一种CNC机床的取料系统的机械手装置的制作方法

本实用新型涉及一种机械手，尤其是一种CNC机床的取料系统的机械手装置。

背景技术：

计算机数字控制机床（简称CNC），是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。CNC主要用于大规模的加工零件，其加工方式包括车外圆、镗孔、车平面等。可以编写程序，适用于批量生产，生产过程的自动化程度高，在汽车、航空航天以及军事工业中被广泛地应用。与普通机床相比，CNC具有加工精度高，加工质量稳定，可进行多坐标的联动、能加工形状复杂的零件，加工零件改变时只需改编数控程序，可节省生产准备时间。

但是CNC机床在加工过程中，通常采用人工方式进行零件的上料和取料，效率低、自动化程度低、人工成本高，且在加工零件重量较大或较为锋利时，容易造成操作人员的人身伤害，不利于生产。

技术实现要素：

本实用新型的任务是提供一种CNC机床的取料系统的机械手装置,便于自动进行加工零件的上料动作和取料动作，降低人工工作强度，提高料率，降低人工成本。

本实用新型通过下述技术方案来实现：

一种CNC机床的取料系统的机械手装置，包括水平移动机构、下降机构、机械手立柱、机械手臂以及活动连接在机械手臂末端的机械手指；所述水平移动机构固定连接于所述机械手立柱上，所述下降机构可水平滑动地连接于所述水平移动机构，所述机械手臂可滑动的连接于所述下降机构；

所述机械手指包括一个基座、取料手指和上料手指，取料手指和上料手指互成角度安装在基座上，取料手指和上料手指均包括有驱动气缸、两个手指夹块、两个固定块、一个滑槽座、两个滑块，驱动气缸与基座固定连接，两个手指夹块分别与所述两个固定块固定连接成手指，两个固定块分别与所述两个滑块固定连接，所述两个滑块安装在滑槽座的滑槽内，滑槽座与驱动气缸固定连接，驱动气缸驱动两个滑块在滑槽座的滑槽内移动以形成手指夹持工件的状态与松开的状态。

本实用新型进一步的改进方案包括：

优选地，所述两个手指夹块均为塑料夹块。

优选地，所述塑料夹块的夹料面设置有用于夹持零件的凹槽。

优选地，所述基座与一旋转气缸固定连接，基座在旋转气缸的驱动下转动。

优选地，所述水平移动机构包括水平横梁，水平横梁上设置有水平滑轨和水平滑块，所述下降机构连接于水平滑块上且能够通过水平滑块沿水平滑轨运动；所述水平滑块与一伺服电机连接，在伺服电机的驱动下滑动。

优选地，所述下降机构包括一手臂外罩，所述手臂外罩上设置有下降滑轨和下降滑块，所述机械手臂固定连接于下降滑块上且能够通过下降滑块沿下降滑轨运动；所述下降滑轨与一伺服电机连接，在伺服电机的驱动下滑动。

优选地，所述水平滑块与一手臂滑板固定连接，且所述手臂滑板的两侧设置分别有手臂锁紧块，所述手臂锁紧块上设有导槽，所述手臂外罩通过一铰接轴与手臂滑板铰接，所述手臂外罩的下端通过导槽与手臂锁紧块连接。

优选地，所述水平移动机构上还设置有用于保护电线的第一拖链，所述下降机构上设置有用于保护电线的第二拖链。

优选地，所述水平滑块与下降滑块均通过同步皮带与伺服电机连接。

本实用新型的有益效果是：机械手臂能够在水平和竖直方向上自由移动，并且在CNC机床的控制下，机械手指夹取加工零件，从而便于实现自动加工零件的上料动作和取料动作，大大提高了CNC机床的自动化，节约了人工成本。

附图说明

图1是本实用新型一种CNC机床的取料系统的机械手装置的结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大图；

图3是图1中的B部分的局部放大图。

其中：10-机械手指、20-机械手臂、30-水平移动机构、40-下降机构、50-机械手立柱、11-基座、12-取料手指、13-上料手指、111-旋转气缸、121-手指夹块、123-固定块、124-滑槽座、125-滑块、126-凹槽、31-水平横梁、32-手臂滑板、33-第一拖链、311-水平滑轨、312-水平滑块、313-伺服电机、314-手臂锁紧块、315-导槽、41-手臂外罩、42-第二拖链、413-伺服电机、414-铰接轴、51-气阀箱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型一种CNC机床的取料系统的机械手装置作进一步描述:

一种CNC机床的取料系统的机械手装置，包括水平移动机构30、下降机构40、机械手立柱50、机械手臂20以及连接在机械手臂20末端的机械手指10；水平移动机构30固定连接于机械手立柱50上，下降机构40可水平滑动地连接于水平移动机构30，机械手臂20可滑动的连接于下降机构40。

机械手指10包括一个基座11、取料手指12和上料手指13，取料手指12和上料手指13互成角度安装在基座11上，该角度优选为一锐角，减少取料手指12和上料手指13在基座11上的占用空间，以及方便夹料和放料。取料手指12和上料手指13均包括有驱动气缸121、两个手指夹块122、两个固定块123、一个滑槽座124、两个滑块125，驱动气缸121与基座11固定连接，两个手指夹块122分别与两个固定块123固定可拆卸连接成手指，两个固定块123分别与两个滑块125固定可拆卸连接，方便部件损坏后替换。两个滑块125安装在滑槽座124的滑槽内，滑槽座124与驱动气缸121固定连接，驱动气缸121驱动两个滑块125在滑槽座124的滑槽内相向移动或相反移动以形成手指夹持工件的状态与松开的状态，驱动气缸121可以采用YAOFA的引拔气缸20*120。

为保护加工零件，不使加工零件的表面被手指夹块划伤，两个手指夹块122均为塑料夹块。同时为使更牢固的夹持加工零件，塑料夹块的夹料面设置有用于夹持零件的凹槽126，该凹槽的形状轮廓可以根据加工零件的表面而设定。

基座112与一旋转气缸111固定连接，旋转气缸可驱动基座转动。通过旋转气缸111，可以调节取料手指12和上料手指13的位置。在工作中，上料手指13夹持住零件，顺着水平移动机构滑动，到达CNC机床的防护门处，机械手臂20伸入CNC机床中，取料手指12到达零件夹持位置的时候，取料手指12的手指夹块122在驱动气缸121的驱动下，夹持零件，取出，然后通过旋转气缸111带动基座11转动，使得上料手指13转动到原先取料手指12的位置，将上料手指13所夹持的零件放入CNC机床的夹具中，然后机械手臂20沿下降机构40上升，退出CNC机床。

水平移动机构30包括水平横梁31，水平横梁31上设置有水平滑轨311和水平滑块312，下降机构40连接于水平滑块312上且能够通过水平滑块312沿水平滑轨311运动；水平滑块312与一伺服电机313连接，在伺服电机313的驱动下滑动。伺服电机313可以采用三菱电机的HF-KP73型号伺服电机。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

下降机构40包括一手臂外罩41，手臂外罩41上设置有下降滑轨和下降滑块，机械手臂20固定连接于下降滑块上且能够通过下降滑块沿下降滑轨运动；下降滑轨与一伺服电机413连接，在伺服电机413的驱动下滑动。伺服电机313可以采用三菱电机的HF-KP73型号伺服电机。

水平滑块312与手臂滑板32固定连接，且手臂滑板32的两侧设置分别有手臂锁紧块314，手臂锁紧块314上设有至少一个的导槽315，手臂外罩41的第一中部通过一铰接轴414与手臂滑板32铰接，手臂外罩41的第二中部设置有与导槽315相配合的螺栓，通过导槽315与螺栓的配合将手臂外罩41固定，同时可以以铰接轴414位支点，通过调节螺栓在导槽315的固定位置，改变手臂外罩41与水平面的角度，以配合实际生产的需要。

水平移动机构30上还设置有用于保护电线的第一拖链33，下降机构40上设置有用于保护电线的第二拖链42。拖链适合于使用在往复运动的场合，能够对内置的电缆、油管、气管、水管等起到牵引和保护作用。

水平滑块312与下降滑块均通过同步皮带与伺服电机连接。

机械手立柱50的下方还可以设置有用于连接CNC机床的固定板，通过固定板上设置螺纹孔与CNC机床螺纹连接。水平横梁31上还设置有气阀箱51。

本实用新型详细介绍了具体实施方式及其附图，但本实用新型不限于这些实施例及其附图，尤其不限于附图中的机械手装置的形状，附图中示出的是各种各样的形状中较为美观的机械手装置，虽然此形状不是本实用新型保护要求保护的技术点，只要本领域普通技术人员根据本实用新型，不付出创造性劳动，对其进行修改、等同替换、改进等而得到的其他实施方式及其附图，均在本实用新型的保护范围内。