一种四轴首饰批花机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种首饰加工设备的机械结构领域，尤其涉及的是一种用于自动批花加工的四轴首饰批花机械手。
【背景技术】
[0002]在如今人们物质生活日益丰盛的社会，人们对于首饰的需求越发增加，而首饰上往往都需要雕刻有一定的花型，而且，一般的首饰花型已满足不了人们的需求，一些富有寓意的复杂花型也应运而生。新的产品创意带来新的市场的同时又给传统的手工车花带来了极大的挑战。
[0003]批花是首饰加工的一道重要工序，而由于设备条件的限制，对于很多复杂的花型，在首饰行业一直以人工批花为主。而人工批花技术门槛高，导致产品质量参差不齐，而且劳动强度大，作业效率低。人工批花的竞争力在如今瞬息万变的首饰市场潮流中显得力不从心。虽然如今市场中已开发出各种各样的批花设备，但由于各种因素的限制，都无法车削出复杂的花型。主要是无法完全灵活模拟工人的人手动作。尤其是缺乏夹持首饰等待批花工件并配合批花用刀头进行灵活动作的设备。
[0004]—般批花都是在曲面上批出花纹。人工批花时，因为人手本身就具有六个自由度，即沿着X、Y、Z三个轴方向的移动和绕X、Y、Z三个轴方向的转动，所以能车出各种花纹。但人工批花批出来的花纹形状波动较大，手工控制难以加工出统一标准的花纹，因为不同的工人加工的产品难以加工出相同的花纹，即使是同一工人加工不同的工件也有可能车出差异较大的花纹，如果要求花纹尽量相似，就需要企业在工人上岗前做大量的培训，将工人的职业技能提上去，这无疑增加了企业的生产成本。除了上述重复性和可靠性低的问题外，人工批花时用到的设备也没有定位基准，难以保证花纹在首饰首饰等待批花工件上的统一位置。在人工批花过程中，由于是人工控制首饰姿态，如果工人的手稍有移动，就有可能增加产品的废品率。人工批花通常要用到几款刀具，工人车一刀时通常要停下来判断是否需要补刀，确定需要换刀后还要卸下前一把刀具，再安装好另一把刀具，然后定位，造成定位位置不一致。
[0005]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【实用新型内容】
[0006]鉴于上述现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种四轴首饰批花机械手，解决现有人工批花技术中定位问题，可在数控设备控制下，能够配合刀具的运动，方便在待批花工件上自动加工，批出精美花型。
[0007]本实用新型的技术方案如下:
[0008]—种四轴首饰批花机械手，包括一夹持装置，其中，所述的夹持装置包括一主动顶尖和一第一平移装置，所述第一平移装置包括一与动力源相连接的从动顶尖，所述动力源用于连接并驱动从动顶尖的轴承座作往返运动，带领从动顶尖作往返运动，通过从动顶尖与主动顶尖的对顶实现夹持或放松待批花工件；
[0009]所述的四轴首饰批花机械手，其中，所述夹持装置还由一第一旋转装置驱动连接，该第一旋转装置包括一动力源，用于连接一第一减速器减速后，连接并驱动旋转支撑板连同旋转支撑板上的设备绕Z轴旋转；
[0010]所述的四轴首饰批花机械手，其中，所述夹持装置还由一第二旋转装置驱动连接，所述第二旋转装置包括一由动力源经过同步带轮连接铣刀延长杆，用于连接并驱动的主动顶尖旋转部分和一从动顶尖旋转部分绕X轴旋转；
[0011 ] 所述的四轴首饰批花机械手，其中，所述夹持装置还由一第三旋转装置驱动连接，所述第三旋转装置包括一安装在减速器安装板上的动力源，用于连接到第三减速器后，连接并驱动固定在所述减速器刚轮上的倾斜支撑板及倾斜支撑板上的设备绕Y轴转动；
[0012]所述的四轴首饰批花机械手，其中，所述夹持装置还由一第二平移装置驱动连接，所述第二平移装置包括一安装在电机安装板上的动力源，用于连接同步带轮机构和滚珠丝杠机构，再连接并驱动支撑平台及支撑平台上的部件沿X轴平移移动；
[0013]所述的四轴首饰批花机械手，其中，所述的从动顶尖设置在一轴承座上，所述轴承座设置与滑动导轨固连，所述滑动导轨相对于滑台上的滑块可滑动设置；
[0014]所述的四轴首饰批花机械手，其中，所述的动力源为气缸或伺服电机。
[0015]本实用新型所提供的四轴首饰批花机械手，由于采用了主动顶尖与从动顶尖相配合的方式，方便了对首饰等待批花工件进行夹紧操作，在设备数控系统控制下，能够在数控设备控制下配合刀具的运动，在待批花工件上批出形状和位置准确的精美花型，使批花的自动控制操作更加容易。
【附图说明】
[0016]图1是人手车花所达到的6个自由度，也是本实用新型四轴首饰批花机械手配合刀具进行批花操作时所需要达到的3个平移方向和3个旋转方向的自由度的示意图。
[0017]图2是本实用新型四轴首饰批花机械手的5大功能装置的结构示意图。
[0018]图3是本实用新型四轴首饰批花机械手中夹持装置的夹持顶尖杆细节结构示意图。
[0019]图4是本实用新型四轴首饰批花机械手中夹持装置的结构示意图。
[0020]图5是本实用新型四轴首饰批花机械手中第一旋转装置的正视图。
[0021]图6是本实用新型四轴首饰批花机械手中第一旋转装置的左视图。
[0022]图7是本实用新型四轴首饰批花机械手中第一旋转装置的爆炸图。
[0023]图8是本实用新型四轴首饰批花机械手中第二旋转装置的结构示意图。
[0024]图9是本实用新型四轴首饰批花机械手中第二旋转装置的爆炸图。
[0025]图10是本实用新型四轴首饰批花机械手中第三旋转装置的左视图。
[0026]图11是本实用新型四轴首饰批花机械手中第三旋转装置的正视图。
[0027]图12是本实用新型四轴首饰批花机械手中第三旋转装置的爆炸图。
[0028]图13是本实用新型四轴首饰批花机械手中第二平移装置的结构示意图。
[0029]图14是本实用新型四轴首饰批花机械手中第二平移装置的爆炸图。
【具体实施方式】
[0030]本实用新型提供一种四轴首饰批花机械手装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0031]如图1所示，人工批花操作中，需要完成如图的6个自由度操作，分别为沿X轴平移、沿X轴旋转、沿Y轴平移、沿Y轴旋转、沿Z轴平移和沿Z轴旋转操作。而在本实用新型的四轴首饰批花机械手中，所完成的5个自由度分别为??沿X轴平移、沿X轴旋转、沿Y轴平移、沿Y轴旋转和沿Z轴旋转操作，其中，沿Y轴平移则通过沿Z轴旋转操作而转化为沿X轴平移操作。而所剩下的沿Z轴平移操作，在具体实施例的批花机中，则由刀具的上下移动来完成。
[0032]本实用新型的四轴首饰批花机械手的一个具体实施例，如图2所示，所述四轴首饰批花机械手由夹持装置1、第一旋转装置2、第二旋转装置3、第三旋转装置4和第二平移装置5所组成。
[0033]本实用新型的四轴首饰批花机械手的一个实施例中，所述的“夹持装置1”，如图3和图4所示，主要包括一主动顶尖306和一第一平移装置，所述第一平移装置主要由气缸302作为动力源，所述气缸302固定在滑台301上。气缸302活动驱动端和从动顶尖305的轴承底座307相连接，气缸302的伸缩就可以带动整个从动顶尖305及其轴承底座307做往复运动，由于主动顶尖306是固定在滑台301上面不动的，从动顶尖305的往复运动就可以实现顶尖的松开和夹紧。为了使得滑动更加平稳，夹持装置也有滑块和滑动导轨的配合使用，比如，滑块304固定在滑台301上，滑动导轨303固定在从动顶尖305的轴承底座307上，与所述轴承底座一体或固连设置，或者，滑块304固定在从动顶尖305的轴承底座307上，而滑动导轨303固定在滑台301上，两种方案都可以使得夹持装置滑动更加稳定、顺畅。在本实用新型的四轴首饰批花机械手的另一个实施例中，所述的“夹持装置I ”还可以使用伺服电机代替本实施例中的气缸302作为驱动，从而提高产品的精度和稳定性。
[0034]本实用新型所述的第一旋转装置的一个较佳实施例，如图5、图6和图7所示，主要由一第一伺服电机401驱动整个第一旋转装置绕Z轴旋转，第一伺服电机401安装在转台安装板402上；第一伺服电机401通过第一减速器403减速后再带动整个模块绕Z轴旋转。
[0035]在本实用新型的一个实施例中，所述第一减速器403选择为谐波减速器，原因在于以下优点:
[0036]1.减速比高:单级同轴可获得1/30?1/320的高减速比。结构、构造简单，却能实现高减速比装置；
[0037]2.齿隙小:不同于与普通的齿轮啮合，齿隙极小，该特长对于控制器领域而言是不可或缺的要素；
[0038]3.精度高:多齿同时啮合，并且有两个180度对称的齿轮啮合，因此齿轮齿距误差和累积齿距误差对旋转精度的影响较为平均，使位置精度和旋转精度达到极高的水准；
[0039]4.零部件少、安装简便:三个基本零部件实现高减速比，而且它们都在同轴上，所以套件安装简便，造型简捷；
[0040]5.体积小、重量轻:与以往的齿轮装置相比，体积为1/3，重量为1/2，却能获得相同的转矩容量和减速比