CN109877635B - 一种自动化装卸工件装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化装卸工件装置，包括桁架机械手和料仓，所述桁架机械手设置在料仓左侧，所述桁架机械手包括U轴横梁、U轴导轨、U轴传动齿条齿轮组、U轴传动皮带轮组、W轴手臂、W轴伺服电机、W轴导轨、W轴传动齿条齿轮组、U轴伺服电机、完成品手爪、手爪转换摆台和原材料手爪，所述料仓包括料台、气爪、W1轴电杠、V1轴直线模组、U1轴直线模组、托架气缸、搬运导轨、电控柜、原料仓、原料仓升降伺服电机、成品仓、成品仓升降伺服电机、光电传感器和料盘移动夹板，本发明提出通过与机床信号的交互达到替代人工装卸单工件的工作需求的装置，能够实现全自动的连续加工，使用方便，操作简单，减少人加工成本，提高加工效率。

Description

一种自动化装卸工件装置

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，具体为一种自动化装卸工件装置。

背景技术

随着人工的成本逐渐升高，自动化装备的应用范围也越来越广泛，自动化装备的应用有效的降低安全事故的发生概率，提高生产效率，稳定产品品质，但是在自动化装卸工件上，现在依旧采用的是人工装卸单工件，费事费力，大大降低了加工效率，因此，提出一种自动化装卸工件装置，以满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化装卸工件装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动化装卸工件装置，包括桁架机械手和料仓，所述桁架机械手设置在料仓左侧；

所述桁架机械手包括U轴横梁、U轴导轨、U轴传动齿条齿轮组、U轴传动皮带轮组、W轴手臂、W轴伺服电机、W轴导轨、W轴传动齿条齿轮组、U轴伺服电机、完成品手爪、手爪转换摆台和原材料手爪，所述U轴横梁设置在桁架机械手前侧，且U轴横梁右侧上螺栓固定设置有U轴导轨，所述U轴导轨上设置有U轴传动齿条齿轮组，所述U轴传动齿条齿轮组右端通过皮带固定连接U轴传动皮带轮组，所述U轴传动皮带轮组另一端固定在W轴手臂的侧面，所述W轴手臂靠右一侧设置有W轴导轨，所述W轴导轨上设置有W轴传动齿条齿轮组，所述W轴传动齿条齿轮组底端电性连接W轴伺服电机，所述W轴伺服电机一侧设置有U轴伺服电机，所述U轴伺服电机电性连接U轴传动齿条齿轮组，所述W轴手臂下方前侧固定连接完成品手爪，所述完成品手爪可拆卸安装在手爪转换摆台的一端，所述手爪转换摆台的另一端可拆卸安装原材料手爪；

所述料仓包括料台、气爪、W1轴电杠、V1轴直线模组、U1轴直线模组、托架气缸、搬运导轨、电控柜、原料仓、原料仓升降伺服电机、成品仓、成品仓升降伺服电机、光电传感器和料盘移动夹板，所述料台设置在料仓上方，所述料台上可移动设置有料盘移动夹板，所述料盘移动夹板两侧分别设置有一个托架气缸，所述料仓后侧螺栓固定有电控柜，所述料仓上靠近电控柜一侧的上方设置有安装架，且安装架前侧固定安装有光电传感器，所述料仓上设置有两个搬运导轨，所述料仓底部设置有原料仓和原料仓升降伺服电机，所述原料仓设置在原料仓升降伺服电机左侧，所述原料仓升降伺服电机前侧设置有成品仓升降伺服电机，所述安装架最上方设置有W1轴电杠，所述W1轴电杠右侧设置有V1轴直线模组，所述V1轴直线模组右侧设置有U1轴直线模组，所述安装架前侧靠近料台一侧设置有气爪，所述原料仓电性连接原料仓升降伺服电机，所述成品仓电性连接成品仓升降伺服电机。

进一步而言，所述桁架机械手组装在车床车身上。

进一步而言，所述所述完成品手爪和原材料手爪在手爪转换摆台上对称设置，且手爪转换摆台可驱动完成品手爪和原材料手爪移动，且使得完成品手爪和原材料手爪互换位置。

进一步而言，所述原料仓与成品仓分别通过原料仓升降伺服电机与成品仓升降伺服电机在料台下方上下移动。

进一步而言，所述光电传感器设置有四个。

进一步而言，所述成品仓内设置有自动报警感应装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置一种自动化装卸工件装置，该装置通过与机床信号的交互达到替代人工装卸单工件的工作需求，能够实现全自动的连续加工，使用方便，操作简单，减少人加工成本，提高加工效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明桁架机械手结构示意图。

图3为本发明W轴手臂结构示意图。

图4为本发明手爪转换摆台结构示意图。

图5为本发明料仓结构示意图。

图中：1、桁架机械手；2、料仓；101、U轴横梁；102、U轴导轨；103、U轴传动齿条齿轮组；104、U轴传动皮带轮组；105、W轴手臂；106、W轴伺服电机；107、W轴导轨；108、W轴传动齿条齿轮组；109、U轴伺服电机；110、完成品手爪；111、手爪转换摆台；112、原材料手爪；201、料台；202、气爪；203、W1轴电杠；204、V1轴直线模组；205、U1轴直线模组；206、托架气缸；207、搬运导轨；208、电控柜；209、原料仓；210、原料仓升降伺服电机；211、成品仓；212、成品仓升降伺服电机；213、光电传感器；214、料盘移动夹板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

一种自动化装卸工件装置，包括桁架机械手1和料仓2，所述桁架机械手1设置在料仓2左侧；

所述桁架机械手1包括U轴横梁101、U轴导轨102、U轴传动齿条齿轮组103、U轴传动皮带轮组104、W轴手臂105、W轴伺服电机106、W轴导轨107、W轴传动齿条齿轮组108、U轴伺服电机109、完成品手爪110、手爪转换摆台111和原材料手爪112，所述U轴横梁101设置在桁架机械手1前侧，且U轴横梁101右侧上螺栓固定设置有U轴导轨102，所述U轴导轨102上设置有U轴传动齿条齿轮组103，所述U轴传动齿条齿轮组103右端通过皮带固定连接U轴传动皮带轮组104，所述U轴传动皮带轮组104另一端固定在W轴手臂105的侧面，所述W轴手臂105靠右一侧设置有W轴导轨107，所述W轴导轨107上设置有W轴传动齿条齿轮组108，所述W轴传动齿条齿轮组108底端电性连接W轴伺服电机106，所述W轴伺服电机106一侧设置有U轴伺服电机109，所述U轴伺服电机109电性连接U轴传动齿条齿轮组103，所述W轴手臂105下方前侧固定连接完成品手爪110，所述完成品手爪110可拆卸安装在手爪转换摆台111的一端，所述手爪转换摆台111的另一端可拆卸安装原材料手爪112；

所述料仓2包括料台201、气爪202、W1轴电杠203、V1轴直线模组204、U1轴直线模组205、托架气缸206、搬运导轨207、电控柜208、原料仓209、原料仓升降伺服电机210、成品仓211、成品仓升降伺服电机212、光电传感器213和料盘移动夹板214，所述料台201设置在料仓2上方，所述料台201上可移动设置有料盘移动夹板214，所述料盘移动夹板214两侧分别设置有一个托架气缸206，所述料仓2后侧螺栓固定有电控柜208，所述料仓2上靠近电控柜208一侧的上方设置有安装架，且安装架前侧固定安装有光电传感器213，所述料仓2上设置有两个搬运导轨207，所述料仓2底部设置有原料仓209和原料仓升降伺服电机210，所述原料仓209设置在原料仓升降伺服电机210左侧，所述原料仓升降伺服电机210前侧设置有成品仓升降伺服电机212，所述安装架最上方设置有W1轴电杠203，所述W1轴电杠203右侧设置有V1轴直线模组204，所述V1轴直线模组204右侧设置有U1轴直线模组205，所述安装架前侧靠近料台201一侧设置有气爪202，所述原料仓209电性连接原料仓升降伺服电机210，所述成品仓211电性连接成品仓升降伺服电机212，所述桁架机械手1组装在车床车身上，所述完成品手爪110和原材料手爪112在手爪转换摆台111上对称设置，且手爪转换摆台111可驱动完成品手爪110和原材料手爪112移动，且使得完成品手爪110和原材料手爪112互换位置，所述原料仓209与成品仓211分别通过原料仓升降伺服电机210与成品仓升降伺服电机212在料台201下方上下移动，所述光电传感器213设置有四个，所述成品仓211内设置有自动报警感应装置。

工作原理：气爪202夹闭状态由W1电杠204、V1轴直线模组205、U1轴直线模组206驱动运动到第一工件抓取位置，气爪202张开状态胀紧工件，将工件移动至料台201夹闭状态夹紧定位工件，桁架机械手1的原材料气爪112夹闭状态向下，由W轴伺服电机106、U轴伺服电机109驱动运动到料台201抓取工件位置，原材料气爪112张开状态胀紧工件，移动至机床等待位置，机床自动门开启，桁架机械手1完成品气爪110夹闭状态水平，移动至机床主轴卡盘取件位置，完成品气爪110张开状态胀紧工件，卡盘松开工件，桁架机械手1移动至机床内安全位置，手爪转换摆台111驱动完成品手爪110和原材料手爪112移动，使得原材料气爪112移动至水平位置，桁架机械手1的原材料气爪112移动至机床主轴卡盘装配位置，机床卡盘夹紧，原材料气爪112夹闭状态松开工件，移动至机床外安全位置，手爪转换摆台111驱动完成品手爪110和原材料手爪112移动，使得此时原材料气爪112夹闭状态处于向下位置，移动至料台201抓取工件位置，原材料气爪112张开状态胀紧工件，料台201张开状态松开工件，桁架机械手1移动至安全位置，手爪转换摆台111驱动完成品手爪110和原材料手爪112移动，使得此时完成品气爪110胀紧工件向下，将工件放于料台201夹闭工件，完成品气爪110夹闭状态松开工件，移动至机床等待位置；同时，气爪202夹闭状态移动至料台201抓取工件位置，料台201张开状态松开工件，将工件移动至原材料区第一盘第一个空位，气爪202夹闭状态松开工件，气爪202移动至第二个工件位置抓取工件，移动至料台201夹闭状态夹紧定位工件，以上为第一循环。

待原材料第一盘原材料全部取出，无可用原材料使用时，气爪202移动至料盘移动夹板214夹闭状态夹紧，将原材料区第一盘工件向右移动至右侧成品区，此时成品仓升降伺服电机212驱动成品仓211向上运动至最高位置，托架气缸206回杆状态，松开料盘，成品仓升降伺服电机212驱动成品仓211向下运动至等待接盘位置，气爪202夹紧料盘移动夹板214向左移动至左侧原料仓，原料仓升降伺服电机210驱动原料仓209向上运动至最高位置，托架气缸206出杆状态，夹紧托扶第二盘料盘，原料仓升降伺服电机210驱动原料仓209向下运动至等待接盘位置，气爪202移动至第二盘原材料第一个工件抓取位置，气爪202张开状态胀紧工件，将工件移动至料台201夹闭状态夹紧定位工件，以上为第二循环。

再进行第一循环，待原材料第二盘原材料全部取出，无可用原材料使用时，再进行第二循环，在进行第一循环，以此类推。

待成品仓工件满仓时，会警告停机并提示作业员该移出成品工件，待原材料仓工件不足时，原料仓升降伺服电机210驱动原料仓209向下运动至最低位置，会警告停机并提示作业员该添加原料工件。

此装备设置有光电传感器213共设置有4个，气缸电磁传感器若干，用于异常情况报警及自动信号的串联。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动化装卸工件装置，其特征在于：包括桁架机械手（1）和料仓（2），所述桁架机械手（1）设置在料仓（2）左侧；所述桁架机械手（1）包括U轴横梁（101）、U轴导轨（102）、U轴传动齿条齿轮组（103）、U轴传动皮带轮组（104）、W轴手臂（105）、W轴伺服电机（106）、W轴导轨（107）、W轴传动齿条齿轮组（108）、U轴伺服电机（109）、完成品手爪（110）、手爪转换摆台（111）和原材料手爪（112），所述U轴横梁（101）设置在桁架机械手（1）前侧，且U轴横梁（101）右侧上螺栓固定设置有U轴导轨（102），所述U轴导轨（102）上设置有U轴传动齿条齿轮组（103），所述U轴传动齿条齿轮组（103）右端通过皮带固定连接U轴传动皮带轮组（104），所述U轴传动皮带轮组（104）另一端固定在W轴手臂（105）的侧面，所述W轴手臂（105）靠右一侧设置有W轴导轨（107），所述W轴导轨（107）上设置有W轴传动齿条齿轮组（108），所述W轴传动齿条齿轮组（108）底端电性连接W轴伺服电机（106），所述W轴伺服电机（106）一侧设置有U轴伺服电机（109），所述U轴伺服电机（109）电性连接U轴传动齿条齿轮组（103），所述W轴手臂（105）下方前侧固定连接完成品手爪（110），所述完成品手爪（110）可拆卸安装在手爪转换摆台（111）的一端，所述手爪转换摆台（111）的另一端可拆卸安装原材料手爪（112）；

所述料仓（2）包括料台（201）、气爪（202）、W1轴电杠（203）、V1轴直线模组（204）、U1轴直线模组（205）、托架气缸（206）、搬运导轨（207）、电控柜（208）、原料仓（209）、原料仓升降伺服电机（210）、成品仓（211）、成品仓升降伺服电机（212）、光电传感器（213）和料盘移动夹板（214），所述料台（201）设置在料仓（2）上方，所述料台（201）上可移动设置有料盘移动夹板（214），所述料盘移动夹板（214）两侧分别设置有一个托架气缸（206），所述料仓（2）后侧螺栓固定有电控柜（208），所述料仓（2）上靠近电控柜（208）一侧的上方设置有安装架，且安装架前侧固定安装有光电传感器（213），所述料仓（2）上设置有两个搬运导轨（207），所述料仓（2）底部设置有原料仓（209）和原料仓升降伺服电机（210），所述原料仓（209）设置在原料仓升降伺服电机（210）左侧，所述原料仓升降伺服电机（210）前侧设置有成品仓升降伺服电机（212），所述安装架最上方设置有W1轴电杠（203），所述W1轴电杠（203）右侧设置有V1轴直线模组（204），所述V1轴直线模组（204）右侧设置有U1轴直线模组（205），所述安装架前侧靠近料台（201）一侧设置有气爪（202），所述原料仓（209）电性连接原料仓升降伺服电机（210），所述成品仓（211）电性连接成品仓升降伺服电机（212）。

2.根据权利要求1所述的一种自动化装卸工件装置，其特征在于：所述桁架机械手（1）组装在车床车身上。

3.根据权利要求1所述的一种自动化装卸工件装置，其特征在于：所述完成品手爪（110）和原材料手爪（112）在手爪转换摆台(111)上对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种自动化装卸工件装置，其特征在于：所述原料仓（209）与成品仓（211）分别通过原料仓升降伺服电机（210）与成品仓升降伺服电机（212）在料台（201）下方上下移动。

5.根据权利要求1所述的一种自动化装卸工件装置，其特征在于：所述光电传感器（213）设置有四个。

6.根据权利要求1所述的一种自动化装卸工件装置，其特征在于：所述成品仓（211）内设置有自动报警感应装置。