[实用新型]具有仿生腕部的五轴机床工件加载机械手

说明书

本实用新型涉及一种具有仿生腕部的五轴机床工件加载机械手，包括底座和机械臂，所述机械臂的头部设置在底座上，所述机械臂末端设置有伺服使能控制机构，所述伺服使能控制机构垂直于水平面，其底部设置有仿生腕部，所述仿生腕部内设置有重力传感器，底部设置有气缸螺接孔，所述气缸螺接孔上连接有用于夹放工件的手部机构。这种具有仿生腕部的五轴机床工件加载机械手可以模仿人体腕部结构，活动灵活，且腕部结构具有锁紧功能；通过气缸可以对工件的夹持和锁紧，响应快、夹持后稳定；腕部结构安装有重力传感器，可以实现工件加工前与加工后的重量计量，从而更好地反映加工质量，并实现重量的自动存储。

技术领域

本实用新型涉及机床加工领域，尤其涉及一种具有仿生腕部的五轴机床工件加载机械手。

背景技术

五轴机床是进行复杂曲面加工的专用机械设备。随着技术的进步，五轴机床的应用越来越广泛，当前五轴机床加载工件时，一般采用两种方式放置待加工工件，一种是通过人工放置待加工工件，另一种是通过机械手放置待加工工件。

人工放置待加工工件时，需要手动调整待加工工件位置和角度，由于工件比较沉重，因此需要耗费一定的人力和体力，工作效率比较慢，并且在机床附近进行人工作业存在较大的安全隐患。

而通过机械手放置待加工工件在一定程度上降低了劳动强度，该方式将操作人员从繁重的体力劳动中解脱出来；但目前用于五轴机床工件加载的机械手，其功能相对比较单一，并且对于工件的夹持力与锁紧力不够稳定，存在一定的安全隐患，且工件在加工前后的重量也不能进行实时称量和记录。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够实现待加工工件的稳定夹持以及工件加工前后重量自动称量的具有仿生腕部的五轴机床工件加载机械手。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种具有仿生腕部的五轴机床工件加载机械手，包括底座和机械臂，所述机械臂的头部设置在底座上，所述机械臂末端设置有伺服使能控制机构，所述伺服使能控制机构垂直于水平面，其底部设置有仿生腕部，所述仿生腕部内设置有重力传感器，底部设置有气缸螺接孔，所述气缸螺接孔上连接有用于夹放工件的手部机构。

作为优选，所述仿生腕部由腕部根机构、腕部活动机构和腕部锁紧装置组成；所述腕部根机构呈圆柱形结构，其顶部通过预设在伺服使能控制机构底部腕部连接孔内的腕部固定螺栓连接，底部设置有穹形结构的凹腔，所述腕部活动机构的顶部位于所述凹腔内，且该腕部活动机构的顶部形状与凹腔结构形状相互吻合，所述气缸螺接孔设置在腕部活动机构的底面；所述腕部活动机构的顶部中心设置有开口向上的下定位孔，所述腕部根机构上位于凹腔内的顶部中心设置有开口向下且与下定位孔相互对应的上定位孔，所述上定位孔和下定位孔的形状分别与所述重力传感器的顶部和底部形状相吻合，配合在一起的腕部活动机构和腕部根机构，其上定位孔和下定位孔组成用于安装所述重力传感器的安置腔，设置在安置腔内的重力传感器其底部与腕部活动机构之间以及顶部与腕部根机构之间均通过传感器固定螺栓连接；所述凹腔的内壁面上以腕部根机构的轴心线为中心圆形阵列有若干顶面呈弧形结构的衔接槽，所述腕部锁紧装置位于所述衔接槽内，其顶面形状与衔接槽的顶面形状相吻合，底面形状与凹腔的壁面形状相吻合，所述腕部锁紧装置通过销轴活动连接在所述衔接槽内；所述衔接槽内靠近下端的位置设置有与腕部根机构外侧面连通的侧销孔，靠近上端的位置设置有与腕部根机构顶面连通的上销孔，所述侧销孔内和上销孔内分别设置有侧气动推进销和上气动推进销，所述侧气动推进销与侧销孔之间以及上气动推进销与上销孔之间均为滑动配合。

作为优选，所述销轴设置在衔接槽内靠近下端的位置，所述腕部锁紧装置上设置有用于连接销轴的轴接孔。

作为优选，所述腕部锁紧装置底面靠近下端的部位设置有弧形凸起，所述腕部活动机构的外侧设置有与腕部根机构底部腕部锁紧装置数量及位置上下对应且大小与腕部锁紧装置底面弧形凸起相互吻合的锁紧卡槽。