一种抓刀的机械手的制作方法

本实用新型涉及钻、锣机，具体涉及换刀装置。

背景技术：

钻、锣机的换刀，其主要流程是：三维运动系统或二维运动系统驱动主轴移动至钻锣机的空刀位，主轴下降，其底端的钻头插入空刀位，主轴释放钻头；之后，主轴移动至刀库上方，与刀库相应刀位上下对齐，主轴下降，刀位上的相应钻头与主轴配合，并被主轴夹紧；之后，位于主轴旁侧的抓刀机械手移动至主轴释放钻头的上方，下行，抓取该钻头，再移动至刀库相应刀位的上方，将该钻头放入该刀位中。其中，所述刀库为旋转式刀库，在整个换刀过程中，主轴和抓刀机械手在两个工位之间移动，其中一个工位即原空刀位，另一工位在原空刀位的旁侧，旋转式刀库将主轴需要的钻头旋转至该所述另一工位，在主轴获取该钻头后，再旋转，用于装载主轴卸下的钻头的空刀位来到所述另一工位，便于抓刀机械手将主轴卸下的钻头转移至该空刀位中。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题：如何设计钻锣机的抓刀机械手，使其准而稳地获取钻头。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种抓刀的机械手，设置在钻锣机主轴的旁侧，所述机械手和所述主轴安装在移动模块上，所述机械手包括安装在移动模块上的机械手臂、安装在机械手臂上方的升降装置和安装在机械手臂下方的机械手主体，所述机械手主体包括导向模块、导向筒和爪手，导向模块安装在机械手臂上，导向筒安装在导向模块的下方，爪手与升降装置连接，爪手包括若干周向分布的夹爪，每一夹爪设有倾斜的外侧壁，相邻两夹爪之间具有间隙，若干夹爪的内侧壁构成圆形腔，所述导向筒设有倾斜的内侧壁，爪手位于导向筒内，所述倾斜的内侧壁与夹爪的倾斜外侧壁配合。

按上述技术方案，升降装置驱动爪手上升，若干夹爪的倾斜外侧壁在导向筒倾斜内侧壁的导向下合拢，若干夹爪的内侧壁构成的圆形腔合拢，夹紧伸入圆形腔内的钻头。升降装置驱动爪手下降，若干夹爪的倾斜外侧壁相对导向筒倾斜内侧壁下行，若干夹爪逐渐张开，释放钻头。

本实用新型所述的抓刀机械手，在钻头的柄部伸入爪手的过程中，由若干夹爪内侧壁构成的圆形腔对其导向，使其能够准确地伸入爪手内。之后，升降装置驱动爪手上升，若干夹爪在导向筒的作用下合拢，使钻头的柄部周向均匀受力，钻头被稳定地夹紧。

本实用新型升降装置和机械手主体分别设置在机械手臂的上方和下方，实际操作中，工人可以将升降装置和机械手主体预先安装在机械手臂上，之后，再将机械手臂安装在移动模块上，如此，操作简单，而且，安装位置准确。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为抓刀的机械手、主轴和移动模块的组合结构示意图；

图2为抓刀的机械手的示意图；

图3为图2中从下方观察抓刀机械手所得的局部结构示意图；

图4为图3中a处放大图；

图5为导向筒232的示意图。

图中符号说明：

10、主轴

20、机械手；21、机械手臂；211、定位凸条；22、升降装置；23、机械手主体；231、导向模块；232、导向筒；233、爪手；234、夹爪；235、夹爪倾斜的外侧壁；236、相邻两夹爪之间的间隙；237、导向筒倾斜的内侧壁；238、切割槽的根部，即相邻两夹爪之间间隙的根部；239、圆形腔；241、夹爪的直条段；

30、移动模块。

具体实施方式

结合图1、图2，一种抓刀的机械手，设置在钻锣机主轴10的旁侧，所述机械手20和所述主轴安装在移动模块30上，所述机械手包括安装在移动模块上的机械手臂21、安装在机械手臂上方的升降装置22和安装在机械手臂下方的机械手主体23。

结合图2、图3，所述机械手主体包括导向模块231、导向筒232和爪手233，导向模块安装在机械手臂上，导向模块设有竖直向的导向孔，导向筒固定安装在导向模块的下方，爪手与升降装置连接。作为一种选择，所述升降装置22为气缸，气缸的活塞杆经导向孔而向下穿过导向模块231，与导向筒232内的爪手233连接。

如图4，爪手233包括若干周向分布的夹爪234，每一夹爪设有倾斜的外侧壁235，相邻两夹爪之间具有间隙236，若干夹爪的内侧壁构成圆形腔239，所述导向筒设有倾斜的内侧壁237，如图5，爪手位于导向筒内，所述倾斜的内侧壁与夹爪的倾斜外侧壁配合。

升降装置22驱动爪手233上升，导向筒232和导向模块231固定不动，爪手相对导向筒232上升，在导向筒倾斜内侧壁237的导向下，若干夹爪234合拢而能够夹紧伸入其中的钻头柄部。在升降装置的驱动下，当爪手233相对导向筒232下降时，若干夹爪234的弹性势能得到释放，若干夹爪234张开，释放其中的钻头柄部。

若干夹爪234由一筒状件经切割而成，相邻两夹爪之间的间隙236是由切割筒状件而形成的切割槽；切割槽的根部238呈圆形，以避免应力集中而开裂。若干夹爪的一体化设计，能够避免夹爪在张开和合拢的运动过程中断裂。

如图4，任一夹爪234包括首尾衔接的直条段241和倾斜段，每一夹爪的倾斜外侧壁235设置在所述倾斜段上。由于导向筒232设有倾斜的内侧壁，因此，导向筒的内侧壁包括倾斜的内侧壁和原来的直壁。夹爪的直条段241配合在导向筒的直壁内，夹爪的倾斜段配合在导向筒的倾斜外侧壁235内。由于导向筒直壁的存在，即使倾斜的内侧壁237和夹爪的倾斜外侧壁235因长期使用而磨损严重，爪手233相对导向筒232的上升量上浮，导向筒的内侧壁也能够使若干夹爪234合拢而夹紧钻头。

如图4，若干夹爪234内侧壁构成的圆形腔239的底端呈扩口状，对钻头柄部伸入圆形腔进行导向，便于钻头的柄部的顶端伸入所述圆形腔。

如图2，机械手臂21的侧壁上设有定位凸条211，在安装机械手时，定位凸条抵压在移动模块30的前端面上，而机械手臂的侧壁抵压在移动模块的侧壁上，实现机械手臂的准确定位。

实际操作中，以移动模块30由二维运动系统驱动为例，所述二维运动系统包括横向移动机构和竖向升降机构，所述移动模块安装在竖向升降机构上。所述主轴为自动换刀主轴，工作原理为：主轴后端部为气缸结构，气缸内部利用气压推动顶针撞向中间拉杆使得夹头向外延伸，从而钻头脱落；需要的钻头与主轴配合后，主轴后端部利用电磁阀释放气压断气，从而使得夹头复位而夹紧钻头。

所述主轴10需要换刀时，在横向移动机构的驱动下，主轴移动至钻锣机的独立空刀位上方，在竖向升降机构的驱动下，主轴下降，其底端的钻头插入所述独立空刀位，主轴释放原钻头。之后，在横向移动机构的驱动下，主轴10移动至刀库上方，与刀库相应刀位上下对齐，主轴下降，刀位上的新钻头与主轴配合，并被主轴夹紧。之后，位于主轴旁侧的抓刀机械手20移动至所述独立空刀位的上方，下行，抓取原钻头，再移动至刀库相应刀位的上方，将原钻头放入对应的刀位中。所述刀库为旋转式刀库，如此，在整个换刀过程中，主轴和抓刀机械手在两个工位之间移动，其中，刀库中与所述独立空刀位处于横向移动机构运动轨迹上的那个刀位所处的位置即是一个工位，另一工位是所述独立空刀位所处的位置。

上述横向移动机构和竖向升降机构均由电机驱动的丝杆机构组成，主控单元根据存储的程序控制横向移动机构和竖向升降机构中电机的旋转，进而控制横向移动机构和竖向升降机构的运动轨迹。升降装置的充放气由电磁阀控制，电磁阀的通断由主控单元根据存储的程序指令控制。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。