CN111069632B

CN111069632B - 一种龙门式车床机械手

Info

Publication number: CN111069632B
Application number: CN202010126762.1A
Authority: CN
Inventors: 刘浩波
Original assignee: Zhongzhi Machinery Linyi Co ltd
Current assignee: Huachen (Gu'an) Intelligent Machinery Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2021-06-15
Anticipated expiration: 2040-02-28
Also published as: CN111069632A

Abstract

本发明公开了一种龙门式车床机械手，包括立柱、横梁、纵梁、除屑装置、伸缩电缸、旋转电缸、钳爪Ⅰ、钳爪Ⅱ；横梁两端固定在立柱顶端，纵梁两端活动连接横梁，除屑装置位于纵梁一端并且活动连接横梁和纵梁，伸缩电缸活动连接纵梁，旋转电缸固定连接伸缩电缸，钳爪Ⅰ和钳爪Ⅱ分别固定连接旋转电缸。本发明中设有除屑装置和钳爪Ⅰ及钳爪Ⅱ，能够完成对方形和圆形毛坯料的装夹，同时在装夹过程中通过除屑装置完成对自身积攒的废料的清理。

Description

一种龙门式车床机械手

技术领域

本发明属于车床加工装夹技术领域，特别涉及一种龙门式车床机械手。

背景技术

车床加工在机械加工中是不可或缺的加工方式，随着自动化进程越来越快，车床加工的装卸料亦逐步实现了自动化，但在此过程中仍存在一个问题；

1)在车床加工中会加工各式各样形状的毛坯，其中方料和圆料居多，现有的装夹方式往往为专一形状的毛坯料定制使用，当换为其他形状的毛坯料时将不能在使用；

2)由于是机械加工车间，因此会自然地存在较多的加工废料飞溅到车间各处，所以装夹装置中也会存在少量加工废料，如果不能及时清理会造成庄装夹装置的机械故障影响使用；

所以需要一种装夹装置既能完成对方料的装夹又能完成对圆料的装夹，还能再装夹过程中随时清理相关部位的飞溅的加工废料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种龙门式车床机械手，本发明中设有除屑装置和钳爪Ⅰ及钳爪Ⅱ，能够完成对方形和圆形毛坯料的装夹，同时在装夹过程中通过除屑装置完成对自身积攒的废料的清理。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种龙门式车床机械手，包括立柱、横梁、纵梁、除屑装置、伸缩电缸、旋转电缸、钳爪Ⅰ、钳爪Ⅱ；所述横梁两端固定在立柱顶端，所述纵梁两端活动连接横梁，所述除屑装置位于纵梁一端并且活动连接横梁和纵梁，所述伸缩电缸活动连接纵梁，所述旋转电缸固定连接伸缩电缸，所述钳爪Ⅰ和钳爪Ⅱ分别固定连接旋转电缸。

所述纵梁上设有固定座Ⅰ、丝杠Ⅱ、电机Ⅱ、弧形卡槽、滑槽Ⅰ以及导向槽Ⅱ，丝杠Ⅱ穿过固定座Ⅰ并且两端通过固定座固定在纵梁上，电机Ⅱ固定在纵梁一端，电机Ⅱ轴端设有齿轮，所述丝杠Ⅱ靠近电机Ⅱ一端同时设有齿轮，两齿轮通过链条连接；所述弧形卡槽、滑槽Ⅰ位于纵梁另一端，所述滑槽Ⅰ内设有滑槽Ⅱ；所述伸缩电缸固定在固定座Ⅰ上，所述旋转电缸固定在伸缩电缸的伸缩轴端。

所述横梁上设有丝杠Ⅰ、电机Ⅰ、T形槽以及导向槽Ⅰ，所述丝杠Ⅰ穿过纵梁并且两端通过固定座固定在横梁上，所述电机Ⅰ固定在横梁一端，电机Ⅰ轴端设有齿轮，所述丝杠Ⅰ靠近电机Ⅰ一端同时设有齿轮，两齿轮通过链条相互连接。

所述除屑装置包括翘板、固定板Ⅰ、除屑滚刷、齿轮、支撑连接臂、齿板、滚轴；所述齿板固定在横梁外侧，所述固定板Ⅰ位于T形槽内，所述翘板通过销轴固定在两固定板Ⅰ之间，翘板一端设有配重块，另一端设有滚轴，配重块重量大于滚轴、除屑滚刷和齿轮的重量；所述除屑滚刷通过滚轴固定在翘板上，所述齿轮固定在滚轴另一端；所述支撑连接臂一端固定在固定板Ⅰ上，另一端通过销轴连接滑块；所述滑块位于滑槽Ⅱ内，通过支撑连接臂拉动滑块在滑槽Ⅰ和滑槽Ⅱ内滑动。

所述旋转电缸上设有转盘和固定座Ⅱ；所述转盘固定在输出轴上，所述固定座Ⅱ固定在转盘上。

钳爪Ⅰ包括支撑柱Ⅰ、固定板Ⅱ、固定板Ⅲ、电缸、固定板Ⅳ；所述支撑柱Ⅰ一端固定在固定座Ⅱ上；支撑柱Ⅰ另一端分别设有固定板Ⅱ、固定板Ⅲ和固定板Ⅳ，所述固定板Ⅳ活动连接支撑柱并且位于固定板Ⅱ和固定板Ⅲ中间；所述电缸固定在固定板Ⅱ上，电缸伸缩轴端穿过固定板Ⅱ固定连接固定板Ⅳ，固定板Ⅳ上设有支撑杆；所述固定板Ⅲ一侧设有连接杆Ⅰ、连接杆Ⅱ，所述连接杆Ⅰ一端通过销轴和固定座活动连接固定板Ⅲ，另一端通过销轴活动连接连接杆Ⅱ；所述连接杆Ⅰ上设有通槽；所述支撑杆穿过通槽活动连接连接杆Ⅱ。

所述钳爪Ⅱ包括支撑柱Ⅲ、固定板Ⅴ、固定盘、电机Ⅲ、锁紧机构；所述支撑柱Ⅲ一端固定在固定座Ⅱ上，所述固定板Ⅴ和固定盘固定在支撑柱Ⅲ另一端，所述固定盘位于固定板Ⅴ另一侧并且固定在支撑柱Ⅲ顶端；所述电机Ⅲ固定在固定板Ⅴ上，电机Ⅲ输出轴穿过固定板Ⅴ并且轴端设有转动连接板；所述固定盘上设有圆槽；所述锁紧机构包括固定转动轴、导向连接臂、弧形连接臂、连接框、弧形钳臂；所述固定转动轴固定在固定盘上，固定转动轴一端设有导向连接臂，另一端设有弧形钳臂，所述弧形钳臂和导向连接臂固定连接固定转动轴；连接滑动轴设于圆槽内并且活动连接转动连接板；所述连接滑动轴一端活动连接弧形连接臂一端；所述连接框通过销轴活动连接弧形连接臂另一端；所述导向连接臂套接连接框。

优选的，所述导向连接臂上设有阻挡块防止电机Ⅲ转动角度过大使导向连接臂滑脱出连接框。

优选的，所述连接杆Ⅱ顶端设有固定块，所述固定块上设有橡胶垫使钳爪Ⅰ更容易完成钳紧方料的动作以及通过橡胶垫防止方料滑脱。

本发明与现有技术相比较有益效果表现在：

1)本发明设有除屑装置，由于机械加工车间存在大量加工废屑四处飞溅，在长时间的使用中本发明中的横梁或纵梁上的导向槽Ⅰ或导向槽Ⅱ中会存在加工废屑，使用过程中易使机械因此出现故障；通过除屑装置的使用会随时将导向槽Ⅰ或导向槽Ⅱ内的加工废屑清降低机械故障率。

2)本发明中设有钳爪Ⅰ和钳爪Ⅱ，分别针对方料和圆料进行装夹，实现了功能性的提升使车床加工能随意切换圆料或方料加工。

附图说明

附图1是本发明一种龙门式车床机械手结构示意图；

附图2是本发明一种龙门式车床机械手中旋转电缸与钳爪Ⅰ和钳爪Ⅱ的位置结构示意图；

附图3是本发明一种龙门式车床机械手中钳爪Ⅰ的结构示意图；

附图4是本发明一种龙门式车床机械手中钳爪Ⅱ的结构示意图；

附图5是本发明一种龙门式车床机械手中钳爪Ⅱ的分解结构示意图一；

附图6是本发明一种龙门式车床机械手中钳爪Ⅱ的分解结构示意图二；

附图7是本发明一种龙门式车床机械手中钳爪Ⅱ的分解结构示意图三；

附图8是本发明一种龙门式车床机械手中除屑装置的结构示意图；

附图9是本发明一种龙门式车床机械手中除屑装置的分解结构示意图；

图中：1、立柱；2、横梁；21、丝杠Ⅰ；22、电机Ⅰ；23、T形槽；24、导向槽Ⅰ；3、纵梁；31、固定座Ⅰ；32、丝杠Ⅱ；33、电机Ⅱ；34、弧形卡槽；35、滑槽Ⅰ；351、滑槽Ⅱ；36、导向槽Ⅱ；4、除屑装置；41、翘板；411、配重块；42、固定板Ⅰ；43、除屑滚刷；44、齿轮；45、支撑连接臂；451、滑块；46、齿板；47、滚轴；5、伸缩电缸；6、旋转电缸；61、转盘；62、固定座Ⅱ；7、钳爪Ⅰ；71、支撑柱Ⅰ；72、固定板Ⅱ；73、固定板Ⅲ；731、连接杆Ⅰ；7311、通槽；732、连接杆Ⅱ；733、固定块；734、橡胶垫；74、电缸；75、固定板Ⅳ；751、支撑杆；8、钳爪Ⅱ；81、支撑柱Ⅲ；82、固定板Ⅴ；83、固定盘；831、圆槽；84、电机Ⅲ；841、转动连接板；85、锁紧机构；851、固定转动轴；852、导向连接臂；8521、阻挡块；853、弧形连接臂；854、连接框；855、弧形钳臂；856、连接滑动轴；9、方料；10、圆料。

具体实施方式

为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-9，对本发明的技术方案进一步具体说明。

一种龙门式车床机械手，包括立柱1、横梁2、纵梁3、除屑装置4、伸缩电缸5、旋转电缸6、钳爪Ⅰ7、钳爪Ⅱ8；所述横梁2两端固定在立柱1顶端，所述纵梁3两端活动连接横梁2，所述除屑装置4位于纵梁3一端并且活动连接横梁2和纵梁3，所述伸缩电缸5活动连接纵梁3，所述旋转电缸6固定连接伸缩电缸5，所述钳爪Ⅰ7和钳爪Ⅱ8分别固定连接旋转电缸6。

所述纵梁3上设有固定座Ⅰ31、丝杠Ⅱ32、电机Ⅱ33、弧形卡槽34、滑槽Ⅰ35以及导向槽Ⅱ36，丝杠Ⅱ32穿过固定座Ⅰ31并且两端通过固定座固定在纵梁3上，电机Ⅱ33固定在纵梁3一端，电机Ⅱ33轴端设有齿轮，所述丝杠Ⅱ32靠近电机Ⅱ33一端同时设有齿轮，两齿轮通过链条连接；所述弧形卡槽34、滑槽Ⅰ35位于纵梁3另一端，所述滑槽Ⅰ35内设有滑槽Ⅱ351；所述伸缩电缸5固定在固定座Ⅰ31上，所述旋转电缸6固定在伸缩电缸5的伸缩轴端；通过电机Ⅱ33提供动力链条传动使丝杠Ⅱ32转动，从而带动固定座Ⅰ31及伸缩电缸5和旋转电缸6延导向槽Ⅱ36滑动。

所述横梁2上设有丝杠Ⅰ21、电机Ⅰ22、T形槽23以及导向槽Ⅰ24，所述丝杠Ⅰ21穿过纵梁3并且两端通过固定座固定在横梁2上，所述电机Ⅰ22固定在横梁2一端，电机Ⅰ22轴端设有齿轮，所述丝杠Ⅰ21靠近电机Ⅰ22一端同时设有齿轮，两齿轮通过链条相互连接；通过电机Ⅰ22提供动力链条传动使丝杠Ⅰ21转动，从而带动纵梁3延导向槽Ⅰ24在横梁2上移动；T形槽23位于导向槽Ⅰ24两侧。

所述除屑装置4包括翘板41、固定板Ⅰ42、除屑滚刷43、齿轮44、支撑连接臂45、齿板46、滚轴47；所述齿板46固定在横梁2外侧，所述固定板Ⅰ42位于T形槽23内，所述翘板41通过销轴固定在两固定板Ⅰ42之间，翘板41一端设有配重块411，另一端设有滚轴47，配重块411重量大于滚轴47、除屑滚刷43和齿轮44的重量；所述除屑滚刷43通过滚轴47固定在翘板41上，所述齿轮44固定在滚轴47另一端；所述支撑连接臂45一端固定在固定板Ⅰ42上，另一端通过销轴连接滑块451；所述滑块451位于滑槽Ⅱ351内，通过支撑连接臂45拉动滑块451在滑槽Ⅰ35和滑槽Ⅱ351内滑动。

当纵梁3在横梁2上移动时，纵梁3推动翘板41，翘板41的配重块411一端滑进纵梁3的弧形卡槽34内，此时翘板41另一端以固定板Ⅰ42上的销轴为轴心下沉，使除屑滚刷43降至导向槽Ⅰ24内，同时齿轮44啮合齿板46上的齿牙，此时随着纵梁3的推动使齿轮44转动从而带动除屑滚刷43转动将导向槽Ⅰ24内的废屑清除；当纵梁3向反向滑动时翘板41脱离弧形卡槽34，此时翘板41受配重块411重量影响下沉将除屑滚刷43一端翘起使齿轮44脱离齿板46停止转动，再由支撑连接臂45拉动固定板Ⅰ42延T形槽23跟随纵梁3移动而滑动从而避免除屑滚刷43将废屑在导向槽Ⅰ24内回扫。

所述旋转电缸6上设有转盘61和固定座Ⅱ62；所述转盘61固定在输出轴上，所述固定座Ⅱ62固定在转盘61上；固定座Ⅱ62随转盘61而转动。

钳爪Ⅰ7包括支撑柱Ⅰ71、固定板Ⅱ72、固定板Ⅲ73、电缸74、固定板Ⅳ75；所述支撑柱Ⅰ71一端固定在固定座Ⅱ62上；支撑柱Ⅰ71另一端分别设有固定板Ⅱ72、固定板Ⅲ73和固定板Ⅳ75，所述固定板Ⅳ75活动连接支撑柱Ⅰ并且位于固定板Ⅱ72和固定板Ⅲ73中间；所述电缸74固定在固定板Ⅱ72上，电缸伸缩轴端穿过固定板Ⅱ72固定连接固定板Ⅳ75，固定板Ⅳ75上设有支撑杆751；所述固定板Ⅲ73一侧设有连接杆Ⅰ731、连接杆Ⅱ732，所述连接杆Ⅰ731一端通过销轴和固定座活动连接固定板Ⅲ73，另一端通过销轴活动连接连接杆Ⅱ732；所述连接杆Ⅰ731上设有通槽7311；所述支撑杆751穿过通槽7311活动连接连接杆Ⅱ732；通过电缸74提供推力推动固定板Ⅳ75延支撑柱Ⅰ71上下滑动，从而通过支撑杆751拉动连接杆Ⅰ731和连接杆Ⅱ732上下活动使连接杆Ⅱ732完成钳夹方料的动作。

所述钳爪Ⅱ8包括支撑柱Ⅲ81、固定板Ⅴ82、固定盘83、电机Ⅲ84、锁紧机构85；所述支撑柱Ⅲ81一端固定在固定座Ⅱ62上，所述固定板Ⅴ82和固定盘83固定在支撑柱Ⅲ81另一端，所述固定盘83位于固定板Ⅴ82另一侧并且固定在支撑柱Ⅲ81顶端；所述电机Ⅲ84固定在固定板Ⅴ82上，电机Ⅲ84输出轴穿过固定板Ⅴ82并且轴端设有转动连接板841；所述固定盘83上设有圆槽831；所述锁紧机构85包括固定转动轴851、导向连接臂852、弧形连接臂853、连接框854、弧形钳臂855；所述固定转动轴851固定在固定盘83上，固定转动轴851一端设有导向连接臂852，另一端设有弧形钳臂855，所述弧形钳臂855和导向连接臂852固定连接固定转动轴851；连接滑动轴856设于圆槽831内并且活动连接转动连接板841；所述连接滑动轴856一端活动连接弧形连接臂853一端；所述连接框854通过销轴活动连接弧形连接臂853另一端；所述导向连接臂852套接连接框854。

通过电机Ⅲ84提供动力带动转动连接板841转动，从而带动连接滑动轴856拉动弧形连接臂853延圆槽831转动，进而带动导向连接臂852以固定转动轴851为轴心转动，此时连接框854随导向连接臂852转动而转动；最终使弧形钳臂855以固定转动轴851为轴心转动对圆料10完成加紧或松卸动作。

所述导向连接臂852上设有阻挡块8521防止电机Ⅲ84转动角度过大使导向连接臂852滑脱出连接框854。

所述连接杆Ⅱ732顶端设有固定块733，所述固定块733上设有橡胶垫734使钳爪Ⅰ7更容易完成钳紧方料9的动作以及通过橡胶垫734防止方料9滑脱。

一种龙门式车床机械手，工作过程如下：

当车床加工完成需要下料或上料时，启动电机Ⅰ和电机Ⅱ调整纵梁和在横梁上的位置和伸缩电缸的位置，达到上料或下料的基本要求，然后通过旋转电缸完成对方料使用钳爪Ⅰ或圆料使用钳爪Ⅱ的钳夹使用要求；加紧完成后再利用纵梁和伸缩电缸将工件或毛坯料取走或装夹。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员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，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种龙门式车床机械手，包括立柱、横梁、纵梁、除屑装置、伸缩电缸、旋转电缸、钳爪Ⅰ、钳爪Ⅱ；其特征在于所述横梁两端固定在立柱顶端，所述纵梁两端活动连接横梁，所述除屑装置位于纵梁一端并且活动连接横梁和纵梁，所述伸缩电缸活动连接纵梁，所述旋转电缸固定连接伸缩电缸，所述钳爪Ⅰ和钳爪Ⅱ分别固定连接旋转电缸；

所述纵梁上设有固定座Ⅰ、丝杠Ⅱ、电机Ⅱ、弧形卡槽、滑槽Ⅰ以及导向槽Ⅱ，丝杠Ⅱ穿过固定座Ⅰ并且两端通过固定座固定在纵梁上，电机Ⅱ固定在纵梁一端，电机Ⅱ轴端设有齿轮，所述丝杠Ⅱ靠近电机Ⅱ一端同时设有齿轮，两齿轮通过链条连接；所述弧形卡槽、滑槽Ⅰ位于纵梁另一端，所述滑槽Ⅰ内设有滑槽Ⅱ；所述伸缩电缸固定在固定座Ⅰ上，所述旋转电缸固定在伸缩电缸的伸缩轴端；

所述横梁上设有丝杠Ⅰ、电机Ⅰ、T形槽以及导向槽Ⅰ，所述丝杠Ⅰ穿过纵梁并且两端通过固定座固定在横梁上，所述电机Ⅰ固定在横梁一端，电机Ⅰ轴端设有齿轮，所述丝杠Ⅰ靠近电机Ⅰ一端同时设有齿轮，两齿轮通过链条相互连接；

所述除屑装置包括翘板、固定板Ⅰ、除屑滚刷、齿轮、支撑连接臂、齿板、滚轴；所述齿板固定在横梁外侧，所述固定板Ⅰ位于T形槽内，所述翘板通过销轴固定在两固定板Ⅰ之间，翘板一端设有配重块，另一端设有滚轴，配重块重量大于滚轴、除屑滚刷和齿轮的重量；所述除屑滚刷通过滚轴固定在翘板上，所述齿轮固定在滚轴另一端；所述支撑连接臂一端固定在固定板Ⅰ上，另一端通过销轴连接滑块；所述滑块位于滑槽Ⅱ内，通过支撑连接臂拉动滑块在滑槽Ⅰ和滑槽Ⅱ内滑动；

2.根据权利要求1所述的一种龙门式车床机械手，其特征在于所述钳爪Ⅰ包括支撑柱Ⅰ、固定板Ⅱ、固定板Ⅲ、电缸、固定板Ⅳ；所述支撑柱Ⅰ一端固定在固定座Ⅱ上；支撑柱Ⅰ另一端分别设有固定板Ⅱ、固定板Ⅲ和固定板Ⅳ，所述固定板Ⅳ活动连接支撑柱并且位于固定板Ⅱ和固定板Ⅲ中间；所述电缸固定在固定板Ⅱ上，电缸伸缩轴端穿过固定板Ⅱ固定连接固定板Ⅳ，固定板Ⅳ上设有支撑杆；所述固定板Ⅲ一侧设有连接杆Ⅰ、连接杆Ⅱ，所述连接杆Ⅰ一端通过销轴和固定座活动连接固定板Ⅲ，另一端通过销轴活动连接连接杆Ⅱ；所述连接杆Ⅰ上设有通槽；所述支撑杆穿过通槽活动连接连接杆Ⅱ。

3.根据权利要求1所述的一种龙门式车床机械手，其特征在于所述钳爪Ⅱ包括支撑柱Ⅲ、固定板Ⅴ、固定盘、电机Ⅲ、锁紧机构；所述支撑柱Ⅲ一端固定在固定座Ⅱ上，所述固定板Ⅴ和固定盘固定在支撑柱Ⅲ另一端，所述固定盘位于固定板Ⅴ另一侧并且固定在支撑柱Ⅲ顶端；所述电机Ⅲ固定在固定板Ⅴ上，电机Ⅲ输出轴穿过固定板Ⅴ并且轴端设有转动连接板；所述固定盘上设有圆槽；所述锁紧机构包括固定转动轴、导向连接臂、弧形连接臂、连接框、弧形钳臂；所述固定转动轴固定在固定盘上，固定转动轴一端设有导向连接臂，另一端设有弧形钳臂，所述弧形钳臂和导向连接臂固定连接固定转动轴；连接滑动轴设于圆槽内并且活动连接转动连接板；所述连接滑动轴一端活动连接弧形连接臂一端；所述连接框通过销轴活动连接弧形连接臂另一端；所述导向连接臂套接连接框。

4.根据权利要求3所述的一种龙门式车床机械手，其特征在于所述导向连接臂上设有阻挡块。

5.根据权利要求2所述的一种龙门式车床机械手，其特征在于所述连接杆Ⅱ顶端设有固定块，所述固定块上设有橡胶垫。