數(shù)控車床自動上下料機械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)控車床機械手，尤其是涉及一種適用于舊數(shù)控車床自動化上下料改造的機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]車床在機械加工中是最為常見的設(shè)備，其機床占有量在機械加工設(shè)備中名列前茅；該機床屬于勞動密集、技術(shù)要求高、安全規(guī)范要求嚴的工種之一。目前的數(shù)控車床絕大部分都是靠人工去完成工件的上下料，其勞動強度大，費時耗力，效率低，成本高，工人稍不慎就會出現(xiàn)安全事故；目前新數(shù)控設(shè)備已開始逐步的配用桁架式機械手，但其機械手需從頂部進入卡盤位進行上下料，然而舊數(shù)控設(shè)備都是針對人工從正面進行手工上下料，因而珩架式機械手難以對現(xiàn)有設(shè)備進行改造，另外桁架高度較高，其調(diào)試及造價費用相對很高；因而迫切需要實現(xiàn)通用性較強的機械手來代替新舊數(shù)控車床的自動上下料。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種通用性好的數(shù)控車床自動取放料的機械手。
[0004]為了達到上述的發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為:該裝置主要由數(shù)控車床、料庫、機械手、控制系統(tǒng)，數(shù)控電機、夾持機構(gòu)組成；其特征在于:機械手底座上安裝有一個與車床回轉(zhuǎn)軸線相平行的縱向滑臺，該滑臺采用汽缸、油缸或數(shù)控電機進行驅(qū)動?’縱向滑臺上安裝有一個增高座，增高座中安裝有由滾動軸承組成的回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)軸上安裝有一套數(shù)控減速電機；回轉(zhuǎn)軸的主軸端安裝有一塊聯(lián)接板，聯(lián)接板的另一端安裝有一個與回轉(zhuǎn)軸相垂直的2號數(shù)控減速機；2號數(shù)控減速機上安裝有一個擺臂，擺臂上安裝有夾持機構(gòu)，夾持機構(gòu)優(yōu)選氣動夾持汽缸；為方便機械手的徑向位置調(diào)節(jié)，縱向滑臺與增高底座間安裝有一個與車床回轉(zhuǎn)軸線相垂直的滑臺，或聯(lián)接板與回轉(zhuǎn)軸間安裝一個滑臺，或擺臂與夾持機構(gòu)間安裝一個滑臺，該滑臺采用汽缸、油缸或數(shù)控電機進行驅(qū)動。
[0005]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述擺臂與夾持機構(gòu)間安裝有一個回轉(zhuǎn)軸線與擺臂相平行的回轉(zhuǎn)汽缸，夾持機構(gòu)采用兩個夾持汽缸，并呈90度安裝在回轉(zhuǎn)汽缸上；該改進可方便工件在料庫的垂直上下料，增強料庫的可選方式。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述2號數(shù)控減速機與回轉(zhuǎn)軸間徑向距離大于100毫米，這樣可縮短擺臂長度，提高上下料精度。
[0007]為了使本機械手更具經(jīng)濟性，2號數(shù)控減速機優(yōu)選數(shù)控蝸輪減速機，蝸輪減速器具有自鎖功能，可以節(jié)省電機采用剎車裝置的費用，另外蝸輪的兩端的軸承支承強度好，可省掉加裝回轉(zhuǎn)軸的費用。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠，可自動抓取料庫上的工件、取走卡盤上工件、裝上新的工件、將工件放回料庫；從而大降低了工人的勞動強度，提高了效率，保證了工人的人身安全；另外本實用新型可從數(shù)控車床正面進行工件的上下裝卸，從而方便了舊數(shù)控車床的自動化改造。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0010]圖2是圖1三爪夾持汽缸的正視圖
[0011]圖3是圖2三爪夾持汽缸俯視圖
[0012]圖4是本實用新型第一實施例的上料示意圖。
[0013]圖5、圖6是本實用新型第一實施例展示在和對面兩臺車床進行上下料時，聯(lián)接板長短對擺臂長度的影響。
[0014]圖7是本實用新型第二實施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]圖8是本實用新型第三實施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0016]圖9是本實用新型第三實施例的K部放大圖
[0017]圖中:1為底座，2為直線導(dǎo)軌，3為滾動絲桿，4為2號直線導(dǎo)軌，5為2號滾動絲桿，6為2號伺服電機，7為增高座，8為角接觸軸承，9為諧波減速器，10為3號伺服電機，11為主軸軸端，12為聯(lián)接板，13為蝸輪減速器，14為4號伺服電機，15為擺臂，16為三爪夾持汽缸，17為行星減速器，18為二爪夾持汽缸，19為圓柱交叉滾子軸承，20為90度回轉(zhuǎn)汽缸，21為I號伺服電機。
【具體實施方式】
[0018]實施例1:參照圖1所示，本實施例中底座I上安裝有一個由直線導(dǎo)軌2和滾動絲桿3組合而成的縱向滑臺，該縱向滑臺采用I號伺服電機21進行驅(qū)動并且行進軌跡與車床回轉(zhuǎn)軸線相平行；縱向滑臺上安裝一個與其相垂直的橫向滑臺，該橫向滑臺采用2號直線導(dǎo)軌4、2號滾動絲桿5與2號伺服電機6組成；橫向滑臺上安裝有一個圓管組成的增高座7，增高座7中安裝有由一套背靠背的成對角接觸軸承8組成的回轉(zhuǎn)軸，其回轉(zhuǎn)動力由3號伺服電機10與諧波減速器9組合而成的數(shù)控減速電機來驅(qū)動；回轉(zhuǎn)軸的主軸端11安裝有一塊聯(lián)接板12，聯(lián)接板12的另一端安裝有一個由蝸輪減速器13與4號伺服電機14組合而的數(shù)控減速電機，蝸輪減速器13的輸出軸的軸線與回轉(zhuǎn)軸相垂直；蝸輪減速器13上安裝有一個用方管組成的擺臂15，擺臂15上安裝有兩個并列的三爪夾持汽缸16，兩個三爪夾持汽缸16 —個用于取料，一個用于上料。
[0019]參照圖1、2、3、4所示，控制系統(tǒng)控制4個伺服電機與兩個三爪夾持汽缸，下面以對車床上來料為例進行動作原理解說:控制器先控制4號伺服電機14讓擺臂15朝頂，然后控制I號伺服電機21讓縱向滑臺移動到取料位向后100毫米處，接著控制3號伺服電機10讓回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)到三爪夾持汽缸16軸線與車床軸線相平行位；再控制4號伺服電機14讓擺臂15下移使得負責(zé)取料的三爪夾持汽缸16的軸線與主軸軸線高度方向平行；再控制2號伺服電機6讓橫向滑臺移至負責(zé)取料的三爪夾持汽缸16的軸線與主軸軸線橫向方向平行；這樣負責(zé)取料的三爪夾持汽缸16的軸線與主軸軸線的高度、橫向方向均平行，并且兩軸線也相平行，即為同軸；此時再控制I號伺服電機21即可同軸線平移進行取料，取料后再后退100毫米，4號伺服電機14讓擺臂15移到上料夾持汽缸16軸線高度方向與主軸軸線相平行位，2號伺服電機6讓橫向滑臺移到上料夾持汽缸16軸線橫向與主軸軸線相平行位；此時再讓I號伺服電機21帶動縱向滑臺對上料夾持汽缸16進行上料。上述動作很多均可以兩三個動作同時運行，只是為方便陳述把動作分解了 ；在料庫的取放料動作原理也與之相同。
[0020]參照圖5、圖6是用于說明聯(lián)接板12長短在和對面兩臺車床進行上下料時的好處，圖5所的為聯(lián)接板12較短時的狀態(tài)，圖6為聯(lián)接板12較長時的狀態(tài)；由兩圖可明顯看到聯(lián)接板12較長有利于縮短擺臂15的長度，擺臂15越短，其精度越高，而且可縮小移動半徑，對空間布局更有利。
[0021]實施例2:參照圖7所示，本實施例與第一實施例不同在于:取消了縱向滑臺與增高座7之間的橫向滑臺，改成聯(lián)接板12與回轉(zhuǎn)軸間由2號直線導(dǎo)軌4、2號滾動絲桿5、2號伺服電機6組成的滑臺；另外實施例1中的與3號伺服電機10抬配的諧波減速器9也改用了行星減速器17 ;再有就是實施例1中的兩個三爪夾持汽缸16也改用兩爪夾持汽缸18，這樣有利于夾持長棒料與帶頂針加工的零件。其動作原理與實施例1相同。
[0022]實施例3:參照圖8、圖9所示，本實施例與第一實施例不同在于:回轉(zhuǎn)軸用的成對角接觸軸承8改用圓柱交叉滾子軸承19，并將諧波減速器9與3號伺服電機10改成朝上安裝，這樣更有利維修；另外實施例1中的蝸輪減速器13也改用了行星減速器17 ;再有就是實施例1中的兩個并列的三爪夾持汽缸16也改變了安裝方式，并用90度回轉(zhuǎn)汽缸20進行轉(zhuǎn)位，其結(jié)構(gòu)為90度回轉(zhuǎn)汽缸20的回轉(zhuǎn)軸線擺臂15相平行安裝，兩個三爪夾持汽缸16呈90度安裝在90度回轉(zhuǎn)汽缸20上，采用該機構(gòu)方式的夾持機構(gòu)可方便工件在料庫的垂直上下料，增強料庫的可選方式。其動作原理與實施例1相同。
[0023]上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在本實用新型的領(lǐng)域內(nèi)所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)控車床自動上下料機械手，其特征在于:機械手底座上安裝有一個與車床回轉(zhuǎn)軸線相平行的縱向滑臺，該滑臺采用汽缸、油缸或數(shù)控電機進行驅(qū)動；縱向滑臺上安裝有一個增高座，增高座中安裝有由滾動軸承組成的回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)軸上安裝有一套數(shù)控減速電機；回轉(zhuǎn)軸的主軸端安裝有一塊聯(lián)接板，聯(lián)接板的另一端安裝有一個與回轉(zhuǎn)軸相垂直的2號數(shù)控減速機；2號數(shù)控減速機上安裝有一個擺臂，擺臂上安裝有夾持機構(gòu)；縱向滑臺與增高底座間安裝有一個與車床回轉(zhuǎn)軸線相垂直的滑臺，或聯(lián)接板與回轉(zhuǎn)軸間安裝一個滑臺，或擺臂與夾持機構(gòu)間安裝一個滑臺，該滑臺采用汽缸、油缸或數(shù)控電機進行驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控車床自動上下料機械手，其特征在于:所述擺臂與夾持機構(gòu)間安裝有一個回轉(zhuǎn)軸線與擺臂相平行的回轉(zhuǎn)汽缸，夾持機構(gòu)采用兩個夾持汽缸，并呈90度安裝在回轉(zhuǎn)汽缸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控車床自動上下料機械手，其特征在于:所述的2號數(shù)控減速機與回轉(zhuǎn)軸間徑向距離大于100毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的數(shù)控車床自動上下料機械手，其特征在于:所述的2號數(shù)控減速機采用數(shù)控蝸輪減速機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控車床自動上下料機械手，其特征在于:所述的安裝在回轉(zhuǎn)軸上的數(shù)控減速機采用諧波減速機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控車床自動上下料機械手，其特征在于:所述的夾持機構(gòu)采用氣動夾持汽缸。
【專利摘要】一種數(shù)控車床自動上下料機械手，其結(jié)構(gòu)為機械手底座上安裝有一個與車床回轉(zhuǎn)軸線相平行的縱向滑臺，縱向滑臺上安裝有一個增高座，增高座中安裝有個由滾動軸承組成的回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)軸上安裝有一套數(shù)控減速電機；回轉(zhuǎn)軸的主軸端安裝有一塊聯(lián)接板，聯(lián)接板的另一端安裝有一個與回轉(zhuǎn)軸相垂直的2號數(shù)控減速機；2號數(shù)控減速機上安裝有一個擺臂，擺臂上安裝有夾持機構(gòu)；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠，可全自動化對數(shù)控車床加工的零件進行上下料與搬運；從而大降低了工人的勞動強度，提高了效率，保證了工人的人身安全；另外本實用新型可從數(shù)控車床正面進行工件的上下裝卸，從而方便了舊數(shù)控車床的自動化改造。
【IPC分類】B23B15-00, B23Q7-04
【公開號】CN204524272
【申請?zhí)枴緾N201420757936
【發(fā)明人】林志賀
【申請人】林志賀
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年12月3日