CN104015195A - 数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抓取系统，具体的说是数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统，属于机床自动化技术领域。其包括上支架、气动旋转单元、下支架、第一气动抓手和第二气动抓手，上支架设有上支架安装面和气动旋转单元安装面，上支架安装面和气动旋转单元安装面之间的夹角为45°。气动旋转单元安装面上通过螺栓连接气动旋转单元，下支架设有第一气动抓手安装面和第二气动抓手安装面，第一气动抓手安装面和第二气动抓手安装面上通过螺栓分别连接第一气动抓手和第二气动抓手。本发明在机械手运动X轴端设置沿倾斜轴回转的两组气动抓手，利用倾斜轴的回转动作,使两组气动抓手在机械手运动X轴及Z轴的一次动作中便可执行上料和下料两项任务。

Description

数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统
技术领域
本发明涉及一种抓取系统，具体的说是数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统，属于机床自动化技术领域。
背景技术
目前，在汽车工业、通用机械、内燃机、轴承等行业中，为提高生产效率，降低劳动力开支，数控机床的自动上下料系统正逐步获得推广。
如图1所示，现有技术中的数控机床的自动上下料系统的操作过程如下：机械手运动X轴A及机械手运动Z轴B动作到上下料一体的旋转式自动料仓C的上方，摆动式抓取系统D的抓手垂直向下，在旋转式自动料仓C中取料；接着机械手运动X轴A及机械手运动Z轴B动作到机床卡盘的前方，然后抓手摆动90°到水平方向，往数控机床卡盘送料后回到原点位置。到零件加工结束后，机械手运动X轴A及机械手运动Z轴B再次动作，在卡盘上取下已加工零件，摆动式抓取系统D的抓手摆动，使抓手垂直向下，将零件送到旋转式自动料仓C。由于一组机械手往往承担着两台或多台数控机床的上下料任务，这一操作过程因X轴及Z轴的往返动作而占用较多的时间。这将影响到自动线每个节拍的长短，也就是影响到自动线的工作效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统，在机械手运动Z轴端设置沿倾斜轴回转的两组气动抓手，利用倾斜轴的回转动作，使两组气动抓手在X轴及Z轴的一次动作中便可执行上料和下料两项任务，从而提高了机械手的工作效率。
按照本发明提供的技术方案，数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统包括上支架、气动旋转单元、下支架、第一气动抓手和第二气动抓手，其特征是：上支架设有上支架安装面和气动旋转单元安装面，上支架安装面和气动旋转单元安装面之间的夹角为45°，上支架安装面上通过螺栓连接机械手运动Z轴，气动旋转单元安装面上通过螺栓连接气动旋转单元，气动旋转单元下部设有回转端；所述下支架设有下支架安装面、第一气动抓手安装面和第二气动抓手安装面，下支架安装面通过螺栓连接气动旋转单元的回转端，第一气动抓手安装面和第二气动抓手安装面上通过螺栓分别连接第一气动抓手和第二气动抓手，第一气动抓手安装面和第二气动抓手安装面之间的夹角为90°，第一气动抓手安装面、第二气动抓手安装面和下支架安装面之间的夹角为45°。 
进一步的，上支架安装面上设有定位柱和定位销孔，定位柱与机械手运动Z轴的定位孔对应连接。
进一步的，第一气动抓手、第二气动抓手通过抓手安装板分别固定在第一气动抓手安装面、第二气动抓手安装面上。
进一步的，第一气动抓手和第二气动抓手前端设有夹抓。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明在机械手运动X轴端设置沿倾斜轴回转的两组气动抓手，利用倾斜轴的回转动作,使两组气动抓手在机械手运动X轴及Z轴的一次动作中便可执行上料和下料两项任务，从而提高了机械手的工作效率，简化了程序。
附图说明
图1为现有技术中桁架式机械手的主视图。
图2为本发明结构示意图。
图3为上连接支架主视图。
图4为上连接支架俯视图。
图5为下支架结构示意图。
附图标记说明：1-上支架、2-气动旋转单元、3-下支架、4-第一气动抓手、5-第二气动抓手、6-定位柱、7-定位销孔、8-上支架安装面、9-气动旋转单元安装面、10-下支架安装面、11-第一气动抓手安装面、12-第二气动抓手安装面、13-回转端、14-抓手安装板、15-夹爪、A-机械手运动X轴、B-机械手运动Z轴、C-旋转式自动料仓、D-摆动式抓取系统。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图2~5所示，本发明主要包括上支架1、气动旋转单元2、下支架3、第一气动抓手4和第二气动抓手5，上支架1设有上支架安装面8和气动旋转单元安装面9，上支架安装面8和气动旋转单元安装面9之间的夹角为45°。上支架安装面8上通过螺栓连接机械手运动Z轴A，气动旋转单元安装面9上通过螺栓连接气动旋转单元2。
所述上支架安装面8上设有定位柱6和定位销孔7，定位柱6与机械手运动Z轴A的定位孔对应连接，在上支架1和机械手运动Z轴A端部连接时，定位柱6和定位销孔7同时保证其连接精度。
气动旋转单元2是标准气动元件，采用德国FIBRO公司的型号为RP-12-55.51.2，能够回转180°。气动旋转单元2下部设有回转端13。所述气动旋转单元2内设有气缸驱动齿条，与齿条啮合连接的齿轮安装在回转端13上，通过气缸驱动齿条运动带动齿轮转动，实现气动旋转单元2的回转，并由电信号及电磁阀控制其动作。
所述下支架3设有下支架安装面10、第一气动抓手安装面11和第二气动抓手安装面12，下支架安装面10通过螺栓连接气动旋转单元2的回转端13。第一气动抓手安装面11和第二气动抓手安装面12上通过螺栓分别连接第一气动抓手4和第二气动抓手5。所述第一气动抓手安装面11和第二气动抓手安装面12之间的夹角为90°，第一气动抓手安装面11、第二气动抓手安装面12和下支架安装面10之间的夹角为45°。当气动旋转单元2旋转180°时，第一气动抓手4和第二气动抓手5换位。
第一气动抓手4、第二气动抓手5为标准气动元件，采用德国FIBRO公司的型号为52.81.3.0002.500。第一气动抓手4、第二气动抓手5通过抓手安装板14分别固定在第一气动抓手安装面11、第二气动抓手安装面12上。第一气动抓手4和第二气动抓手5前端设有夹抓15，夹抓15可根据工件尺寸更换。夹抓15受气缸驱动，并由电信号及电磁阀控制其动作。
本发明的工作原理是：本发明使用一套能够回转180°的气动旋转单元和一个带45°斜面的上支架。上支架安装面一端和机械手运动Z轴轴端连接，而在气动旋转单元安装面上连接气动旋转单元，使气动旋转单元的回转端能沿着和机械手运动Z轴成45°角的轴线旋转。在气动旋转单元的回转端连接一个下支架。下支架的另一端设置两个互成90°的第一气动抓手安装面和第二气动抓手安装面。在第一气动抓手安装面和第二气动抓手安装面分别安装第一和第二气动抓手。按上述布置，如第一气动抓手处于水平状态，则第二气动抓手必处于垂直向下状态。当气动旋转单元旋转180°时，两者换位。即第二气动抓手变成水平状态，而第一气动抓手变换为垂直向下状态。机械手运动X轴和Z轴动作到料仓上方时，由处于垂直向下状态的第二气动抓手抓起待加工件。处于水平状态的第一气动抓手则暂无任务。当X轴及Z轴动作到机床卡盘前方时，处于水平状态的第一气动抓手在卡盘上取下已加工件；接着气动旋转单元转过180°，使第二气动抓手由垂直向下状态变换成水平状态，并把待加工件送进卡盘。然后X轴及Z轴动作，带着垂直向下的第一气动抓手上的已加工件返回料仓。机械手的X轴和Z轴动作返回到料仓上方后，处于垂直向下状态的第一气动抓手向料仓的已加工工位放下已加工件。然后料仓旋转到待加工工位，第一气动抓手接着抓取起待加工件，准备执行下一次工作循环。按照这一布置形式，机械手运动X轴及Z轴每动作一次，便可完成在料仓上的取料送料任务和机床卡盘上的上料下料任务。简化了程序，并提高了机械手的工作效率。

Claims (4)

1.一种数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统，包括上支架（1）、气动旋转单元（2）、下支架（3）、第一气动抓手（4）和第二气动抓手（5），其特征是：上支架（1）设有上支架安装面（8）和气动旋转单元安装面（9），上支架安装面（8）和气动旋转单元安装面（9）之间的夹角为45°，上支架安装面（8）上通过螺栓连接机械手运动Z轴，气动旋转单元安装面（9）上通过螺栓连接气动旋转单元（2），气动旋转单元（2）下部设有回转端（13）；所述下支架（3）设有下支架安装面（10）、第一气动抓手安装面（11）和第二气动抓手安装面（12），下支架安装面（10）通过螺栓连接气动旋转单元（2）的回转端（13），第一气动抓手安装面（11）和第二气动抓手安装面（12）上通过螺栓分别连接第一气动抓手（4）和第二气动抓手（5），第一气动抓手安装面（11）和第二气动抓手安装面（12）之间的夹角为90°，第一气动抓手安装面（11）、第二气动抓手安装面（12）和下支架安装面（10）之间的夹角为45°。
2. 如权利要求1所述的数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统，其特征是：所述上支架安装面（8）上设有定位柱（6）和定位销孔（7），定位柱（6）与机械手运动Z轴的定位孔对应连接。
3.如权利要求1所述的数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统，其特征是：所述第一气动抓手（4）、第二气动抓手（5）通过抓手安装板（14）分别固定在第一气动抓手安装面（11）、第二气动抓手安装面（12）上。
4.如权利要求1所述的数控机床上下料机械手的倾斜轴双作用抓取系统，其特征是：所述第一气动抓手（4）和第二气动抓手（5）前端设有夹抓（15）。
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