用于压铸加工的机械手及机器人的制作方法

本发明涉及压铸加工设备领域，特别是涉及一种用于压铸加工的机械手及机器人。

背景技术：

现今，在电子产品的加工生产中，常采用压铸加工的方法制作电子产品的金属壳体，例如手机、平板电脑的金属中框等，在加工过程中，需要将电子产品金属中框放入压铸机床的加工位中，现有的方法是采用人工放置电子产品金属中框，其效率低，成本高，由于作业温度高、环境差，还容易出现工伤事故。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种成本低且加工效率高的用于压铸加工的机械手及机器人。

一种用于压铸加工的机械手，包括：

底座，所述底座用于与机器人的自由端连接；

滑座，滑动设置在所述底座上；

卡爪，设置在所述底座上，所述卡爪用于抓取待压铸工件及抓取完成压铸的工件；及

顶料机构，设置在所述滑座上，所述顶料机构在所述卡爪将待压铸工件放入压铸模具的工位时顶持所述滑座，所述滑座驱动所述卡爪沿第一方向移动使所述待压铸工件被推入所述工位中并与所述工位紧贴。

在其中一个实施例中，所述底座沿所述第一方向设置有滑轨，所述滑座与所述滑轨相对的一侧设置有与所述滑轨滑动配合的滑槽。

在其中一个实施例中，所述底座包括底板及设置在所述底板上的顶板，所述顶板与所述底板垂直，所述顶板与所述第一方向垂直，所述滑轨设置在所述底板上。

在其中一个实施例中，所述顶料机构包括固定于所述底板上的顶料气缸，竖直固定于所述顶板的导向件，以及滑动套设在所述导向件上且与所述顶板平行的顶料板，所述顶料板与所述滑座抵接，所述顶料气缸的输出轴穿过所述顶板且末端套接有顶头；所述卡爪将待压铸工件放入压铸模具的工位时，所述顶料气缸驱动所述顶头顶持所述顶料板并带动所述顶料板及滑座沿所述第一方向移动，使待压铸工件被推入所述工位中并与所述工位紧贴。

在其中一个实施例中，所述导向件上套设有预紧弹簧，所述预紧弹簧的两端分别与所述顶板、顶料板抵靠以在所述卡爪取放工件时起缓冲作用。

在其中一个实施例中，所述卡爪包括设置于所述滑座上的第一平行夹气缸，及连接于所述第一平行夹气缸的输出轴相对的两端的夹持块，所述第一平行夹气缸的输出轴与所述第一方向垂直，所述夹持块至少有一部分伸入所述待压铸工件的内侧，所述第一平行夹气缸的输出轴向外伸出一定距离时使两侧的所述夹持块与所述待压铸工件的内侧壁抵持，以使所述待压铸工件相对于所述夹持块固定。

在其中一个实施例中，两个所述夹持块相背离的一侧分别具有与所述待压铸工件相对的两内侧壁卡持配合的卡合结构。

在其中一个实施例中，还包括废料夹持机构，所述废料夹持机构包括对称设置在所述底座两侧的第二平行夹气缸以及连接于所述第二平行夹气缸的输出轴相对的两端的夹块，所述第二平行夹气缸的输出轴与所述第一方向平行，所述第二平行夹气缸的输出轴向内收缩时带动两侧的所述夹块夹持完成压铸后从所述工位两侧挤出的废料。

在其中一个实施例中，所述底座设置有用于检测所述卡爪有无抓取工件及用于检测抓取工件的过程中工件是否掉落的传感器；所述底座背离所述顶料机构的一侧固定有连接头，所述机械手通过所述连接头与机器人的自由端连接。

一种机器人，所述机器人的自由端连接有上述机械手。

上述机械手，滑座上设置有顶料机构，卡爪抓取工件后，顶料机构将工件推入压铸磨具的工位中，并使工件与工位紧贴，作业效率高，安全可靠，加工成本低。

附图说明

图1为一实施例提供的用于压铸加工的机械手抓取工件的立体结构示意图；

图2为图1所示用于压铸加工的机械手的爆炸结构示意图；

图3为图1所示用于压铸加工的机械手的侧视结构示意图一；

图4为图1所示用于压铸加工的机械手的侧视结构示意图二；

图5为图1所示用于压铸加工的机械手中卡爪的侧视结构示意图；

图6为图1中所示工件的放大示意图；

图7为一实施例提供的六轴机器人的立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1、图2，根据一实施例提供的用于压铸加工的机械手20，包括底座100、滑座201、顶料机构200及卡爪300。

进一步结合参阅图7，底座100用于与机器人10的自由端11连接，可由机器人10驱动升降及旋转。滑座201滑动设置在底座100上，滑座201可沿第一方向(图1、图3中的f1方向)来回滑动。卡爪300设在底座100上，卡爪300用于从取料处抓取待压铸工件以及从压铸模具的工位中抓取完成压铸的工件。顶料机构200设置在滑座201上，顶料机构200在卡爪300将待压铸工件放入压铸磨具的工位时顶持滑座201，滑座201带动卡爪300沿f1方向作直线移动，使待压铸工件被推入工位中，并使工件的四周外侧与工位紧贴。该机械手20的作业效率高，无需人工操作，安全可靠，可大大节省加工成本。

请参阅图1、图3，底座100包括底板110及顶板120，顶板120通过螺钉固定在底板110上，顶板120与底板110垂直，顶板120与f1方向垂直。底板110沿f1方向设置有滑轨130，滑座201与该滑轨130相对的一侧设置有滑槽，滑槽与滑轨130滑动配合。底板110两侧还连接设置有安装板140，安装板140与底板110垂直，两侧的安装板140对称设置在顶板120的两侧，安装板140的布设方向与f1方向平行。

请参阅图1、图2，在一实施例中，顶料机构200包括顶料气缸210、导向件230及顶料板220。顶料气缸210固定在底板110上，导向件230竖直固定在顶板120上，顶料板220抵靠在滑座201上，顶料板220滑动套设在导向件230上并且和顶板120平行。顶料气缸210的输出轴穿过顶板120并且输出轴的套设有顶头211，顶料气缸210的输出轴伸出一定距离后顶头211顶持顶料板220并能驱动顶料板220及滑座201沿f1方向运动，以使待压铸工件被推入压铸磨具的工位中并和工位的内侧壁紧贴。

导向件230可以是对称固定在顶板120两侧的可伸缩的导向柱，导向柱靠近顶料板220的一端设置有限位头231。导向柱外还套设有预紧弹簧240，预紧弹簧240的两端分别和顶板120及顶料板220抵持，预紧弹簧240在卡爪300取放工件时可起到缓冲作用。

卡爪300包括第一平行夹气缸310、夹持块320。第一平行夹气缸310的一侧固定在滑座201上，第一平行夹气缸310具有多个平行间隔设置的输出轴，各输出轴的两端均可伸出和收缩，输出轴的布设方向与f1方向垂直。夹持块320连接设置在第一平行夹气缸310的输出轴的两端，夹持块320的至少一部分伸入待压铸工件的内侧，原始状态时，两侧的夹持块320之间的距离小于待压铸工件相对的内侧壁之间的距离，第一平行夹气缸310的输出轴向外伸出一定距离时两侧的夹持块320与待压铸工件的内侧壁相抵持，此时待压铸工件相对于夹持块320固定，机械手20移动至对准压铸磨具的工位时，顶料气缸210驱动第一平行夹气缸310沿f1方向滑动一定距离后，将待压铸工件推入工位中，并使待压铸工件的外侧壁与工位的内侧壁紧贴。

请参阅图6，在一具体的实施例中，待压铸工件为手机中框400，手机中框400包括相对设置的两个长边401和相对设置的两个短边402，两个长边401相对的内侧壁分别形成有凸台410。如图1、图5、图6所示，夹持块320包括与第一平行夹气缸310的输出轴连接固定的第一连接块321，与该第一连接块321连接固定的第二连接块322，与第二连接块322固定的第三连接块323，第三连接块323和第一连接块321位于第二连接块322的同一侧，该三个连接块均与第一平行夹气缸310的输出轴垂直，第三连接块323的一部分相对于第二连接块322沿f1方向延伸伸出，第三连接块323伸出的部分的外侧壁形成有与凸台410相匹配的卡槽324。第三连接块323伸出的部分还形成有台阶325，台阶325的一个台阶325面与卡槽324连接、另一个台阶325面与第三连接块323的外侧壁连接，卡爪300抓取手机中框400时，通过第三连接块323的卡槽324和手机中框400内侧壁的凸台410的卡合配合实现对手机中框400的夹持，台阶325远离卡槽324的台阶325面抵靠在手机中框400的顶面。

请参阅图1、图4、图7，底座100的对应位置还设置有传感器600，用来检测卡爪300有无抓取工件以及检测卡爪300抓取工件的过程中工件是否掉落，当工件掉落时，机械手20立即停止工作。底座100背离顶料机构200的一侧连接固定有连接头700，该连接头700与机器人10的自由端11相连接，以使机械手20能调整到合适的位置和姿态。

结合参阅图1至图3，在一实施例中，机械手20还包括废料夹持机构500，该废料夹持机构500用于夹持并取出压铸磨具在压铸加工后产生的废料。废料夹持机构500包括两个第二平行夹气缸510及连接第二平行夹气缸510的输出轴相对的两端的夹块520。两个第二平行夹气缸510通过两侧的安装板140对称设置在底座100的两侧，第二平行夹气缸510的各输出轴均与f1方向平行并从两边伸出，夹块520的一部分相对于第二平行夹气缸510悬空，第二平行夹气缸510两侧的输出轴收缩一定距离后，带动两侧的夹块520靠拢从而使夹块520悬空的部分可夹紧废料。

更为详细的，如图1、图2所示，每个夹块520均包括与第二平行夹气缸510连接固定的连接板521及设置在连接板521上的卡块522，上下两侧的卡块522可根据压铸产生的废料的形状具体设计或更换，例如将上下两个卡块522对称设置有v形槽，v形槽形成有多个卡齿523以利于稳定地夹紧废料。

本发明还提供一种机器人，该机器人的自由端11连接有上述机械手20，机器人10可带动机械手20移动至合适位置以及带动机械手20旋转至合适的角度，如图7所示，六轴机器人10的自由端11通过连接头700与机械手20连接。

上述机械手，滑座上设置有顶料机构，卡爪抓取工件后，顶料机构将工件推入压铸磨具的工位中，并使工件与工位紧贴，作业效率高，安全可靠，加工成本低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。