CN104889801B - 一种机床的自动上下料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机床的自动上下料装置，属于机械技术领域。它解决了如何使气爪抓取工件更加准确且稳定的问题。本自动上下料装置包括连接板、伸缩气缸、气爪气缸和连接在气爪气缸上的气爪，连接板上设置有铰接圆孔和至少一个弧形孔，弧形孔长度方向的弧线的圆心和铰接圆孔的圆心同心，铰接圆孔内设置有定位件一，弧形孔内设置有定位件二，安装块通过定位件一和定位件二定位在连接板上，安装块能够绕着铰接圆孔的中心相对连接板转动并使定位件二沿着弧形孔滑动，气爪包括爪头一和爪头二，爪头一的内侧面具有平直的夹持面一，爪头二的内侧面上具有向内凹陷并呈V形的夹持面二，夹持面一与夹持面二的位置相对，从而使气爪抓取工件更加准确且稳定。

Description

一种机床的自动上下料装置
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种机床的自动上下料装置。
背景技术
传统机床在操作时，工件的上料、下料、装夹以及工件加工尺寸的测量等均通过工人手工实现。不仅工人劳动强度大，生产效率低，工件加工精度难以保证，废品率高，而且一个工人只能操作一台机器，生产成本也较高。
为了解决上述存在的问题，如中国专利【申请号：201420825159.2；授权公告号：CN204354140U】公开了一种双杆同心夹取机械手，包括两个夹板和两个机械手，所述的机械手包括固定块、伸缩气缸、气爪气缸和气爪，两个所述的固定块呈一定的夹角安装在两个所述的夹板之间，所述的伸缩气缸安装在所述的固定块上，所述的气爪气缸设置在所述的伸缩气缸的伸缩杆的下方，两对所述的气爪具有同一个伸展极点，该机械手夹取和放置工件比较快捷，前后两个工件的摆放位置一致。
但是，上述机械手还存在以下缺陷：1、上述机械手中伸缩气缸的行程只能通过气缸卡板进行微调，不能根据生产需要进行大幅度调整，无法满足实际生产中工件的抓取需求；2、上述机械手中的两个气爪的安装位置只能通过上述夹板上的长孔进行调整，两个气爪的调整角度有限，无法满足实际生产中选择工件抓取角度的需求；3、上述气爪的3个爪趾的内侧均开设有V形槽，当气爪夹取工件时为四点定位，气爪在夹紧工件过程中，由于工件的外周壁上受到四个方向的径向夹紧力的作用，容易因受力不平衡而导致工件定位不准确，夹取不稳定，并且，当机械手抓紧工件移动到机床夹具上时，容易导致工件装夹出现偏差，对工件加工造成影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种机床的自动上下料装置，本发明解决的技术问题是如何使气爪抓取工件更加准确且稳定。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种机床的自动上下料装置，包括连接板、伸缩气缸、气爪气缸和连接在气爪气缸上的气爪，所述连接板上设置有安装块，所述伸缩气缸固定在安装块上，所述伸缩气缸的活塞杆上固定有固定板，所述气爪气缸设置在固定板上，其特征在于，所述连接板上设置有铰接圆孔和至少一个弧形孔，所述弧形孔长度方向的弧线的圆心和铰接圆孔的圆心同心，所述铰接圆孔内设置有定位件一，所述弧形孔内设置有定位件二，所述安装块通过定位件一和定位件二定位在连接板上，所述安装块能够绕着铰接圆孔的中心相对连接板转动并使定位件二沿着弧形孔滑动，所述气爪包括爪头一和爪头二，所述爪头一的内侧面具有平直的夹持面一，所述爪头二的内侧面上具有向内凹陷并呈V形的夹持面二，所述夹持面一与夹持面二的位置相对。
区别于现有技术，本自动上下料装置通过在连接板上设计铰接圆孔和弧形孔，并通过定位件一和定位件二与连接板定位，安装块绕着铰接圆孔的中心转动时，以定位件一为转轴，定位件二能够沿着弧形孔滑动，弧形孔起到导向的作用，使得安装块与连接板的角度能够根据需要进行精确的调整，使得气爪在抓取工件时能够获得最佳的抓取角度，从而使气爪抓取工件时更加准确；同时，通过在气爪的爪头一上设置平直的夹持面一，由于夹持面一为平面，而夹持面二为呈V形的折面，当爪头一和爪头二与工件的外周壁接触时形成稳定的三点定位，使得气爪抓紧工件时，工件在气爪内的定位更加准确，气爪抓取工件更加稳定。因此，通过上述两种结构的共同作用，本自动上下料装置能够根据工件的位置，相应的对气爪的位置和与工件之间的抓取角度进行调整，使气爪抓取工件时能够始终处于最佳的抓取位置，从而使气爪抓取工件既准确又稳定，使得工件伴随气爪移动时不易产生偏移，有利于后期工件精准的装夹到机床的夹具上。
在上述的机床的自动上下料装置中，所述爪头一的底面一与爪头二的底面二位于同一平面。类似于两根长度相同的筷子，爪头一和爪头二的底面平齐，使得气爪抓取工件更加稳定。
在上述的机床的自动上下料装置中，呈V形的所述夹持面二的开口宽度小于所述夹持面一的长度。爪头一上的夹持面一的长度大于爪头二上夹持面为形成的V形开口的宽度有利于气爪夹紧工件时，使爪头一将力作用在工件上，使气爪抓取工件更加稳定。
在上述的机床的自动上下料装置中，所述爪头二上具有两个爪趾，所述两个爪趾位于爪头一的两侧，所述夹持面二位于每个爪趾的内侧面上，所述两个爪趾之间具有间隔，所述间隔的宽度大于爪头一的宽度。通过在爪头二上设置两个爪趾，爪趾对称分布在爪头一的两侧，使得气爪抓取工件时更加牢固稳定；同时，设置间隔能够防止没有抓取工件时，爪头一和爪头二相互碰撞。
在上述的机床的自动上下料装置中，若干个所述弧形孔依次围绕着铰接圆孔的周向布置。弧形孔这种设置方式，在气爪相对连接板进行角度调整时，每个弧形孔内的定位件均能起到调整导向的作用，使得气爪能够精确调整抓取角度，从而能够准确抓取工件。
在上述的机床的自动上下料装置中，所述安装块内穿设有两根导向杆，所述两根导向杆对称布置在伸缩气缸的两侧。两根导向杆呈杆状，具有很好的缓冲减振的作用，能够很好的保护伸缩气缸活塞杆的移动精度，有利于气爪精确抓取工件。
在上述的机床的自动上下料装置中，所述导向杆的一端固定在固定板上，所述导向杆的另一端穿过安装块滑动连接有限位板，所述限位板的外侧穿设有调整螺钉，所述调整螺钉能够穿过限位板并顶紧在导向杆上，所述限位板能够随着导向杆的滑动抵靠在安装块上。通过旋拧调整螺钉能够调整限位板与固定板的相对位置，也就是伸缩气缸活塞杆的移动行程，因此，通过调整限位板的位置能够精准的控制气爪的伸缩位置，这样就可以根据工件的位置来调整气爪的伸缩位置，从而使得气爪抓取工件时更加准确。
在上述的机床的自动上下料装置中，所述固定板与气爪气缸之间设置有角度调整板和安装板，所述角度调整板位于固定板与安装板之间，所述角度调整板的侧部具有向外凸出的调整部，所述安装板的两侧边上具有挡块，所述调整部位于两个挡块之间，所述角度调整板与安装板能够相对转动且通过螺栓固连，所述角度调整板与固定板固定连接，所述安装板上固连有气爪气缸。通过旋拧螺栓能够调整角度调整板与安装版之间的角度，也就是气爪周向转动的角度，从而使得气爪能够根据工件的位置进行角度调整，进而使得气爪能够更加准确的抓取工件。
在上述的机床的自动上下料装置中，所述安装块的上下两端分别具有向内凹陷的凹腔，两个所述凹腔之间具有隔板部，所述伸缩气缸的缸体穿设在隔板部内并与隔板部固连，并且伸缩气缸的活塞杆伸出隔板部。通过将安装块设计为呈H形，并将伸缩气缸设置在安装块的中心，并且伸缩气缸的缸体与安装块直接连为一体，使得伸缩气缸伸缩更加稳定，有利于气爪抓夹工件的稳定性。
在上述的机床的自动上下料装置中，所述定位件一为螺钉或者螺栓，所述定位件二为螺钉或者螺栓。通过旋拧螺栓或者螺钉来调整安装块与连接板之间的角度。
在上述的机床的自动上下料装置中，所述连接板上设置有两个安装块，两个安装块之间具有夹角。每个安装块上均设置有伸缩气缸和气爪。
与现有技术相比，本机床的自动上下料装置具有以下优点：本自动上下料装置能够根据工件的位置，相应的控制安装块、伸缩气缸以及角度调整板对气爪的位置和与工件之间的抓取角度进行调整，使气爪抓取工件时能够始终处于最佳的抓取位置，从而使气爪抓取工件更加准确；同时，通过对气爪结构的改进，使得气爪在抓取工件时能够形成三点定位，气爪抓取工件更加稳定；因此，使得气爪在抓取工件时更加准确且稳定。
附图说明
图1是本自动上下料装置一个方向的局部结构示意图。
图2是本自动上下料装置另一个方向的局部结构示意图。
图3是本自动上下料装置中部分结构示意图。
图4是本自动上下料装置的结构示意图。
图中，1、安装立柱；2、伺服电机；3、线性模组；4、滑块；5、连接板；51、铰接圆孔；52、弧形孔；6、伸缩气缸；7、气爪气缸；8、气爪；81、爪头一；81a、夹持面一；811、底面一；82、爪头二；82a、夹持面二；821、底面二；83、爪趾；84、间隔；9、安装块；91、凹腔；92、隔板部；10、固定板；11、导向杆；12、限位板；13、调整螺钉；14、角度调整板；141、调整部；15、安装板；151、挡块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本机床的自动上下料装置包括安装立柱1、伺服电机2、线性模组3、滑块4、连接板5、铰接圆孔51、弧形孔52、伸缩气缸6、气爪气缸7、气爪8、爪头一81、夹持面一81a、底面一811、爪头二82、夹持面二82a、底面二821、爪趾83、间隔84、安装块9、凹腔91、隔板部92、固定板10、导向杆11、限位板12、调整螺钉13、角度调整板14、调整部141、安装板15、挡块151。
具体来说，如图1和图4所示，本自动上下料装置包括安装立柱1、伺服电机2、固定在安装立柱1上的线性模组3和滑动连接在线性模组3上的滑块4，线性模组3能够在伺服电机2的驱动下带动滑块4直线运动。连接板5固定在滑板上，连接板5上设置有两个安装块9，两个安装块9之间具有夹角。安装块9的上下两端分别具有向内凹陷的凹腔91，两个凹腔91之间具有隔板部92，伸缩气缸6的缸体穿设在隔板部92内并与隔板部92固连，并且伸缩气缸6的活塞杆伸出隔板部92。伸缩气缸6的活塞杆上固定有固定板10，气爪气缸7设置在固定板10上。
如图1所示，连接板5上设置有铰接圆孔51和至少一个弧形孔52，弧形孔52依次围绕着铰接圆孔51的周向布置，弧形孔52长度方向的弧线的圆心和铰接圆孔51的圆心同心。铰接圆孔51内设置有定位件一，弧形孔52内设置有定位件二。安装块9通过定位件一和定位件二定位在连接板5上，安装块9能够绕着铰接圆孔51的中心相对连接板5转动并使定位件二沿着弧形孔52滑动。定位件一为螺钉或者螺栓，定位件二为螺钉或者螺栓。
如图2和图3所示，气爪8包括爪头一81和爪头二82，爪头一81的底面一811与爪头二82的底面二821位于同一平面。爪头一81的内侧面具有平直的夹持面一81a，爪头二82的内侧面上具有向内凹陷并呈V形的夹持面二82a，夹持面二82a的开口宽度小于夹持面一81a的长度，夹持面一81a与夹持面二82a的位置相对。爪头二82上具有两个爪趾83，两个爪趾83位于爪头一81的两侧，夹持面二82a位于每个爪趾83的内侧面上，两个爪趾83之间具有间隔84，间隔84的宽度大于爪头一81的宽度。
安装块9内穿设有两根导向杆11，两根导向杆11对称布置在伸缩气缸6的两侧。导向杆11的一端固定在固定板10上，导向杆11的另一端穿过安装块9滑动连接有限位板12，限位板12的外侧穿设有调整螺钉13，调整螺钉13能够穿过限位板12并顶紧在导向杆11上，限位板12能够随着导向杆11的滑动抵靠在安装块9上。
固定板10与气爪气缸7之间设置有角度调整板14和安装板15，角度调整板14位于固定板10与安装板15之间，角度调整板14的侧部具有向外凸出的调整部141，安装板15的两侧边上具有挡块151，调整部141位于两个挡块151之间，角度调整板14与安装板15能够相对转动且通过螺栓固连，角度调整板14与固定板10固定连接，安装板15上固连有气爪气缸7。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了安装立柱1、伺服电机2、线性模组3、滑块4、连接板5、铰接圆孔51、弧形孔52、伸缩气缸6、气爪气缸7、气爪8、爪头一81、夹持面一81a、底面一811、爪头二82、夹持面二82a、底面二821、爪趾83、间隔84、安装块9、凹腔91、隔板部92、固定板10、导向杆11、限位板12、调整螺钉13、角度调整板14、调整部141、安装板15、挡块151等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种机床的自动上下料装置，包括连接板(5)、伸缩气缸(6)、气爪气缸(7)和连接在气爪气缸(7)上的气爪(8)，所述连接板(5)上设置有安装块(9)，所述伸缩气缸(6)固定在安装块(9)上，所述伸缩气缸(6)的活塞杆上固定有固定板(10)，所述气爪气缸(7)设置在固定板(10)上，所述气爪(8)包括爪头一(81)和爪头二(82)，所述爪头一(81)的内侧面具有平直的夹持面一(81a)，所述爪头二(82)的内侧面上具有向内凹陷并呈V形的夹持面二(82a)，所述夹持面一(81a)与夹持面二(82a)的位置相对，其特征在于，所述安装块(9)设计为呈H形且为一体式结构，所述伸缩气缸穿设在安装块(9)的中心，所述安装块(9)的上下两端分别具有向内凹陷的凹腔(91)，两个所述凹腔(91)之间具有隔板部(92)，所述伸缩气缸(6)的缸体穿设在隔板部(92)内并与隔板部(92)固连，并且伸缩气缸(6)的活塞杆伸出隔板部(92)，所述连接板(5)仅具有一个，所述连接板(5)上设置有铰接圆孔(51)和若干个弧形孔(52)，若干个所述弧形孔(52)依次围绕着铰接圆孔(51)的周向布置，所述弧形孔(52)长度方向的弧线的圆心和铰接圆孔(51)的圆心同心，每个铰接圆孔(51)对应有至少两个位于其下部的弧形孔(52)，所述铰接圆孔(51)内设置有定位件一，所述弧形孔(52)内设置有定位件二，所述安装块(9)通过定位件一和定位件二定位在连接板(5)上，所述安装块(9)能够绕着铰接圆孔(51)的中心相对连接板(5)转动并使定位件二沿着弧形孔(52)滑动，所述爪头一(81)的底面一(811)与爪头二(82)的底面二(821)位于同一平面，呈V形的所述夹持面二(82a)的开口宽度小于所述夹持面一(81a)的长度。
2.根据权利要求1所述的机床的自动上下料装置，其特征在于，所述爪头二(82)上具有两个爪趾(83)，所述两个爪趾(83)位于爪头一(81)的两侧，所述夹持面二(82a)位于每个爪趾(83)的内侧面上，所述两个爪趾(83)之间具有间隔(84)，所述间隔(84)的宽度大于爪头一(81)的宽度。
3.根据权利要求1所述的机床的自动上下料装置，其特征在于，所述安装块(9)内穿设有两根导向杆(11)，所述两根导向杆(11)对称布置在伸缩气缸(6)的两侧。
4.根据权利要求3所述的机床的自动上下料装置，其特征在于，所述导向杆(11)的一端固定在固定板(10)上，所述导向杆(11)的另一端穿过安装块(9)滑动连接有限位板(12)，所述限位板(12)的外侧穿设有调整螺钉(13)，所述调整螺钉(13)能够穿过限位板(12)并顶紧在导向杆(11)上，所述限位板(12)能够随着导向杆(11)的滑动抵靠在安装块(9)上。
5.根据权利要求3所述的机床的自动上下料装置，其特征在于，所述固定板(10)与气爪气缸(7)之间设置有角度调整板(14)和安装板(15)，所述角度调整板(14)位于固定板(10)与安装板(15)之间，所述角度调整板(14)的侧部具有向外凸出的调整部(141)，所述安装板(15)的两侧边上具有挡块(151)，所述调整部(141)位于两个挡块(151)之间，所述角度调整板(14)与安装板(15)能够相对转动且通过螺栓固连，所述角度调整板(14)与固定板(10)固定连接，所述安装板(15)上固连有气爪气缸(7)。
6.根据权利要求1所述的机床的自动上下料装置，其特征在于，所述定位件一为螺钉或者螺栓，所述定位件二为螺钉或者螺栓。
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