋转气缸、第二旋转气缸、连接体和安装体的有序结合，使得安装有本手爪组件的桁架机械手能够在车床下料后到联机的滚齿机中完成上料。第一限位杆、第二限位杆和限位条的设置使第二旋转气缸转动准确，使上下料过程顺利进行。第一定位杆、第一定位块、第二定位杆和第二定位块的设置使第一旋转气缸转动准确，使上下料过程顺利进行。

附图说明

图1是本手爪组件的正视图；

图2是本手爪组件的立体图一；

图3是本手爪组件的立体图二。

图中，1、第一手爪；2、第二手爪；3、第一旋转气缸；4、第二旋转气缸；5、连接体；5a、第一连接面；5b、第二连接面；6、安装体；6a、第一安装面；6b、第二安装面；6c、第三安装面；6e、第一凸块；6f、第二凸块；7、限位条；8、第一限位杆；9、第二限位杆；10、第一固定螺母；11、第二固定螺母；12、第一定位杆；13、第二定位杆；14、第一定位块；15、第二定位块；16、连接凸块；17、第一锁紧螺母；18、第二锁紧螺母。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图3所示，一种桁架机械手的手爪组件，包括第一手爪1、第二手爪2、第一旋转气缸3、第二旋转气缸4、连接体5和安装体6。连接体5上设置有第一连接面5a和第二连接面5b，第一连接面5a与第二连接面5b之间的夹角为45°。为了减少干涉，第一连接面5a和第二连接面5b相连且两者之间设置有圆弧过渡面一。第一旋转气缸3的旋转轴固定连接在第一连接面5a上并与第一连接面5a垂直，第二旋转气缸4的缸体固定连接在第二连接面5b上且第二旋转气缸4的旋转轴与第二连接面5b垂直。安装体6上设置有首尾依次相连的第一安装面6a、第二安装面6b和第三安装面6c，第一安装面6a与第二安装面6b垂直，第二安装面6b与第三安装面6c之间的夹角为45°，第三安装面6c与第一安装面6a之间的夹角为45°。为了减少干涉，第一安装面6a与第二安装面6b之间、第二安装面6b与第三安装面6c之间、第三安装面6c与第一安装面6a之间均设置有圆弧过渡面二，即第一安装面6a、第二安装面6b和第三安装面6c处于通过圆弧过渡面二间接相连状态。第二旋转气缸4的旋转轴固定连接在第三安装面6c上并与第三安装面6c垂直，第一手爪1固定连接在第一安装面6a上，且第一手爪1的轴线与第一安装面6a垂直，第二手爪2固定连接在第二安装面6b上，且第二手爪2的轴线与第二安装面6b垂直。

第一手爪1和第二手爪2的结构相同，且第一手爪1和第二手爪2关于第二旋转气缸4的旋转轴中心对称设置。第二旋转气缸4的缸体上固定有限位条7，安装体6上固定连接有能够与限位条7分别抵靠的第一限位杆8和第二限位杆9。第二旋转气缸4转动到使第一限位杆8与限位条7抵靠后再反向转动180°能够使第二限位杆9与限位条7抵靠，且当第一限位杆8与限位条7抵靠时第一安装面6a与第一连接面5a平行，当第二限位杆9与限位条7抵靠时第二安装面6b与第一连接面5a平行。安装体6上固定有第一凸块6e和第二凸块6f，第一限位杆8穿设在第一凸块6e上，且第一限位杆8上位于第一凸块6e的两侧分别螺纹连接有第一固定螺母10，两个第一固定螺母10分别抵靠在第一凸块6e上。第二限位杆9穿设在第二凸块6f上，且第二限位杆9上位于第二凸块6f的两侧分别螺纹连接有第二固定螺母11，两个第二固定螺母11分别抵靠在第二凸块6f上。

第一旋转气缸3的缸体上固定连接有第一定位杆12和第二定位杆13，第一旋转气缸3的旋转轴上固定有第一定位块14和第二定位块15，第一定位块14能够与第一定位杆12抵靠，第二定位块15能够与第二定位杆13抵靠，第一旋转气缸3转动到使第一定位杆12与第一定位块14抵靠后再反向转动90°能够使第二定位杆13与第二定位块15抵靠。第一旋转气缸3的缸体上设置有连接凸块16，第一定位杆12和第二定位杆13分别螺纹连接在连接凸块16上。第一定位杆12上螺纹连接有第一锁紧螺母17，第一锁紧螺母17抵靠在连接凸块16上，第二定位杆13上螺纹连接有第二锁紧螺母18，第二锁紧螺母18抵靠在连接凸块16上。第一定位块14上具有与第一定位杆12抵靠的第一抵靠面，第一抵靠面为凸出的圆弧面，第二定位块15上具有与第二定位杆13抵靠的第二抵靠面，第二抵靠面为凸出的圆弧面，这样可以减少干涉，使限位角度准确，从而使上下料顺利进行。

将本手爪组件的第一旋转气缸3固定连接在桁架机械手的前后横板上，并使第一旋转气缸3的旋转轴竖直向下，第一连接面5a处于水平状态。在车床处上下料时，手爪组件下降进入到车床内，第一手爪1朝向下，第二手爪2向左朝向车床主轴并夹持有处于竖直状态的待车削齿轮轴，然后第一手爪1将已车削待滚齿齿轮轴抓住，接着车床主轴上的夹具将已车削待滚齿齿轮轴放开，此时已车削待滚齿齿轮轴处于水平状态；然后第二旋转气缸4转动180°，此时第一手爪1与第二手爪2的位置交换，已车削待滚齿齿轮轴位于竖直状态且位于第二手爪2的左侧，待车削齿轮轴处于水平状态，接着车床主轴夹具将待车削齿轮轴夹紧，第二手爪2将待车削齿轮轴放开。然后手爪组件上升离开车床完成在车床处的上下料，并向滚齿机移动去完成在滚齿机处的上下料。手爪组件到达滚齿机上方后下降，手爪组件位于滚齿机主轴的前方，第二旋转气缸4反向转动180°，使第一手爪1和第二手爪2的位置交换，第一手爪1上的已车削待滚齿齿轮轴重新变成水平状态，第二手爪2朝左，然后第一旋转气缸3向后转动90°，使第二手爪2向后转动90°，此时第二手爪2朝后；然后前后移动机构向后驱动手爪组件，第二手爪2进入到滚齿机主轴与夹持座之间并将已滚齿齿轮轴夹住，然后夹持座将已滚齿齿轮轴放开；手爪组件向前移出滚齿机主轴与夹持座之间后，第二旋转气缸4转动180°，第一手爪1和第二手爪2的位置再次交换，第一手爪1朝后且已车削待滚齿齿轮轴处竖直状态，第二手爪2朝下且已滚齿齿轮轴处于水平状态；然后手爪组件向后移入到滚齿机主轴与夹持座之间，夹持座将已车削待滚齿齿轮轴夹紧在主轴上，接着第一手爪1将已车削待滚齿齿轮轴放开；手爪组件向前移出滚齿机主轴与夹持座之间后，第一旋转气缸3反向转动90°，第一手爪1朝左，然后手爪组件移出滚齿机后将第二手爪2上的已滚齿齿轮轴放置到放料台上。这样就能够在车床与滚齿机的联机生产线上进行自动上下料。因此安装有本手爪组件的桁架机械手能够在车床下料后到联机的滚齿机中完成上料。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种桁架机械手的手爪组件，包括第一手爪(1)，其特征在于，还包括第二手爪(2)、第一旋转气缸(3)、第二旋转气缸(4)、连接体(5)和安装体(6)，所述连接体(5)上设置有第一连接面(5a)和第二连接面(5b)，所述第一连接面(5a)与第二连接面(5b)之间的夹角为45°，所述第一旋转气缸(3)的旋转轴固定连接在第一连接面(5a)上并与第一连接面(5a)垂直，所述第二旋转气缸(4)的缸体固定连接在第二连接面(5b)上且第二旋转气缸(4)的旋转轴与第二连接面(5b)垂直，所述安装体(6)上设置有首尾依次相连的第一安装面(6a)、第二安装面(6b)和第三安装面(6c)，所述第一安装面(6a)与第二安装面(6b)垂直，所述第二安装面(6b)与第三安装面(6c)之间的夹角为45°，所述第二旋转气缸(4)的旋转轴固定连接在第三安装面(6c)上并与第三安装面(6c)垂直，所述第一手爪(1)固定连接在第一安装面(6a)上，且第一手爪(1)的轴线与第一安装面(6a)垂直，所述第二手爪(2)固定连接在第二安装面(6b)上，且第二手爪(2)的轴线与第二安装面(6b)垂直。

2.根据权利要求1所述的桁架机械手的手爪组件，其特征在于，所述第一手爪(1)和第二手爪(2)关于第二旋转气缸(4)的旋转轴中心对称设置。

3.根据权利要求1所述的桁架机械手的手爪组件，其特征在于，所述第二旋转气缸(4)的缸体上固定有限位条(7)，所述安装体(6)上固定连接有能够与限位条(7)分别抵靠的第一限位杆(8)和第二限位杆(9)，当第一限位杆(8)与限位条(7)抵靠时所述第一安装面(6a)与第一连接面(5a)平行，当第二限位杆(9)与限位条(7)抵靠时所述第二安装面(6b)与第一连接面(5a)平行。

4.根据权利要求3所述的桁架机械手的手爪组件，其特征在于，所述安装体(6)上固定有第一凸块(6e)和第二凸块(6f)，所述第一限位杆(8)穿设在第一凸块(6e)上，且第一限位杆(8)上位于第一凸块(6e)的两侧分别螺纹连接有第一固定螺母(10)，所述第二限位杆(9)穿设在第二凸块(6f)上，且第二限位杆(9)上位于第二凸块(6f)的两侧分别螺纹连接有第二固定螺母(11)。

5.根据权利要求1-4任一所述的桁架机械手的手爪组件，其特征在于，所述第一旋转气缸(3)的缸体上固定连接有第一定位杆(12)和第二定位杆(13)，所述第一旋转气缸(3)的旋转轴上固定有第一定位块(14)和第二定位块(15)，所述第一定位块(14)能够与第一定位杆(12)抵靠，所述第二定位块(15)能够与第二定位杆(13)抵靠，所述第一旋转气缸(3)转动到使第一定位杆(12)与第一定位块(14)抵靠后再反向转动90°能够使第二定位杆(13)与第二定位块(15)抵靠。

6.根据权利要求5所述的桁架机械手的手爪组件，其特征在于，所述第一旋转气缸(3)的缸体上设置有连接凸块(16)，所述第一定位杆(12)和第二定位杆(13)分别螺纹连接在连接凸块(16)上，所述第一定位杆(12)上螺纹连接有第一锁紧螺母(17)，所述第一锁紧螺母(17)抵靠在连接凸块(16)上，所述第二定位杆(13)上螺纹连接有第二锁紧螺母(18)，所述第二锁紧螺母(18)抵靠在连接凸块(16)上。

Images