CN102653069A - 盘类零件换装机械手 - Google Patents
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Abstract
一种盘类零件换装机械手，其特征在于：它包括固定三角块(1)、旋转气缸(2)、旋转三角块(3)和抓取组件(4)；所述旋转气缸(2)安装在固定三角块(1)上，旋转三角块(3)安装在旋转气缸(2)的旋转头上，旋转三角块(3)上安装有抓取组件(4)；本发明通过刚性结构和弹性结构相结合的方式将盘类零件抓持住，现盘类零件加工过程中盘类零件的自动上下料，而且保证了盘类零件轴向的高精确定位，整个装置结构简单，易于操作。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体讲就是涉及一种用于自动化生产过程中加工盘类零件换装机械手。
背景技术
随着工业的发展，自动化设备已经广泛应用于各种生产领域中，在自动化生产过程中有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称为机械手，机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势，运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度，自由度是机械手设计的关键参数，自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂，一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作，同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或DSP等微控制芯片构成,通过对其编程实现所要功能,机械手的最大优点是可以按照预先设定的运动轨迹运动，广泛应用于机床、生产线的上下料、零件翻转、零件转序及夹具换装等，现有机器人在工业及其他领域的主要作用是搬运零件，在自动化生产中，普通机器人的抓取定位精度相对于零件在加工过程中的高精度定位要求来说低很多，直接通过机器人来保证零件的精确定位是很难达到的，尤其对于盘类零件，由于抓取自由度限制的困难，目前盘类零件的换装定位误差较大，很难一次达到加工精度定位要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种盘类零件换装机械手，它能实现盘类零件加工过程中盘类零件的自动上下料，而且保证了盘类零件轴向的高精确定位，整个装置结构简单，易于操作。
技术方案
为了实现上述技术目的，本发明设计一种盘类零件换装机械手，其特征在于：它包括固定三角块、旋转气缸、旋转三角块和抓取组件。
所述旋转气缸安装在固定三角块上，旋转三角块安装在旋转气缸的旋转头上，旋转三角块上安装有抓取组件。
所述抓取组件包括三点定心气爪，手爪安装在三点定心气爪的夹紧爪上，定位板固定在三点定心气爪的头部，导向杆穿过定位板上的通孔，可在通孔内滑动，导向杆右端位于定位板通孔外有凸台，左端固定装有推板，压缩弹簧套在导向杆上，位于推板与定位板之间，压缩弹簧处于压缩状态。
所述固定三角块为一个内角为的等腰直角三角形，所述旋转气缸安装在固定三角块的斜边面上。
所述旋转三角块为一个内角为的等腰直角三角形，旋转三角块的斜面安装在旋转气缸的旋转头上，旋转三角块的直角面上安装抓取组件。
所述旋转气缸可沿自身轴线转动180°。
有益效果
本发明通过刚性结构和弹性结构相结合的方式将盘类零件抓持住，现盘类零件加工过程中盘类零件的自动上下料，而且保证了盘类零件轴向的高精确定位，整个装置结构简单，易于操作。
附图说明
附图1是本发明的主视图。
附图2是本发明的左视图。
附图3是本发明的抓取组件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。
如附图1和2所示，一种盘类零件换装机械手，其中，它包括固定三角块1、旋转气缸2、旋转三角块3和抓取组件4；
所述旋转气缸2安装在固定三角块1上，旋转三角块3安装在旋转气缸2的旋转头上，旋转三角块3上安装有抓取组件4；
所述抓取组件4包括三点定心气爪401，手爪402安装在三点定心气爪401的夹紧爪401a上，定位板403固定在三点定心气爪401的头部，导向杆404穿过定位板403上的通孔，可在通孔内滑动，导向杆404右端位于定位板403通孔外有凸台404a，左端固定装有推板405，压缩弹簧406套在导向杆404上，位于推板405与定位板403之间，压缩弹簧406处于压缩状态。
所述固定三角块1为一个内角为45°的等腰直角三角形，所述旋转气缸2安装在固定三角块1的斜边面上。
所述旋转三角块3为一个内角为45°的等腰直角三角形，旋转三角块3的斜面安装在旋转气缸2的旋转头上，旋转三角块3的直角面上安装抓取组件4。
所述旋转气缸2可沿自身轴线转动180°。
工作时，本发明盘类零件换装机械手先是抓取零件毛坯，过程分为两步：第一步是机械手沿竖直方向的三点定心气爪401的推板405压紧零件毛坯，保证压缩弹簧406压缩量增加1mm；第二步则三点定心气爪401夹紧零件毛坯。接着进行零件的换装，机器人运用水平方向的三点定心气爪401’抓取机床卡盘上已加工好的零件成品，机器人退至安全区域，旋转三角块3旋转，交换零件成品与零件毛坯的位置。最后，机器人把零件毛坯送至机床卡盘中心，保证零件毛坯的端面与机床卡盘定位端面的距离在0.3～0.6mm之间，水平方向的三点定心气爪松开，零件毛坯在压缩弹簧406’，的作用下由推板405’，压紧在机床卡盘的定位端面，机床卡盘夹紧零件毛坯，机器人退出，换装完成。
本发明通过刚性结构和弹性结构相结合的方式将盘类零件抓持住，现盘类零件加工过程中盘类零件的自动上下料，而且保证了盘类零件轴向的高精确定位，整个装置结构简单，易于操作。
Claims (4)
1.一种盘类零件换装机械手，其特征在于：它包括固定三角块(1)、旋转气缸(2)、旋转三角块(3)和抓取组件(4)；
所述旋转气缸(2)安装在固定三角块(1)上，旋转三角块(3)安装在旋转气缸(2)的旋转头上，旋转三角块(3)上安装有抓取组件(4)；
所述抓取组件(4)包括三点定心气爪(401)，手爪(402)安装在三点定心气爪(401)的夹紧爪(401a)上，定位板(403)固定在三点定心气爪(401)的头部，导向杆(404)穿过定位板(403)上的通孔，可在通孔内滑动，导向杆(404)右端位于定位板(403)通孔外有凸台(404a)，左端固定装有推板(405)，压缩弹簧(406)套在导向杆(404)上，位于推板(405)与定位板(403)之间，压缩弹簧(406)处于压缩状态。
2.如权利要求1所述的一种盘类零件换装机械手，其特征在于：所述固定三角块(1)为一个内角为45°的等腰直角三角形，所述旋转气缸(2)安装在固定三角块(1)的斜边面上。
3.如权利要求1所述的一种盘类零件换装机械手，其特征在于：所述旋转三角块(3)为一个内角为45°的等腰直角三角形，旋转三角块(3)的斜面安装在旋转气缸(2)的旋转头上，旋转三角块(3)的直角面上安装抓取组件(4)。
4.如权利要求1所述的一种盘类零件换装机械手，其特征在于：所述旋转气缸(2)可沿自身轴线转动180°。
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