CN111069711A - 一种数控铣齿机自动上下料机械手装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数控铣齿机自动上下料机械手装置，包括：工作平台；XYZ三轴传动系统；齿坯储存板组机构；齿坯输送机构；气动顶针机构；芯棒穿料式下料机构；及安装在工作平台第一侧上的用于固定齿坯进行加工的内涨紧液压夹头，内涨紧液压夹头的轴向为Y轴方向。能够在现有数控铣齿机的机壳内直接改装并高效地完成自动上下料，解决了现有的桁架式机械手和关节臂式机械手占用空间大和上下料行程较大等问题。

Description

一种数控铣齿机自动上下料机械手装置

技术领域

本发明涉及用于快速将齿坯加工成锥齿轮的设备，具体涉及一种数控铣齿机自动上下料机械手装置。

背景技术

目前人工上下材料存在效率低、精度保持性差等缺点，同时我国人口老年化日趋严重，用工成本越来越高，所以众多企业引入自动化上下料装置，其中桁架式机械手和关节臂式机械手广泛用于数控铣齿机的自动上下料中，但是桁架式机械手和关节臂式机械手需要安装在数控铣齿机外部，还需要配置独立的储料架，上述机械手需要在数控铣齿机和储料架之间大行程的上料和下料，大量时间耗损在上料和下料之间的输送环节上，效率较低，并且整个机械手上下料系统占用空间较大。针对这些问题，提出一种数控铣齿机自动上下料机械手装置，其上下料机械手、储料架均安装在机床的内部，不仅可以缩短上下料的行程，从而减少上下料的时间，还可以解决现有桁架式机械手和关节臂式机械手占用空间较大的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种数控铣齿机自动上下料机械手装置，能够在现有数控铣齿机的机壳内直接改装并高效地完成自动上下料，解决了现有的桁架式机械手和关节臂式机械手占用空间大和上下料行程较大等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控铣齿机自动上下料机械手装置，包括：

工作平台，该工作平台位于机壳内；

XYZ三轴传动系统，XYZ三轴传动系统包括X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构，

X轴传动机构包括固定在工作平台上端面的X轴横梁，在所述的X轴横梁上安装有可延X轴方向上运动的X轴移动座，X轴移动座上固定安装有XY轴连接板组，

Y轴传动机构包括Y轴横梁，Y轴横梁向工作台面第一侧的外侧延伸，Y轴横梁固定安装在XY轴连接板组上，Y轴横梁上安装有可延Y轴方向运动的Y轴移动座，Y轴移动座上固定安装有YZ轴连接板，

Z轴传动机构包括Z轴移动座，Z轴移动座固定在YZ轴连接板上，Z轴移动座上安装有可延Z轴方向运动的载齿板，载齿板下端固定安装有在竖直方向间隔设置的上料机械手、下料机械手；

齿坯储存板组机构，齿坯储存板组机构固定在工作平台的第一侧上，其包括至少一个供若干个齿坯在Z轴方向上依次储存的通孔；

齿坯输送机构，设置在第一侧上，其包括设置在所述通孔下方的输料板，输料板包括阻隔部以及供齿坯落入的凹槽部，阻隔部与通孔下端之间的距离小于齿坯的直径，及

一用于驱动所述的输料板在通孔的正下方延X轴方向运动的驱动单元；

气动顶针机构，设置在第一侧上，其包括顶针以及驱动该顶针在其轴向上往复运动的驱动机构，顶针的轴线与所述凹槽部的轴线在同一平面；

芯棒穿料式下料机构，包括固定在工作平台上的芯棒，且至少有一段突出第一侧，芯棒的轴向为Y轴方向；及

安装在工作平台第一侧上的用于固定齿坯进行加工的内涨紧液压夹头，内涨紧液压夹头的轴向为Y轴方向。

在上述方案的基础上，作为优选，X轴传动机构包括X轴齿条、X轴导轨、X轴导轨滑块、X轴伺服电机，X轴拖链，X轴横梁、X轴移动座、X轴防尘罩、X轴防尘板、X轴防护罩、XY轴连接板组、数据线导向盒Ⅰ、X轴拖链连接板、X轴齿轮，

X轴齿条通过螺栓固定连接在X轴横梁上，

X轴导轨为两条导轨，均通过螺栓固定连接在X轴横梁上，分布在X轴齿条的两侧，两条X轴导轨与X轴齿条平行设置，

X轴导轨滑块和X轴导轨滑动连接，

X轴移动座通过螺栓连接在X轴导轨滑块的的上端面，

X轴伺服电机竖直固定在X轴移动座上，X轴伺服电机前端连接X轴齿轮，X轴齿轮和X轴齿条啮合，

X轴防尘罩，为两块多层可折叠伸缩的板子，分别将X轴横梁的左右端与X轴移动板的左右端相连接，X轴防尘板，为两块同型薄板，分别连接在X轴移动座的上下两面，且与X轴防尘罩的上下两面保持小间隙的平行位置关系，

XY轴连接板组通过螺栓连接在X轴移动座上，

X轴拖链连接板通过螺栓连接在X轴移动座的侧面，X轴拖链为可伸缩件，一端通过螺栓连接在X轴拖链连接板上，另一端通过螺栓连接在工作平台上，

数据线导向盒Ⅰ连接在X轴防护罩上。

X轴防护罩通过螺栓连接在XY轴连接板组上

在上述方案的基础上，作为优选，Y轴传动机构包括Y轴齿条，Y轴导轨、Y轴导轨滑块、Y轴伺服电机，Y轴拖链，Y轴横梁、Y轴移动座、Y轴防尘罩、Y轴防尘板、YZ轴连接板、数据线导向盒Ⅱ、肋板、Y轴齿轮，

Y轴横梁通过螺栓连接在XY轴连接板组上，

肋板为两块相同的矩形块，通过螺栓连接在XY轴连接板组上，位于所述Y轴横梁安装位置的下端面，

Y轴齿条通过螺栓连接在Y轴横梁上，

Y轴导轨为两条，采用和X轴导轨相同类型的导轨，均通过螺栓固定连接在Y轴横梁上，且两条Y轴导轨分布在Y轴齿条的两侧，并与Y轴齿条平行设置，

Y轴导轨滑块，采用和X轴导轨滑块相同类型滑块，与两条Y轴导轨滑动连接，

Y轴移动座通过螺栓连接在Y轴导轨滑块的上端面，

Y轴伺服电机水平连接在Y轴移动座上，Y轴伺服电机前端连接Y轴齿轮，Y轴齿轮与Y轴齿条啮合

Y轴防尘罩，为两块多层可折叠伸缩的板子，分别将Y轴横梁的左右端与Y轴移动座的左右端相连接，

Y轴防尘板，为两块同型薄板，分别连接在Y轴移动座的上下两面，与Y轴防尘罩的上下两面保持小间隙的平行位置关系

Y轴拖链，为可伸缩件，一端通过螺栓连接在所述数据线导向盒Ⅰ上，另一端通过螺栓连接在数据线导向盒Ⅱ上，

YZ轴连接板通过螺栓连接在Y轴移动座上。

在上述方案的基础上，作为优选，Z轴传动包括Z轴齿条、载齿板、Z轴导轨、Z轴导轨滑块、Z轴移动座、Z轴拖链、Z轴拖链连接板、Z轴伺服电机、Z轴防护罩、数据线盒、固定电机板、Z轴防护罩固定组件、Z轴齿轮，

所述Z轴移动座通过螺栓连接在YZ轴连接板上，

所述Z轴导轨滑块，为一长滑块，采用和X轴导轨滑块、Y轴导轨滑块相同类型滑块，固定连接在Z轴移动座上，并与Z轴导轨滑动连接，

所述Z轴导轨，采用和X轴导轨、Y轴导轨相同类型的导轨，为一长滑块，滑动连接在Z轴导轨滑块上，

载齿板通过螺栓连接在Z轴导轨上，

Z轴齿条通过螺栓连接在载齿板的上，

固定电机板连接在Z轴移动座上，

Z轴伺服电机连接在固定电机板上，Z轴伺服电机前端连接Z轴齿轮，Z轴齿轮与Z轴齿条啮合，

Z轴拖链连接板固定连接在载齿板上，另一端和Z轴拖链固定连接，

Z轴拖链，为可伸缩件，一端与Z轴拖链连接板通过螺栓连接，另一端连接在所述数据线导向盒Ⅱ中，

Z轴防护罩一端通过Z轴防护罩固定组件连接在Y轴移动座，另一端通过螺栓连接在Z轴移动座上。

数据线盒通过焊接或者铆钉连接在载齿板上。

在上述方案的基础上，作为优选，齿坯储存板组机构包括固定板、齿坯底座、侧压板、挡块、齿坯导轨Ⅰ、齿坯导轨Ⅱ、前挡板Ⅰ、前挡板Ⅱ，

固定板通过螺栓悬挂在工作平台上，

侧压板为两块同型板，通过螺栓连接在固定板的两侧，

挡块为五块同型矩形板，通过螺栓均匀连接在固定板的下端，

齿坯底座可从上往下插入到固定板、侧压板、挡块所围成的空槽中，且紧贴在固定板上，并与侧压板滑动连接，

齿坯导轨Ⅰ和齿坯导轨Ⅱ通过螺栓连接在齿坯底座上，齿坯导轨Ⅰ为两块同型板，分别连接在齿坯底座的两侧，齿坯导轨Ⅱ为三块同型板，均匀连接在齿坯底座的中间，

前挡板Ⅰ为两块同型板，分别连接在对应的两块齿坯导轨Ⅰ上，

前挡板Ⅱ为三块同型板，分别连接在对应的三块齿坯导轨Ⅱ上。

在上述方案的基础上，作为优选，齿坯输送机构包括输料导轨、输料板、多孔连接板、梯形连接板、螺母座、螺母、输料导轨滑块、丝杠、联轴器、封尘盖Ⅰ、封尘盖Ⅱ、滚珠轴承、T型小导轨、T型挂件、L型连接板、步进电机、右侧连接板、直连电机板、斜拉固定板、支撑块，

输料导轨通过螺栓或者焊接在固定板的下端面上，

右侧连接板通过螺栓连接在输料导轨的右侧，

滚珠轴承安装在右侧连接板的后端圆孔中，间隙配合，滚动连接，

封尘盖Ⅰ和封尘盖Ⅱ分别连接在右侧连接板的后端圆孔的内外侧，

T型小导轨通过螺栓连接在右侧连接板的后端面上，

直连电机板后端面与T型小导轨的另一端相连，与右侧连接板配合来确保T型小导轨的水平度，直连电机板的上端面与斜拉固定板通过焊接或者螺栓相连，

斜拉固定板通过螺栓连接在固定板上，

步进电机通过螺栓连接在直连电机板的侧面，并通过平键与联轴器相连，

联轴器安装在直连电机板的中间圆孔中，通过平键与丝杠相连，将电机的旋转传至丝杠上，丝杠的另一端穿过封尘盖Ⅰ，与滚珠轴承间隙配合，并与封尘盖Ⅱ有1-2cm的间隙，所述右侧连接板和步进电机为水平安装，

螺母与丝杠通过螺纹啮合，螺母座通过螺栓连接在螺母上，螺母座的下端通过螺栓连接梯形连接板，梯形连接板的下端面通过焊接或者铆钉连接L型连接板，L型连接板的另一端通过螺栓与T型挂件相连，T型挂件滑动连接在T型小导轨中，只可左右滑动，不可上下移动，

梯形连接板的前端通过螺栓连接多孔连接板，多孔连接板的上端通过螺栓连接输料板和两块输料导轨滑块，输料板与输料导轨保持小间隙的平行位置关系，

输料导轨滑块采用和所述X轴导轨滑块、Y轴导轨滑块、Z轴导轨滑块相同类型的滑块，与输料导轨滑动连接，

支撑块安装在输料导轨的左侧。

在上述方案的基础上，作为优选，气动顶针机构包括顶针、顶针气缸Ⅰ、顶针气缸Ⅱ、气缸连接组件、电动推杆Ⅰ、Z型连接件Ⅰ、活塞杆Ⅰ、活塞杆Ⅱ、顶针连接件。

气缸连接组件通过螺栓连接在固定板的侧面，

所述顶针气缸Ⅰ通过螺栓固定连接在气缸连接组件上，

顶针气缸Ⅱ在顶针气缸Ⅰ的下方且相互平行，且与顶针气缸Ⅰ的活塞杆Ⅰ固定连接，顶针气缸Ⅱ与气缸连接组件之间滑动配合，滑动方向为顶针气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ的轴线方向，

顶针通过铆钉或者焊接在与所述顶针气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ相连接的顶针连接件的端部，顶针连接件由与活塞杆Ⅱ固定连接竖杆向活塞杆Ⅱ缩进方向弯折90度形成，

Z型连接件Ⅰ通过螺栓连接在气缸连接组件上，

电动推杆Ⅰ通过螺栓连接在Z型连接件Ⅰ上。

在上述方案的基础上，作为优选，包括上料机械手、下料机械手的上下料双机械手机构还包括上料气缸、下料气缸、机械手连接组件、电动推杆Ⅱ、挡料块、Z型连接件Ⅱ，

所述机械手连接组件通过螺栓连接在载齿板的下端面上，

下料气缸和上料气缸平行对齐连接在机械手连接组件上，分别用于控制下料机械手和上料机械手的张合，

下料机械手和上料机械手则分别连接在下料气缸和上料气缸上，

所述Z型连接件Ⅱ通过铆钉或者焊接在下料气缸上，

所述电动推杆Ⅱ通过螺栓连接在Z型连接件Ⅱ上，

所述挡料块通过焊接或者铆钉连接在下料机械手的前端。

在上述方案的基础上，作为优选，芯棒穿料式下料机构包括芯棒连接板、芯棒固定组件、锥齿、芯棒，

芯棒连接板通过螺栓垂直悬挂连接在工作平台的侧面，

芯棒固定组件通过螺栓连接在芯棒连接板上，

芯棒放置在芯棒固定组件上，可从上往下平行摆放三根。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构采用依次连接的方式，均通过齿轮齿条的传动方式，即实现X轴传动机构可带动Y、Z轴传动机构均在X轴方向移动，Y轴传动机构可带动Z轴传动机构均在Y轴方向上移动，最终由Z轴传动机构直接与上下料双机械手机构固定连接，以实现上下料双机械手机构可在三维空间上移动。

2、弹夹式储料器系统为一套可实现齿坯储存以及将齿坯单个取出功能的装置，其中齿坯储存板组机构为一套板块组合装置，可以竖直排放多个齿坯；齿坯输送机构为一套含步进电机、滚珠丝杠等部件的动装置，与齿坯储存板组机构紧密安装，实现将齿坯从齿坯储存板组机构中单个取出和将齿坯送往气动顶针机构处的功能；气动顶针机构为一套气动装置，与齿坯输送机构紧密安装，其顶针通过气动，将齿坯输送机构中的齿坯顶出，方便上下料双机械手机构抓取齿坯，此外还有电动推杆Ⅰ用于压正齿坯，防止齿坯在被传递过程中因为倾斜而导致机构配合失效。

3、在下料机械手的前端安装着挡料块，负责在将加工完成的锥齿零件套到芯棒穿料式下料机构中时，防止下料机械手中的锥齿与之前放好在芯棒上的锥齿直接接触而导致锥齿零件损坏；在下料机械手的上面还有电动推杆Ⅱ，用于保证在下料机械手从拾取锥齿零件到将锥齿零件送到芯棒上的整个过程，都无因锥齿零件倾斜而导致机器损坏以及机构配合失效的问题。

4、本发明的齿坯储存板组机构中的齿坯底座、齿坯导轨和前挡板可组合成一套，安装时只需直接垂直从上往下插入侧压板、挡块、固定板的组合件中，取出则从侧压板、挡块、固定板的组合件中垂直向上提出即可。

5、整个数控铣床装置布局紧凑、方便拆卸，占用空间较小。

6、数据线盒、Z轴拖链、Y轴拖链、X轴拖链、X轴防护罩、数据线导向盒Ⅰ、数据线导向盒Ⅱ组合成一套完整的线路导向通道。

7、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、输料导轨的采用同一类型导轨截面，便于统一制造导轨，以及便于统一制造对应导轨滑块。所述X轴导轨滑块、Y轴导轨滑块、Z轴导轨滑块、输料导轨滑块除长度和对应的螺栓孔位置不一样以外，其他都为统一样式。

8、XYZ三轴传动系统，均以齿轮齿条的方式传功，相比滚珠丝杠机构，其稳定性和使用寿命均提高。

9、Y轴传动机构采用完全模拟人工上料时的齿坯轴向推力。

10、Z轴传动机构采用二段式设计，确保操作员在误操作时，最大程度保护机械手主体的精确及主机体。

11、芯棒穿料式下料机构中的芯棒在装满锥齿零件后，可由操作人员单根取下，卸下锥齿零件后重放回，重新存放锥齿零件。

12、齿坯储存板组机构、齿坯输送机构、气动顶针机构、工作平台以及芯棒穿料式下料机构安装位置紧凑，上料和下料行程都较短，所需时间也较少。

13、五块齿坯导轨配合形成四条通道，且通道的截面稍大于与齿坯截面，齿坯在通道中无明显左右晃动。

14、芯棒穿料式下料机构中芯棒之间的间距与上机械手和下机械手之间的间距相同。

15、下料机械手在上料机械手的上方，在由下料机械手将锥齿放入芯棒中时，上料机械手成张开状态，以防止上料机械手与锥齿刚性接触，导致锥齿和上料机械手的损坏结果。

16、利用齿坯自身重力，使得齿坯在齿坯储存板组机构中有序排列。

17、在气动针顶机构中安装两个气缸，顶针气缸Ⅰ的速度较顶针气缸Ⅱ更快，顶针气缸Ⅰ的快速能够减少时间，而顶针气缸Ⅱ的慢速能够确保顶针不会与齿坯刚性接触而导致相互损坏。

18、电动推杆Ⅰ和电工推杆Ⅱ分别用于压正齿坯和锥齿，均起到防止机构配合失效的作用。

19、下料机械手前端连接的挡料块为弹性物体，刚度较低，能够保证在将锥齿顶入的过程中不损坏锥齿，同时保护下料机械手。

附图说明

图1为数控铣齿机自动上下料装置的整体图；

图2为去掉铣床外壳后的示意图；

图3为上下料双机械手机构视图；

图4为工作平台与芯棒穿料式下料机构视图；

图5为XYZ三轴传动机构中的三个方向的子部件视图；

图6为X轴传动机构的左侧面详细零件视图；

图7为X轴传动机构的右侧面详细零件视图；

图8为Y轴传动机构的详细零件图；

图9为Z轴传动机构的详细前侧视图；

图10为Z轴传动机构的详细后侧视图；

图11为Z轴传动机构的内部零件补充说明结构示意图；

图12为Z轴传动机构中Z轴防护罩的结构示意视图；

图13为弹夹式储料器系统的三个子部件结构示意图；

图14为弹夹式储料器系统的详细前侧结构示意图；

图15为弹夹式储料器系统的详细底侧结构示意图；

图16为弹夹式储料器系统的详细后侧结构示意图；

图17为弹夹式储料器系统中气动顶针机构示意图；

图18为弹夹式储料器系统中齿坯输送机构的补充说明结构示意图；

图19为X轴传动机构的侧面剖视图；

图20为Y轴传动机构的侧面剖视图；

图21为联轴器位置的结构示意图。

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。

在下文的实施例中，步进电机为驱动单元，顶针气缸Ⅰ和Ⅱ为驱动机构。

参见图1至图21，本发明为一种数控铣齿机自动上下料机械手装置，其包括工作平台1、XYZ三轴传动系统2、弹夹式储料器系统3、上下料双机械手机构4、芯棒穿料式下料机构5。

工作平台1包括内涨紧液压夹头11，用于对齿坯加工时固定。

X轴传动机构21包括X轴齿条211，X轴导轨212，X轴导轨滑块213、X轴伺服电机214，X轴拖链215，X轴横梁216、X轴移动座217、X轴防尘罩218、X轴防尘板219、X轴防护罩2110、XY轴连接板组2111、数据线导向盒Ⅰ2112、X轴拖链连接板2113、X轴齿轮2114。X轴横梁216固定连接在工作平台1上，确保X轴横梁216的水平位置。X轴齿条211通过螺栓固定连接在X轴横梁216上，确保其水平度，且齿条的长度和安装位置满足整个装置在X轴方向上移动的范围要求。X轴导轨212为两条导轨，均通过螺栓固定连接在X轴横梁216上，分布在X轴齿条211的两侧，同时保持两条X轴导轨212与X轴齿条211的平行位置关系。X轴导轨滑块213为四块，采用特殊的凹凸表面与X轴导轨212滑动连接，分别在上下两条X轴导轨212上各用两个X轴导轨滑块213，确保四块滑块的上端面在同一水平面上。X轴移动座217通过螺栓连接在四个X轴导轨滑块213的的上端面，并保持X轴移动座217的水平位置。X轴伺服电机214竖直固定在X轴移动座217上，确保伺服电机的垂直度，并且X轴伺服电机214前端连接X轴齿轮2114，可恰好使得X轴齿轮2114和X轴齿条211标准安装啮合，所述齿轮和齿条为配对组合使用，如直齿轮与直齿条配对，或者斜齿轮与斜齿条配对等。X轴防尘罩218，为两块多层可折叠伸缩的板子，分别将X轴横梁216的左右端与X轴移动板217的左右端连接起来，以防止杂物从X轴移动座217的左右两侧进入，残留在X轴横梁216上，影响装置的正常运行。X轴防尘板219，为两块同型薄板，分别连接在X轴移动座217的上下两侧，与X轴防尘罩218的上下两面保持平行位置关系，间隙较小，以防止杂物从X轴移动座217的上下两侧进入，残留在X轴横梁216上，影响装置的正常运行。XY轴连接板组2111通过螺栓连接在X轴移动座217上，用于连接Y轴传动机构22，以实现将X轴移动板217的运动传递到Y轴传动机构22上。X轴拖链连接板2113通过螺栓连接在X轴移动座217的侧面。X轴拖链215，为可伸缩件，一端通过螺栓连接在X轴拖链连接板2113上，另一端通过螺栓连接在工作平台1上。X轴防护罩2110通过螺栓连接在XY轴连接板组2111上，对X轴伺服电机214保护。数据线导向盒Ⅰ2112连接在X轴防护罩2110上，用于对数据线的整理和线路导向，且所述数据线导向盒Ⅰ2112与所述X轴防护罩2110内部相通，数据线可直接进入到X轴防护罩2110的内部，再通过所述X轴拖链215连接到工作平台1的电源上。其中，X轴齿轮2114的底部于X轴横梁216有1-2cm的间隙，以保证齿轮不会与X轴横梁216相接触摩擦，影响X轴伺服电机214的正常工作。

具体地，当X轴伺服电机214工作时，其前端连接的X轴齿轮2114与X轴齿条211通过齿轮齿条啮合的传动方式，带动X轴移动座217同步移动，所述与X轴移动座217间接或者直接连接的四个X轴导轨滑块213、X轴防尘罩218、X轴防尘板219、X轴防护罩2110、数据线导向盒Ⅰ2112、X轴拖链连接板2113、XY轴连接板组2111均在X轴方向上同步移动。所述XY轴连接板组2111带动Y轴传动机构22和Z轴转动机构23在X轴方向上同步移动。所述四个X轴导轨滑块213在两条X轴导轨212上平稳地滑动。所述X轴拖链215和X轴防尘罩218均伸缩。

Y轴传动机构22包括Y轴齿条221，Y轴导轨222，Y轴导轨滑块223、Y轴伺服电机224，Y轴拖链225，Y轴横梁226、Y轴移动座227、Y轴防尘罩228、Y轴防尘板229、YZ轴连接板2210、数据线导向盒Ⅱ2211、肋板2212、Y轴齿轮2213。Y轴横梁226通过螺栓连接在XY轴连接板组2111上，并确保Y轴横梁226与X轴横梁216的垂直位置关系，通过该XY轴连接板组2111，即可实现Y轴横梁226在X轴方向上的移动，并带动连接在Y轴横梁226上其他Y轴传动机构22中的零件和Z轴传动机构23在X轴方向上移动。肋板2212为两块相同的矩形块，通过螺栓连接在XY轴连接板组2111上，位于所述Y轴横梁226安装位置的下端面，用于防止Y轴横梁226向下位移。Y轴齿条221通过螺栓连接在Y轴横梁226上，确保其水平度。Y轴导轨222为两条，采用和X轴导轨212相同类型的导轨，通过螺栓固定连接在Y轴横梁226上，且两条Y轴导轨222分布在Y轴齿条221的两侧，并保持与Y轴齿条221的平行位置关系。Y轴导轨滑块223，采用和X轴导轨滑块213相同类型滑块，与两条Y轴导轨222滑动连接，分别在上下两条Y轴导轨222上各用三个Y轴导轨滑块223。Y轴移动座227通过螺栓连接在六个Y轴导轨滑块223的上表面上，确保其水平度和垂直度。Y轴伺服电机224水平连接在Y轴移动座227上，并且Y轴伺服电机224前端连接Y轴齿轮2213，可恰好使得Y轴齿轮2213与Y轴齿条221标准安装啮合，所述齿轮和齿条为配对组合使用，如直齿轮与直齿条配对，或者斜齿条与斜齿条配对等。Y轴防尘罩228，为两块多层可折叠伸缩的板子，分别将Y轴横梁226的左右端与Y轴移动座227的左右端连接起来，以防止杂物从Y轴移动座227的左右两侧进入，残留在Y轴横梁226上，影响装置的正常运行。Y轴防尘板229，为两块同型薄板，分别连接在Y轴移动座227的上下两侧，与Y轴防尘罩228的上下两面保持平行位置关系，间隙较小，以防止杂物从Y轴移动座227的上下两侧进入，残留在Y轴横梁226上，影响装置的正常运行。Y轴拖链225为可伸缩件，一端通过螺栓连接在所述数据线导向盒Ⅰ2112上，另一端通过螺栓连接在数据线导向盒Ⅱ2211上。YZ轴连接板2210通过螺栓连接在Y轴移动座227上，用于连接Z轴传动机构23，以实现将Y轴移动板227的运动传递到Z轴传动机构23上。Y轴的齿轮可带动产生6-12KG的推力来供力，优选8KG的推力，模仿人工上料。

具体地，当Y轴伺服电机224的工作时，其前端连接的Y轴齿轮2213与Y轴齿条221通过齿轮齿条的啮合传动，带动Y轴移动座227同步移动，所述与Y轴移动座227间接或者直接连接的的六个Y轴导轨滑块223、Y轴防尘罩228、Y轴防尘板229、YZ轴连接板2210、Y轴拖链225和数据线导向盒Ⅱ2211均在Y轴方向上同步移动。所述YZ轴连接板2210带动Z轴传动机构23在Y轴方向上同步移动。所述的六个Y轴导轨滑块223在两条Y轴导轨222上平稳滑动。所述Y轴拖链225和Y轴防尘罩228均伸缩。

Z轴传动23包括Z轴齿条231、载齿板232、Z轴导轨233、Z轴导轨滑块234、Z轴移动座235、Z轴拖链236、Z轴拖链连接板237、Z轴伺服电机238、Z轴防护罩239、数据线盒2310、固定电机板2311、Z轴防护罩固定组件2312、Z轴齿轮2313。所述Z轴移动座235通过螺栓固定连接在YZ轴连接板2210上，确保其水平度和垂直度，并通过YZ轴连接板2210将Y轴方向上移动传递至Z轴移动座235上，并带动连接在Z轴移动座235上的Z轴传动机构23的其他零件。所述Z轴导轨滑块234，为一长滑块，采用和X轴导轨滑块213、Y轴导轨滑块223相同类型滑块，通过螺栓固定连接在Z轴移动座235上，确保Z导轨滑块234的垂直度，并与Z轴导轨233滑动连接。所述Z轴导轨233，采用和X轴导轨212、Y轴导轨222相同类型的导轨，为一长滑块，滑动连接在Z轴导轨滑块234上。载齿板232通过螺栓连接在Z轴导轨233上，确保载齿板232的垂直度。Z轴齿条231通过螺栓连接在载齿板232上。数据线盒2310通过焊接或者铆钉连接在载齿板232上。固定电机板2311通过螺栓连接在Z轴移动座235上，用于固定Z轴伺服电机238的位置。Z轴伺服电机238连接在固定电机板2311上，确保其水平度，且Z轴伺服电机238前端连接的Z轴齿轮2313和Z轴齿条231恰好标准安装啮合，所述齿轮和齿条为配对组合使用，如直齿轮与直齿条配对，或者斜齿条与斜齿条配对等。Z轴拖链连接板237固定连接在载齿板232上，确保其垂直度，另一端和Z轴拖链236固定连接在一起。Z轴拖链236，为可伸缩件，一端与Z轴拖链连接板237通过螺栓连接，另一端连接在所述数据线导向盒Ⅱ2211中。Z轴防护罩239一端通过Z轴防护罩固定组件2312连接在Y轴移动座227，另一端通过螺栓连接在Z轴移动板235上，对Y轴伺服电机224和Z轴伺服电机238防护。

其中，Z轴齿轮2313的底部与载齿板232的侧面有1-2cm的间隙，以保证齿轮不会与载齿板232相接触摩擦，影响伺服电机的正常工作，最佳的，在不工作时，以电机自锁的方式阻止Z轴齿条231、载齿板232、Z轴导轨233、数据线盒2310的下滑。

具体地，当所述Z轴伺服电机238工作时，Z轴齿轮2313与Z轴齿条231通过齿轮齿条的啮合传动，带动载齿板232在Z轴方向上移动，所述分别与载齿板232连接的Z轴导轨233、数据线盒2310、Z轴拖链连接板237均在Z轴方向上同步移动，Z轴拖链236相应伸缩。当Z轴伺服电机238不工作时，Z轴伺服电机238会自锁，其电机上连接的Z轴齿轮2313与Z轴齿条231卡住，载齿板232、Z轴导轨233、数据线盒2310、Z轴拖链连接板237、Z轴拖链236相应停止不动。

齿坯储存板组机构31包括固定板311、齿坯底座312、侧压板313、挡块314、齿坯导轨Ⅰ315、齿坯导轨Ⅱ316、前挡板Ⅰ317、前挡板Ⅱ318、齿坯319。固定板311通过螺栓悬挂在工作平台1上，确保其垂直度。侧压板313为两块同型板，通过螺栓连接在固定板311的两侧。挡块314为五块同型矩形板，通过螺栓均匀连接在固定板311的下端。齿坯底座312可从上往下插入到固定板311、侧压板313、挡块314所围成的空槽中，且紧贴在固定板311上，并与侧压板313滑动连接。齿坯导轨Ⅰ315和齿坯导轨Ⅱ316通过螺栓连接或者焊接在齿坯底座312上，齿坯导轨Ⅰ315的两块同型板，分别连接在齿坯底座312的两侧，齿坯导轨Ⅱ316为三块同型板，均匀连接在齿坯底座312的中间。前挡板Ⅰ317的两块板子连接在齿坯导轨Ⅰ315上。前挡板Ⅱ318则连接在三条对应的齿坯导轨Ⅱ316上，

齿坯输送机构32包括输料导轨321、输料板322、多孔连接板323、梯形连接板324、螺母座325、螺母326、输料导轨滑块327、丝杠328、联轴器329、封尘盖Ⅰ3210、封尘盖Ⅱ3211、滚珠轴承3212、T型小导轨3213、T型挂件3214、L型连接板3215、步进电机3216、右侧连接板3217、直连电机板3218、斜拉固定板3219、支撑块3220。输料导轨321通过螺栓连接或者焊接在固定板311的下端面上，确保其水平度。右侧连接板3217通过螺栓连接在输料导轨321的右侧，确保其水平度，作为确保T型挂件3214和丝杠328水平度的连接件之一。滚珠轴承3212安装在右侧连接板3217的后端圆孔中，间隙配合，滚动连接。封尘盖Ⅰ3210和封尘盖Ⅱ3211分别连接在右侧连接板3217的后端圆孔的内外侧，用于确保滚珠轴承3212始终在孔中，并防止杂物进入，影响滚珠轴承3212的正常滚动。T型小导轨3213通过螺栓连接在右侧连接板3217的后端面上。直连电机板3218后端面与T型小导轨3213的另一端相连，与右侧连接板3217配合来确保T型小导轨3213的水平度，直连电机板3218上端面与斜拉固定板3219通过焊接或者螺栓相连。斜拉固定板3219通过焊接或者螺栓连接在固定板311上，确保直连电机板3218的水平度。步进电机3216通过螺栓连接在直连电机板3218的侧面，并通过平键与联轴器329相连。联轴器329安装在直连电机板3218的中间圆孔中，通过平键与丝杠328相连，将电机的旋转传至丝杠328上。丝杠328的另一端穿过封尘盖Ⅰ3210，与滚珠轴承3212间隙配合，并与封尘盖Ⅱ3211有1-2cm的间隙，所述右侧连接板3217和步进电机3216为水平安装，且将安装在中间的联轴器329、丝杠328均确保水平度。螺母326与丝杠328通过螺纹啮合。螺母座325通过螺栓连接在螺母326上，用于将螺母326的直线运动传递至其他连接零件上。螺母座325的下端通过螺栓连接梯形连接板324。梯形连接板324的下端面通过焊接或者铆钉连接L型连接板3215。L型连接板3215的另一端通过螺栓与T型挂件3214相连。T型挂件3214滑动连接在T型小导轨3213中，只可左右滑动，不可上下移动。由于T型小导轨3213为水平放置，即可确保T型挂件3214、L型连接板3215、螺母座325、螺母326的水平度。梯形连接板324的前端通过螺栓连接多孔连接板323，确保多孔连接板323的水平度。多孔连接板323的上端通过螺栓连接输料板322和两块输料导轨滑块327，确保输料板322和输料导轨滑块327的水平度。输料板322与输料导轨321保持平行的位置关系，且保持一定的小间隙，防止输料板322与输料导轨321之间的运动摩擦，影响工作的稳定性。输料导轨滑块327采用和所述X轴导轨滑块213、Y轴导轨滑块223、Z轴导轨滑块234相同类型的滑块，与输料导轨321滑动连接。支撑块3220安装在输料导轨321的左侧。

具体地，当步进电机3216工作时，带动联轴器329以及丝杠328旋转，所述丝杠328的旋转会带动螺母326和螺母座325的左右直线移动。而所述连接在螺母座325上的L型连接板3215和梯形连接板324均同步直线移动。而所述与L型连接板3215连接的T型挂件3214则在T型小导轨3213中滑动，同时所述与梯形连接板324连接的多孔连接板323和输料板322同步直线移动，所述输料导轨滑块327则在输料导轨321上同步滑动。当输料板322的前端空槽到达齿坯储存板组机构31的第一排齿坯槽时，第一排齿坯槽中的齿坯319会因为重力自动掉入输料板322的凹槽中，同时凹槽中的齿坯319会顶住在其上的齿坯319，当输料板322送出齿坯319时，输料板322的无空槽光滑表面会顶住其它齿坯319，阻止齿坯319下落，从而实现齿坯输送机构32在从齿坯储存板组机构31中依次将齿坯单个取出的功能。

气动顶针机构33包括顶针331、顶针气缸Ⅰ332、顶针气缸Ⅱ333、气缸连接组件334、电动推杆Ⅰ335、Z型连接件Ⅰ336、活塞杆Ⅰ337、活塞杆Ⅱ338、顶针连接件339。气缸连接组件334通过螺栓连接在固定板311的侧面，用于确定气动顶针机构33中其他零件的位置。所述顶针气缸Ⅰ332通过螺栓固定在气缸连接组件334上，顶针气缸Ⅱ333在顶针气缸Ⅰ332的下方，且与顶针气缸Ⅰ332的活塞杆Ⅰ337固定连接，并相互平行且确保水平度，顶针气缸Ⅱ333与气缸连接组件334之间滑动配合，具体以顶针气缸Ⅱ333的活塞杆Ⅱ338的轴线为运动方向滑动，顶针331通过铆钉或者焊接在与所述顶针气缸Ⅱ333的活塞杆Ⅱ338相连接的顶针连接件339的端部，用于接触齿坯319并顶出，顶针连接件339由与活塞杆Ⅱ338固定连接竖杆向活塞杆Ⅱ338缩进方向弯折90度形成。Z型连接件Ⅰ336通过螺栓连接在气缸连接组件334上。电动推杆Ⅰ335通过螺栓连接在Z型连接件Ⅰ336上，用于将所述输料板322送来的齿坯319的压正，以确保齿坯319的中心轴与顶针331的中心轴在同一条直线上。

具体地，当齿坯输送机构32将齿坯319送至气动顶针机构33处，所述电动推杆Ⅰ335将处在凹槽中自由姿态的齿坯319压正，保证顶针331的中心轴与齿坯319的中心轴在同一条直线上。再由顶针气缸Ⅰ332带动活塞杆Ⅰ337的伸缩，进而带动顶针气缸Ⅱ333的滑动，将顶针331和顶针气缸Ⅱ333均较快向齿坯319位置移动，当顶针331靠近齿坯319时，顶针气缸Ⅰ332停止，由顶针气缸Ⅱ333控制活塞杆Ⅱ337，以较慢的速度将顶针连接件339、顶针331靠紧齿坯319，防止顶针331移动速度过快，与齿坯319刚性碰撞和损坏，并将齿坯319从输料板322中顶出至上料机械手41中。

上下料双机械手机构4包括上料机械手41、下料机械手42、上料气缸43、下料气缸44、机械手连接组件45、电动推杆Ⅱ46、挡料块47、Z型连接件Ⅱ48。所述机械手连接组件45通过螺栓连接在载齿板232的下端面上，实现XYZ三轴传动系统2对上下料双机械手机构4的移动控制。下料气缸44和上料气缸43平行对齐连接在机械手连接组件45上，分别用于控制下料机械手42和上料机械手41的张合。下料机械手42和上料机械手41则分别连接在下料气缸44和上料气缸43上，确保其水平度，分别用于下料过程和上料过程。所述Z型连接件Ⅱ48通过铆钉或者焊接在下料气缸44上。所述电动推杆Ⅱ46通过螺栓连接在Z型连接件Ⅱ48上，用于将下料机械手42在抓取到锥齿53后，压正在下料机械手42中的锥齿53，以便于在将锥齿53放入芯棒54中时，锥齿53的中心轴和芯棒54的中心轴在同一条直线上。所述挡料块47通过螺栓或者铆钉连接在下料机械手42的前端，用于在将锥齿53放入芯棒54中时，先由挡料块47将芯棒54上最前端的锥齿53往里顶，空出芯棒54顶端位置给新锥齿放置，挡料块47应选用硬度较小、含有弹性的材料，可防止在顶入锥齿53时，损坏锥齿零件。

具体地，所述上下料双机械手机构4在XYZ三轴传动系统2的控制下，被移动到气动顶针机构33的顶针331前端，当输料板322将齿坯319送到顶针331处时，齿坯319被电动推杆Ⅰ335压正，再由顶针311将齿坯319顶出至上料机械手41中。然后上下料双机械手机构4在XYZ三轴传动机构2的控制下，将齿坯319送到内涨紧液压夹头11处。首先由下料机械手42在下料气缸44的作用下，实现下料机械手42的张开与合闭，并将上一次加工完毕的锥齿零件从内涨紧液压夹头11上取下，紧接着由电动推杆Ⅱ46将锥齿零件压正，再将上料机械手41中的齿坯319送到内涨紧液压夹头11上。然后再由XYZ三轴传动系统2的控制下，将上下料双机械手机构4移动至芯棒穿料式下料机构5中，由下料机械手42将拾取的锥齿零件送到芯棒54中，从第一根芯棒54开始存放锥齿零件，然后再由XYZ三轴向传动系统2的控制下，将上下料双机械手机构4移动至气动顶针机构33处，准备抓取下一个齿坯319，依次上完上述工作顺序。

芯棒穿料式下料机构5包括芯棒连接板51和芯棒固定组件52、锥齿53、芯棒54。芯棒连接板51通过螺栓垂直悬挂连接在工作平台1的侧面。芯棒固定组件52通过螺栓连接在芯棒连接板51上。芯棒54放置在芯棒固定组件52上，可从上往下平行摆放三根，每根芯棒54可放置二十七个锥齿53零件。锥齿53零件穿插在芯棒54中。所述芯棒54与上下料双机械手机构4配合，由下料机械手42将锥齿53从工作平台处移动至芯棒54上，并将锥齿53串到芯棒54上。

具体地，下料机械手42将加工好的锥齿53零件送到第一根芯棒54时，所述挡料块47先将已处在芯棒54上的锥齿53顶入，空出芯棒54前端位置用于放置下料机械手42中的锥齿53。当第一根芯棒53满二十四个后，下料机械手42从第二根芯棒53开始下料，且下料过程与上述第一根芯棒下料过程相同。同时操作人员可将装满的芯棒54整根取下，卸下锥齿后将芯棒54重新放回至芯棒固定组件52上。所述三根芯棒54依次循环装载锥齿53零件。

本发明的工作原理如下：

通过步进电机3216的工作旋转，带动丝杠328一起旋转，进而带动螺母326做直线移动，再通过螺母座325、梯形连接板324、多孔连接板323、L型连接板3215的运动传递，带动输料板322将其凹槽移动至齿坯储存板组机构31的正下方，让齿坯319掉入到凹槽中，然后输料板322在步进电机3216的带动下，将凹槽正好处在顶针331的正前方，并处在电动推杆Ⅰ335的正下方。然后由电动推杆Ⅰ335通电工作，将齿坯319压正。与此同时，顶针气缸Ⅰ332和顶针气缸Ⅱ333将顶针331顶出，将齿坯319顶出。

此外，在XYZ三轴传动系统2的工作下，预先将上下料双机械手机构4中的上料机械手41送至顶针331的前端，将顶出的齿坯319抓取住。再通过XYZ三轴传动系统2的工作下，将下料机械手42送至内涨紧液压夹头11上，先下料机械手42拾取上一次加工完成的锥齿零件，并用电动推杆Ⅱ46将处在下料机械手42中的锥齿零件压正。然后由上料机械手41将拾取的齿坯319放置到内涨紧液压夹头11上。再由XYZ三轴传动系统2的工作下，将上下料双机械手机构4移动到芯棒穿料式下料机构5前，由下料机械手42将拾取锥齿零件送入到芯棒54中。再由XYZ三轴传动系统2的工作下，将上下料双机械手机构4移至顶针331前端处，完成一次循环。依次类推。当齿坯储存板组机构31中的齿坯319都被取出后，操作人员将齿坯底座312、齿坯导轨Ⅱ316、齿坯导轨Ⅰ315、前挡板Ⅰ317、前挡板Ⅱ318作为整体一起从上取出，重新放置四排齿坯后再插入到固定板311上，由于该整体下端无固定连接的阻挡快，外加不限类型阻挡块即可，再重新装满齿坯放回到由侧压板313、固定板311、挡块314组成的空槽后，方便取下外加的阻挡块即可。此外，当芯棒54上装满锥齿零件后，操作人员可整根取下芯棒，卸完锥齿零件后放回，继续用于放置锥齿零件。

综上所述：

本发明的一种数控铣齿机自动上下料机械手装置，包括用于固定其他机构的工作平台，以及依次连接在工作平台上的XYZ三轴传动系统、弹夹式储料器系统、上下料双机械手机构、芯棒穿料式下料机构。XYZ三轴系统通过三组齿轮齿条的传动，将上下料双机械手机构中的上料机械手移至气动顶针机构处。同时，弹夹式储料器系统将齿坯从齿坯储存板组机构中取出，通过齿坯输送机构将齿坯移动至气动顶针机构处，气动顶针机构将齿坯顶出，确保顶出位置为上料机械手可抓取齿坯位置，再由XYZ三轴传动系统的控制下，将上下料双机械手机构和所抓取的齿坯移动至内涨紧液压夹头处，然后先由下料机械手将加工完的锥齿取下，再由上料机械手将刚抓取的齿坯以完全模拟人工上料式的齿坯轴向推力推入内涨紧液压夹头中。最后在XYZ三轴传动系统控制下，将上下料双机械手机构移动至芯棒穿料式下料机构处，将抓取的锥齿送入芯棒中。

XYZ三轴传动系统能够精准地控制连接在其上的上下料双机械手机构所处三维空间位置、移动速度、移动方向。

上下料双机械手机构能够利用两个机械手分别稳定地抓取齿坯和加工完成的锥齿零件，包括连接在所述Z轴传动机构上的上料机械手和下料机械手，由XYZ三轴传动系统先带动上下料双机械手机构至齿坯抓取处，由上料机械手抓取齿坯，然后将齿坯送至内涨紧液压夹头处，由下料机械手先从内涨紧液压夹头上取下加工完成的锥齿零件，然后由上料机械手将抓取的齿坯放置于内涨紧液压夹头上，再通过XYZ三轴传动系统的带动，实现下料机械手将加工完成的锥齿零件放入芯棒穿料式下料机构中。上下料双机械手机构可稳定地抓取住齿坯和锥齿，并采用一抓一放的设计，并与弹夹式储料器系统的配合，完成上料过程；与芯棒穿料式下料机构配合，完成下料过程。

弹夹式储料器系统能够实现短距离的上下料行程，包括垂直安装在工作平台上齿坯储存板组机构，以及与齿坯储存板组机构下端面连接的齿坯输送机构，和连接在齿坯储存板组机构上的气动顶针机构。所述齿坯储存板组机构为垂直安装，一次可均匀储存四排共七十二齿坯，其齿坯因重力而依次有序紧靠排布，无需外加用于加紧齿坯的装置。所述齿坯输送机构为水平安装，能够通过自供动力将齿坯从齿坯储存板组机构中依次单个取出，并将齿坯移动至气动顶针机构处。所述气动顶针机构能够自供动力将齿坯移动至上料机械手中。

弹夹式储料器系统安装在工作平台上，该系统完全安装在机床的内部，能够通过齿坯的自身重力来使多个齿坯有序摆放，并能够缩短上料的行程，高效地辅助上料。其齿坯输送机构直接安装在齿坯储存板组机构上，取料方便快速，且气动顶针机构连接在齿坯储存板组机构上，靠近齿坯输送机构，所述齿坯输送机构上料行程较短，所需时间较短。

芯棒穿料式下料机构中的每根芯棒可放置二十七个锥齿，且方便操作人员一次性取出多个锥齿零件。

芯棒穿料式下料机构安装在工作平台的侧面，靠近加工齿坯处，能够缩短下料的行程，减少下料时间。芯棒穿料式下料机构的芯棒共三根，每根芯棒可一次性放置二十七个锥齿，且每根芯棒之间均无直接连接关系。单根芯棒上装满锥齿，可单独取出，卸载锥齿后，可将芯棒放回芯棒固定组件上。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，包括：

工作平台，该工作平台位于机壳内；

XYZ三轴传动系统，XYZ三轴传动系统包括X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构，

X轴传动机构包括固定在工作平台上端面的X轴横梁，在所述的X轴横梁上安装有可延X轴方向上运动的X轴移动座，X轴移动座上固定安装有XY轴连接板组，

Y轴传动机构包括Y轴横梁，Y轴横梁向工作台面第一侧的外侧延伸，Y轴横梁固定安装在XY轴连接板组上，Y轴横梁上安装有可延Y轴方向运动的Y轴移动座，Y轴移动座上固定安装有YZ轴连接板，

Z轴传动机构包括Z轴移动座，Z轴移动座固定在YZ轴连接板上，Z轴移动座上安装有可延Z轴方向运动的载齿板，载齿板下端固定安装有在竖直方向间隔设置的上料机械手、下料机械手；

齿坯储存板组机构，齿坯储存板组机构固定在工作平台的第一侧上，其包括至少一个供若干个齿坯在Z轴方向上依次储存的通孔；

齿坯输送机构，设置在第一侧上，其包括设置在所述通孔下方的输料板，输料板包括阻隔部以及供齿坯落入的凹槽部，阻隔部与通孔下端之间的距离小于齿坯的直径，及

一用于驱动所述的输料板在通孔的正下方延X轴方向运动的驱动单元；

气动顶针机构，设置在第一侧上，其包括顶针以及驱动该顶针在其轴向上往复运动的驱动机构，顶针的轴线与所述凹槽部的轴线平行且在同一平面；

芯棒穿料式下料机构，包括固定在工作平台上的芯棒，且至少有一段突出第一侧，芯棒的轴向为Y轴方向；及

安装在工作平台第一侧上的用于固定齿坯进行加工的内涨紧液压夹头，内涨紧液压夹头的轴向为Y轴方向。

2.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，X轴传动机构包括X轴齿条、X轴导轨、X轴导轨滑块、X轴伺服电机，X轴拖链，X轴横梁、X轴移动座、X轴防尘罩、X轴防尘板、X轴防护罩、XY轴连接板组、数据线导向盒Ⅰ、X轴拖链连接板、X轴齿轮，

X轴齿条通过螺栓固定连接在X轴横梁上，

X轴导轨为两条导轨，均通过螺栓固定连接在X轴横梁上，分布在X轴齿条的两侧，两条X轴导轨与X轴齿条平行设置，

X轴导轨滑块和X轴导轨滑动连接，

X轴移动座通过螺栓连接在X轴导轨滑块的的上端面，

X轴伺服电机竖直固定在X轴移动座上，X轴伺服电机前端连接X轴齿轮，X轴齿轮和X轴齿条啮合，

X轴防尘罩，为两块多层可折叠伸缩的板子，分别将X轴横梁的左右端与X轴移动板的左右端相连接，X轴防尘板，为两块同型薄板，分别连接在X轴移动座的上下两面，且与X轴防尘罩的上下两面保持小间隙的平行位置关系，

XY轴连接板组通过螺栓连接在X轴移动座上，

X轴拖链连接板通过螺栓连接在X轴移动座的侧面，X轴拖链为可伸缩件，一端通过螺栓连接在X轴拖链连接板上，另一端通过螺栓连接在工作平台上，

数据线导向盒Ⅰ连接在X轴防护罩上。

X轴防护罩通过螺栓连接在XY轴连接板组上。

3.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，Y轴传动机构包括Y轴齿条，Y轴导轨、Y轴导轨滑块、Y轴伺服电机，Y轴拖链，Y轴横梁、Y轴移动座、Y轴防尘罩、Y轴防尘板、YZ轴连接板、数据线导向盒Ⅱ、肋板、Y轴齿轮，

Y轴横梁通过螺栓连接在XY轴连接板组上，

肋板为两块相同的矩形块，通过螺栓连接在XY轴连接板组上，位于所述Y轴横梁安装位置的下端面，

Y轴齿条通过螺栓连接在Y轴横梁上，

Y轴导轨为两条，采用和X轴导轨相同类型的导轨，固定连接在Y轴横梁上，且两条Y轴导轨分布在Y轴齿条的两侧，并与Y轴齿条相互平行，

Y轴导轨滑块，采用和X轴导轨滑块相同类型滑块，与两条Y轴导轨滑动连接，

Y轴移动座通过螺栓连接在Y轴导轨滑块的上表面上，

Y轴伺服电机水平连接在Y轴移动座上，Y轴伺服电机前端连接Y轴齿轮，Y轴齿轮与Y轴齿条啮合

Y轴防尘罩，为两块多层可折叠伸缩的板子，分别将Y轴横梁的左右端与Y轴移动座的左右端相连接，

Y轴防尘板，为两块同型薄板，分别连接在Y轴移动座的上下两面，与Y轴防尘罩的上下两面保持小间隙的平行位置关系

Y轴拖链，为可伸缩件，一端通过螺栓连接在所述数据线导向盒Ⅰ上，另一端通过螺栓连接数据线导向盒Ⅱ上，

YZ轴连接板通过螺栓连接在Y轴移动座上。

4.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，Z轴传动包括Z轴齿条、载齿板、Z轴导轨、Z轴导轨滑块、Z轴移动座、Z轴拖链、Z轴拖链连接板、Z轴伺服电机、Z轴防护罩、数据线盒、固定电机板、Z轴防护罩固定组件、Z轴齿轮，

所述Z轴移动座通过螺栓连接在YZ轴连接板上，

所述Z轴导轨滑块，为一长滑块，采用和X轴导轨滑块、Y轴导轨滑块相同类型滑块，固定连接在Z轴移动座上，并与Z轴导轨滑动连接，

所述Z轴导轨，采用和X轴导轨、Y轴导轨相同类型的导轨，为一长滑块，滑动连接在Z轴导轨滑块上，

载齿板通过螺栓连接在Z轴导轨上，

Z轴齿条通过螺栓连接在载齿板的上，

固定电机板连接在Z轴移动座上，

Z轴伺服电机连接在固定电机板上，Z轴伺服电机前端连接的Z轴齿轮和Z轴齿条啮合，

Z轴拖链连接板固定连接在载齿板上，另一端和Z轴拖链固定连接，

Z轴拖链，为可伸缩件，一端与Z轴拖链连接板通过螺栓连接，另一端连接在所述数据线导向盒Ⅱ中，

Z轴防护罩一端通过Z轴防护罩固定组件连接在Y轴移动座，另一端通过螺栓连接在Z轴移动板上。

数据线盒通过焊接或者铆钉连接在载齿板上。

5.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，齿坯储存板组机构包括固定板、齿坯底座、侧压板、挡块、齿坯导轨Ⅰ、齿坯导轨Ⅱ、前挡板Ⅰ、前挡板Ⅱ，

固定板通过螺栓悬挂在工作平台上，

侧压板为两块同型板，通过螺栓连接在固定板的两侧，

挡块为五块同型矩形板，通过螺栓均匀连接在固定板的下端，

齿坯底座可从上往下插入到固定板、侧压板、挡块所围成的空槽中，且紧贴在固定板上，并与侧压板滑动连接，

齿坯导轨Ⅰ和齿坯导轨Ⅱ通过螺栓连接在齿坯底座上，齿坯导轨Ⅰ为两块同型板，分别连接在齿坯底座的两侧，齿坯导轨Ⅱ为三块同型板，均匀连接在齿坯底座的中间，

前挡板Ⅰ为两块同型板子，分别对应连接在两块齿坯导轨Ⅰ上，

前挡板Ⅱ为三块同型板子，分别对应连接在三条齿坯导轨Ⅱ上。

6.如权利要求5所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，齿坯输送机构包括输料导轨、输料板、多孔连接板、梯形连接板、螺母座、螺母、输料导轨滑块、丝杠、联轴器、封尘盖Ⅰ、封尘盖Ⅱ、滚珠轴承、T型小导轨、T型挂件、L型连接板、步进电机、右侧连接板、直连电机板、斜拉固定板、支撑块，

输料导轨通过螺栓或者焊接固定板的下端面上，

右侧连接板通过螺栓连接在输料导轨的右侧，

滚珠轴承安装在右侧连接板的后端圆孔中，间隙配合，滚动连接，

封尘盖Ⅰ和封尘盖Ⅱ分别连接在右侧连接板的后端圆孔的内外侧，

T型小导轨通过螺栓连接在右侧连接板的后端面上，

直连电机板后端面与T型小导轨的另一端相连，与右侧连接板配合来确保T型小导轨的水平度，直连电机板上端面与斜拉固定板通过焊接或者螺栓相连，

斜拉固定板通过焊接或者螺栓连接在固定板上，

步进电机通过螺栓连接在直连电机板的侧面，并通过平键与联轴器相连，

联轴器安装在直连电机板的中间圆孔中，通过平键与丝杠相连，将电机的旋转传至丝杠上，丝杠的另一端穿过封尘盖Ⅰ，与滚珠轴承间隙配合，并与封尘盖Ⅱ有1-2cm的间隙，所述右侧连接板和步进电机为水平安装，

螺母与丝杠通过螺纹啮合，螺母座通过螺栓连接在螺母上，螺母座的下端通过螺栓连接梯形连接板，梯形连接板的下端面通过焊接或者铆钉连接L型连接板，L型连接板的另一端通过螺栓与T型挂件相连，T型挂件滑动连接在T型小导轨中，只可左右滑动，不可上下移动，

梯形连接板的前端通过螺栓连接多孔连接板，多孔连接板的上端通过螺栓连接输料板和两块输料导轨滑块，输料板与输料导轨保持小间隙的平行位置关系，

输料导轨滑块采用和所述X轴导轨滑块、Y轴导轨滑块、Z轴导轨滑块相同类型的滑块，与输料导轨滑动连接，

支撑块安装在输料导轨的左侧。

7.如权利要求5所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，气动顶针机构包括顶针、顶针气缸Ⅰ、顶针气缸Ⅱ、气缸连接组件、电动推杆Ⅰ、Z型连接件Ⅰ、活塞杆Ⅰ、活塞杆Ⅱ，顶针连接件

气缸连接组件通过螺栓连接在固定板的侧面，

所述顶针气缸Ⅰ通过螺栓固定连接在气缸连接组件上，

顶针气缸Ⅱ在顶针气缸Ⅰ的下方相互平行，且与顶针气缸Ⅰ的活塞杆Ⅰ固定连接，顶针气缸Ⅱ与气缸连接组件之间滑动配合，滑动方向为顶针气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ的轴线方向，

顶针通过铆钉或者焊接在与所述顶针气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ相连接的顶针连接件的端部，顶针连接件由与活塞杆Ⅱ固定连接竖杆向活塞杆Ⅱ缩进方向弯折90度形成，

Z型连接件Ⅰ通过螺栓连接在气缸连接组件上，

电动推杆Ⅰ通过螺栓连接在Z型连接件Ⅰ上。

8.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，包括上料机械手、下料机械手的上下料双机械手机构还包括上料气缸、下料气缸、机械手连接组件、电动推杆Ⅱ、挡料块、Z型连接件Ⅱ，

所述机械手连接组件通过螺栓连接在载齿板的下端面上，

下料气缸和上料气缸平行对齐连接在机械手连接组件上，分别用于控制下料机械手和上料机械手的张合，

下料机械手和上料机械手则分别连接在下料气缸和上料气缸上，

所述Z型连接件Ⅱ通过铆钉或者焊接在下料气缸上，

所述电动推杆Ⅱ通过螺栓连接在Z型连接件Ⅱ上，

所述挡料块通过焊接或者铆钉连接在下料机械手的前端。

9.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置，其特征在于，芯棒穿料式下料机构包括芯棒连接板、芯棒固定组件、锥齿、芯棒，

芯棒连接板通过螺栓垂直悬挂连接在工作平台的侧面，

芯棒固定组件通过螺栓连接在芯棒连接板上，

芯棒放置在芯棒固定组件上，可从上往下平行摆放三根。

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