CN106271824A - 数控机床上下料机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供的数控机床上下料机器人，包括：第一滑轨、基座、旋转台、机械臂、第一电机、第二电机，夹爪和控制器。第一滑轨设于至少两台数控机床之间；第一滑轨内设有可沿其滑动的第一滑块，基座通过第一滑块与第一滑轨滑动连接，第一电机通过第一传动带带动基座沿第一滑轨滑动；旋转台可旋转地设于基座上，且第二电机与旋转台传动连接；机械臂的下端与旋转台固定连接，夹爪与机械臂的上端可旋转连接；控制器分别与第一电机、第二电机、夹爪电连接。可同时为多台数控机床同时上下料，操作简单，降低人力成本，有效提高质量的稳定性及生产效率。

Description

数控机床上下料机器人

技术领域

本发明涉及数控设备技术领域，具体涉及一种数控机床上下料机器人。

背景技术

随着制造业的快速发展，制造业正由传统的劳动密集型生产模式，转向不断提升制造能力，提高设备的自动化水平的模式。数控机床能够根据自己已编好的程序对零件进行加工，大大的提高了自动化水平，而在现有技术中，在使用数控机床加工零件的过程中，仍然采用一人一机，手工上下料的加工方法，则劳动强度大，而且人工易产生疲劳，导致工件的质量及产量的稳定性不好，且效率较低。

发明内容

本发明旨在提供一种数控机床上下料机器人，可同时为多台数控机床同时上下料，操作简单，降低人力成本，有效提高质量的稳定性及生产效率。

为实现上述目的，本发明提供的数控机床上下料机器人，包括：第一滑轨、基座、旋转台、机械臂、第一电机、第二电机，夹爪和控制器。所述第一滑轨设于至少两台数控机床之间；所述第一滑轨内设有可沿其滑动的第一滑块，所述基座通过所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接，所述第一电机通过第一传动带带动所述基座沿所述第一滑轨滑动；所述旋转台可旋转地设于所述基座上，且所述第二电机与所述旋转台传动连接；所述机械臂的下端与所述旋转台固定连接，所述夹爪与所述机械臂的上端可旋转连接；所述控制器分别与所述第一电机、所述第二电机、所述夹爪电连接。

当有多台数控机床同时工作时，将第一滑轨设于多台数控机床之间，通过该机器人实现上下料工作，控制器驱动机器人的夹爪夹取一个待加工工件，然后根据各数控机床的位置，驱动该机器人的第一电机，该第一电机通过第一传动带带动基座沿第一滑轨滑动，使得该机器人滑动至第一个数控机床的位置，然后驱动第二电机，转动旋转台，使得机械臂位于第一个数控机床前，再驱动夹爪将待加工工件放置于该数控机床内，数控机床即可开始进行加工。由于数控机床的加工程序预先编好，因此加工时间也是一定的，当待加工工件在第一个数控机床内达到预设加工时间后，控制器将驱动夹爪夹取该工件并将其取出。当然，该机器人将待加工工件放置于第一个数控机床内后，可以再次驱动该机器人将另一个待加工工件放置于第二个数控机床内进行加工，直至所有的数控机床均放置有待加工工件。该机器人在各数控机床之间放置待加工工件、取出加工完成的工件，效率较高，节省人力，同时，机械操作失误率较低、稳定性较好。

优选地，所述控制器用于：采集各所述数控机床的坐标；驱动所述夹爪夹取待加工工件；驱动所述第一电机，通过所述第一传动带带动所述基座沿所述第一滑轨滑动，使得所述机械臂滑动至第一个数控机床的坐标处；驱动夹爪，将所述待加工工件放置于第一个数控机床内；然后驱动夹爪抓取下一个待加工工件，并驱动第一电机，通过第一传动带带动基座沿所述第一滑轨滑动，使得所述机械臂滑动至下一个数控机床的坐标处，直至各所述数控机床均有待加工工件；同时，当所述待加工工件在所述数控机床内至预设时间后，所述控制器驱动所述第一电机，通过所述第一传动带带动所述基座沿所述第一滑轨滑动，使得所述机械臂滑动至该数控机床的坐标处；驱动夹爪，将工件取出。

优选地，还包括第二滑轨和第三电机，所述第二滑轨内设有可沿其滑动的第二滑块，所述第三电机通过第二传动带，带动所述机械臂通过所述第二滑块沿所述第二滑轨滑动，所述第三电机与所述控制器电连接。

优选地，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均为步进电机。

优选地，各所述数控机床分别位于所述第一滑轨的两侧，且位于所述第一滑轨的两侧的机床相对于所述第一滑轨对称布置。

优选地，各所述数控机床与所述第一滑轨相对的位置均设有第一距离传感器，所述第一距离传感器与所述控制器电连接。

优选地，所述夹爪还设有第二距离传感器，所述第二距离传感器与所述控制器电连接。

优选地，所述机械臂的上端还设有舵机，所述舵机与控制器电连接，并与所述夹爪传动连接，当所述夹爪闭合并抓取所述工件时，所述舵机驱动所述夹爪向上转动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例的机器人的结构示意图。

附图中，

100 机器人

200 第一滑轨

300 基座

400 旋转台

500 机械臂

600 夹爪

700 第二滑轨

800 舵机

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是本发明实施例的机器人的结构示意图。如图1所示，本发明实施例所提供的数控机床上下料机器人100，包括：第一滑轨200、基座300、旋转台400、机械臂500、第一电机、第二电机，夹爪600和控制器。第一滑轨200设于至少两台数控机床之间；第一滑轨200内设有可沿其滑动的第一滑块，基座300通过第一滑块与第一滑轨200滑动连接，第一电机通过第一传动带带动基座300沿第一滑轨200滑动；旋转台400可旋转地设于基座300上，且第二电机与旋转台400传动连接；机械臂500的下端与旋转台400固定连接，夹爪600与机械臂500的上端可旋转连接；控制器分别与第一电机、第二电机、夹爪600电连接。

当有多台数控机床同时工作时，将第一滑轨200设于多台数控机床之间，通过该机器人100实现上下料工作，控制器驱动机器人100的夹爪600夹取一个待加工工件，然后根据各数控机床的位置，驱动该机器人100的第一电机，该第一电机通过第一传动带带动基座300沿第一滑轨200滑动，使得该机器人100滑动至第一个数控机床的位置，然后驱动第二电机，转动旋转台400，使得机械臂500位于第一个数控机床前，再驱动夹爪600将待加工工件放置于该数控机床内，数控机床即可开始进行加工。由于数控机床的加工程序预先编好，因此加工时间也是一定的，当待加工工件在第一个数控机床内达到预设加工时间后，控制器将驱动夹爪600夹取该工件并将其取出。当然，该机器人100将待加工工件放置于第一个数控机床内后，可以再次驱动该机器人100将另一个待加工工件放置于第二个数控机床内进行加工，直至所有的数控机床均放置有待加工工件。该机器人100在各数控机床之间放置待加工工件、取出加工完成的工件，效率较高，节省人力，同时，机械操作失误率较低、稳定性较好。

为了使本发明实施例的自动售货机更具智能化与人性化，该控制器用于采集各数控机床的坐标；驱动夹爪600夹取待加工工件；驱动第一电机，通过第一传动带带动基座300沿第一滑轨200滑动，使得机械臂500滑动至第一个数控机床的坐标处；驱动夹爪600，将待加工工件放置于第一个数控机床内；然后驱动夹爪600抓取下一个待加工工件，并驱动第一电机，通过第一传动带带动基座300沿第一滑轨200滑动，使得机械臂500滑动至下一个数控机床的坐标处，直至各数控机床均有待加工工件；同时，当待加工工件在数控机床内至预设时间后，控制器驱动第一电机，通过第一传动带带动基座300沿第一滑轨200滑动，使得机械臂500滑动至该数控机床的坐标处；驱动夹爪600，将工件取出。控制器控制该机器人100可在多台数控机床之间工作，同时完成多台数控机床的上下料工作，由控制器统一控制，电气结构更为简化，更为智能化。

为了便于该机器人100更好的完成上下料的工作，本发明实施例所提供的机器人100还包括第二滑轨700和第三电机，第二滑轨700内设有可沿其滑动的第二滑块，第三电机通过第二传动带，带动机械臂500通过第二滑块沿第二滑轨700滑动，第三电机与控制器电连接，该机器人100可以在两个方向同时滑动，多个运动维度，可满足更多的操作要求。

考虑到本实施例中的机器人100，控制器需根据各数控机床的坐标，将驱动第一电机和第二电机将机械臂500及夹爪600精确地移动至该坐标处，因此，第一电机和第二电机均选为步进电机，以便于控制，实现精确定位。

第一滑轨200设于至少两台数控机床之间，机器人100的运动轨迹及行程均可以通过控制器编程控制，为了便于控制，减少复杂的编程过程，将各数控机床分别设于第一滑轨200的两侧，且位于第一滑轨200的两侧的机床相对于第一滑轨200对称布置。

为了更精确的实现精确放置，在各数控机床与第一滑轨200相对的位置均设有第一距离传感器，第一距离传感器与控制器电连接，当机器人100沿第一滑轨200滑动至某个数控机床前，位于该数控机床前的第一距离传感器将接收到的信号传递给控制器，若该信号与控制器的控制指令吻合，则控制器驱动夹爪600取放工件。同样的，夹爪600还设有第二距离传感器，该第二距离传感器也通控制器电连接，当取放工件时，该第二距离传感器将向控制器传递信号，控制器根据信号驱动夹爪600的取放，操作更为精准。

另外，机械臂500的上端还设有舵机800，该舵机800与夹爪600传动连接，当夹爪600处于闭合状态即夹取工件后，舵机800驱动夹爪600向上转动，工件即可从数控机床的夹紧装置中取出，有效避免该工件在移动过程中碰撞数控机床内的其他装置。随后，控制器驱动第一电机、第二电机及第三电机将工件移出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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发明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须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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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

Claims (8)

1.一种数控机床上下料机器人，其特征在于，包括：第一滑轨、基座、旋转台、机械臂、第一电机、第二电机，夹爪和控制器；

所述第一滑轨设于至少两台数控机床之间；

所述第一滑轨内设有可沿其滑动的第一滑块，所述基座通过所述第一滑块与所述第一滑轨滑动连接，所述第一电机通过第一传动带带动所述基座沿所述第一滑轨滑动；

所述旋转台可旋转地设于所述基座上，且所述第二电机与所述旋转台传动连接；

所述机械臂的下端与所述旋转台固定连接，所述夹爪与所述机械臂的上端可旋转连接；

所述控制器分别与所述第一电机、所述第二电机、所述夹爪电连接。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述控制器用于：

采集各所述数控机床的坐标；驱动所述夹爪夹取待加工工件；驱动所述第一电机，通过所述第一传动带带动所述基座沿所述第一滑轨滑动，使得所述机械臂滑动至第一个数控机床的坐标处；驱动夹爪，将所述待加工工件放置于第一个数控机床内；然后驱动所述夹爪抓取下一个待加工工件，并驱动第一电机，通过第一传动带带动基座沿所述第一滑轨滑动，使得所述机械臂滑动至下一个数控机床的坐标处，直至各所述数控机床均有待加工工件；

同时，当所述待加工工件在所述数控机床内至预设时间后，所述控制器驱动所述第一电机，通过所述第一传动带带动所述基座沿所述第一滑轨滑动，使得所述机械臂滑动至该数控机床的坐标处；驱动夹爪，将工件取出。

3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，还包括第二滑轨和第三电机，所述第二滑轨内设有可沿其滑动的第二滑块，所述第三电机通过第二传动带，带动所述机械臂通过所述第二滑块沿所述第二滑轨滑动，所述第三电机与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均为步进电机。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，各所述数控机床分别位于所述第一滑轨的两侧，且位于所述第一滑轨的两侧的机床相对于所述第一滑轨对称布置。

6.根据权利要求1或2任一项所述的机器人，其特征在于，各所述数控机床与所述第一滑轨相对的位置均设有第一距离传感器，所述第一距离传感器与所述控制器电连接。

7.根据权利要求1或2任一项所述的机器人，其特征在于，所述夹爪还设有第二距离传感器，所述第二距离传感器与所述控制器电连接。

8.根据权利要求1或2任一项所述的机器人，其特征在于，所述机械臂的上端还设有舵机，所述舵机与控制器电连接，并与所述夹爪传动连接，当所述夹爪闭合并抓取工件时，所述舵机驱动所述夹爪向上转动。