一种棒料移载机械手的制作方法

本实用新型涉及棒料加工设备技术领域，尤其涉及一种棒料移载机械手。

背景技术：

在棒料加工过程中，需要对棒料进行一定的位置转移，而为了有效降低劳动成本，现在的工厂一般会采用机械手臂来代替人工，不但移动准确，失误率低，而且还大大提升了生产效率。不过市场现有的机械手臂价格昂贵，如果进行多道工序连续作业，则需要引进多个机械手臂，设备成本太高，而且机械手臂一旦损坏维修起来十分不便。

因此，结合上述存在的技术问题，有必要提供一种新的技术方案。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种棒料移载机械手，具体技术方案如下所述：

本实用新型的一种棒料移载机械手，包括滑轨、移载板、驱动装置及机械手，所述机械手安装在所述移载板上，所述移载板滑动安装在所述滑轨上，所述驱动装置驱动所述移载板在取料位置和放料位置之间移动。

进一步地，其还包括连接板，所述连接板安装在所述移载板上并位于所述移载板的下方；

所述驱动装置包括平移驱动装置和升降驱动装置，所述平移驱动装置驱动所述移载板沿所述滑轨的长度方向移动，所述升降驱动装置驱动所述连接板靠近或远离所述移载板，所述机械手安装在所述连接板上。

进一步地，所述移载板共两个，所述平移驱动装置驱动两个所述移载板同时运动。

进一步地，所述平移驱动装置为双向平移气缸，其主轴的两端分别与两个所述移载板连接。

进一步地，所述主轴与移载板的连接处还设置有调节装置。

进一步地，所述滑轨为两条平行且长度相等的直线滑轨，所述移载板长度方向的两端分别滑动安装在两个所述滑轨上，所述连接板位于两条所述直线滑轨的中间，且所述连接板的长度方向与所述滑轨的长度方向一致，多个所述机械手沿所述连接板的长度方向等距离安装在所述连接板的下方。

进一步地，所述升降驱动装置包括气缸，所述气缸安装在所述移载板上，且所述气缸的主轴与所述连接板连接。

进一步地，所述移载板上设置有两个直线轴承，两个所述直线轴承分别位于所述气缸沿所述移载板宽度方向的两侧，且所述直线轴承的中间滑孔贯穿所述移载板。

进一步地，所述升降驱动装置还包括两个导向柱，两个所述导向柱分别安装在所述连接板的上表面，且两个所述导向柱分别穿过两个所述直线轴承的中间滑孔。

进一步地，其还包括多个竖直设置的立柱，所述立柱的一端与所述滑轨固定连接，另一端通过立柱固定座固定在机座上。

本实用新型的一种棒料移载机械手，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的棒料移载机械手，其结构简单，加工制造成本低，并且可以一次夹取并转移多个棒料；

(2)本实用新型的棒料移载机械手，其机械手安装数量可调节，可以根据生产需要，安装相应数量的机械手；

(3)本实用新型的棒料移载机械手，其调整方便，适用范围广。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实施例棒料加工设备的结构示意图；

图2为本实施例棒料加工设备的结构示意图；

图3为本实施例夹紧装置的结构示意图；

图4为本实施例夹紧装置的结构示意图；

图5为本实施例输送单元的结构示意图；

图6为本实施例输送单元的结构示意图；

图7为本实施例上料装置的结构示意图；

图8为本实施例上料装置的结构示意图；

图9为本实施例上料装置的结构示意图。

其中，1-机座，2-夹紧单元，20-夹紧装置，21-夹座，22-夹具，221-夹杆，2211-夹持部，2212-旋转部，2213-驱动部，222-夹块，2221-支撑部，2222-夹爪，2223-安装孔，23-夹具驱动装置，24-转轴，25-连接件，26-紧固件，3-输送单元，30-滑轨，31-移载板，32-机械手，33-连接板，34-平移驱动装置，35-升降驱动装置，36-调节装置，37-导向柱，38-直线轴承，39-立柱，391-立柱固定座，4-加工单元，41-打孔动力头，42-倒角动力头，43-攻丝动力头，5-上料装置，51-储料仓，511-载板，512-第一挡板，513-第二挡板，514-调整槽，515-限位板，52-分料装置，521-固定座，522-分料器，523-分料槽，5231-上料部，5232-出料部，5233-上料口，53-调节架，531-u型槽，54-调节板，55-阻料器，56-检测装置，6-电气拖链，7-棒料。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1至图9，图1为本实施例棒料加工设备的结构示意图；图2为本实施例棒料加工设备的结构示意图；图3为本实施例夹紧装置的结构示意图；图4为本实施例夹紧装置的结构示意图；图5为本实施例输送单元的结构示意图；图6为本实施例输送单元的结构示意图；图7为本实施例上料装置的结构示意图；图8为本实施例上料装置的结构示意图；图9为本实施例上料装置的结构示意图。

如图1和2所示，本实用新型的一种棒料加工设备，包括：机座1、夹紧单元2、输送单元3、加工单元4及上料装置5。

在本实施例中，优选的所述夹紧单元2包括5个沿所述机座1的x轴正方向等距离排布的夹紧装置20，当然所述夹紧装置20不局限于5个，还可以为其他多个。如图3和4所示，所述夹紧装置20包括夹座21、用于夹持棒料的夹具22和夹具驱动装置23，所述夹具22安装在所述夹座21上，所述夹座21安装在所述机座1上。

所述夹座21内具有容纳腔，所述夹具驱动装置23容纳于所述容纳腔，所述夹座21的顶部开设有通孔，所述通孔与所述容纳腔连通。

所述夹具22包括夹杆221和夹块222，所述夹块222安装在所述夹座21的顶部，且所述夹块222位于所述通孔沿所述夹座21长度方向的一侧，所述夹块222具有支撑部2221，所述支撑部2221的中间设置有卡槽，所述卡槽位于所述通孔的上方。

所述夹杆221依次具有夹持部2211、旋转部2212及驱动部2213，所述夹杆221穿过所述通孔，使得所述夹杆221的旋转部2212容纳在所述卡槽内，并且通过转轴24将所述夹杆221的旋转部2212同所述卡槽转动连接，该转轴24可以是螺栓，也可以是旋铆杆或销轴等其他连接件。

所述夹杆221的驱动部2213与所述夹具驱动装置23活动连接，当所述夹具驱动装置23工作时，所述夹具驱动装置23会驱动所述夹杆221围绕所述旋转部2212的转轴24转动，而旋转部2212的转轴24位置固定不变，所述夹具驱动装置23的驱动方向也保持为水平方向，所以在所述夹杆221旋转的过程中所述驱动部2213与夹杆驱动装置的连接位置会发生一定的相对位移，因此在本实施例中，优选地，在所述夹杆221的驱动部2213开设长条通孔，所述长条通孔的长度方向与所述夹杆221的长度方向一致，所述长条通孔的轴线方向与所述夹座21的宽度方向一致，所述夹具驱动装置23通过连接件25与所述长条通孔活动连接，在所述夹具驱动装置23驱动所述夹杆221在一定范围内转动时，所述连接件25可以在所述长条通孔内滑动，该连接件25可以为螺栓，也可以是旋铆杆或销轴等其他连接件。

在所述夹块222上安装有至少一个夹爪2222，在所述夹具22夹紧时，所述夹杆221的夹持部2211与所述夹爪2222配合夹紧待加工棒料，在本实施例中，优选地，安装有两个夹爪2222。在所述夹块222的顶部开设有容纳槽，所述容纳槽的长度方向与所述夹座21的宽度方向一致，所述容纳槽内沿其长度方向开设有多个安装孔2223，根据不同长度的棒料，可以选择不同的安装孔2223来安装所述夹爪2222，所述夹爪2222可以通过紧固件26安装在所述安装孔2223上，该紧固件26可以为紧固螺丝。另外，在所述夹爪2222的底部具有与所述容纳槽配合安装的凸起，当所述夹爪2222安装在所述夹块222上时，刚好所述凸起内嵌在所述容纳槽内，在所述夹具22夹紧时，所述夹杆221会给所述夹爪2222一个沿所述夹座21长度方向的力，采用这种内嵌式结构，可以使得所述夹爪2222安装的更加牢靠。

在所述夹爪2222的靠近所述通孔的上边角具有缺口，所述缺口的轴线方向与所述夹座21的宽度方向一致，且所述缺口的形状与代加工棒料的形状相对应，同样，在所述夹杆221的夹持部2211向靠近待加工棒料的方向延伸有至少一个卡爪，且所述卡爪的形状与待加工棒料的形状相对应，以保证在所述夹具22夹紧时能够更加牢靠，这种杠杆加力和仿形夹紧方式可以使加持力增加两倍或更多。

如图5和6所示，所述输送单元3包括滑轨30、移载板31、驱动装置及机械手32，所述机械手32安装在所述移载板31上，所述滑轨30的长度方向与所述机座1的x轴方向一致，所述移载板31滑动安装在所述滑轨30上，所述驱动装置驱动所述移载板31在取料位置和放料位置之间移动。

本实施例中，优选的采用6个等距离排布的仿形机械手32，当然，所述机械手32的数量不局限于6个，还可以为其他多个。相邻机械手32之间的距离与相邻夹紧装置20的夹具22之间的距离一致，为了实现多个机械手32的同步动作，本实施例中，所述输送装置还设置了连接板33，所述连接板33安装在所述移载板31上并位于所述移载板31的下方；所述驱动装置包括平移驱动装置34和升降驱动装置35，所述平移驱动装置34驱动所述移载板31沿所述滑轨30的长度方向移动，所述升降装置驱动所述连接板33沿所述机座1的z轴方向靠近或远离所述移载板31，所述机械手32安装在所述连接板33上。

为了保证输送单元3的稳定性，本实施例中，本实施例中优选设置了两个所述移载板31，每一个所述移载板31上均安装有一个所述连接板33，每一个所述连接板33的下表面均安装有3个机械手32。而所述平移驱动装置34优选采用双向平移气缸，其主轴的两端分别与两个所述移载板31连接，所述双向平移气缸工作时，其主轴可以带动两个所述移载板31同时运动。同时，本实施例中，所述主轴与移载板31的连接处还设置有调节装置36，该调节装置36优选采用浮动调整接头，可以对两个所述移载板31的平移距离和位置进行调整。

本实施例中，所述滑轨30为两条平行且长度相等的直线滑轨，所述移载板31长度方向的两端分别滑动安装在两个所述滑轨30上，所述连接板33位于两条所述直线滑轨的中间，且所述连接板33的长度方向与所述滑轨30的长度方向一致，多个所述机械手32沿所述连接板33的长度方向等距离安装在所述连接板33的下方。

本实施例中，所述升降驱动装置35包括气缸，所述气缸安装在所述移载板31上，且所述气缸的主轴与所述连接板33连接，两个所述移载板31上的两个气缸采用并联式控制方法，同步上升和下降。

为了保证所述连接板33能够更加稳定准确的进行上下移动，所述连接板33的上表面还设置两个导向柱37，同时在所述移载板31上还设置有两个直线轴承38，两个所述直线轴承38分别位于所述气缸沿所述移载板31宽度方向的两侧，且所述直线轴承38的中间滑孔贯穿所述移载板31，两个所述导向柱37分别穿过两个所述直线轴承38的中间滑孔。

因为所述夹爪2222位于所述夹紧装置20的上方，所以所述滑轨30需要与所述机座1之间留有一定的距离，所述在本实施例中，优选的采用多个竖直设置的立柱39作为支撑，将所述滑轨30固定在所述机座1的上方。所述立柱39的一端与所述滑轨30固定连接，另一端通过立柱固定座391固定在机座1上。

通过所述双向平移气缸、升降驱动气缸、仿形抓取机械手32这三个配合运动，达到多个仿形抓取机械手32打开状态下行，下行到取料位置后，多个仿形抓取机械手32抓取多个棒料，抓取后两个升降驱动气缸同时动作，将抓取的多个棒料提升，提升到位后，双向平移气缸动作，将多个棒料向前平移一个位置，平移至放料位置，到位后，多个仿形抓取机械手32打开，两个并联升降驱动气缸上升，同时带动多个仿形抓取机械手32上升，一个动作循环完成。

如图7至9所示，本实施例中所述上料装置5包括储料仓51和分料装置52，所述分料装置52包括固定座521及安装在所述固定座521上的分料器522和分料槽523；所述分料槽523的长度大于所述储料仓51的出料口宽度，所述分料槽523具有上料部5231和出料部5232，所述储料仓51的出料口与所述上料部5231连通；所述分料器522位于所述分料槽523远离所述出料部5232的一侧，且所述分料器522的工作方向与所述分料槽523的长度方向一致。

其中，在上料时，所述储料仓51内的棒料7通过所述出料口输送至所述分料槽523的上料部5231，之后所述分料器522将所述棒料7推送至所述分料槽523的上料部5231，本实施例中，所述分料器522优选采用错位分料气缸。

所述储料仓51包括载板511、第一挡板512和第二挡板513，所述第一挡板512和第二挡板513垂直安装在所述载板511的上表面，所述第一挡板512和第二挡板513平行且长度相等，且其长度方向与所述载板511的长度方向一致，所述第一挡板512和第二挡板513之间的距离大小可调节。本实施例中优选地，所述第一挡板512固定在所述载板511的上表面，而在所述第二挡板513的连接处，所述载板511上开设有多个调整槽514，所述调整槽514为长条通孔，且其长度方向与所述载板511的宽度方向一致，所述第二挡板513通过固定螺丝穿过所述调整槽514活动安装在所述载板511的上表面，在使用时，可以根据不同棒料7的长度通过松开调整槽514的固定螺丝来手动将所述第二挡板513沿所述载板511的宽度方向靠近或远离所述第一挡板512。

所述载板511的一端放置在所述分料槽523的上表面，所述载板511的另一端高于所述分料槽523的高度，且所述载板511另一端的高度可调节。本实施例中，优选地，所述储料仓51通过调节调节架53和调节板54之间的相对位置来实现所述储料仓51倾斜角度的调整。

所述调节板54固定在所述载板511的下表面，所述调节架53的与所述调节板54连接的连接面上竖直开设有u型槽531，所述调节板54的与所述调节架53连接的连接面上开设有长条通孔，所述长条通孔的长度方向与所述载板511的长度方向一致，所述长条通孔与所述u型槽531之间通过紧固件可调节连接，该紧固件同样可以使用螺栓或其他紧固件。在对所述储料仓51的倾斜角度进行调整时，只需要松开紧固件，所述紧固件便可以在所述u型槽531和长条通孔内滑动，当移动到相应位置，再拧紧所述紧固件即可。

本实施例中，所述第一挡板512和第二挡板513上分别还安装有限位板515，所述限位板515与所述载板511平行，且所述限位板515的长度方向与所述载板511的长度方向一致，同时在所述送料仓的出料口处还设置有阻料器55，本实施例中优选采用双气缸阻料器，可以保证棒料在自由落体的情况下不产生歪斜。

所述限位板515、第一挡板512、第二挡板513及载板511围成送料腔，待加工棒料7容纳于所述送料腔内，所述送料腔的出料口与所述分料槽523的上料部5231连通。在工作时，所述送料腔里的棒料7由于重力作用会进行自由落体，并通过所述出料口到达所述分料槽523的上料部5231，所述上料部5231只可容纳一个待加工棒料7，后面的棒料7依次排列在所述送料腔里，然后通过所述分料器522的动作，保证每一次只推送一个棒料7至上料部5231的上料口5233处，然后通过机械手32将棒料7移走。在所述分料槽523远离所述分料器522的一端还设置有检测装置56，该检测装置56用于检测所述分料槽523的出料部5232里是否有棒料7。

本实施例中，如图2所示，所述加工单元4包括多个动力头，从左到右依次为打孔动力头41、倒角动力头42、打孔动力头41及攻丝动力头43，每一个所述动力头分别对应一个所述夹紧装置20，另外，在所述夹紧装置20沿所述机座1的y轴方向两侧都可以安装动力头，比如图2所示最左边的所述夹紧装置20，其沿所述机座1的y轴方向两侧均安装有一个打孔动力头41，这样便可以实现棒料两端同时加工作业。

本实施例中为了防止电缆或气管纠缠、磨损、拉脱、挂和散乱，本设备还设置有电气拖链6，把电缆和气管等放入电气拖链6中，对电缆和气管形成保护。

具体的实施步骤如下：

操作员工将圆棒料或者六角棒料放入上料装置5的送料腔内，待加工棒料7通过自重滑入到分料槽523的上料部5231，分料器522动作后将棒料7推入分料槽523出料部5232的出料口处，待检测装置56感应到棒料7到位后，升降驱动装置35启动驱动连接板33下行从而带动机械手32下行至上料口5233，然后第一个机械手32将棒料7抓住，之后升降驱动装置35驱动连接板33带动机械手32上行，将棒料7从上料装置5中取出，然后平移驱动装置34驱动移载板31带动机械手32平移至送料位置，然后升降驱动装置35驱动连接板33并带动机械手32下行，第一个机械手32将棒料放入第一个夹紧装置20的夹具22内，第一个夹紧装置20夹住棒料，机械手32将棒料松开，升降驱动装置35驱动连接板33带动机械手32上行，然后平移驱动装置34驱动移载板31带动机械手32平移至取料位置等待，钻孔动力头开始钻孔，钻孔工作完成后，升降驱动装置35驱动连接板33并带动机械手32下行，第一个机械手32继续抓取上料口5233位置的棒料，而第二个机械手32将第一个夹紧装置20夹具22里的棒料抓住，升降驱动装置35驱动连接板33带动机械手32上行，将棒料从上料装置5和第一个夹紧装置20中取出，然后平移驱动装置34驱动移载板31带动机械手32平移至送料位置，然后升降驱动装置35驱动连接板33并带动机械手32下行，第一个机械手32将棒料放入第一个夹紧装置20的夹具22内，第二个机械手32将棒料放入第二个夹紧装置20的夹具22内，第一、二个夹紧装置20夹住棒料，机械手32将棒料松开，升降驱动装置35驱动连接板33带动机械手32上行，然后平移驱动装置34驱动移载板31带动机械手32平移至取料位置等待，钻孔和倒角倒角动力开始动作，钻孔和倒角工作完成后，升降驱动装置35驱动连接板33并带动机械手32下行，第一个机械手32继续抓取上料口5233位置的棒料，而第二、三个机械手32分别将第一、二个夹紧装置20夹具22里的棒料抓住，升降驱动装置35驱动连接板33带动机械手32上行，将棒料从上料装置5和第一、二个夹紧装置20中取出，然后平移驱动装置34驱动移载板31带动机械手32平移至送料位置，然后升降驱动装置35驱动连接板33并带动机械手32下行，第一个机械手32将棒料放入第一个夹紧装置20的夹具22内，第二、三个机械手32将棒料放入第二、三个夹紧装置20的夹具22内，第一、二、三个夹紧装置20夹住棒料，升降驱动装置35驱动连接板33带动机械手32上行，然后平移驱动装置34驱动移载板31带动机械手32平移至取料位置等待，钻孔、倒角攻丝三个动力开始动作，钻孔、倒角、攻丝工作完成后，升降驱动装置35驱动连接板33并带动机械手32下行，第一个机械手32继续抓取上料口5233位置的棒料，而第二、三、四个机械手32将第一、二、三个夹紧装置20夹具22里的棒料抓住，升降驱动装置35驱动连接板33带动机械手32上行，将棒料从上料装置5和第一、二、三个夹紧装置20中取出，然后平移驱动装置34驱动移载板31带动机械手32平移至送料位置，然后升降驱动装置35驱动连接板33并带动机械手32下行，第一个机械手32将棒料放入第一个夹紧装置20的夹具22内，第二、三、四个机械手32将棒料放入第二、三、四个夹紧装置20的夹具22内，第一、二、三个夹紧装置20夹住棒料，升降驱动装置35驱动连接板33带动机械手32上行，然后平移驱动装置34驱动移载板31带动机械手32平移至取料位置等待，钻孔、倒角和攻丝三个动力开始动作，钻孔、倒角、攻丝工作完成后继续之前的动作循环，待最后一个夹紧装置20的棒料加工完成后，最后一个机械手32将加工完成的成品棒料放置在储料盒内。

本实用新型的一种棒料加工设备，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的棒料加工设备，其可以对棒料进行打孔、倒角及攻丝等多道工序的连续作业，实现一机多用，大大节约了设备成本，而且避免了不同工序更换不同设备的环节，显著提高了生产效率；

(2)本实用新型的棒料加工设备，其储料仓采用倾斜式设计，棒料可依靠自身重力便可以完实现自动上料，在使用时可以减少资源浪费，本储料仓加工制造简单，成本低且调整方面，适用范围广；

(3)本实用新型的棒料加工设备，其采用多个并联连接的夹紧装置，可以实现多个夹具的同时动作，也可以实现其中一个或几个单独动作，该夹紧装置采用中间夹紧的方式，可以适用于两端都需要加工的棒料，在对棒料加工时可以实现棒料两端同时加工，而且该夹紧装置夹紧牢靠、适用范围广及加工制造简单。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。