专利名称：数控机床的机械手装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控机床的辅助装置，特别是一种应用于数控机床上，能同时进行上料和卸料的机械手装置。
背景技术：
随着数控技术的发展，数控机床因其 具有高度柔性、加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、较好适应性及灵活性等优点而被广泛应用于现代机械加工，是现代エ业不可或缺的一部分，数控机床经过几十年的发展，其技术水平已经大幅度提升，国内数控产品功能也日趋完善，逐渐趋向于高自动化，高精度，然而，就目前的数控机床而言，还是存在一些缺陷其一、现有技术中的每台机床需要单个工人操作来进行上料及下卸料操作，人的劳动强度大，人工上料及卸料速度慢，浪费时间，影响工作效率；其ニ、一些带有机械手装置的数控机床，机械手装置一般都是依次取料，然后放料，需要两步方可完成整个动作，因此，其工作过程复杂，工作效率相对较低，其三、现有的带有机械手装置的数控机床，其机械手装置一般都是安装于机床旁边，如此，需要占用一定空间，其整体结构相对较复杂。
发明内容本实用新型的目的在于提供ー种可有效克服上述不足、应用于数控机床上的可同时进行上料和卸料操作的机械手装置。本实用新型的技术方案是这样实现的它包括卸料机构，该卸料装置包括卸料机构支架、卸料气缸、手臂、连接板、第一伺服电机、第一联轴器、第一直线导轨、第一丝杆，其中，卸料机构支架固定于数控机床的机座上，第一直线导轨固定于卸料机构支架上，第一直线导轨的一端设置有电机固定座，第一伺服电机固定于电机固定座上，第一丝杆通过第一联轴器连接于第一伺服电机的主轴且置于第一直线导轨内，连接板底部设有丝母，连接板通过所述丝母与第一丝杆配合连接，所述手臂固定于连接板上，卸料气缸安装于手臂的一端，且卸料气缸气缸杆垂直向下，其气缸杆杆头设有卸料真空吸盘；上料机构，该上料机构包括上料机构支架、料仓、料仓固定装置、上料气缸、第二伺服电机、第二联轴器、第二丝杆及第二直线导轨，其中，所述上料机构支架固定于数控机床的机座上，第二直线导轨固定于上料机构支架上，第二直线导轨的一端设有电机固定座，第ニ伺服电机固定于电机固定座上，第二丝杆通过第二联轴器连接于第二伺服电机的主轴且置于第二直线导轨内，料仓固定装置底部设有丝母，料仓固定装置通过所述的丝母与第二丝杆配合连接，料仓固定于料仓固定装置上，所述上料气缸安装于所述手臂的另一端，上料气缸的气缸杆垂直向下且气缸杆上设有上料真空吸盘；传送机构，该传送机构包括一溜板，所述溜板固定安装于数控机床的机座上，且对应位于卸料气缸的下方；其中，所述旋转气缸上的上料真空吸盘的高度位置高于料仓的位置，所述上料气缸位于手臂上靠近第二直线导轨的一端，所述卸料气缸位于手臂上远离第二直线导轨的一端，所述手臂的长度等于料仓到数控机床工作台中心的垂直距离；上述结构中，所述上料气缸的气缸杆与上料真空吸盘之间设有ー旋转气缸，上料真空吸盘设置于旋转气缸的气缸杆上；上述结构中，所述料仓固定装置包括料仓固定座、夹紧气缸、气缸支撑座，所述夹紧气缸通过气缸支撑座固定于料仓固定座四周，料仓固定座底部设有丝母 ，料仓固定座通过所述的丝母与第二丝杆配合连接；上述结构中，所述上料结构中的第二直线导轨与卸料机构中的第一直线导轨垂直；上述结构中，所述上料机构支架及卸料机构支架分别安装于数控机床机座的相邻两侧面上，第一直线导轨与数控机床机座的ー侧面上边缘平行，第二直线导轨与数控机床机座的另ー侧面上边缘平行；上述结构中，所述溜板与数控机床机座上表面成一大于45度的倾斜角。本实用新型的有益效果在于其一、本实用新型的机械手装置可通过上料机构、卸料机构、传送机构实现同时进行上料及卸料操作，具体的，当人工将料仓放入料仓固定座，数控机床动作，上料结构中夹紧气缸将料仓夹紧固定，上料气缸及卸料气缸位于指定的位置待命，当加工装置中工作台上的エ件加工完毕后，上料气缸及卸料气缸同时动作，上料气缸通过上料真空吸盘抓取料仓中的待加工エ件，卸料气缸通过气缸杆上的卸料真空吸盘抓取工作台上的已加工件，抓取完毕之后，上料气缸及卸料气缸同时上提，随之，第一伺服电机动作，通过联轴器带动丝杆运动，将旋转运动转化成直线运动，上料气缸运动至工作台的正上方，卸料气缸则处于溜板的正上方，其待加工エ件及已加工エ件则也处于对应位置，此吋，卸料气缸的气缸杆伸出，卸料真空吸盘释放，已加工エ件则落入溜板上端，顺着溜板被运出，同时上料气缸气缸杆伸出，上料真空吸盘释放，待加工エ件被放置于工作台上，实现了同时进行上料及卸料的操作，其工作效率高；其ニ、在料仓放料的过程中，为了便于放料，料仓内的料可竖直放置，此时，可在上料气缸的气缸杆与上料真空吸盘之间设有ー旋转气缸，上料真空吸盘设置于旋转气缸的气缸杆上；如此，同样可很好的进行上料操作，即首先旋转气缸的气缸杆与上料气缸成垂直状态，在此状态下可很好的通过上料真空吸盘抓取料仓中的待加工エ件，抓取完毕，待上料气缸移动至机床工作台正上方吋，旋转气缸动作，其气缸杆旋转90度，使待加工エ件水平放置，上料气缸的气缸杆伸出，上料真空吸盘释放，待加工エ件被放置于工作台上，藉此，可根据料仓内放料的状态，调整装置中的上料机构，使得整个机械手装置更加灵活，使用便捷；其三、本实用新型中的机械手装置的上料机构、卸料机构、传送机构通过支架安装于数控机床的机座上，使得机械手数控机床的整体结构更加紧凑，占用的空间小，节约了空间；其四、料仓通过夹紧气缸来实现夹紧固定，在料仓中的待加工エ件用完时，只要夹紧气缸释放，即可将料仓取下装料再放入夹紧，如此，加料方便，使用更加灵活。
图I为本实用新型的结构示意图I图2为本实用新型的结构示意图2[0017]图3为本实用新型的结构示意图3图4为图2中A处的局部放大图图中1、料仓2、料仓固定座3 (21、28)、气缸支承座4、第二直线导轨5、第ニ联轴器6、第二伺服电机7、电机固定座8、卸料机构支架9、上料气缸10、连接板
11、手臂12、卸料气缸13、第一直线导轨14、第一丝杆15、第一联轴器16、第一伺服电机17、卸料真空吸盘18、溜板19、上料机构支架20 (22、23)、夹紧气缸24、第ニ丝杆25、旋转气缸26、上料真空吸盘27、工作台。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进ー步的描述。 如图I至图3所示，本实用新型涉及ー种数控机床的机械手装置，可同时进行上料·和卸料操作；它包括·卸料机构，该卸料装置包括卸料机构支架8、卸料气缸12、手臂11、连接板10、第一伺服电机16、第一联轴器15、第一直线导轨13、第一丝杆14,其中，卸料机构支架8固定于数控机床机座正面的上边缘，第一直线导轨13水平固定于卸料机构支架8上，第一直线导轨13的一端设置有电机固定座7,第一伺服电机16固定于电机固定座7上,第一丝杆14通过第一联轴器15连接于第一伺服电机16的主轴且置于第一直线导轨13内，连接板10底部设有丝母，连接板10通过所述丝母与第一丝杆14配合连接，所述手臂11固定于连接板10上，卸料气缸12安装于手臂11的一端，且卸料气缸12气缸杆垂直向下，其气缸杆杆头设有卸料真空吸盘17。上料机构，该上料机构包括上料机构支架19、料仓I、料仓固定装置、上料气缸9、第二伺服电机6、第二联轴器5、第二丝杆24及第二直线导轨4，其中，料仓I内垂直放置有若干待加工エ件，所述上料机构支架19固定于数控机床机座ー侧面(与机座正面相邻的面)的上边缘，第二直线导轨4固定于上料机构支架19上，第二直线导轨4的一端设有电机固定座7，第二伺服电机6固定于电机固定座7上，第二丝杆24通过第二联轴器5连接于第ニ伺服电机6的主轴且置于第二直线导轨4内，料仓固定装置底部设有丝母，料仓固定装置通过所述的丝母与第二丝杆24配合连接，料仓I固定于料仓固定装置上，在第二伺服电机6的带动下，料仓I可沿第二丝杆24方向前后运动；所述上料气缸9安装于所述手臂11的另一端，在第一伺服电机16的带动下,上料气缸9及卸料气缸12—起沿第一丝杆14的方向左右运动；上料气缸9的气缸杆垂直向下且气缸杆杆头安装有ー旋转气缸25，旋转气缸25的气缸杆上设有上料真空吸盘26，旋转气缸25的摆动角度为90°，且旋转气缸25的气缸杆的初始位置与上料气缸9的气缸杆垂直，即旋转气缸25的气缸杆可从与上料气缸9的气缸杆垂直的状态转换成与上料气缸9的气缸杆同一竖向直线位置,其目的是将待加工エ件水平放置于机床工作台上。本实用新型结构中，当料仓内的待加工エ件水平放置吋，则不需要在上料气缸的气缸杆上设置旋转气缸，直接将上料真空吸盘安装于上料气缸的气缸杆上即可。传送机构，该传送机构包括一连接于机座另ー侧的溜板18，溜板18位于第一直线导轨13内侧卸料气缸12的下方，所述溜板18与机座上表面成ー倾斜角；较佳的，所述溜板18与机座上表面所成倾斜角大于45度，有利于エ件下滑送出。[0025]其中，所述旋转气缸25上的上料真空吸盘26的高度位置高于料仓I的位置，当料仓I运动至与上料气缸9对应的位置时，上料气缸9的气缸杆伸出后，上料真空吸盘26刚好能够靠在料仓I中的待加工エ件上，所述上料气缸9位于手臂11上靠近第二直线导轨4的一端，所述卸料气缸12位于手臂11上远离第二直线导轨4的一端，如此，保证能正确地进行上料和卸料；所述手臂11的长度等于料仓I到工作台27中心的垂直距离，若该距离存在偏差，则在同时上料和卸料的过程中，会出现上料真空吸盘26抓取到了待加工エ件而卸料真空吸盘17未能抓取工作台27中的已加工エ件，或上料真空吸盘26未能抓取到了待加エエ件而卸料真空吸盘17正常抓取工作台中的已加工エ件，不能到达同时进行上料和卸料的目的；最佳的，所述上料结构中的第二直线导轨4与卸料机构中的第一直线导轨13垂直，第一直线导轨13与数控机床机座的正面上边缘平行,第二直线导轨4与数控机床机座的ー侧面(与机座正面相邻的面)上边缘平行。本实施例中，料仓固定装置包括料仓固定座2、夹紧气缸20、22、23及气缸支撑座 3、21、28，所述夹紧气缸20、22、23通过气缸支撑座3、21、28固定于料仓固定座2四周，料仓固定座2底部设有丝母，料仓固定座2通过所述的丝母与第二丝杆24配合连接。下面对本实用新型的数控机床的机械手装置的工作原理叙述如下该数控机床的机械手装置可通过上料机构、卸料机构、传送机构实现同时进行上料及卸料操作，具体的，当人工将料仓I放入料仓固定座2，数控机床动作，上料结构中夹紧气缸20、22、23将料仓I夹紧固定，上料气缸9及卸料气缸12位于指定的位置待命，此时，旋转气缸25的气缸杆与上料气缸9的气缸杆处于垂直状态,便于抓取待加工エ件，同时，第二伺服电机6带动料仓I运动至上料气缸9下方对应位置，当加工装置中工作台27上的エ件加工完毕后，上料气缸9及卸料气缸12同时动作，上料气缸9通过上料真空吸盘26抓取料仓I中的待加工エ件，卸料气缸12通过气缸杆上的卸料真空吸盘17抓取工作台27上的已加工件，两者抓取完毕之后，上料气缸9及卸料气缸12同时上提,随之,第一伺服电机16动作,通过第一联轴器15带动第一丝杆14运动,将旋转运动转化成直线运动,上料气缸9运动至工作台27的正上方，卸料气缸12则处于溜板18的正上方，其待加工エ件及已加工エ件则也处于对应位置，此时，卸料气缸12的气缸杆伸出，卸料真空吸盘17释放，已加工エ件则落入溜板18上端，顺着溜板被运出，同时旋转气缸25动作，其气缸杆向下旋转90度，则旋转气缸25的气缸杆与上料气缸9的气缸杆位于同一竖向直线位置，使待加工エ件水平放置，上料气缸9的气缸杆伸出，上料真空吸盘26释放，待加工エ件被放置于工作台27上，进行后续加工。综上所述，本实用新型通过机械手装置中的上料机构、卸料结构、传送机构的一体式联机运作，实现了同时进行上料及卸料的操作，其工作效率高；同时，本实用新型中的机械手装置的上料机构、卸料机构、传送机构通过支架安装于数控机床的机座上，使得机械手数控机床的整体结构更加紧凑，占用的空间小，节约了空间，此外，料仓I通过夹紧气，20、22、23来实现夹紧固定，在料仓I中的待加工エ件用完时，只要夹紧气缸20、22、23释放，即可将料仓I取下装料再放入夹紧，如此，加料方便，使用更加灵活。以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。
权利要求1.一种数控机床的机械手装置，其特征在干它包括 卸料机构，该卸料装置包括卸料机构支架、卸料气缸、手臂、连接板、第一伺服电机、第ー联轴器、第一直线导轨、第一丝杆，其中，卸料机构支架固定于数控机床的机座上，第一直线导轨固定于卸料机构支架上，第一直线导轨的一端设置有电机固定座，第一伺服电机固定于电机固定座上，第一丝杆通过第一联轴器连接于第一伺服电机的主轴且置于第一直线导轨内，连接板底部设有丝母，连接板通过所述丝母与第一丝杆配合连接，所述手臂固定于连接板上，卸料气缸安装于手臂的一端，且卸料气缸气缸杆垂直向下，其气缸杆杆头设有卸料真空吸盘； 上料机构，该上料机构包括上料机构支架、料仓、料仓固定装置、上料气缸、第二伺服电机、第二联轴器、第二丝杆及第二直线导轨，其中，所述上料机构支架固定于数控机床的机座上，第二直线导轨固定于上料机构支架上，第二直线导轨的一端设有电机固定座，第二伺服电机固定于电机固定座上，第二丝杆通过第二联轴器连接于第二伺服电机的主轴且置于第二直线导轨内，料仓固定装置底部设有丝母，料仓固定装置通过所述的丝母与第二丝杆配合连接，料仓固定于料仓固定装置上，所述上料气缸安装于所述手臂的另一端，上料气缸的气缸杆垂直向下且其气缸杆上设有上料真空吸盘； 传送机构，该传送机构包括一溜板，所述溜板固定安装于数控机床的机座上，且对应位于卸料气缸的下方； 其中，所述上料真空吸盘的高度位置高于料仓的位置，所述上料气缸位于手臂上靠近第二直线导轨的一端，所述卸料气缸位于手臂上远离第二直线导轨的一端，所述手臂的长度等于料仓到数控机床工作台中心的垂直距离。
2.根据权利要求I所述的数控机床的机械手装置，其特征在于所述上料气缸的气缸杆与上料真空吸盘之间设有ー旋转气缸，上料真空吸盘设置于旋转气缸的气缸杆上。
3.根据权利要求I所述的数控机床的机械手装置，其特征在于所述料仓固定装置包括料仓固定座、夹紧气缸、气缸支撑座，所述夹紧气缸通过气缸支撑座固定于料仓固定座四周，料仓固定座底部设有丝母，料仓固定座通过所述的丝母与第二丝杆配合连接。
4.根据权利要求I或2或3所述的数控机床的机械手装置，其特征在于所述上料结构中的第二直线导轨与卸料机构中的第一直线导轨垂直。
5.根据权利要求4所述的数控机床的机械手装置，其特征在于所述上料机构支架及卸料机构支架分别安装于数控机床机座的相邻两侧面上，第一直线导轨与数控机床机座的ー侧面上边缘平行，第二直线导轨与数控机床机座的另ー侧面上边缘平行。
6.根据权利要求I所述的数控机床的机械手装置，其特征在于所述溜板与数控机床机座上表面成一大于45度的倾斜角。
专利摘要本实用新型涉及一种数控机床的机械手装置，它包括卸料机构、上料机构及传送机构，上料机构及卸料机构分别对应设有上料气缸和卸料气缸，上料机构包括有由第二伺服电机控制前后运动的料仓，卸料机构包括有第一伺服电机控制左右运动的手臂，两气缸连接于手臂的两端；本实用新型通的机械手装置通过其上料机构、卸料结构、传送机构的一体式联机运作，实现了同时进行上料及卸料的操作，其工作效率高；其二、可根据料仓内放料的状态，调整装置中的上料机构，使得整个机械手装置更加灵活，使用便捷；其三、其上料机构、卸料机构、传送机构通过支架安装于数控机床的机座上，使得机械手数控机床的整体结构更加紧凑，占用的空间小，节约了空间。
文档编号B23B15/00GK202427963SQ20112032870
公开日2012年9月12日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者申振飞 申请人:深圳市精一智能机械有限公司