CN112404468A - 一种数控车床机器人抓取定位机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，尤其为一种数控车床机器人抓取定位机构，包括壳体、机器人底座、机械臂、抓取装置和控制器，所述壳体内腔顶部的前后两侧均栓接有竖板，所述竖板的表面贯穿设置有轴承，所述壳体的内部设置有转动杆，且转动杆与轴承的内圈栓接；本发明能够在加工件的底部为其提供支撑和定位，使加工件不易掉落，且能够在加工件竖直掉落的过程中对其进行接料，并使加工件不易受损，解决了目前由于数控车床机器人在对加工件进行运输的过程中，加工件的底部往往缺少支撑，一旦加工件与机器人的机械爪发生打滑的现象，容易造成加工件掉落，进而导致加工件受损甚至损坏的问题。

Description

一种数控车床机器人抓取定位机构
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种数控车床机器人抓取定位机构。
背景技术
数控技术主要就是通过利用数字化的信号针对于设备和机械运行加工过程实施有效的控制，这样就有利于机械加工实现自动化，不需要人工进行操作，在当前的时代背景之下，数控技术已经相对较为成熟，同时在机械加工的领域当中数控技术得到了广泛的运用，发挥着重要的作用。通过使用计算机技术可以对于机械加工设定相关程序，这样对于加工工艺、加工流程进行严格控制，促使加工质量和加工效率得到全面提高。数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，同时数控车床机器人则能够对加工件抓取，并在抓取后对加工件进行运输，以便工人对较重的加工件进行搬运。
目前由于数控车床机器人在对加工件进行运输的过程中，加工件的底部往往缺少支撑，一旦加工件与机器人的机械爪发生打滑的现象，容易造成加工件掉落，进而导致加工件受损甚至损坏，为此我们提出一种能够在加工件的底部为其提供支撑和定位，使加工件不易掉落，且能够在加工件竖直掉落的过程中对其进行接料，并使加工件不易受损的抓取定位机构来解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控车床机器人抓取定位机构，其能够在加工件的底部为其提供支撑和定位，使加工件不易掉落，且能够在加工件竖直掉落的过程中对其进行接料，并使加工件不易受损，解决了目前由于加工件在运输过程中，加工件的底部缺少支撑，加工件在打滑后容易掉落，而致加工件受损的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控车床机器人抓取定位机构，包括壳体、机器人底座、机械臂、抓取装置和控制器，所述壳体内腔顶部的前后两侧均栓接有竖板，所述竖板的表面贯穿设置有轴承，所述壳体的内部设置有转动杆，且转动杆与轴承的内圈栓接，所述壳体的内部设置有与转动杆配合使用的驱动机构，所述转动杆的前后两端均贯穿至壳体的外侧并栓接有转动盘，所述转动盘表面栓接有第一液压杆，所述壳体的正面且位于转动盘的下方设置有限位机构，所述第一液压杆的输出轴栓接有连接块，所述连接块远离第一液压杆的一侧焊接有定位杆，所述壳体内腔的下方安装有第二液压杆，所述第二液压杆的输出轴贯穿至壳体的外侧并栓接有接料箱，所述接料箱内腔的下方设置有横板，所述横板的顶部粘接有减震垫，所述横板的底部安装有若干个减震弹簧，且减震弹簧的底端与接料箱的内壁固定安装。
优选的，所述驱动机构包括步进电机、第一锥形齿轮和第二锥形齿轮，所述步进电机与壳体的内壁通过安装板相互固定，所述第二锥形齿轮与步进电机的输出轴相互固定，所述第一锥形齿轮栓接在转动杆的表面，且第一锥形齿轮与第二锥形齿轮相互啮合。
优选的，所述步进电机位于前后两侧竖板之间，所述控制器的输出端与步进电机的输入端单向电连接。
优选的，所述限位机构包括限位杆、固定板和压力传感器，所述限位杆的数量为2个并栓接在转动盘的表面，所述固定板与壳体的表面栓接，所述压力传感器的数量为2个并分别安装在固定板的左右两侧，所述压力传感器的输出端与控制器的输入端单向电连接。
优选的，所述限位杆的材质为塑料，且两个限位杆之间的夹角为90°。
优选的，所述横板的左右两侧均栓接有滑块，所述接料箱内腔的左右两侧均开设有滑槽，且滑块与滑槽的内壁滑动连接。
优选的，所述接料箱内壁的上方粘接有防撞垫，所述定位杆的表面粘接有橡胶套。
优选的，所述机械臂的右侧安装有第一红外传感器，所述抓取装置的表面安装有第二红外传感器。
优选的，所述壳体底部的四角均安装有万向轮，且万向轮与机器人底座的表面滚动连接。
优选的，所述减震垫的面积与横板的面积相同，且减震垫与接料箱的内壁之间存有间隙。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明能够在加工件的底部为其提供支撑和定位，使加工件不易掉落，且能够在加工件竖直掉落的过程中对其进行接料，并使加工件不易受损，解决了目前由于数控车床机器人在对加工件进行运输的过程中，加工件的底部往往缺少支撑，一旦加工件与机器人的机械爪发生打滑的现象，容易造成加工件掉落，进而导致加工件受损甚至损坏的问题。
附图说明
图1为本发明的结构正视图；
图2为本发明图1中A处局部放大图；
图3为本发明图1中B处的局部放大图；
图4为本发明壳体的结构正视剖面图；
图5为本发明壳体的结构右视剖面图；
图6为本发明接料箱的结构正视剖面图；
图7为本发明接料箱的结构立体示意图；
图8为本发明壳体的局部结构俯视图；
图9为本发明的系统原理图。
图中：1、壳体；2、机器人底座；3、机械臂；4、抓取装置；5、竖板；6、轴承；7、控制器；8、转动杆；9、驱动机构；91、第一锥形齿轮；92、步进电机；93、第二锥形齿轮；10、转动盘；11、限位机构；111、限位杆；112、固定板；113、压力传感器；12、第一液压杆；13、连接块；14、定位杆；15、第二液压杆；16、接料箱；17、横板；18、减震垫；19、减震弹簧；20、滑槽；21、滑块；22、防撞垫；23、橡胶套；24、万向轮；25、第一红外传感器；26、第二红外传感器。
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。
请参阅图1-9，一种数控车床机器人抓取定位机构，包括壳体1、机器人底座2、机械臂3、抓取装置4和控制器7，壳体1内腔顶部的前后两侧均栓接有竖板5，竖板5的表面贯穿设置有轴承6，壳体1的内部设置有转动杆8，且转动杆8与轴承6的内圈栓接，壳体1的内部设置有与转动杆8配合使用的驱动机构9，转动杆8的前后两端均贯穿至壳体1的外侧并栓接有转动盘10，转动盘10表面栓接有第一液压杆12，壳体1的正面且位于转动盘10的下方设置有限位机构11，第一液压杆12的输出轴栓接有连接块13，连接块13远离第一液压杆12的一侧焊接有定位杆14，壳体1内腔的下方安装有第二液压杆15，第二液压杆15的输出轴贯穿至壳体1的外侧并栓接有接料箱16，接料箱16内腔的下方设置有横板17，横板17的顶部粘接有减震垫18，横板17的底部安装有若干个减震弹簧19，且减震弹簧19的底端与接料箱16的内壁固定安装，该机构能够在加工件的底部为其提供支撑和定位，使加工件不易掉落，且能够在加工件竖直掉落的过程中对其进行接料，并使加工件不易受损，解决了目前由于数控车床机器人在对加工件进行运输的过程中，加工件的底部往往缺少支撑，一旦加工件与机器人的机械爪发生打滑的现象，容易造成加工件掉落，进而导致加工件受损甚至损坏的问题。
如图5所示，驱动机构9包括步进电机92、第一锥形齿轮91和第二锥形齿轮93，步进电机92与壳体1的内壁通过安装板相互固定，第二锥形齿轮93与步进电机92的输出轴相互固定，第一锥形齿轮91栓接在转动杆8的表面，且第一锥形齿轮91与第二锥形齿轮93相互啮合，通过步进电机92、第一锥形齿轮91和第二锥形齿轮93的设置，它们的配合使用能够为转动杆8和转动盘10的转动提供动力。
如图5和9所示，步进电机92位于前后两侧竖板5之间，控制器7的输出端与步进电机92的输入端单向电连接，通过控制器7与步进电机92之间电连接关系的设计，实现控制器7对步进电机92进行控制的效果。
如图1、3、5和9所示，限位机构11包括限位杆111、固定板112和压力传感器113，限位杆111的数量为2个并栓接在转动盘10的表面，固定板112与壳体1的表面栓接，压力传感器113的数量为2个并分别安装在固定板112的左右两侧，压力传感器113的输出端与控制器7的输入端单向电连接，通过限位杆111、固定板112和压力传感器113的设置，当限位杆111在随转动盘10旋转的过程中与压力传感器113触碰，此时压力传感器113将电信号传输给控制器7，随后控制器7便控制转动盘10关停，实现对转动盘10和第一液压杆12的旋转范围进行限位的效果。
如图1所示，限位杆111的材质为塑料，且两个限位杆111之间的夹角为90°，通过设计限位杆111的材质为塑料，其能够避免限位杆111因材质过硬，而导致限位杆111与压力传感器113相撞时造成其损坏。
如图6所示，横板17的左右两侧均栓接有滑块21，接料箱16内腔的左右两侧均开设有滑槽20，且滑块21与滑槽20的内壁滑动连接，通过滑槽20和滑块21的设置，滑块21能够跟随横板17在滑槽20的内部做上下运动，滑槽20和滑块21的配合使用能够增加横板17的稳定性，并确保横板17仅能够在竖直方向上运动。
如图1、2、6、7和8所示，接料箱16内壁的上方粘接有防撞垫22，定位杆14的表面粘接有橡胶套23，通过防撞垫22和橡胶套23的设置，防撞垫22能够在加工件与接料箱16的内壁相撞时进行保护，而橡胶套23能够增大定位杆14与加工件之间的摩擦力，同时也能够避免定位杆14对加工件的表面造成损伤。
如图1所示，机械臂3的右侧安装有第一红外传感器25，抓取装置4的表面安装有第二红外传感器26，通过第一红外传感器25和第二红外传感器26的设置，它们的配合使用便于工人对加工件的位置进行检测，以便工人对第一液压杆12的倾角以及定位杆14的位置进行调节。
如图1所示，壳体1底部的四角均安装有万向轮24，且万向轮24与机器人底座2的表面滚动连接，通过万向轮24的设置，其能够在壳体1的底部为其提供支撑，并增加壳体1在转动过程中的稳定性。
如图6所示，减震垫18的面积与横板17的面积相同，且减震垫18与接料箱16的内壁之间存有间隙，由于横板17和减震垫18在受到加工件的冲击时会向下运动，通过设计减震垫18与接料箱16的内壁之间存有间隙，其能够避免减震垫18与接料箱16的内壁发生摩擦。
工作原理：在工作时，使用驱动机械臂3和抓取装置4对加工件进行抓取，在对加工件进行运输前，首先开启步进电机92，其带动第一锥形齿轮91、第二锥形齿轮93和转动杆8开始转动，随后转动盘10和第一液压杆12开始做旋转运动，第一液压杆12的倾角开始增大，与此同时开启第一液压杆12使其输出轴伸长，其带动连接块13和定位杆14开始运动，并使定位杆14开始做斜向上的运动，直至其表面的橡胶套23与加工件的底部相互接触，此时定位杆14能够对加工件的底部进行支撑定位，使加工件不易从机械爪的内侧掉落，同时开启第二液压杆15，其输出轴伸长并带动接料箱16开始运动，当接料箱16位于加工件的下方时，停止第二液压杆15，如果加工件发生意外造成其竖直向下掉落，加工件会掉落至接料箱16的内部，随后加工件与减震垫18相互接触，而减震垫18能够对加工件进行减震保护，同时减震垫18和横板17在加工件的冲击力的作用下会向下位移，其使减震弹簧19开始收缩，并在收缩过程中进行吸震，使加工件不易损坏。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种数控车床机器人抓取定位机构，包括壳体(1)、机器人底座(2)、机械臂(3)、抓取装置(4)和控制器(7)，其特征在于：所述壳体(1)内腔顶部的前后两侧均栓接有竖板(5)，所述竖板(5)的表面贯穿设置有轴承(6)，所述壳体(1)的内部设置有转动杆(8)，且转动杆(8)与轴承(6)的内圈栓接，所述壳体(1)的内部设置有与转动杆(8)配合使用的驱动机构(9)，所述转动杆(8)的前后两端均贯穿至壳体(1)的外侧并栓接有转动盘(10)，所述转动盘(10)表面栓接有第一液压杆(12)，所述壳体(1)的正面且位于转动盘(10)的下方设置有限位机构(11)，所述第一液压杆(12)的输出轴栓接有连接块(13)，所述连接块(13)远离第一液压杆(12)的一侧焊接有定位杆(14)，所述壳体(1)内腔的下方安装有第二液压杆(15)，所述第二液压杆(15)的输出轴贯穿至壳体(1)的外侧并栓接有接料箱(16)，所述接料箱(16)内腔的下方设置有横板(17)，所述横板(17)的顶部粘接有减震垫(18)，所述横板(17)的底部安装有若干个减震弹簧(19)，且减震弹簧(19)的底端与接料箱(16)的内壁固定安装。
2.根据权利要求1所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述驱动机构(9)包括步进电机(92)、第一锥形齿轮(91)和第二锥形齿轮(93)，所述步进电机(92)与壳体(1)的内壁通过安装板相互固定，所述第二锥形齿轮(93)与步进电机(92)的输出轴相互固定，所述第一锥形齿轮(91)栓接在转动杆(8)的表面，且第一锥形齿轮(91)与第二锥形齿轮(93)相互啮合。
3.根据权利要求2所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述步进电机(92)位于前后两侧竖板(5)之间，所述控制器(7)的输出端与步进电机(92)的输入端单向电连接。
4.根据权利要求1所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述限位机构(11)包括限位杆(111)、固定板(112)和压力传感器(113)，所述限位杆(111)的数量为2个并栓接在转动盘(10)的表面，所述固定板(112)与壳体(1)的表面栓接，所述压力传感器(113)的数量为2个并分别安装在固定板(112)的左右两侧，所述压力传感器(113)的输出端与控制器(7)的输入端单向电连接。
5.根据权利要求4所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述限位杆(111)的材质为塑料，且两个限位杆(111)之间的夹角为90°。
6.根据权利要求1所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述横板(17)的左右两侧均栓接有滑块(21)，所述接料箱(16)内腔的左右两侧均开设有滑槽(20)，且滑块(21)与滑槽(20)的内壁滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述接料箱(16)内壁的上方粘接有防撞垫(22)，所述定位杆(14)的表面粘接有橡胶套(23)。
8.根据权利要求1所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述机械臂(3)的右侧安装有第一红外传感器(25)，所述抓取装置(4)的表面安装有第二红外传感器(26)。
9.根据权利要求1所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述壳体(1)底部的四角均安装有万向轮(24)，且万向轮(24)与机器人底座(2)的表面滚动连接。
10.根据权利要求1所述的一种数控车床机器人抓取定位机构，其特征在于：所述减震垫(18)的面积与横板(17)的面积相同，且减震垫(18)与接料箱(16)的内壁之间存有间隙。
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