CN104999327B - 一种数控车床的自动上下料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控车床的自动上下料机械手，其包括底座、支架、原料盒、推杆机构、第一机械爪、滑轨机构、机械臂以及第二机械爪；其中，所述支架安装于底座上，其上设有一托板；所述原料盒、推杆机构分别安装于托板上，所述推杆机构能插入原料盒内；所述第一机械爪位于原料盒的一侧，其顶部和机械臂枢接；所述滑轨机构和机械臂连接，其联动所述机械臂；所述第二机械爪安装于机械臂的一端。本发明的数控车床的自动上下料机械手的安全系数较高，减少人工操作的强度，并且能高效、稳定的完成指定动作，实现自动控制，满足自动化生产的要求。

Description

一种数控车床的自动上下料机械手

【技术领域】

本发明涉及一种机械手，具体涉及一种数控车床的自动上下料机械手，属于工业自动化设备技术领域。

【背景技术】

现有技术的数控车床采用的上下料方式大多是通过人工对工件拿取和装夹完成的，在对工件的拿取和装夹的过程中，不仅会耗费很多时间，耗费精力，而且效率较低，满足不了自动化生产线的需求；并且在这个过程中，通过人工的操作是具有一定的危险性的。因此，传统的方式不仅效率低，需要花费较大的成本，并且带有一定的危险性。

工业自动化的高速发展和科学技术的日益提高，传统的的手工劳作已经跟不上工业自动化高速发展的节奏。因此，创新先进设备，实现自动化生产，来取代人的劳动、满足工业自动化的需求，是如今机械创新尤为重要的一部分。

因此，确有必要提供一种创新的数控车床的自动上下料机械手，以克服现有技术中的所述缺陷。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种数控车床的自动上下料机械手，其安全系数较高，减少人工操作的强度，并且能高效、稳定的完成指定动作，实现自动控制，满足自动化生产的要求。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种数控车床的自动上下料机械手，其包括底座、支架、原料盒、推杆机构、第一机械爪、滑轨机构、机械臂以及第二机械爪；其中，所述支架安装于底座上，其上设有一托板；所述原料盒、推杆机构分别安装于托板上，所述推杆机构能插入原料盒内；所述第一机械爪位于原料盒的一侧，其顶部和机械臂枢接；所述滑轨机构和机械臂连接，其联动所述机械臂；所述第二机械爪安装于机械臂的一端。

本发明的数控车床的自动上下料机械手进一步设置为：所述第一机械爪包括机械爪电机、底板、旋转片、支撑件、爪臂以及V形定位块；其中，所述机械爪电机安装于底板上，其连接并驱动旋转片；所述支撑件一端和旋转片铰接，另一端和爪臂铰接；所述爪臂的中部枢接在底板上；所述V形定位块安装于爪臂的一端。

本发明的数控车床的自动上下料机械手进一步设置为：所述支撑件、爪臂和V形定位块均设有两个；所述两个V形定位块呈相对设置。

本发明的数控车床的自动上下料机械手进一步设置为：所述第一机械爪和第二机械爪的结构相同。

本发明的数控车床的自动上下料机械手进一步设置为：所述滑轨机构包括顶板、滑轨、滑轨电机以及丝杆；所述滑轨和顶板相配合；所述滑轨电机安装于顶板上，其通过丝杆和滑轨连接，并能驱动滑轨沿顶板移动。

本发明的数控车床的自动上下料机械手进一步设置为：所述机械臂包括大臂、小臂、转轴以及机械臂电机；其中，所述小臂分别通过一枢轴枢接于大臂的两端，枢轴上安装有一小臂电机；所述第一机械爪和第二机械爪分别安装于小臂上；所述转轴连接于大臂上，其枢接于滑轨上；所述机械臂电机连接并驱动转轴。

本发明的数控车床的自动上下料机械手进一步设置为：所述推杆机构包括支座、推杆电机、曲柄、连接块、直线轴承以及推杆；其中，所述推杆电机安装于支座上，其连接并驱动曲柄；所述连接块一端和曲柄相铰接，另一端安装有所述推杆；所述直线轴承安装于支座上，其支承所述推杆。

本发明的数控车床的自动上下料机械手进一步设置为：所述原料盒的两侧开设有通孔，推杆能插入通孔；其中一通孔和一V形定心槽对接；所述原料盒的底部设有滚轮。

本发明的数控车床的自动上下料机械手还设置为：所述支架通过一螺杆安装于底座上，并能调节高度；所述底座上焊接有若干加强筋。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1. 本发明的数控车床的自动上下料机械手代替人工的动作，安全系数较高，减少人工操作的强度，并且能高效、稳定的完成指定动作，实现自动控制，满足自动化生产的要求。

2. 本发明的数控车床的自动上下料机械手通过两个机械爪位置的互换来实现对工件放入和取出，自由度要求比单个机械爪要求低，比单一的机械爪更有效率。

3. 本发明的数控车床的自动上下料机械手针对不同的型号的数控机床都能应用自如，可以根据不同的需求，通过调节支架高度、机械爪展开程度来满足工件加工。

4. 本发明的数控车床的自动上下料机械手节省人力，只需要针对机床调整位置，简单放好加工毛坯，工作过程只需要简单的启停，能够实现一人控制多台机床。

【附图说明】

图1是本发明的数控车床的自动上下料机械手的主视图。

图2是本发明的数控车床的自动上下料机械手的侧视图。

图3是图1中I处的放大图。

图4是图2中II处的放大图。

图5是第一机械爪的主视图。

图6是第一机械爪的俯视图。

图7是滑轨机构的主视图。

图8是滑轨机构的俯视图。

图9是原料盒的侧视图。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1至附图9所示，本发明为一种数控车床的自动上下料机械手，其由底座1、支架2、原料盒3、推杆机构4、第一机械爪5、滑轨机构6、机械臂7以及第二机械爪8等几部分组成。

其中，所述支架2安装于底座1上，其上设有一托板21。具体的说，所述支架2通过一螺杆22安装于底座1上，通过拧松螺杆22能调节支架2高度，拧紧螺杆22能将支架2和底座1固接。所述底座1上焊接有若干倾斜设置的加强筋11，从而能够增加底座1的结构强度。

所述原料盒3、推杆机构4分别安装于托板21上，所述推杆机构4能插入原料盒3内，从而将原料盒3的待加工零件推出。

所述推杆机构4由支座41、推杆电机42、曲柄43、连接块44、直线轴承45以及推杆46等几部分组成。所述推杆电机42安装于支座41上，其连接并驱动曲柄43；所述连接块44一端和曲柄43相铰接，另一端安装有所述推杆46；所述直线轴承45安装于支座41上，其支承所述推杆46。

所述原料盒3的两侧开设有通孔31，推杆46能插入通孔31，从而将原料盒3内的待加工零件推出。其中一通孔31和一V形定心槽32对接；所述原料盒3的底部设有滚轮33，所述滚轮33支承待加工零件，从而使待加工零件活动灵活。

所述原料盒3、推杆机构4的工作过程如下：推杆电机42驱动曲柄43，所述曲柄43依次联动连接块44、推杆46，使推杆46在直线轴承45的作用下沿左右往复运行；推杆46穿过通孔31而插入原料盒3内，原料盒3的待加工零件通过推杆46推出后位于V形定心槽32内进行定心；推杆46退出原料盒3后，原料盒3内的待加工零件由于自身重力下落至滚轮33上。

所述第一机械爪5位于原料盒3的一侧，其顶部和机械臂7枢接。该第一机械爪5能够抓取V形定心槽32上的待加工零件，并将待加工零件输送至相应加工工位。

所述第一机械爪5由机械爪电机51、底板52、旋转片53、支撑件54、爪臂55以及V形定位块56等几部分组成。其中，所述机械爪电机51安装于底板52上，其连接并驱动旋转片53。所述底板52上设有一力臂固定件521。所述支撑件54一端和旋转片53铰接，另一端和爪臂55铰接。所述爪臂55的中部枢接在底板52上。所述V形定位块56安装于爪臂55的一端。进一步的，所述支撑件54、爪臂55和V形定位块56均设有两个；所述两个V形定位块56呈相对设置，其能夹持待加工零件。

所述第一机械爪5的工作过程如下：机械爪电机51驱动旋转片53，旋转片53联动支撑件54，支撑件54驱动爪臂55转动，使V形定位块56相对运行，来夹持待加工零件。

所述滑轨机构6和机械臂7连接，其联动所述机械臂7。所述滑轨机构6由顶板61、滑轨62、滑轨电机63以及丝杆64等几部分组成。其中，所述滑轨62和顶板61相配合；所述滑轨电机63安装于顶板61上，其通过丝杆64和滑轨62连接，并能驱动滑轨62沿顶板61移动。

所述机械臂7由大臂71、小臂72、转轴73以及机械臂电机74等几部分组成。其中，所述小臂72分别通过一枢轴75枢接于大臂72的两端，枢轴75上安装有一小臂电机76。所述第一机械爪5和第二机械爪8通过力臂固定件521分别安装于小臂72上；所述转轴73连接于大臂71上，其枢接于滑轨62上；所述机械臂电机74连接并驱动转轴73。

所述滑轨机构6和机械臂7的工作过程如下：滑轨电机63通过丝杆64推动滑轨62运动，滑轨62带动安装于其上的转轴73和机械臂电机74；机械臂电机74通过转轴73驱动大臂71转动；而小臂电机76通过枢轴75驱动小臂72转动。

所述第二机械爪8安装于机械臂6的一端，其和第一机械爪5的结构相同，在此不再赘述。

本发明的数控车床的自动上下料机械手的工作原理如下：先把要加工的零件放入原料盒3中，在收到加工命令后，机械臂7展开，通过第一机械爪5夹取工件；小臂电机76驱动小臂72，小臂72联动第一机械爪5，使第一机械爪5移动到一定的位置后，旋转机械臂7，使工件与机床卡盘中心正对，再移动工件进入卡盘，机床自动夹紧。

当工件加工完成后，第二机械爪8抓取成品件，同时，第一机械爪5再抓取要加工的零件，抓取后移动第二机械爪8到安全位置，旋转机械臂7，再调整第二机械爪8位置，成品件进入成品盒，工件又一次加工完成后重复上述步骤，实现同时对工件的输送和拿取，达到自动上下料的目的。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于：包括底座、支架、原料盒、推杆机构、第一机械爪、滑轨机构、机械臂以及第二机械爪；其中，所述支架安装于底座上，其上设有一托板；所述原料盒、推杆机构分别安装于托板上，所述推杆机构能插入原料盒内；所述第一机械爪位于原料盒的一侧，其顶部和机械臂枢接；所述滑轨机构和机械臂连接，其联动所述机械臂；所述第二机械爪安装于机械臂的一端；所述第一机械爪包括机械爪电机、底板、旋转片、支撑件、爪臂以及V形定位块；其中，所述机械爪电机安装于底板上，其连接并驱动旋转片；所述支撑件一端和旋转片铰接，另一端和爪臂铰接；所述爪臂的中部枢接在底板上；所述V形定位块安装于爪臂的一端；所述滑轨机构包括顶板、滑轨、滑轨电机以及丝杆；所述滑轨和顶板相配合；所述滑轨电机安装于顶板上，其通过丝杆和滑轨连接，并能驱动滑轨沿顶板移动；所述机械臂包括大臂、小臂、转轴以及机械臂电机；其中，所述小臂分别通过一枢轴枢接于大臂的两端，枢轴上安装有一小臂电机；所述第一机械爪和第二机械爪分别安装于小臂上；所述转轴连接于大臂上，其枢接于滑轨上；所述机械臂电机连接并驱动转轴。

2.如权利要求1所述的数控车床的自动上下料机械手，其特征在于：所述支撑件、爪臂和V形定位块均设有两个；所述两个V形定位块呈相对设置。

3.如权利要求2所述的数控车床的自动上下料机械手，其特征在于：所述第一机械爪和第二机械爪的结构相同。

4.如权利要求1所述的数控车床的自动上下料机械手，其特征在于：所述推杆机构包括支座、推杆电机、曲柄、连接块、直线轴承以及推杆；其中，所述推杆电机安装于支座上，其连接并驱动曲柄；所述连接块一端和曲柄相铰接，另一端安装有所述推杆；所述直线轴承安装于支座上，其支承所述推杆。

5.如权利要求4所述的数控车床的自动上下料机械手，其特征在于：所述原料盒的两侧开设有通孔，推杆能插入通孔；其中一通孔和一V形定心槽对接；所述原料盒的底部设有滚轮。

6.如权利要求1所述的数控车床的自动上下料机械手，其特征在于：所述支架通过一螺杆安装于底座上，并能调节高度；所述底座上焊接有若干加强筋。