CN105312955B - 一种机械手夹送料和顶料装置 - Google Patents

Abstract

一种机械手夹送料和顶料装置，包括送料机构和主轴顶料机构，送料机构包括机架、进料驱动装置、抓取驱动装置和推料驱动装置；主轴顶料机构包括机座、气缸、料架、直线导轨组件；机架上设有进料夹，进料夹内设置有挡板，挡板的一侧设置有输送带组件，另一侧设有料槽，挡板的上方设有出料V形槽，进料驱动装置的上端设置有伸缩杆，挡板的一侧设置有进料顶杆，进料顶杆的上方设置有送料件，送料件位于料槽内，送料件与挡板相接触，送料件的顶端与挡板相接触的一侧设置有斜面，所述斜面与挡板之间形成一个夹角；所述料架上设置有左V型槽和右V型槽，左V型槽和右V型槽用于放置放坯料。本发明能够解决一次输送过多坯料和坯料输送不到位的问题。

Description

一种机械手夹送料和顶料装置

技术领域

本发明涉及机械装置，具体是一种机械手夹送料和顶料装置。

背景技术

目前，圆形棒料作为一种较为常见的工业材料，被广泛应用于各个行业中，但在现有的流水线类自动机床的加工过程中，经常因为落料装置的不完善导致对棒料的保护不当，使棒料损坏，或者由于料箱积料过少导致更换料箱过于频繁而降低生产效率；现有机床的落料装置大都是直接在机床的出料端设置一向下倾斜、由一底板和两侧板组成的落料槽，落料槽伸入其下方设置的储料仓内或者悬在储料仓的上方。但经常会出现一起输出多余棒料和存在棒料推进不到位的情况。同时设备机械爪也经常出现运动不平稳的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种机械手夹送料和顶料装置，本发明能够很好的解决过多坯料被输送的问题和坯料输送不到位的问题。

为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种机械手夹送料和顶料装置，包括送料机构和主轴顶料机构，所述送料机构包括机架、进料驱动装置、抓取驱动装置和推料驱动装置；所述主轴顶料机构，包括机座、气缸、顶料杆、料架、直线导轨组件。

所述机架的上部设置有直线导轨二，直线导轨组件与直线导轨二垂直交叉，并设置在直线导轨二上，直线导轨组件可以在直线导轨二上滑动。

所述机架侧壁设置有进料固定板，所述进料固定板上设置有进料夹，所述进料夹内设置有挡板，所述挡板的一侧设置有输送带组件，另一侧设有料槽，挡板的上方设有出料V形槽。所述挡板向料槽倾斜设置。

所述进料驱动装置的上端设置有伸缩杆，所述挡板的一侧设置有进料顶杆，所述进料顶杆与伸缩杆固定连接；所述进料顶杆的上方设置有送料件，所述送料件位于料槽内，送料件与挡板相接触，送料件的顶端与挡板相接触的一侧设置有斜面，所述斜面与挡板之间形成一个夹角，所述夹角保证坯料被安全输送。

所述机架上设置有横梁支柱，所述横梁支柱上设置有横梁，所述横梁上安装有能沿横梁移动的电机和滑动机构，所述滑动机构通过电机的驱动可以在横梁上前后移动。滑动机构上设置有竖直向驱动装置和两个抓取驱动装置，竖直向驱动装置可以驱动两个抓取驱动装置上下移动，两个抓取驱动装置下方分别设置有平行设置的左机械爪和右机械爪；右机械爪用于抓取待加工的棒料，左机械爪用于抓取已经加工好的棒料；竖直向驱动装置可以驱动抓取驱动装置上下移动，进而可以带动左机械爪和右机械爪上下移动；右机械爪的抓料和左机械爪的放料可以同时进行，从而节约时间，提高生产效率。

所述两个抓取驱动装置的下方设置有延伸块，延伸块上设置有条形通孔，条形通孔内设置有支撑块，支撑块下方设置有推料驱动装置，支撑块在条形通孔内的位置可以调节，进而调节推料驱动装置的位置。推料驱动装置连接有推料件。通常情况下，推料驱动装置处于收缩状态，通过推料件将坯料推送至主轴内，如果左机械爪和右机械爪行程距离不够，没有推送到位，则推料驱动装置伸长，带动推料件前进，推料件推动坯料继续前进直至推料到位。

所述机座设于机架的上面，机座上设置有支架和主轴；所述支架上设置有气缸；所述主轴上设有主轴中心孔，所述主轴中心孔内设有顶料杆。

所述气缸上设置有气缸伸缩杆，气缸伸缩杆另一端设有安装板，安装板上设有连接板，连接板与顶料杆固定连接，顶料杆与主轴处于同一轴心线上，气缸伸缩杆可以带动安装板前后滑动；从而气缸伸缩杆通过安装板和连接板带动顶料杆前后移动；进而实现顶料杆将已经加工好的棒料从主轴的主轴中心孔内推出。

所述机座的前部设置有直线导轨组件，所述直线导轨组件上方设置有料架，所述料架可以在直线导轨组件上左右滑动，所述料架上设置有V型槽一和V型槽二，V型槽一和V型槽二用于放置放坯料。

进一步的，所述进料驱动装置为进料气缸。

进一步的，所述抓取驱动装置为抓取气缸，所述推料驱动装置为推料气缸。

进一步的，所述竖直向驱动装置为竖直向驱动气缸，所述抓取驱动装置为抓取气缸。

进一步的，所述滑动机构为PMI线轨。

进一步的，所述料架的前端设置有止挡件，止挡件可以防止坯料被过度顶出，起到保护作用。

进一步的，所述主轴的中心孔为阶梯形主轴中心孔，阶梯形主轴中心孔的设计可以用阶梯孔对坯料限位防止坯料过度深入。

进一步的，所述主轴的中心孔为普通主轴中心孔；普通主轴中心孔的设计直径要比坯料大，此时用顶料杆进行限位。

进一步的，所述料槽内设置有隔板，隔板可移动，以适应不同工件的尺寸。

本发明的有益效果为：采用V形槽的棒料槽设计使棒料的中心定位准确。很好的解决了过多坯料被输送的问题和坯料输送不到位的问题。在加工过程中，两个机械爪的抓料和放料可以同时平稳的进行，大大提高了工作效率，省时省力，提高经济效益。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为送料机构结构示意图；

图3为图1中A部放大图；

图4为图2中B部放大图；

图5为图1中C部放大图；

图6为阶梯形主轴39中心孔44a示意图；

图7为普通主轴39中心孔44b示意图；

图8为本发明第二步操作状态示意图；

图9为图8中D部放大图；

图10为本发明第三步操作状态示意图；

图11为图10中E部放大图；

图12为本发明第四步操作状态示意图；

图13为图12中F部放大图；

图14为本发明第五步操作状态示意图；

图15为图14中G部放大图；

图16为本发明第六步操作状态示意图；

图17为图16中H部放大图；

图18为本发明第七步操作状态示意图；

图19为图18中I部放大图；

图20为本发明第八步操作状态示意图；

图21为图20中I部放大图；

附图标记：1-机架,2-送料机构，3-机械爪机构，4-主轴顶料机构，5-直线导轨二；6-进料固定板，7-进料夹，8-输送带组件，9-进料气缸，10-进料气缸伸缩杆，11-进料顶杆，12-送料件，13-隔板，14-斜面，15-出料V形槽，16-挡板，17-坯料，17a-斜面坯料，17b-多余坯料，17c-已加工好的工件，18-料槽；19-横梁支柱，20-横梁，21-竖直向驱动气缸，22-PMI线轨，23-电机，24-抓取气缸，25-左机械爪，26-右机械爪，27-条形通孔，28-延伸块，29-支撑块，30-推料气缸，31-推料件；32-机座，33-支架，34-安装板，35-连接板，36-气缸，37-气缸伸缩杆，38-顶料杆，39-主轴，40-料架，41-V型槽一，41a-V型槽二，42-直线导轨组件，43-止挡件，44-主轴中心孔，44a-阶梯形主轴中心孔，44b-普通主轴中心孔。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图，通过实施例，对本发明技术方案作进一步具体描述：

如图1-图21所示，一种机械手夹送料和顶料装置，包括送料机构2和主轴顶料机构4。送料机构2包括进料固定板6、进料夹7、输送带组件8、进料气缸9、进料气缸伸缩杆10、进料顶杆11和出料V形槽15；主轴顶料机构4，包括机座32、支架33、气缸36、气缸伸缩杆37、顶料杆38、主轴39、料架40、直线导轨组件42。

进料固定板6的上部设置有进料夹7，进料夹7内设置有挡板16，挡板16的一侧设置有输送带组件8，另一侧设有料槽18，挡板16的上方设有出料V形槽15。挡板16向料槽18倾斜设置。

料槽18内设置有隔板13，隔板13可移动，以适应不同工件的尺寸。

进料夹7的下方设置有进料气缸9，进料气缸9的上端设置有进料气缸伸缩杆10，挡板16的一侧设置有进料顶杆11，进料顶杆11与进料气缸伸缩杆10固定连接；进料顶杆11的上方设置有送料件12，送料件12位于料槽18内，送料件12的顶端与挡板16相连接的一侧设置有斜面14，斜面14与挡板16之间形成一个夹角，所述夹角保证坯料17a被送上去。挡板16向料槽18倾斜设置，能够保证只有坯料17a被送上去，因为有时候坯料在重力作用下会有两个都落在送料件上，不利于送料，挡板16倾斜设置且具有该夹角以后，可以在向上送料过程中自动顶掉多余坯料17b，且保证只有坯料17a被送上去。与此同时，斜面14的设置还保证了在将坯料送上去以后，坯料会沿着斜面朝固定方向顺利滑落进出料V形槽15内。

所述机械爪机构3包括横梁支柱19、横梁20、竖直向驱动气缸21、PMI线轨22、电机23、抓取气缸24、左机械爪25、右机械爪26和推料气缸30。

机架1上设置有横梁支柱19，横梁支柱19上设置有横梁20，横梁20上安装有能沿横梁20移动的电机23和PMI线轨22，PMI线轨22通过电机23的驱动可以在横梁20上前后移动。PMI线轨22上设置有竖直向驱动气缸21和两个抓取气缸24，两个抓取气缸24下方分别设置有平行设置的左机械爪25和右机械爪26；右机械爪26用于抓取待加工的棒料，左机械爪25用于抓取已经加工好的棒料；竖直向驱动气缸21可以驱动两个抓取气缸24上下移动，进而可以带动左机械爪25和右机械爪26上下移动；右机械爪26的抓料和左机械爪25的放料可以同时进行，节约时间，提高生产效率。

两个抓取气缸24的下方设置有一个延伸块28，延伸块28上设置有一个条形通孔27，条形通孔27内设置有支撑块29，支撑块29下方设置有一个推料气缸30，支撑块29在条形通孔27内的位置可以调节，进而调节推料气缸30的位置。推料气缸30连接有推料件31。通常情况下，推料气缸30处于收缩状态，通过推料件31将坯料17推送至主轴内，如果左机械爪25和右机械爪26行程距离不够，没有推送到位，则推料气缸30伸长，带动推料件31前进，推料件31推动坯料17继续前进直至推料到位。

主轴顶料机构4包括机座32、气缸36、顶料杆38、料架40、直线导轨组件42。

机座32设于机架1的上面，机座32上设置有支架33和主轴39；支架33上设置有安装板34、连接板35、气缸36、顶料杆38；

气缸36上设置有气缸伸缩杆37，气缸伸缩杆37与安装板34固定连接，气缸伸缩杆37可以带动安装板34前后滑动；安装板34与连接板35固定连接，连接板35与顶料杆38的一端固定连接；气缸伸缩杆37通过安装板34和连接板35带动顶料杆38前后移动；顶料杆38一端连接连接板35另一端伸入主轴39的主轴中心孔44内；顶料杆38穿入主轴39并与主轴39处于同一轴心线上，通过顶料杆38可以将已经加工好的棒料从主轴39的主轴中心孔44内推出。

主轴39的中心孔有两种设计方案，可以为阶梯形主轴中心孔44a，也可以为普通主轴中心孔44b；阶梯形主轴中心孔44a的设计可以用阶梯孔对坯料限位防止坯料过度深入；普通主轴中心孔44b的设计直径要比坯料大，此时用顶料杆38进行限位。

机座32的前部设置有直线导轨组件42，直线导轨组件42上方设置有料架40，料架40可以在直线导轨组件42上左右滑动，在料架40上设置有V型槽一41和V型槽二41a，在V型槽一41和V型槽二41a中间的V型槽内可以放坯料17；坯料17在被放置于V型槽一41上的V型槽上后通过调整可以使坯料17的中心对准主轴39的中心，处于同一轴心线上；

料架40的前端V型槽一41和V型槽二41a中间位置设置有一个止挡件43，止挡件43可以防止坯料被过度顶出，起到保护作用。

机架1的上部设置有直线导轨二5，直线导轨组件42与直线导轨二5垂直交叉，并设置在直线导轨二5上，直线导轨组件42可以在直线导轨二5上滑动。

使用时，送料机构2通过进料气缸9、进料气缸伸缩杆10、进料顶杆11和送料件12每次把唯一一个坯料17a送到出料V形槽15内，然后机械爪机构3的右机械爪26抓取待加工的坯料17，此时左机械爪25处于打开状态，整套机械爪机构3已经上升至能顺利移动至V型槽一41上方的高度，此状态设定为本发明的起始状态。

第二步，机械爪机构3移动至料架40上方后，向下移动至坯料17中心线与主轴39轴线对正，此时左机械爪25仍处于打开状态，并做好夹取左边加工好的工件的准备，同时，主轴顶料机构4此时处于伸长的位置，坯料17已被放置于位于V型槽一上的V型槽上且对准主轴中心；

第三步，右边机械爪26打开，机械爪打开的开口宽度需要大于V型槽一上的V型槽的宽度；机械爪机构3整体前进，推料气缸30固定在机械爪机构3上，并且处于收缩状态，通过推料件31将坯料17推送至主轴39内，如果机械爪行程距离不够，没有推送到位，则推料气缸30伸长，带动推料件31前进，推料件31推动坯料17继续前进直至推料到位。

第四步，推料气缸30复位,机械爪机构3后退至左机械爪25对准已加工好的工件17c露出V型槽二41a的部分，然后左机械爪25夹紧已加工好的工件17c，右机械爪26继续保持打开状态。

第五步，机械爪机构3上升，将已加工好的工件17c从V型槽二41a上取出。

第六步，机械爪机构3后退至送料机构2上方，至右机械爪26对准坯料17；此时已经开始加工过程。

第七步，料架40移动至左边的V型槽二41a对准主轴39中心加工好的工件，然后顶料气缸36收缩，顶料杆38将已加工好的工件17c顶出至左边的V型槽二41a上，止挡件43防止工件过度顶出。

第八步，料架40沿直线导轨42向左移动，至右边的V型槽一41对准主轴39中心，同时顶料气缸36带动顶料杆38复位。

第9步，则返回成为如图1的起始状态，左边的已加工好的工件17c掉落到输送带8上进行输送。

上述实施例只是对本发明技术方案的举例说明或解释，而不应理解为对本发明技术方案的限制，显然，本领域的技术人员可对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些修改和变型在内。

Claims (10)

1.一种机械手夹送料和顶料装置，包括送料机构和主轴顶料机构，所述送料机构包括机架、进料驱动装置、抓取驱动装置和推料驱动装置；所述主轴顶料机构包括机座、气缸、料架、直线导轨组件；

所述机架的上部设置有直线导轨二，直线导轨组件与直线导轨二垂直交叉，并设置在直线导轨二上，直线导轨组件可以在直线导轨二上滑动；

所述机架侧壁设置有进料固定板，所述进料固定板上设置有进料夹，所述进料夹内设置有挡板，所述挡板的一侧设置有输送带组件，另一侧设有料槽，挡板的上方设有出料V形槽，所述挡板向料槽倾斜设置；

所述进料驱动装置的上端设置有伸缩杆，所述挡板的一侧设置有进料顶杆，所述进料顶杆与伸缩杆固定连接；所述进料顶杆的上方设置有送料件，所述送料件位于料槽内，送料件与挡板相接触，送料件的顶端与挡板相接触的一侧设置有斜面，所述斜面与挡板之间形成一个夹角；

所述机架上设置有横梁支柱，所述横梁支柱上设置有横梁，所述横梁上安装有能沿横梁移动的电机和滑动机构，所述滑动机构通过电机的驱动可以在横梁上前后移动，滑动机构上设置有竖直向驱动装置和抓取驱动装置，竖直向驱动装置可以驱动抓取驱动装置上下移动，抓取驱动装置下方设置有机械爪；

两个所述抓取驱动装置的下方设置有延伸块，延伸块上设置有条形通孔，条形通孔内设置有支撑块，支撑块下方设置有推料驱动装置，支撑块在条形通孔内的位置可以调节，推料驱动装置连接有推料件；

所述机座设于机架的上面，机座上设置有支架和主轴；所述支架上设置有气缸；所述主轴上设有主轴中心孔，所述主轴中心孔内设有顶料杆；

所述气缸上设置有气缸伸缩杆，气缸伸缩杆另一端设有安装板，安装板上设有连接板，连接板与顶料杆固定连接，顶料杆与主轴处于同一轴心线上，气缸伸缩杆可以带动安装板前后滑动；从而带动顶料杆前后移动；所述机座的前部设置有直线导轨组件，所述直线导轨组件上方设置有料架，所述料架可以在直线导轨组件上左右滑动，所述料架上设置有V型槽一和V型槽二，V型槽一和V型槽二用于放置坯料；

使用时，第一步，送料机构通过进料气缸、进料气缸伸缩杆、进料顶杆和送料件每次把唯一一个坯料送到出料V形槽内，然后机械爪机构的右机械爪抓取待加工的坯料，此时左机械爪处于打开状态，整套机械爪机构已经上升至能顺利移动至V型槽一上方的高度，此状态设定为本发明的起始状态；

第二步，机械爪机构移动至料架上方后，向下移动至坯料中心线与主轴轴线对正，此时左机械爪仍处于打开状态，并做好夹取左边加工好的工件的准备，同时，主轴顶料机构此时处于伸长的位置，坯料已被放置于位于V型槽一上的V型槽上且对准主轴中心；

第三步，右边机械爪打开，机械爪打开的开口宽度需要大于V型槽一上的V型槽的宽度，以便顺利前进；机械爪机构整体前进，推料气缸固定在机械爪机构上，并且处于收缩状态，通过推料件将坯料推送至主轴内，如果机械爪行程距离不够，没有推送到位，则推料气缸伸长，带动推料件前进，推料件推动坯料继续前进直至推料到位；

第四步，推料气缸复位,机械爪机构后退至左机械爪对准已加工好的工件露出V型槽二的部分，然后左机械爪夹紧已加工好的工件，右机械爪继续保持打开状态；

第五步，机械爪机构上升，将已加工好的工件从V型槽二上取出；

第六步，机械爪机构后退至送料机构上方，至右机械爪对准坯料；此时已经开始加工过程；

第七步，料架移动至左边的V型槽二对准主轴中心加工好的工件，然后顶料气缸收缩，顶料杆将已加工好的工件顶出至左边的V型槽二上，止挡件防止工件过度顶出；

第八步，料架沿直线导轨向左移动，至右边的V型槽一对准主轴中心，同时顶料气缸带动顶料杆复位；

第九步，返回成起始状态，左边的已加工好的工件掉落到输送带上进行输送。

2.根据权利要求1所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述进料驱动装置为进料气缸。

3.根据权利要求2所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述抓取驱动装置为抓取气缸，所述推料驱动装置为推料气缸。

4.根据权利要求3所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述竖直向驱动装置为竖直向驱动气缸，所述抓取驱动装置为抓取气缸。

5.根据权利要求4所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述滑动机构为PMI线轨。

6.根据权利要求5所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述料架的前端设置有止挡件。

7.根据权利要求6所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述主轴的中心孔为阶梯形主轴中心孔。

8.根据权利要求6所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述主轴的中心孔为普通主轴中心孔。

9.根据权利要求8所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述料槽内设置有隔板。

10.根据权利要求8所述的机械手夹送料和顶料装置，其特征在于，所述抓取驱动装置为两个，两个抓取驱动装置下方分别设置有平行设置的左机械爪和右机械爪。