本實用新型涉及機械手應用領域，具體涉及一種機械手快速更換動力頭。

背景技術：

數(shù)控加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機床，其中自動換刀裝置是數(shù)控機床的重要執(zhí)行機構，它的形式多種多樣，目前常見的有回轉刀架換刀、排式刀架換刀、更換主軸頭換刀和帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)。實際加工過程中，自動換刀裝置可幫助數(shù)控機床節(jié)省輔助時間，并滿足在一次安裝中完成多工序、多工步加工要求。隨著工業(yè)的發(fā)展以及機械手的大量應用，現(xiàn)有技術沒有可通過機械手自動更換的動力頭。上述帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)包括帶機械手的自動換刀裝置和無機械手的自動換刀裝置，其中，帶機械手的自動換刀裝置采用機械手進行換刀?，F(xiàn)如今所采用的機械手主要包括鉤式、抱手、叉手、伸縮手等，實際使用過程中，采用現(xiàn)有機械手進行換刀時，無法快速更換刀具，調試刀具繁瑣，用時長，加工能力有限，加工單一，無法滿足自動化生產(chǎn)需求。因此，需對現(xiàn)有技術加以改進。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種機械手快速更換動力頭，用以解決現(xiàn)有技術中機械手臂加工時無法快速、高效地更換刀具。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種機械手快速更換動力頭，包含一主體及套設于所述主體上的套體，所述主體上設有法蘭，所述主體的中心軸向設有傳動的主軸，所述主軸的第一端設有控制電機，所述控制電機與法蘭相連，所述主軸的周圍設有氣缸、活塞及滾套，所述主軸貫穿于所述氣缸、活塞及滾套，且所述活塞與所述氣缸控制連接，所述滾套與所述活塞固定連接，所述主軸與所述套體之間設有固定裝置，所述主體與套體在控制電機的驅動下，通過固定裝置固定；

其中，所述固定裝置包含主軸第二端與套體之間的銷軸定位裝置及設置在滾套與套體之間的滾珠定位裝置，所述套體通過所述銷軸定位裝置及滾珠定位裝置與所述主體固定。

相對于現(xiàn)有技術而言，在主軸的第二端與套體之間、滾套與套體之間設置固定裝置，并通過控制電機的轉動以及氣缸的運作來將主體與套體間緊固與松開，再進行雕刻、加工、打磨等操作，因此，需要更換套體時可通過控制氣缸和控制電機來實現(xiàn)，其操作簡單、快捷，不僅節(jié)省時間還可延長設備的壽命，具有極高的實用價值。

進一步地，所述銷軸定位裝置包括設置在主軸第二端的定位孔及設置在所述套體的空腔內部與定位孔相配合的定位銷，所述定位銷在主軸轉動時與定位孔配合固定連接。設置雙重定位，可以有效地將動力頭進行緊固。

進一步地，所述套體的空腔內設有凹槽，所述定位銷設置于所述凹槽內，且所述凹槽內設有彈簧，所述定位銷在主軸轉動時通過彈簧的推動卡合固定于所述定位孔內。設置彈簧可以在定位銷轉動到定位孔的位置時，將定位銷彈出從而固定于定位孔內。

進一步地，所述定位孔與定位銷的個數(shù)為兩個。設置兩個定位孔與定位銷可提高穩(wěn)定度。

進一步地，所述滾珠定位裝置包括設置在滾套上的第一曲面、設置在套體空腔內與第一曲面配合的第二曲面以及滾珠，所述滾珠設置在第一曲面與第二曲面之間，且所述滾珠在氣缸驅動后滾動并通過所述滾套對主軸夾緊或松開?？梢岳脻L珠的滾動來控制主體與套體之間的夾緊與打開，便于更換套體。

進一步地，所述第一曲面上設有一個第一彎曲段以及與第一彎曲段連接的第一平直段，所述套體空腔內設有與第一彎曲段及第一平直段匹配的第二平直段與第二彎曲段，所述滾珠在氣缸驅動后通過滾套的膨脹位于第一平直段與第二彎曲段之間來對主軸進行夾緊，所述滾珠在氣缸停止后通過滾套的收縮位于第一彎曲段與第二平直段之間來對主軸松開。設置彎曲段與平直段便于控制滾珠的位置來對套體進行夾緊與松開。

進一步地，所述控制電機為伺服電機。便于控制主軸的轉速。

進一步地，所述套體面向所述主體的開口處邊沿設有導向面；

所述主體面向所述套體的一側且套設于所述主軸外側設有一錐形盤；

所述主體面向所述錐形盤的一側設有環(huán)形槽，沿所述環(huán)形槽的周向方向等距設有四個以上彈性頂件，所述彈性頂件的遠離所述主體的一端頂住所述錐形盤，所述錐形盤受壓與所述導向面貼合。從而使套體與主體穩(wěn)固地連接。

本實用新型由于使用以上技術方案，使其具有的有益效果是：

利用控制電機與氣缸、固定裝置的結合，將動力頭的主體與殼體夾緊再進行雕刻、打工或者打磨等操作，實現(xiàn)了快速更換刀具套體，延長了動力頭的使用壽命，同時也可以實現(xiàn)不同工藝的切換，達到柔性化加工生產(chǎn)的需求。

附圖說明

圖1為本實用新型機械手快速更換動力頭的主體部分內部結構示意圖；

圖2為本實用新型機械手快速更換動力頭的套體部分內部結構示意圖；

圖3為本實用新型機械手快速更換動力頭的銷軸定位裝置部分的放大示意圖；

圖4為本實用新型機械手快速更換動力頭的定位銷部分的放大示意圖；

圖5為本實用新型機械手快速更換動力頭的滾珠定位裝置部分的放大示意圖；

圖6為本實用新型機械手快速更換動力頭的整體內部結構示意圖；

對應說明書附圖內的附圖標記參考如下：

主體1、套體2、主軸3、控制電機4、氣缸5、活塞6、滾套7、銷軸定位裝置8、滾珠定位裝置9、導向面10、錐形盤11、環(huán)形槽12、彈性頂件13第一氣孔14、第二氣孔15、定位孔81、定位銷82、凹槽83、彈簧84、第一曲面91、第二曲面92、滾珠93。

具體實施方式

為了使實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)造特征、達成目的和功效易于明白了解，以下結合附圖，進一步闡述本實用新型。

如圖1所示，一種機械手快速更換動力頭，如圖1與圖2所示，包含一主體1及套設于主體1上的套體2，主體1上設有法蘭，主體1的中心軸向設有空心的主軸3，主軸3的第一端設有控制電機4，控制電機4為伺服電機，控制電機4與法蘭相連，主軸3的周圍設有氣缸5、活塞6及滾套7，主軸3貫穿于氣缸5、活塞6及滾套7，且活塞6與氣缸5控制連接，滾套7與活塞6固定連接，主體1的外側設有與外界連通的第一氣孔14與第二氣孔15，第一氣孔14控制連接于氣缸5，第二氣孔15連通主體1及套體2內部的排氣通道，該排氣通道用于對刀具定位的加工面進行吹起，能夠將吹去工件加工面的鐵屑。主軸3與套體2之間設有固定裝置，主體1與套體2在控制電機4的驅動下，通過固定裝置固定；

其中，固定裝置包含主軸3第二端與套體2之間的銷軸定位裝置8及設置在滾套7與套體2之間的滾珠定位裝置9，套體2通過銷軸定位裝置8及滾珠93定位裝置9與主體1固定。

具體地說，控制電機4啟動后，帶動主軸3旋轉，同時啟動氣缸5，主軸3在旋轉過程中銷軸定位裝置8和滾珠定位裝置9對主體1與套體2間進行夾緊，當需要更換套體2時，停止控制電機4的驅動，將氣缸5關閉，松開滾套7部位與套體2間的夾持，同時取下套體2進行更換，如此一來，可快速、方便地更換動力頭的套體2。

需要說明的是，如圖3所示，銷軸定位裝置8包括設置在主軸3第二端的兩個定位孔81及設置在套體2的空腔內部與定位孔81相配合的兩個定位銷82，定位銷82在主軸3轉動時與定位孔81配合固定連接，除了設置兩個定位銷82以為還可以設置三個或者三個以上，以實際使用需要來設定。其中，套體2的空腔內設有凹槽83，定位銷82設置于凹槽83內，且凹槽83內設有彈簧84，彈簧84為錐度彈簧，錐度彈簧與套體2內錐度配合，且彈簧84帶有磨損自動補償功能，彈簧84后面有彈簧推進，用以對彈簧進行推動作用。如圖4所示，定位銷82包括長銷821與短銷822，長銷821與短銷822固定連接，長銷821起到導向作用，短銷822與彈簧84固定連接，起到定位作用，兩者同時保證了更換精度，且長銷在主軸3轉動時通過彈簧84的推動卡合固定于定位孔81內。設置彈簧84可以在定位銷82的長銷821轉動到定位孔81的位置時，將定位銷82的長銷821彈出從而固定于定位孔81內。

另外，為了使本體與套體2間更穩(wěn)固，如圖5所示，滾珠93定位裝置9包括設置在滾套7上的第一曲面91、設置在套體2空腔內與第一曲面91配合的第二曲面92以及滾珠93，滾珠93設置在第一曲面91與第二曲面92之間，且滾珠93在氣缸5驅動后滾動并通過滾套7對主軸3夾緊或松開。同時，第一曲面91上設有一個第一彎曲段911以及與第一彎曲段911連接的第一平直段912，套體2空腔內設有與第一彎曲段911及第一平直段912匹配的第二平直段921與第二彎曲段922，滾珠93在氣缸5驅動后通過滾套7的膨脹位于第一平直段912與第二彎曲段922之間來對主軸3進行夾緊，滾珠93在氣缸5停止后通過滾套7的收縮位于第一彎曲段911與第二平直段921之間來對主軸3松開。

為了使主體1與套體2間連接更穩(wěn)定且具有對準中心的作用，在套體2面向主體1的開口處邊沿設有導向面10；主體1面向套體2的一側且套設于主軸3外側設有一錐形盤11；主體1面向錐形盤11的一側設有環(huán)形槽12，沿環(huán)形槽12的周向方向等距設有四個以上彈性頂件13，彈性頂件13的遠離主體1的一端頂住錐形盤11，錐形盤11受壓與導向面10貼合。進一步的，在現(xiàn)有技術中錐形盤11與導向面10定位貼合，但是隨著長期的使用錐形盤11面向導向面10的一側會發(fā)生磨損，長期的磨損會造成錐形盤11與導向面10之間造成間隙，該間隙會造成加工的誤差產(chǎn)生，影響加工效果；在產(chǎn)品中彈性頂件13定位在環(huán)形槽12內一直向錐形盤11施加推力，始終使錐形盤11頂住導向面10。

在具體使用中，如圖6所示，首先將動力頭的套體2套設在主體1上，啟動控制電機4與氣缸5，在電機的轉動中帶動主軸3旋轉，當定位孔81轉到定位銷82相匹配的位置時，定位銷82通過彈簧84的彈簧推進向主體1推動，定位銷82的長銷821卡設于定位孔81內，套體2與主體1緊固，起到了定位作用；同時氣缸5啟動后，滾套7膨脹，使?jié)L珠93滑至第一平直段912與第二彎曲段922之間，套體2與主體1正好扣合鎖緊。當需要更換套體時，停止啟動電機并驅動氣缸5使?jié)L套7向主軸3收縮，使?jié)L珠93滑至第一彎曲段911與第二平直段921之間，將套體2與主體1撐開，然后取下套體2進行更換，之后進行以上相同的操作，若有需要可進行再次的更換。并通過控制電機4的轉動以及氣缸5的運作來將主體1與套體2間緊固與松開，再進行雕刻、加工、打磨等操作，因此，需要更換套體2時可通過控制氣缸5和控制電機4來實現(xiàn)，其操作簡單、快捷，不僅節(jié)省時間還可延長設備的壽命，具有極高的實用價值。

以上對實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，實用新型并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改做出若干簡單推演、變形或替換，這并不影響實用新型的實質內容。