一种数控机床的机械卡爪的制作方法

本实用新型自动化机床的技术领域，具体地说是一种数控机床的机械卡爪。

背景技术：

数控机床的机械卡爪是一种装有程序控制系统的自动化机床，其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，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来；较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了智能化控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

数控机床的机械卡爪已经成为很普遍的教学用具，实习学生通过数控机床的机械卡爪的操作，了解现在机床控制技术，是增强实践能力、培养学生提高分析问题和解决问题的能力以及综合运用所学基础知识和基本技能的重要途径；但是教学设备与量产机床不同，模拟演示操作过程，不需要持续生产加工，现有的机械卡爪不能很好的与教学用具匹配，实现自动化操作。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有的数控机床的机械卡爪只能演示一种类型工件加工，不能适应教学用具对取件、放件的连续操作要求的技术问题，提供一种数控机床的机械卡爪，设有通过回旋支架本体对称设置两个卡爪本体，实现卡爪本体的取件、放件分离，通过状态传感器与数控装置连接，实现每次操作后自动复位，通过传感器定位，实现正确位置精确、连续的自动化取件、放件。

为此本实用新型设有回旋支架、回旋气缸和卡爪本体，回旋支架的前端设有向外延伸的分叉，分叉设有两个、相对于回旋支架本体对称设置，卡爪本体设在分叉的前端；回旋气缸设在回旋支架的后端，带动旋转支架回转；其特征在于：所述卡爪本体设有爪片，爪片设有两个，卡爪本体的后端设有手指气缸，手指气缸设有缸体和活塞杆，缸体的前端设有定位销孔、铰接拨动杆，活塞杆的前端设有与拨动杆活动连接的拨动梢，活塞杆向前、向后推进，拨动杆张开、闭合，所述爪片的后端与拨动杆的前端固定连接。

优选的，所述回旋支架前端设有竖直部、延展部和回转接头；延展部设在竖直部的前端、竖直部的前端向左右两侧延伸形成，与竖直部垂直设置；所述分叉设在延展部的前端，回转接头设在竖直部的后端；所述回旋气缸相应的设有可以转动的回转部，回转接头与回转部固定连接。

优选的，所述分叉与所述竖直部之间的夹角为120度。

优选的，还设有数控装置和状态传感器，状态传感器设在所述卡爪本体的外侧，识别卡爪本体的状态是张开还是闭合；所述状态传感器与数控装置连接，将卡爪本体的状态是张开或者闭合的信号传输给数控装置。

优选的，所述爪片设在拨动杆的外侧，爪片的内侧与拨动杆的外侧固定连接；所述爪片的前端内侧设有与回转体工件相适应的弧状凹面。

本实用新型的优点如下：

本实用新型回旋支架的前端设有向外延伸的分叉，分叉设有两个、相对于回旋支架本体对称设置，卡爪本体设在分叉的前端设有两个卡爪本体；回旋支架上对称的设置有两个卡爪本体，通过回旋气缸带动，实现卡爪本体的取件、放件分离，每次进行相同的操作使用相同的卡爪本体，并且可以实现加工工位的先取件后放件的连续操作。

所述回旋支架前端设有竖直部、延展部和回转接头；延展部设在竖直部的前端、竖直部的前端向左右两侧延伸形成，与竖直部垂直设置；所述分叉设在延展部的前端，回转接头设在竖直部的后端；所述回旋气缸相应的设有可以转动的回转部，回转接头与回转部固定连接；两个卡爪本体对称设置、结构简单，控制操作方便，易于数控装置实现精确的自动化控制。

所述分叉与所述竖直部之间的夹角为120度，分叉前端的卡爪本体的方向、回转支架的轴向中心在圆周上均匀分布、彼此之间呈120度角，控制操作方便。

数控装置和状态传感器，状态传感器设在所述卡爪本体的外侧，识别卡爪本体的状态是张开还是闭合；所述状态传感器与数控装置连接，将卡爪本体的状态是张开或者闭合的信号传输给数控装置，与数控装置配合，实现取件、放件的自动化操作。

所述爪片设在拨动杆的外侧，爪片的内侧与拨动杆的外侧固定连接，爪片与拨动杆彼此分隔开，爪片磨损、或者型号不对，更换爪片就可以适应不同型号的回转体工件，所述爪片设在拨动杆的外侧，增加了卡爪可以抓取的回转体工件的直径；所述爪片的前端内侧设有与回转体工件相适应的弧状凹面，更精确、稳定的抓紧回转体工件。

附图说明

图1为本实用新型取件工位的取件操作的示意图；

图2为本实用新型加工工位的取件操作的示意图；

图3为本实用新型加工工位的放件操作的示意图；

图4为本实用新型放件工位的放件操作的示意图；

图5为本实用新型上料机构的示意图；

图6为本实用新型机械卡爪的示意图。

图中符号标记如下：

1是工作台，11是上料机构，111是取件工位，112是推送槽，1121是槽口，1122是端口，1123是推送轨道，113是上料气缸；

114是推送机构，1141是滑动轨道，1142是滑块，1143是推送气缸，1144是推送杆，115是红外传感器；

12是加工机构，121是加工工位，122是机械夹头，1221是定位爪，123是转动盘，124是防护罩，125是推拉门，1251是观察窗；

13是周转架，131是放件工位，132是定位槽，1321是槽口，1322是工件传感器，14是工作轨道；

2是机头，21是数控装置，22是执行机构，221是旋转台，222是机械臂，2221是下部，2222是上部，2223是前部，2224是转动部，223是回旋气缸，2231是回转部，224是机械卡爪，2241是回旋支架，22411是分叉，22412是竖直部，22413是延展部，22414是回转接头，

2242是卡爪本体，22421是爪片，22422是手指气缸，22423是拨动杆，22424是状态传感器，

23是滑座；

3是回转体工件。

具体实施方式

如图1至图6所示：

本实用新型设有工作台1、机头2,工作台1设有上料机构11、加工机构12和周转架13，工作台上设有前后方向的水平的工作轨道14，上料机构11设在工作轨道14的一侧，加工机构12设在工作轨道14的另一侧，周转架13设在工作轨道14的前方。其中，上料机构11设有取件工位111，加工机构12设有加工工位121，周转架13设有放件工位131。

机头2设有数控装置21和执行机构22，数控装置21通过执行机构22控制设备运转，机头2下端设有滑座23，滑座23与工作轨道14滑动连接，机头2可以跟随滑座23沿着工作轨道14移动。

执行机构22设有旋转台221、机械臂222、回旋气缸223和机械卡爪224，旋转台221的下端与滑座23的上端活动连接，旋转台可以在滑座23上旋转。

机械臂222从下至上依次设有下部2221、上部2222和前部2223，下部2221与上部之间铰接，上部2222与前部2223之间铰接，下部2221固定设在旋转台221上，回旋气缸223设在前部2223的前端、与前部2223铰接，机械卡爪224设在回旋气缸223的前端，回旋气缸223的前端设有连接盘和电器接口，机械卡爪的后端对应的设有连接盘和电气接口；机械卡爪224设有回旋支架2241、卡爪本体2242，回旋支架2241的前端设有向外延伸的分叉22411，分叉22411设有两个、相对于回旋支架2241本体对称设置，卡爪本体2242设在分叉22411的前端。

优选的，机械臂222的下部2221、上部2222和前部2223的轴向中心处于同一操作面内，并且下部2221与上部2222之间铰接、上部2222与前部2223之间铰接后，上部2222在下部2221的前端转动、前部2223在上部2222的前端转动，上部2222和前部2223的轴向中心仍在操作面内；回旋气缸223的轴向中心也在操作面内，回旋气缸223在前部2223转动，回旋气缸223的轴向中心仍在操作面内。

优选的，上料机构11设有推送槽112、上料气缸113和推送机构114，推送槽112上端面的呈长方体状的槽口1121，槽口1121的两端形成半圆柱状的端口1122，槽口1121的宽度和端口1122的底面直径均与代加工的回转体工件3的直径相同；上料气缸113设在推送槽112的后方的端口1122的下方，上料气缸113的活塞杆呈柱状、其上底面被回转体工件3的下底面覆盖、并指向上方，活塞杆向上推进，带动其上方的回转体工件3向上移动，进入取件工位111。

推送机构114设有滑动轨道1141、滑块1142和推送气缸1143，滑动轨道1141设在推送槽112的侧面，与推送槽112平行设置，滑块1142设在滑动轨道1141上，与滑动轨道1141活动连接，滑块1142可以在滑动轨道1141上滑动，推动气缸1143设在滑块1142的前方，推送气缸1143的活塞杆指向滑动轨道1141的后方、并与滑块1142固定连接，带动滑块1142往复运动。

推送槽112的侧壁设有沿着推送槽112方向的通口，形成推送轨道1123，滑块1142贴近推送槽112的一侧相应的设有推送杆1144，推送杆1144贯穿所述通口。

优选的，上料机构11还设有红外传感器115，红外传感器115设在所述推送槽1的后方的端口1122的外侧、其前端贯穿推送槽112的侧壁，红外传感器115的位置高于处于取件工位111的回转体工件3的下底面的位置；红外传感器115、上料气缸113、推送气缸1143均与数控装置21连接；红外传感器115识别取件工位111上的的回转体工件3被取走、将信号传输给数控装置21，数控装置21控制上料气缸113的活塞杆下降，控制推送气缸1143带动推送杆往复运动，将位于推送槽112前方的回转体工件3推送到推送槽112后方的端口1122处，上料气缸113的活塞杆推出，带动活塞杆上方的回转体工件3向上移动进入取件工位111。

优选的，卡爪本体2242设有爪片22421，爪片22421设有两个，卡爪本体2242的后端设有手指气缸22422，手指气缸22422设有缸体和活塞杆，缸体的前端设有定位销孔、铰接拨动杆22423，活塞杆的前端设有与拨动杆22423活动连接的拨动梢，活塞杆向前、向后推进，拨动杆22423张开、闭合，爪片22421的后端与拨动杆22423的前端固定连接。

爪片22421设在拨动杆22423的外侧，爪片22421的内侧与拨动杆22423的外侧固定连接；爪片22421的前端内侧设有与回转体工件3相适应的弧状凹面。

优选的，回旋支架2241前端设有竖直部22412、延展部22413和回转接头22414；延展部22413设在竖直部22412的前端、竖直部22412的前端向左右两侧延伸形成，与竖直部22412垂直设置；分叉22411设在延展部22413的前端，回转接头22414设在竖直部22412的后端；回旋气缸223相应的设有可以转动的回转部2231，回转接头22414与回转部2231固定连接；分叉22411与竖直部22412之间的夹角为120度。

优选的，卡爪本体2242还设有状态传感器22424，识别卡爪本体2242的状态；状态传感器22424与数控装置21连接，将卡爪本体2242的状态是张开或者闭合的信号传输给数控装置21。

状态传感器22424识别两个卡爪本体2242的状态，将信号传输给数控装置21，数控装置21控制执行机构22运动，旋转台221、机械臂222、回旋气缸223和机械卡爪224相互配合，机械卡爪224调成水平方向，卡爪本体2242的上端面的位置与取件工位111上的回转体工件3的上端面位置高度相适应，卡爪本体2242中的一个进入取件工位111，完成取件工位111的取件操作；随后，数控装置21控制执行机构22运动，旋转台221、机械臂222、回旋气缸223和机械卡爪224相互配合，机械卡爪224调成竖直方向、抓取来自取件工位111的回转体工件3指向后方，卡爪本体2242中的处于张开状态的位置与加工工位121上加工完成的回转体工件3位置相适应，完成加工工位121取件操作，执行机构22继续运动，抓取来自取件工位111的回转体工件3的卡爪本体2242的位置与加工工位121的位置相适应，完成加工工位121放件操作；然后，数控装置21控制执行机构22运动，旋转台221、机械臂222、回旋气缸223和机械卡爪224相互配合，机械卡爪224调成竖直方向不变、回旋气缸223转动、抓取来自加工工位121的回转体工件3指向前方，抓取来自加工工位121的回转体工件3的卡爪本体2242的位置与放件工位131的位置相适应，完成放件工位131的放件操作。

优选的，加工机构12设有机械夹头122、转动盘123和防护罩124，转动盘123设在机械夹头122的后方，带动机械夹头122转动，机械夹头122设有指向前方的定位爪1221，定位爪1221抓紧回转体工件3形成加工工位121；防护罩124套设在机械夹头122和转动盘123的外侧，防护罩124靠近机头2的一侧设有推拉门125，推拉门125上设有观察窗1251，观察窗1251设在机械夹头122的外侧。

优选的，周转架13设有定位槽132，定位槽132设有向后的与回转体工件3相适应的槽口1321形成放件工件131；定位槽132设有多个，按照行列均匀分布，同行的定位槽132的高度相同、同列的定位槽132的位置逐渐降低；定位槽132的后端设有工件传感器1322，工件传感器1322与数控装置21连接，将定位槽132内的状态是已经放置回转体工件3或者空置的信号传输给数控装置21。

优选的，前部2223的前端设有转动部2224，回旋气缸223设在转动部2224的前端；转动部2224与前部2223之间活动连接，转动部2224以前部2223所在的轴向轴心晃动，调节与其联动的回旋支架2241与水平面的角度，带动与回旋支架2241联动的两个所述的卡爪本体2242摆动，两个所述的卡爪本体2242处于不同的高度。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。