机械手夹具快换装置

❶ 数控机床的自动换刀装置都有哪些方式

1、刀具交换方式
数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式和它们的具体结构对机床的生产率和工作可靠性有着直接的影响。
刀具的交换方式很多，一般可分为以下两大类。
（一）无机械手换刀
无机械手换刀，是由刀库和机床主轴的相对运动实现的刀具交换。换刀时，必须首先将用过的刀具送回刀库，然后再从刀库中取出新刀具，这两个动作不可能同时进行，因此，换刀时间长。所示的数控立式镗铣床就是采用这种换刀方式的实例。它的选刀和换刀由三个坐标轴的数控定位系统来完成，因此每交换一次刀具，工作台和主轴箱就必须沿着三个坐标轴作两次来回运动，因而增加了换刀时间。另外，由于刀库置于工作台上，减少了工作台的有效使用面积。
（二）机械手换刀
由于刀库及刀具交换方式的不同，换刀机械手也有多种形式。因为机械手换刀有很大的灵活性，而且还可以减少换刀时间，应用最为广泛。
在各种类型的机械手中，双臂机械手全面地体现了以上优点，为了防止刀具掉落，各机械手的活动爪都必须带有自锁结构。双臂回转机械手的动作比较简单，而且能够同时抓取和装卸机床主轴和刀库中的刀具，因此换刀时间可以进一步缩短。双臂回转机械手，虽不是同时抓取主轴和刀库中的刀具，但是换刀准备时间及将刀具送回刀库的时间（图中实线所示位置）与机械加工时间重合，因而换刀（图中双点划线所示位置）时间较短。
2、机械手形式
在自动换刀数控机床中，机械手的形式也是多种多样，常见的有以下几种形式。
1、单臂单爪回转式机械手
这种机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀，其手臂上只有一个卡爪，不论在刀库上或是在主轴上，均靠这个卡爪来装刀及卸刀，因此换刀时间较长。
2、单臂双爪回转式机械手
这种机械手的手臂上有两个卡爪，两个卡爪有所分工。一个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务，另一个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务。其换刀时间较上述单爪回转式机械手要少。
3、双臂回转式机械手
这种机械手的两臂上各有一个卡爪，两个卡爪可同时抓取刀库及主轴上的刀具，回转180°后又同时将刀具放回刀库及装入主轴。这种机械手换刀时间较以上两种单臂机械手均短，是最常用的一种形式。
4、双机械手
这种机械手相当于两个单臂单爪机械手，它们互相配合进行自动换刀。其中一个机械手从主轴上取下“旧刀”送回刀库，另一个由刀库中取出“新刀”装入机床主轴。
5、双臂往复交叉式机械手
这种机械手的两手臂可以往复运动，并交叉成一定的角度。一个手臂从主轴上取下“旧刀”送回刀库，另一个手臂由刀库中取出“新刀”装入主轴。整个机械手可沿某导轨直线移动或绕某个转轴回转，以实现由刀库与主轴间的运刀工作。
6、双臂端面夹紧式机械手
这种机械手只是在夹紧部位上与前几种不同。前几种机械手均靠夹紧刀柄的外圆表面来抓取刀具，这种机械手则是靠夹紧刀柄的两个端面来抓取的。
3、机械手夹持结构
在换刀过程中，由于机械手抓住刀柄要作快速回转，要作拔、插刀具的动作，还要保证刀柄键槽的角度位置对准主轴上的驱动键。因此，机械手的夹持部分要十分可靠，并保证有适当的夹紧力，其活动爪要有锁紧装置，以防止刀具在换刀过程中转动脱落。机械手夹持刀具的方法有以下两种。
（一）柄式夹持
柄式夹持，也称轴向夹持或V形槽夹持。其刀柄前端有V形槽，供机械手夹持用，目前我国数控机床较多采用这种夹持方式。机械手手掌结构示意图。它由固定爪及活动爪组成，活动爪可绕轴回转，其一端在弹簧柱塞的作用下，支靠在挡销上，调整螺钉以保持手掌适当的夹紧力，锁紧销使活动爪牢固地夹持刀柄，防止刀具在交换过程中松脱。锁紧销还可轴向移动，使活动爪放松，以便杈刀从刀柄V形槽中退出。
（二）法兰盘式夹持
法兰盘式夹持，也称径向夹持或碟式夹持。刀柄的前端有供机械手夹持的法兰盘。采用法兰盘式夹持的优点是：当采用中间搬运装置时，可以很方便从一个机械手过渡到另一个辅助机械手上去。对于法兰盘式夹持方式，其换刀动作较多，不如柄式夹持方式应用广泛。
4、自动换刀动作顺序
由于自动换刀装置的布局结构多种多样，其换刀过程动作顺序会不尽相同。下面分别以常见的双臂往复交叉式机械手和钩刀机械手为例用动作分图加以说明。
（一）双臂往复交叉式机械手的换刀过程
（1）开始换刀前状态。主轴正用T05号刀具进行加工，装刀机械手已抓住下一工步需用的T09号刀具，机械手架处于最高位置，为换刀做好了准备；
（2）上一工步结束，机床立柱后退，主轴箱上升，使主轴处于换刀位置。接着下一工步开始，其第一个指令是换刀，机械手架回转180o转向主轴。
（3）卸刀机械手前伸，抓住主轴上已用过的T05号刀具。
（4）机械手架由滑座带动，沿刀具轴线前移，将T05号刀具从主轴上拔出。
（5）卸刀机械手缩回原位。
（6）装刀机械手前伸，使T09号刀具对准主轴。
（7）机械手架后移，将T09号刀具插入主轴。
（8）装刀机械手缩回原位。
（9）机械手架回转180o，使装刀、卸刀机械手转向刀库。
（10）机械手架由横梁带动下降，找第二排刀套链，卸刀机械手将T05号刀具插回P05号刀套中。
（11）刀套链转动把在下一个工步需用的T46号刀具送到换刀位置,机械手一降,找第三排刀链,由装刀机械手将T46号刀具取出。
（12）刀套链反转，把P09号刀套送到换刀位置，同时机械手架上升至最高位置，为再下一工步的换刀做好准备。
（二）钩刀机械手的换刀过程
作为最常用的一种换刀形式，换刀一次所需的基本动作如下。
1）抓刀。手臂旋转90?，同时抓住刀库和主轴上的刀具。
（2）拔刀。主轴夹头松开刀具，机械手同时将刀库和主轴上的刀具拔出。
（3）换刀。手臂旋转180?，新旧刀具更换。
（4）插刀。机械手同时将新旧刀具分别插入主轴和刀库，然后主轴夹头夹紧刀具；
（5）复位。转动手臂，回到原始位置。

❷ 数控机床刀库与换刀机械手有哪些常见故障及排除方法

刀库
是数控机床贮存刀具的地方，刀库的形式有盘式刀库和链式刀库两种。换刀装置有
机械手
交换和无机械手交换两种形式，用来在主轴和刀库之间实现刀具交换，机械手换刀结构速度快，无机械手换刀结构简单，价格低廉，但换刀时间稍长。
刀库和换刀装置由于机械机构复杂，使用频繁，是数控机床较容易出故障的部位。刀库和换刀装置常见的故障是刀库不能转动或转动不到位、刀套不能夹紧刀具、机械手夹刀不稳或机械手运动误差过大等。刀库和换刀装置还装有机械原点和位置
检测装置
，由于电气原因造成刀库和换刀装置出现反馈信号错误的机会也很多。刀库和换刀装置产生故障的原因主要是机械结构的磨损和
电气元件
松动造成的，另外与装配时的调整不到位也有一定关系。
刀库与换刀机械手常见的故障与排除方法：
1、刀库不能转动
电机轴与刀库回转轴
联轴器
松动。排除方法：紧固联轴器螺钉。
2、PMC无输出
I/O接口板继电器失效。排除方法：检查PMC相应接点信号。
3、刀库转动不到位
传动机构
有误差。排除方法：调整传动机构。
4、刀具从机械手中脱落
（1）机械手卡紧环损坏或没有弹性。排除方法：更换卡紧环或重新调整。
（2）刀具超重。排除方法：选择合适的刀具。
5、刀具交换时
掉刀
机械手抓刀时没有到位，就开始拔刀。排除方法：调整
机械手臂
使手臂爪抓紧
刀柄
后再拔刀。
6、机械手换刀速度过快或过慢
换刀气缸压力太高或太低或换刀
节流阀
开口太大或太小。排除方法：调整换刀气动回路压力或流量。
7、刀套不能夹紧刀具
（1）刀套上调整螺钉松动，或弹簧太松造成卡紧力不足。排除方法：
顺时针旋转
刀套两边的调整螺母压紧弹簧。
（2）换刀时
主轴箱
没有回到换刀点或换刀点产生变动。排除方法：操作主轴箱运动回到换刀位置，或
重新设定
换刀点。

❸ 快速自动换刀技术的结构方法

除了在传统换刀装置的基础上提高动作速度外，还出现了一些新方法和新结构换刀装置。
（1）多主轴换刀
这种机床没有传统的刀库和换刀装置，而是采用多个主轴并排固定在主轴架上，一般为3～18个。每个主轴由各自的电动机直接驱动，并且每个主轴上安装了不同的刀具。换刀时不是主轴上的刀具交换，而是安装在夹具上的工件快速从一个主轴的加工位置移动到另一个装有不同刀具的主轴，实现换刀并立即加工。这个移动时间就是换刀时间，而且非常短。由夹具快速移动完成换刀，省去了复杂的换刀机构。奥地利ANGERG公司生产的这种结构的机床，实现了切屑到切屑换刀时间仅为0.4s。是目前世界上切屑到切屑换刀时间最短的机床。这种结构的机床和通常的加工中心结构已大不相同。不仅可以用于需要快速换刀的加工，而且可以多轴同时加工，适合在高效率生产线上使用。
（2）双主轴换刀
加工中心有两个工作主轴，但不是同时用于切削加工。一个主轴用于加工，另一个主轴在此期间更换刀具。但需要换刀时，加工的主轴迅速退出，换好刀具的主轴立即进入加工。由于两个过程可以同时进行，换刀时间实际就是已经装好刀具的两个主轴的换位时间，使辅助时间减到最少，即机床切屑到切屑换刀时间达到最短。由于有两个主轴，这种机床的刀库和换刀机械手可以是一套，也可以是两套。如德国Alfing-Kessler公司生产的加工中心采用双主轴系统，使用一套刀库和换刀机械手。而德国Hornsberg-Lamb公司生产的HSC-500、HSC-630、HFC-630加工中心有两个主轴和两套换刀系统。两个主轴可以用1.0～1.5s的时间移动到加工位置并启动加速到加工的最大速度。具体的交换时间取决于机床的尺寸。
（3）刀库布置在主轴周围的转塔方式
这种方式，刀库本身就相当于机械手，即通过刀库拔插刀并采用顺序换刀，使机床切屑到切屑换刀时间较短。这种方式如果要实现任意换刀，则就随所选刀在刀库的位置不同而存在时间长短不等，最远的刀可能切屑到切屑换刀时间较长。因此，这种方式作为高速自动换刀装置只能采用顺序选刀的方式。
（4）多机械手方式
同样，刀库布置在主轴的周围，但采用每把刀有一个机械手的方式使换刀几乎没有时间的损失，并可以采用任意选刀的方式。德国CHIRON公司生产的这种结构的机床，实现了切屑到切屑换刀时间仅为1.5s，是目前世界上单主轴机床切屑到切屑换刀时间最短的加工中心。

❹ 机械手的分类有哪几种

机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、电动式、气动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
（1）按控制方式分
固定程序机械手：控制系统是一个固定程序的控制器。程序简单，程序数少，而且是固定的，行程可调但不能任意点定位。
（2）按驱动方式分
液压传动机械手
气压传动机械手
机械传动机械手
（3）根据所承担的作业的特点，工业机械手可分为以下三类：
承担搬运工作的机械手：这种机械手在主要工艺设备运行时，用来完成辅助作业，如装卸毛坯、工件和工夹具。
生产工业用机械手：可用于完成工艺过程中的主要作业，如装配、焊接、涂漆、弯曲、切断等。
通用工业机械手：其用途广泛，可以完成各种工艺作业。
（4）按功能分类
专用机械手：它是附属于主机的具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少，工作对象单一，结构简单，实用可靠和造价低等特点，适用于大批大量的自动化生产，如自动机床，自动线的上、下料机械手和“加工中心”附属的自动换刀机械手。
通用机械手：又称工业机器人。它是一种具有独立控制系统的机械装置。具有程序可变、工作范围大、定位精度高、通用性强的特点，适用于不断变换品种的中小批量自动化的生产。

❺ 生活或工业中还有哪些机械手

工业机械手的分类
机械手在随着时代的近不逐渐代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

工业机械手有哪些分类？下面就让小编来告诉你工业机械手有哪些分类吧，千万别错过哦！

机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、电动式、气动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

（1）按控制方式分

固定程序机械手：控制系统是一个固定程序的控制器。程序简单，程序数少，而且是固定的，行程可调但不能任意点定位。

（2）按驱动方式分

液压传动机械手

气压传动机械手

机械传动机械手

（3）根据所承担的作业的特点，工业机械手可分为以下三类：

承担搬运工作的机械手：这种机械手在主要工艺设备运行时，用来完成辅助作业，如装卸毛坯、工件和工夹具。

生产工业用机械手：可用于完成工艺过程中的主要作业，如装配、焊接、涂漆、弯曲、切断等。

通用工业机械手：其用途广泛，可以完成各种工艺作业。

（4）按功能分类

专用机械手：它是附属于主机的具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少，工作对象单一，结构简单，实用可靠和造价低等特点，适用于大批大量的自动化生产，如自动机床，自动线的上、下料机械手和“加工中心”附属的自动换刀机械手。

通用机械手：又称工业机器人。它是一种具有独立控制系统的机械装置。具有程序可变、工作范围大、定位精度高、通用性强的特点，适用于不断变换品种的中小批量自动化的生产。

❻ 快速自动换刀技术都有哪些结构装置

除了在传统换刀装置的基础上提高动作速度外，还出现了一些新方法和新结构换刀装置。
（1）多主轴换刀
这种机床没有传统的刀库和换刀装置，而是采用多个主轴并排固定在主轴架上，一般为3～18个。每个主轴由各自的电动机直接驱动，并且每个主轴上安装了不同的刀具。换刀时不是主轴上的刀具交换，而是安装在夹具上的工件快速从一个主轴的加工位置移动到另一个装有不同刀具的主轴，实现换刀并立即加工。这个移动时间就是换刀时间，而且非常短。由夹具快速移动完成换刀，省去了复杂的换刀机构。这种结构的机床和通常的加工中心结构已大不相同。不仅可以用于需要快速换刀的加工，而且可以多轴同时加工，适合在高效率生产线上使用。
（2）双主轴换刀
加工中心有两个工作主轴，但不是同时用于切削加工。一个主轴用于加工，另一个主轴在此期间更换刀具。但需要换刀时，加工的主轴迅速退出，换好刀具的主轴立即进入加工。由于两个过程可以同时进行，换刀时间实际就是已经装好刀具的两个主轴的换位时间，使辅助时间减到最少，即机床切屑到切屑换刀时间达到最短。由于有两个主轴，这种机床的刀库和换刀机械手可以是一套，也可以是两套。两个主轴可以用1.0～1.5s的时间移动到加工位置并启动加速到加工的最大速度。具体的交换时间取决于机床的尺寸。
（3）刀库布置在主轴周围的转塔方式
这种方式，刀库本身就相当于机械手，即通过刀库拔插刀并采用顺序换刀，使机床切屑到切屑换刀时间较短。这种方式如果要实现任意换刀，则就随所选刀在刀库的位置不同而存在时间长短不等，最远的刀可能切屑到切屑换刀时间较长。因此，这种方式作为高速自动换刀装置只能采用顺序选刀的方式。
（4）多机械手方式
同样，刀库布置在主轴的周围，但采用每把刀有一个机械手的方式使换刀几乎没有时间的损失，并可以采用任意选刀的方式。
根据高速机床新的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如，传统的立式加工中心的刀库和换刀装置多装在立柱一侧：而高速加工中心则多为立柱移动的进给方式，为减轻运动件质量，刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。
采用新方法进行刀具快速交换。不用刀库和机械手方式，而改用其它方式换刀。例如不用换刀，用换主轴的方法。
利用新开发的加工中心的主轴部件可作6自由度高速运动这一特点，让主轴直接参与换刀过程，不仅可使刀库配置位置灵活，而且可减少刀库运动的自由度，显著简化刀库和换刀装置的结构。
适合于高速加工中心的刀柄。HSK刀柄质量轻，拔插刀行程短，可以使自动换刀装置的速度提高。快速自动换刀装置采用HSK空心短锥柄刀是发展的趋势。

❼ 三轴机械手使用

你是想知道三轴机械手的使用范围还是使用操作呢?如果是需要三轴机械手，不知道适不适合用在自己的生产线上，建议找工业机器人厂家，像博立斯、康道都有数控车床机械手、上下料机械手、多轴机械手、关节机器人、冲压冲床机械手等，结合自己的生产线定制比较好。、

• 三轴机械手的工作原理：

机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，广泛应用于机械制造冶金部门。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作、改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数越多、自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。

• 三轴机械手控制器各功能键

3.1 紧急停止按键：按此键切断电源，立即停止全部的动作，接触紧急停止，将开关按照标识方向旋转解锁后，电源开关，电源开关OFF后再次设定为ON;

3.2 动作可能键：手动操作时，边按此键及各手动操作键，进行机械手动作。如果过分按动作可能键，将不能进行手动操作。

3.3 电源：将电源设定为ON/OFF的状态。

3.4 停止：自动运转中，连续步进进给操作中，按此键，机械手停止。

3.5切换运转：表示运转模式画面。

3.6复位：报警灯显示时，清除报警；另外从各画面返回到运转模式画面。

3.7 菜单：想要显示菜单画面时，按此键。

3.8 帮助：表示各设定画面或操作画面中的帮助。

3.9取出侧 落下侧：按取出侧，走行轴往产品成型侧行走；按落下侧，走形轴往远离产品成型侧行走。

3.10 Z+:使机械手向下行走， Z-:使机械手向下行走;Y+:使机械手沿着动模方向运动，Z-:使机械手沿着定模方向运动。

3.11 姿态 复归/动作：使夹具板姿势动作，复归。

3.12 回转 复归/动作：使夹具板回转动作，复归。

3.13 夹具 开/闭：使夹具开，闭。

3.14 步进 进/退：和自动运转相同顺序，执行1个步进的前进，返回动作。 四、操作步骤 4.1开机

4.1.1控制开关转向“ON”。

4.1.2不使用机械手而用半自动生产时，控制开关转向“ON”,或由技术人员将脱机信号短接。

4.1.3将注塑机的机械手功能打开：托模—功能—机械手选择使用。

4．2 检查并确认气压

4.2.1检查气源、气压是否达到5kg/cm2以上。

4.2.2检查各功能键显示灯是否正常。

4.3选择夹具

4.3.1根据制品侧有无水口选择夹具或吸盘。

4.3.2根据制品形状、大小、重量等选择吸盘规格、数量。

4．4装夹具、吸盘

4.4.1换装夹具

4.4.2副臂侧夹具不使用时，关闭副臂使用开关。

4.5 确定开模位置

4.5.1调整开模位置，为节省时间，调至最小开模为宜。

4.5.2调整顶针顶出长度，顶针不宜顶得过长，能顺畅顶出脱落即可。

4.6制品顶出，但不让制品脱落。

4.7设定取出待机位置

4.7.1 在轴设定选项里，找到取出待机位置。

4.7.2让机械手座架缓慢下降，选择合适的待机位置，并记忆该位置

4.8 设定取出夹具位置。

4.8.1 将夹具或吸盘贴住产品，调整吸盘或夹具螺丝确定左右位置，以能适应产品形状为佳（即调好吸盘吸住产品的位置），并记忆该位置。

4．9设定滑移位置

根据制品的结构，设定滑移位置，以便机械手安全的将产品取出，并记忆该位置。

4.10 设定取出上升位置

机械手将产品从模具中拉出后，调整机械手制品前后位置，以便机械手安全的上升，并记忆该位置；

4．11设定产品装箱1位置

根据工艺要求将机械手取出的产品放置在要求位置，并记忆该位置。 4．12设定产品装箱2位置

4.12.1打开模式功能，将装箱位置2选择。

4.12.2按工艺要求将机械手取出的产品放置在要求位置，并记忆该位置。 4.13 步进测试确认

4.13.1使用步进测试检验每个动作行程是否OK，需由工艺人员、技术 人员确认。 4.14 时间调整

4.14.1设置每个衔接动作切换速度及时间。 4.14.2完全开模时，机械手快速下降。

4.14.3顶出时机械手快速前进并吸住或夹住产品。 4.14.4机械手快速后退，顶针退回。

❽ 机械手夹具有哪些快换装置与快换结构

有快速交换家具的部品，看你使用机械手品牌了，要是我们自己厂家的可以实现全自动换夹具

❾ 什么是机械手

拉伸机械手是根据产品“拉伸”这个工艺实再自动化而取名。传统的拉伸内作业通常会在一道甚至容二道拉伸工序以上，通过机械手配合液压拉伸机（油压拉伸机或冲床）实现工序间产品的付递。从而以取代人工的操作。另外，一般情况下下拉伸机械手与片材发料器、自动抹油机以及自动定位装置配合使用，可实现全自动化的拉伸作业；
类别：
拉伸机械手根据产品加工工序不同可以设计为单台单工拉拉伸机械、双工位拉伸机械手、多组合式机械手以及多功能型拉伸机械手。
动作原理：
拉伸机械手主要结构分为降装置、平移装置以及夹持装置。其中升降装置及平移装置主要通过高精密伺服电机进行驱动，以实际数字化的控制和操作，保证送料和取料的精确度；平持装置通常情况下采用气动夹式夹持装置，灵活适用于不同规格不同材质的产品，更换方便及快捷。