CN113385975A - 一种与数控机床结合的上下料工业机器人及上下料系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种与数控机床结合的上下料工业机器人及上下料系统，数控机床包括控制部、驱动部和机床主体，机床主体包括主轴箱，主轴箱上的卡盘具有辅助夹套，辅助夹套具有用于容纳圆形薄壁工件的圆形开口，以及，辅助夹套具有贯通辅助夹套两端的纵切槽，上下料工业机器人包括多自由度机械臂和工件抓手，多自由度机械臂的末端设有末端关节；工件抓手与末端关节连接，包括间隔设置的第一子抓手和第二子抓手，第一子抓手和第二子抓手各自具有与纵切槽配合的限位杆和限位件，以便于实现对待加工的圆形薄壁工件(或加工后的圆形薄壁工件)的精准抓取，从而实现数控机床的自动上下料。

Description

一种与数控机床结合的上下料工业机器人及上下料系统

技术领域

本申请涉及数控机床领域，具体而言，涉及一种与数控机床结合的上下料工业机器人及上下料系统。

背景技术

数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)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。

目前的数控机床可以加工复杂结构的工件，但对于薄壁工件(例如薄壁齿轮)的加工，为了保证加工精度，程序设置会很繁琐，主要原因是：目前没有较好的方式固定待加工的工件，如果粗暴地夹持薄壁工件的外缘实现对其的固定，则容易影响加工成品(薄壁工件)的精度。不仅如此，针对薄壁工件的上下料，目前也难以利用常规的机械臂实现自动上下料，从而需要人为操作，不利于提升工作效率，而且利用人手将工件放到工作区作业还会存在安全隐患。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种与数控机床结合的上下料工业机器人及上下料系统，以实现针对薄壁工件的自动上下料，减少人工操作，不仅有利于提升工作效率，还能够有效消除安全隐患。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请实施例提供一种与数控机床结合的上下料工业机器人，数控机床包括控制部、驱动部和机床主体，所述机床主体包括主轴箱，所述主轴箱上的卡盘具有辅助夹套，所述辅助夹套具有用于容纳圆形薄壁工件的圆形开口，以及，所述辅助夹套具有贯通所述辅助夹套两端的纵切槽，所述上下料工业机器人分别与所述控制部和所述驱动部连接，包括多自由度机械臂和工件抓手，所述多自由度机械臂的末端设有末端关节；所述工件抓手与所述末端关节连接，包括间隔设置的第一子抓手和第二子抓手，所述工件抓手在所述末端关节的运作下可旋转预设角度，使得所述第一子抓手运行至所述第二子抓手的位置；所述第一子抓手包括第一中轴和第一限位杆，所述第一中轴与所述第一限位杆平行设置，所述第一限位杆的末端设有垂直于所述第一限位杆的第一限位件，所述第一限位件可沿朝向所述第一中轴的方向作往复运动，其中，所述第一中轴与待加工的圆形薄壁工件的第一内孔尺寸一致，所述第一限位件的尺寸不超过所述纵切槽的尺寸；所述第二子抓手包括第二中轴和第二限位杆，所述第二中轴与所述第二限位杆平行设置，所述第二限位杆的末端设有垂直于所述第二限位杆的第二限位件，所述第二限位件可沿朝向所述第二中轴的方向作往复运动，其中，所述第二中轴与加工后的圆形薄壁工件的第二内孔尺寸一致，所述第一限位件的尺寸不超过所述纵切槽的尺寸，所述第二内孔尺寸大于所述第一内孔尺寸。

在本申请实施例中，数控机床包括控制部、驱动部和机床主体，机床主体包括主轴箱，主轴箱上的卡盘具有辅助夹套，辅助夹套具有用于容纳圆形薄壁工件的圆形开口，辅助夹套具有贯通辅助夹套两端的纵切槽，上下料工业机器人分别与控制部和驱动部连接。这样可以使得上下料工业机器人与数控机床统一控制，便于实现，且有利于保证控制精度(动作精度、时间精度等)。上下料工业机器人的多自由度机械臂的末端设有末端关节，而上下料工业机器人的工件抓手可以与末端关节连接，其包括间隔设置的第一子抓手和第二子抓手(工件抓手在末端关节的运作下可旋转预设角度，使得第一子抓手运行至第二子抓手的位置)。这样可以一次实现数控机床的取料(取出加工后的圆形薄壁工件)和装料(装填待加工的圆形薄壁工件)，减少中间流程，提升薄壁工件的整体加工效率。而第一子抓手包括第一中轴和第一限位杆，第一中轴与第一限位杆平行设置，第一限位杆的末端设有垂直于第一限位杆的第一限位件，第一限位件可沿朝向第一中轴的方向作往复运动，其中，第一中轴与待加工的圆形薄壁工件的第一内孔尺寸一致，第一限位件的尺寸不超过纵切槽的尺寸；第二子抓手包括第二中轴和第二限位杆，第二中轴与第二限位杆平行设置，第二限位杆的末端设有垂直于第二限位杆的第二限位件，第二限位件可沿朝向第二中轴的方向作往复运动，其中，第二中轴与加工后的圆形薄壁工件的第二内孔尺寸一致，第一限位件的尺寸不超过纵切槽的尺寸，第二内孔尺寸大于第一内孔尺寸。首先，从批量处理的角度考虑，由于薄壁工件的加工，一般工序是利用铣刀在工件圆心处加工通孔，而后利用内孔车刀加工沉孔，从而得到薄壁工件。因此，本方案为提升效率简化流程，将一次性的完整加工流程中涉及的换刀操作省去，能够节约较多加工时间。而利用第一中轴(或第二中轴)插入待加工的圆形薄壁工件的第一内孔(或加工后的圆形薄壁工件的第二内孔)，能够稳定地实现对待加工的圆形薄壁工件(或加工后的圆形薄壁工件)的抓取。第一限位件(或第二限位件)，不仅可以保证对圆形薄壁工件抓取的稳定性，还由于其不大于纵切槽的宽度，可以从纵切槽探入，从而精准地将待加工的圆形薄壁工件送入辅助夹套内(或将加工后的圆形薄壁工件从辅助夹套中带出)，由此实现数控机床在加工圆形薄壁工件过程中的自动上下料的问题，避免人工操作，大大提升加工效率，且能够有效规避人工操作的安全隐患。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述辅助夹套呈圆筒状，包括相对的第一端和第二端，所述第一端同轴开设有第一圆形开口，所述第二端同轴开设有第二圆形开口，所述第一圆形开口的尺寸大于所述第二圆形开口的尺寸，所述纵切槽的深度方向沿所述辅助夹套的径向延伸，所述辅助夹套环设有凸轨，所述卡盘的钳口设有对应的限位槽，以通过所述凸轨嵌入所述限位槽对所述辅助夹套进行限位，对应的，所述待加工的圆形薄壁工件的外径与所述第一圆形开口的尺寸一致；相应的，所述第一中轴的中心与所述第一限位杆的中心之间的距离不小于所述辅助夹套的端面半径，所述第二中轴的中心与所述第二限位杆的中心之间的距离不小于所述辅助夹套的端面半径。

在该实现方式中，辅助夹套呈圆筒状，包括相对的第一端和第二端，第一端同轴开设有第一圆形开口，第二端同轴开设有第二圆形开口，第一圆形开口的尺寸大于第二圆形开口的尺寸，纵切槽的深度方向沿辅助夹套的径向延伸，辅助夹套环设有凸轨，卡盘的钳口设有对应的限位槽，以通过凸轨嵌入限位槽对辅助夹套进行限位。这样的辅助夹套能够有效地实现其对圆形薄壁工件的夹持作用，并且，在对数控机床的取料(将加工后的圆形薄壁工件从辅助夹套中取出)和装料(将待加工的圆形薄壁工件放入辅助夹套中)过程中，也由于凸轨和限位槽相互配合保持辅助夹套的位置固定，从而保证较高的加工效率。待加工的圆形薄壁工件的外径与第一圆形开口的尺寸一致，这样可以通过辅助夹套的微小形变即可完成对其中的圆形薄壁工件的稳定夹持。第一中轴的中心与第一限位杆的中心之间的距离不小于辅助夹套的端面半径，第二中轴的中心与第二限位杆的中心之间的距离不小于辅助夹套的端面半径。这样可以保证第一中轴的中心与第一限位杆的中心之间的距离(或第二中轴的中心与第二限位杆的中心之间的距离)能够容纳辅助夹套的一半，避免抓手与夹套不匹配而导致无法将待加工的圆形薄壁工件送入辅助夹套(或无法从辅助夹套中抓取加工后的圆形薄壁工件)的情况。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一中轴套设有第一推进机构，所述第二中轴套设有第二推进机构，所述第一推进机构包括第一抵持件和第一驱动杆，所述第一抵持件套设于所述第一中轴上，所述第一驱动杆与所述第一抵持件连接，所述第一抵持件在所述第一驱动杆的带动下可沿所述第一中轴作往复运动，其中，所述第一抵持件的尺寸大于待加工的圆形薄壁工件的所述第一内孔尺寸；所述第二推进机构包括第二抵持件和第二驱动杆，所述第二抵持件套设于所述第二中轴上，所述第二驱动杆与所述第二抵持件连接，所述第二抵持件在所述第二驱动杆的带动下可沿所述第二中轴作往复运动，其中，所述第二抵持件的尺寸大于加工后的圆形薄壁工件的所述第二内孔尺寸。

在该实现方式中，第一中轴套设有第一推进机构，第二中轴套设有第二推进机构，第一推进机构包括第一抵持件和第一驱动杆，第一抵持件套设于第一中轴上，第一驱动杆与第一抵持件连接，第一抵持件在第一驱动杆的带动下可沿第一中轴作往复运动，其中，第一抵持件的尺寸大于待加工的圆形薄壁工件的第一内孔尺寸；第二推进机构包括第二抵持件和第二驱动杆，第二抵持件套设于第二中轴上，第二驱动杆与第二抵持件连接，第二抵持件在第二驱动杆的带动下可沿第二中轴作往复运动，其中，第二抵持件的尺寸大于加工后的圆形薄壁工件的第二内孔尺寸。这样的方式可以通过第一抵持件(或第二抵持件)沿第一中轴(或第二中轴)的往复运动，对其上抓取的待加工的圆形薄壁工件(或加工后的圆形薄壁工件)进行推动，将其从第一中轴(或第二中轴)上推出，简单有效地实现数控机床的装料(或下料区的下料)。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述上下料工业机器人还包括旋转底座，所述多自由度机械臂设置在所述旋转底座上，可随所述旋转底座的旋转而旋转。

在该实现方式中，上下料工业机器人还包括旋转底座，多自由度机械臂设置在旋转底座上，可随旋转底座的旋转而旋转。这样可以将旋转底座固定设置，通过旋转底座的旋转实现较大范围的操作，且无需改变上下料工业机器人的空间位置坐标，减少计算量的同时，避免由此导致的精度误差，有利于保证上下料工业机器人的操作精度。

第二方面，本申请实施例提供一种数控机床自动上下料系统，包括数控机床、上料区、下料区和第一方面或第一方面可能的实现方式中任一项所述的与数控机床结合的上下料工业机器人，所述数控机床位于第一位置，所述上料区位于第二位置，所述下料区位于第三位置，所述上下料工业机器人位于第四位置，其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置均处于所述第四位置的所述上下料工业机器人的操作范围内，所述第二位置与所述第三位置可重合；所述上下料工业机器人与所述数控机床连接，用于在所述数控机床的控制下，从所述上料区取待加工的圆形薄壁工件，运送至所述数控机床以对所述待加工的圆形薄壁工件进行加工，并在加工完成后，从所述数控机床内取出加工后的圆形薄壁工件，并运送至所述下料区进行下料，而后运行至所述上料区，进行下一处理周期的循环，其中，一个处理周期表示从所述上料区上料到在所述下料区进行下料后再运行至所述上料区的过程。

在本申请实施例中，通过上下料工业机器人与数控机床连接，在数控机床的控制下，从上料区取待加工的圆形薄壁工件，运送至数控机床以对待加工的圆形薄壁工件进行加工，并在加工完成后，从数控机床内取出加工后的圆形薄壁工件，并运送至下料区进行下料，而后运行至上料区，进行下一处理周期的循环。由此可以实现数控机床在圆形薄壁工件的加工过程中的自动上下料，无需人工操作，提升数控机床对圆形薄壁工件的加工效率，消除人工操作过程中潜在的安全隐患。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述上下料工业机器人为第一方面的第二种可能的实现方式中所述的与数控机床结合的上下料工业机器人，所述上料区的待加工的圆形薄壁工件呈预设摆放姿态，所述上下料工业机器人在所述上料区的上料过程为：所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手运行至所述第一中轴与所述第一内孔对齐，其中，所述第一子抓手的所述第一限位件位于远离所述第一中轴的第一开放位置，所述第一抵持件位于所述第一中轴的第一基准位置；所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手直线前行，运行至所述第一中轴插入所述第一内孔后继续运行，直至待加工的圆形薄壁工件与所述第一抵持件接触则停止前进，所述第一限位件向所述第一中轴运行至第一锁闭位置，以使所述第一子抓手完成对待加工的圆形薄壁工件的抓取，而后，所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手运行至等待区。

在该实现方式中，上料区的待加工的圆形薄壁工件呈预设摆放姿态(可以为平放于弧形槽内，第一内孔朝向预设的方向)，而多自由度机械臂运行以使第一子抓手运行至第一中轴与第一内孔对齐，其中，第一子抓手的第一限位件位于远离第一中轴的第一开放位置，第一抵持件位于第一中轴的第一基准位置。多自由度机械臂运行以使第一子抓手直线前行，运行至第一中轴插入第一内孔后继续运行，直至待加工的圆形薄壁工件与第一抵持件接触则停止前进，第一限位件向第一中轴运行至第一锁闭位置，以使第一子抓手完成对待加工的圆形薄壁工件的抓取，而后，多自由度机械臂运行以使第一子抓手运行至等待区。这样的方式可以实现待加工的圆形薄壁工件的精准抓取，且抓取完全自动化，不需人为操作。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述上下料工业机器人对所述数控机床的取料过程为：所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手运行至所述第二中轴与所述辅助夹套内的加工后的圆形薄壁工件的所述第二内孔对齐，其中，所述第二子抓手的所述第二限位件位于远离所述第二中轴的第二开放位置，所述第二抵持件位于所述第二中轴的第二基准位置，且所述第二限位件与所述纵切槽对应；所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手直线前行，运行至所述第二中轴插入所述第二内孔后继续运行，直至加工后的圆形薄壁工件与所述第二抵持件接触则停止前进，所述第二限位件向所述第二中轴运行至第二锁闭位置，以使所述第二限位件从所述纵切槽探入后完成所述第二子抓手对加工后的圆形薄壁工件的抓取，而后，所述卡盘放松对所述辅助夹套的卡持，所述多自由度机械臂运行以使抓取加工后的圆形薄壁工件的所述第二子抓手退行至安全区，并在所述末端关节的运作下旋转所述预设角度，以使所述第一子抓手运行至所述第二子抓手的位置。

在该实现方式中，利用这样的方式可以实现对加工后的圆形薄壁工件的抓取，并且无需取出辅助夹套，从而保证取料过程的精简性和准确性，提升取料效率。而在第二子抓手退行至安全区(用于转换第一子抓手和第二子抓手，防止转换过程中可能发生的碰撞)，并在末端关节的运作下旋转预设角度，以使第一子抓手运行至第二子抓手的位置。由此可以转换子抓手实现取料后的装料过程，节约取料装料的过程，有利于提高加工效率。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述上下料工业机器人对所述数控机床的装料过程为：所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手运行至所述第一中轴与所述辅助夹套的中心对齐，其中，所述第一子抓手的所述第一限位件与所述纵切槽对应；所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手直线前行，运行至所述第一中轴上的待加工的圆形薄壁工件嵌入所述辅助夹套后，所述第一限位件远离所述第一中轴运行至第一开放位置，所述第一抵持件沿所述第一中轴从所述第一基准位置向外推行，以将待加工的圆形薄壁工件推进所述辅助夹套的第一圆形开口内，直至待加工的圆形薄壁工件与所述第一圆形开口的底部接触则停止推进，所述卡盘加紧对所述辅助夹套的卡持，而后，所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手退行至安全区，并在所述末端关节的运作下反向旋转所述预设角度，以使所述第二子抓手运行至所述第一子抓手的位置，而后所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手运行至所述下料区。

在该实现方式中，这样可以实现取料后的装料过程，且装料过程中可以保证精准性。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述下料区设有下料槽，所述上下料工业机器人在所述下料区的下料过程为：所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手运行至所述下料区的下料槽，所述第二限位件远离所述第二中轴运行至所述第二开放位置，所述第二抵持件沿所述第二中轴从所述第二基准位置向外推行至第二极限位置，以将加工后的圆形薄壁工件推进所述下料槽内，而后，所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手运行至所述上料区，并在所述末端关节的运作下旋转所述预设角度，以使所述第一子抓手运行至所述第二子抓手的位置。

在该实现方式中，这样可以实现装料后到下料区的下料过程，并且可以将加工后的圆形薄壁工件放入下料区的下料槽内，有利于实现对加工后的圆形薄壁工件的收集或者后续的处理(例如工件的质量检测等)。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种数控机床自动上下料系统的示意图。

图2为本申请实施例提供的一种未安装辅助夹套的卡盘的主视图。

图3为本申请实施例提供的一种未安装辅助夹套的卡盘的侧视图。

图4为辅助夹套的侧面角度的示意图。

图5为辅助夹套的仰视角度的示意图。

图6为辅助夹套的俯视角度的示意图。

图7为卡盘安装辅助夹套后夹持圆形薄壁工件的示意图。

图8为本申请实施例提供的一种上下料工业机器人的示意图。

图9为上下料工业机器人在上料区的上料的示意图。

图10为上下料工业机器人对数控机床的取料的示意图。

图11为上下料工业机器人对数控机床的装料的示意图。

图12为上下料工业机器人在下料区的下料的示意图。

图标：100-数控机床自动上下料系统；110-数控机床；111-卡盘；1111-盘状底板；1112-连接机构；1113-钳口；1114-直线导轨；1115-限位槽；112-辅助夹套；1121-第一端；1122-第二端；1123-凸轨；1124-纵切槽；120-上料区；130-下料区；140-上下料工业机器人；141-多自由度机械臂；1411-末端关节；142-工件抓手；143-第一子抓手；1431-第一中轴；1432-第一限位杆；1433-第一限位件；1434-第一抵持件；144-第二子抓手；1441-第二中轴；1442-第二限位杆；1443-第二限位件；1444-第二抵持件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种数控机床自动上下料系统100的示意图。在本实施例中，数控机床自动上下料系统100可以包括：数控机床110、上料区120、下料区130和上下料工业机器人140。

在本实施例中，数控机床110可以位于第一位置，其可以包括加工程序载体、数控装置(控制部可以理解为工程序载体与数控装置)、伺服驱动装置(即驱动部)、机床主体和其他辅助装置(例如液压动力部分、气动部分等)。而机床主机是数控机床的主体，可以包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床110上自动地完成各种切削加工的机械部分。

主轴箱上的卡盘111具有辅助夹套112。为了便于对本方案的理解，此处对卡盘111与辅助夹套112进行介绍。

示例性的，请参阅图2和图3，图2为本申请实施例提供的一种未安装辅助夹套112的卡盘111的主视图；图3为本申请实施例提供的一种未安装辅助夹套112的卡盘111的侧视图。

卡盘111可以包括盘状底板1111和径向同步夹持机构。盘状底板1111上开设有连接机构1112，用于通过连接机构1112与主轴箱连接，以使主轴箱带动盘状底板1111转动。盘状底板1111上还开设有径向延伸的多个直线导轨1114(设置直线导轨1114的一面不面向主轴箱)且任意相邻的两个直线导轨1114之间的夹角相同。径向同步夹持机构可以设置在盘状底板1111上。其中，径向同步夹持机构可以包括驱动件和多个同质的钳口1113。每个钳口1113可以一一对应设置在每个直线导轨1114内，且钳口1113可在直线导轨1114内滑动，而驱动件则可以驱动多个钳口1113沿对应的直线导轨1114同步滑动。另外，每个钳口1113的顶端均开设有相同的限位槽1115。而限位槽1115面向盘状底板1111中心，且限位槽1115设置的高度、深度、宽度等参数均一致。

示例性的，请参阅图4～图6，图4为辅助夹套112的侧面角度的示意图；图5为辅助夹套112的仰视角度的示意图；图6为辅助夹套112的俯视角度的示意图。

辅助夹套112呈圆筒状，可以包括相对的第一端1121和第二端1122。第一端1121同轴开设有第一直径的圆形开口(即第一圆形开口)，第二端1122同轴开设有第二直径的圆形开口(即第二圆形开口)，第一直径大于第二直径，而待加工的圆形薄壁工件的外径与第一直径一致。

以及，辅助夹套112环设有凸轨1123(可以理解为凸轨1123环绕辅助夹套112外表面一周，且凸轨1123与辅助夹套112一体化设置)，此处，凸轨1123与限位槽1115形状大小相互匹配。

辅助夹套112还开设有径向延伸的纵切槽1124，即纵切槽1124会穿过辅助夹套112的轴心(辅助夹套112具有贯通辅助夹套112两端的纵切槽1124)，其中，在仰视角度(从第二端1122向第一端1121观察辅助夹套112的视角)下，纵切槽1124的端点位于辅助夹套112的端面内，纵切槽1124穿过辅助夹套112的端面圆心(即辅助夹套112的端面的圆心，端面为辅助夹套112的外径所包含的范围)后破开辅助夹套112的端面边缘(即，纵切槽1124属于凹槽式的切槽，并非通孔式的切槽)。

利用卡盘111的此种结构，辅助夹套112的第二端1122可以面向盘状底板1111设置，通过驱动件驱动多个钳口1113沿各自对应的直线导轨1114同步滑动，以使每个钳口1113运动至辅助夹套112的凸轨1123嵌入每个钳口1113的限位槽1115内，而待加工的圆形薄壁工件则可以通过第一端1121的圆形开口嵌设于辅助夹套112内，在驱动件的驱动下，每个钳口1113可以向盘状底板1111的中心方向推进(或者提供推力)，从而对辅助夹套112产生挤压，使得辅助夹套112产生微弱形变(纵切槽1124变窄)，从而压缩第一端1121的圆形开口的面积，从而使得第一端1121的圆形开口的内壁抵持住其内设置的待加工的圆形薄壁工件(或加工后的圆形薄壁工件)，从而实现对圆形薄壁工件的固定。而辅助夹的凸轨1123嵌入每个钳口1113的限位槽1115内，可以使得钳口1113对辅助夹套112起到固定和限位的作用，能够使得钳口1113与辅助夹套112之间更加稳定牢固。而第一直径大于第二直径(第一圆形开口的尺寸大于第二圆形开口的尺寸)，待加工的圆形薄壁工件的直径与第一直径一致，从而辅助夹套112的第二端1122会对嵌入第一端1121的圆形开口的待加工的圆形薄壁工件起到抵持作用，从而进一步增强辅助夹套112对待加工的圆形薄壁工件的固定作用，这样不仅有利于保证加工精度，还能够避免因固定不稳造成的安全隐患。

需要说明的是，本实施例中的卡盘111，也可以是利用现有的液压自定心卡盘111，对其钳口1113进行改造或替换，得到合适的钳口1113(例如高度的改变、限位槽1115的开设等)，此处不作限定。

请再次参阅图5，在本实施例中，仰视角度下，纵切槽1124的端点位于辅助夹套112的端面内，且与端面圆心相距1/4端面直径。这样能够很好地考虑到辅助夹套112在受力产生微弱形变时的应力分担，防止对辅助夹套112产生永久性损害，从而提升辅助夹套112的使用寿命，有利于保证对圆形薄壁工件的加工效果和加工精度。

在本实施例中，纵切槽1124的宽度为第一直径的1％～5％。例如，第一直径为100mm，纵切槽1124的宽度可以为5mm，3mm等，当然，也可以根据实际需要选择上述范围之外的参数，例如7mm，8mm等，但不宜过高。这样能够很好地考虑到辅助夹套112的整体质量，能够很好地将辅助夹套112的微弱形变需要平衡的应力分散到未开槽的部分，且能够应对一些因加工精度误差带来的问题(例如待加工的圆形薄壁工件由于误差导致其外径稍大或稍小)，从而提升辅助夹套112的适用性。

在本实施例中，端点处开设有以端点为焦点的椭圆形通孔，其中，椭圆形通孔的另一焦点位于与纵切槽1124相反的一侧(即纵切槽1124的反向延长线上)。这样能够将端点处的应力很好地分散到椭圆边沿上，从而能够提升辅助夹套112可无损支撑的形变量，提升辅助夹套112的质量。

示例性的，椭圆不需要太大，例如，第一直径为100mm，第二直径为40mm，那么椭圆的长轴可以为10mm，短轴可以为6mm；又如，第一直径为100mm，第二直径为60mm，椭圆的长轴可以为10mm，短轴可以为6mm，那么，此时端点位置位于第二圆形开口的范围内，而椭圆的一部分位于第二圆形开口的范围外，与第二圆形开口相接。这两种情况均为可行的，且有利于将形变带来的应力很好地分散到椭圆边沿上，防止对辅助夹套112的损害。

在本实施例中，第一直径为端面直径的85％～90％。这样可以很好地考虑到辅助夹套112的厚度(厚度越大能够无损害承受的压力越大，使用寿命会长一些)和对其施加压力而致其形变的压力大小(即驱动钳口1113的动力大小)二者之间的平衡。

请再次参阅图4，在本实施例中，第一圆形开口的深度为辅助夹套112整体高度的80％～90％，第二端1122开设的第二圆形开口与第一圆形开口相接。

通过将第一圆形开口的深度设定为辅助夹套112整体高度的80％～90％，剩余的作为第二圆形开口的深度(第二圆形开口与第一圆形开口相接)，能够很好地考虑到第二圆形开口需要对嵌设在第一圆形开口内的待加工的圆形薄壁工件的抵持作用，保证辅助夹套112的质量。

卡盘111安装辅助夹套112后夹持圆形薄壁工件的情况如图7所示。

请再次参阅图1，在本实施例中，上料区120可以位于第二位置，下料区130可以位于第三位置。

示例性的，上料区120可以设有装待加工的圆形薄壁工件的弧形槽，待加工的圆形薄壁工件可以平放于弧形槽内，从而呈预设摆放姿态(第一内孔朝向预设的方向)。

示例性的，下料区130也可以设有装加工后的圆形薄壁工件的下料槽(同样可以为弧形槽)，以便加工后的圆形薄壁工件可以平放于弧形槽内。

在本实施例中，上下料工业机器人140可以位于第四位置，而第一位置、第二位置和第三位置均处于第四位置的上下料工业机器人140的操作范围内，且第二位置与第三位置可重合。例如，第二位置和第三位置为同一位置，弧形槽的弧度是相对固定的，而待加工的圆形薄壁工件与加工后的圆形薄壁工件，其外径是一致的，均可适用于同一弧形槽。因此，上下料工业机器人140可以从弧形槽内上料一个待加工的圆形薄壁工件后，将加工后的圆形薄壁工件放入弧形槽的该位置，此处不作限定，以实际需要为准。

示例性的，上下料工业机器人140可以与数控机床连接，用于在数控机床的控制下，从上料区120取待加工的圆形薄壁工件，运送至数控机床以对待加工的圆形薄壁工件进行加工，并在加工完成后，从数控机床内取出加工后的圆形薄壁工件，并运送至下料区130进行下料。而后运行至上料区120，进行下一处理周期的循环，其中，一个处理周期表示从上料区120上料到在下料区130进行下料后再运行至上料区120的过程。由此可以实现数控机床在圆形薄壁工件的加工过程中的自动上下料，无需人工操作，提升数控机床对圆形薄壁工件的加工效率，消除人工操作过程中潜在的安全隐患。

为了便于对本方案的理解，以下将对本申请实施例提供的上下料工业机器人140进行介绍。

请参阅图8，图8为本申请实施例提供的一种上下料工业机器人140的示意图。

在本实施例中，上下料工业机器人140可以分别与控制部和驱动部连接，可以包括多自由度机械臂141和工件抓手142。

示例性的，多自由度机械臂141可以为六自由度机械臂，当然，也可以其他自由度的机械臂，以实际需要为准。由于本申请实施例提供的上下料工业机器人140，其改进部分不涉及对机械臂的核心改造，因此，此处不再赘述。另外，在多自由度机械臂141的末端可以设有末端关节1411。

示例性的，工件抓手142可以与末端关节1411连接，包括间隔设置的第一子抓手143和第二子抓手144。且工件抓手142在末端关节1411的运作下可旋转预设角度，使得第一子抓手143运行至第二子抓手144的位置(或者，使第二子抓手144运行至第一子抓手143的位置)。例如，第一子抓手143和第二子抓手144可相对设置，工件抓手142在末端关节1411的运作下可旋转180°，则可以使第一子抓手143和第二子抓手144调换位置；或者，第一子抓手143和第二子抓手144间隔90°(或120°)设置，工件抓手142在末端关节1411的运作下可旋转(或反向旋转)相应的角度(例如90°或120°)，则可以使第一子抓手143运行至第二子抓手144的位置，或者使第二子抓手144运行至第一子抓手143的位置，此处不作限定。

第一子抓手143可以包括第一中轴1431和第一限位杆1432，第一中轴1431与第一限位杆1432平行设置，第一限位杆1432的末端设有垂直于第一限位杆1432的第一限位件1433，第一限位件1433可沿朝向第一中轴1431的方向作往复运动，其中，第一中轴1431与待加工的圆形薄壁工件的第一内孔尺寸一致，第一限位件1433的尺寸不超过纵切槽1124的尺寸。

第二子抓手144可以包括第二中轴1441和第二限位杆1442，第二中轴1441与第二限位杆1442平行设置，第二限位杆1442的末端设有垂直于第二限位杆1442的第二限位件1443，第二限位件1443可沿朝向第二中轴1441的方向作往复运动，其中，第二中轴1441与加工后的圆形薄壁工件的第二内孔尺寸一致，第一限位件1433的尺寸不超过纵切槽1124的尺寸，第二内孔尺寸大于第一内孔尺寸。

因此，数控机床包括控制部、驱动部和机床主体，机床主体包括主轴箱，主轴箱上的卡盘111具有辅助夹套112，辅助夹套112具有用于容纳圆形薄壁工件的圆形开口，辅助夹套112具有贯通辅助夹套112两端的纵切槽1124，上下料工业机器人140分别与控制部和驱动部连接。这样可以使得上下料工业机器人140与数控机床统一控制，便于实现，且有利于保证控制精度(动作精度、时间精度等)。上下料工业机器人140的多自由度机械臂141的末端设有末端关节1411，而上下料工业机器人140的工件抓手142可以与末端关节1411连接，其包括间隔设置的第一子抓手143和第二子抓手144(工件抓手142在末端关节1411的运作下可旋转预设角度，使得第一子抓手143运行至第二子抓手144的位置)。这样可以一次实现数控机床的取料(取出加工后的圆形薄壁工件)和装料(装填待加工的圆形薄壁工件)，减少中间流程，提升薄壁工件的整体加工效率。而第一子抓手143包括第一中轴1431和第一限位杆1432，第一中轴1431与第一限位杆1432平行设置，第一限位杆1432的末端设有垂直于第一限位杆1432的第一限位件1433，第一限位件1433可沿朝向第一中轴1431的方向作往复运动，其中，第一中轴1431与待加工的圆形薄壁工件的第一内孔尺寸一致，第一限位件1433的尺寸不超过纵切槽1124的尺寸；第二子抓手144包括第二中轴1441和第二限位杆1442，第二中轴1441与第二限位杆1442平行设置，第二限位杆1442的末端设有垂直于第二限位杆1442的第二限位件1443，第二限位件1443可沿朝向第二中轴1441的方向作往复运动，其中，第二中轴1441与加工后的圆形薄壁工件的第二内孔尺寸一致，第一限位件1433的尺寸不超过纵切槽1124的尺寸，第二内孔尺寸大于第一内孔尺寸。首先，从批量处理的角度考虑，由于薄壁工件的加工，一般工序是利用铣刀在工件圆心处加工通孔，而后利用内孔车刀加工沉孔，从而得到薄壁工件。因此，本方案为提升效率简化流程，将一次性的完整加工流程中涉及的换刀操作省去，能够节约较多加工时间。而利用第一中轴1431(或第二中轴1441)插入待加工的圆形薄壁工件的第一内孔(或加工后的圆形薄壁工件的第二内孔)，能够稳定地实现对待加工的圆形薄壁工件(或加工后的圆形薄壁工件)的抓取。第一限位件1433(或第二限位件1443)，不仅可以保证对圆形薄壁工件抓取的稳定性，还由于其不大于纵切槽1124的宽度，可以从纵切槽1124探入，从而精准地将待加工的圆形薄壁工件送入辅助夹套112内(或将加工后的圆形薄壁工件从辅助夹套112中带出)，由此实现数控机床在加工圆形薄壁工件过程中的自动上下料的问题，避免人工操作，大大提升加工效率，且能够有效规避人工操作的安全隐患。

在本实施例中，第一中轴1431的中心与第一限位杆1432的中心之间的距离不小于辅助夹套112的端面半径，第二中轴1441的中心与第二限位杆1442的中心之间的距离不小于辅助夹套112的端面半径。

辅助夹套112呈圆筒状，包括相对的第一端1121和第二端1122，第一端1121同轴开设有第一圆形开口，第二端1122同轴开设有第二圆形开口，第一圆形开口的尺寸大于第二圆形开口的尺寸，纵切槽1124的深度方向沿辅助夹套112的径向延伸，辅助夹套112环设有凸轨1123，卡盘111的钳口1113设有对应的限位槽1115，以通过凸轨1123嵌入限位槽1115对辅助夹套112进行限位。这样的辅助夹套112能够有效地实现其对圆形薄壁工件的夹持作用，并且，在对数控机床的取料(将加工后的圆形薄壁工件从辅助夹套112中取出)和装料(将待加工的圆形薄壁工件放入辅助夹套112中)过程中，也由于凸轨1123和限位槽1115相互配合保持辅助夹套112的位置固定，从而保证较高的加工效率。待加工的圆形薄壁工件的外径与第一圆形开口的尺寸一致，这样可以通过辅助夹套112的微小形变即可完成对其中的圆形薄壁工件的稳定夹持。

第一中轴1431的中心与第一限位杆1432的中心之间的距离不小于辅助夹套112的端面半径，第二中轴1441的中心与第二限位杆1442的中心之间的距离不小于辅助夹套112的端面半径。这样可以保证第一中轴1431的中心与第一限位杆1432的中心之间的距离(或第二中轴1441的中心与第二限位杆1442的中心之间的距离)能够容纳辅助夹套112的一半，避免抓手与夹套不匹配而导致无法将待加工的圆形薄壁工件送入辅助夹套112(或无法从辅助夹套112中抓取加工后的圆形薄壁工件)的情况。

在本实施例中，第一中轴1431套设有第一推进机构，第二中轴1441套设有第二推进机构。

示例性的，第一推进机构可以包括第一抵持件1434和第一驱动杆，第一抵持件1434套设于第一中轴1431上，第一驱动杆与第一抵持件1434连接，第一抵持件1434在第一驱动杆的带动下可沿第一中轴1431作往复运动，其中，第一抵持件1434的尺寸大于待加工的圆形薄壁工件的第一内孔尺寸。

示例性的，第二推进机构包括第二抵持件1444和第二驱动杆，第二抵持件1444套设于第二中轴1441上，第二驱动杆与第二抵持件1444连接，第二抵持件1444在第二驱动杆的带动下可沿第二中轴1441作往复运动，其中，第二抵持件1444的尺寸大于加工后的圆形薄壁工件的第二内孔尺寸。

这样的方式可以通过第一抵持件1434(或第二抵持件1444)沿第一中轴1431(或第二中轴1441)的往复运动，对其上抓取的待加工的圆形薄壁工件(或加工后的圆形薄壁工件)进行推动，将其从第一中轴1431(或第二中轴1441)上推出，简单有效地实现数控机床的装料(或下料区130的下料)。

在本实施例中，上下料工业机器人140还可以包括旋转底座，多自由度机械臂141设置在旋转底座上，可随旋转底座的旋转而旋转。这样可以将旋转底座固定设置，通过旋转底座的旋转实现较大范围的操作，且无需改变上下料工业机器人140的空间位置坐标，减少计算量的同时，避免由此导致的精度误差，有利于保证上下料工业机器人140的操作精度。

请参阅图9，图9为上下料工业机器人140在上料区120的上料的示意图。

在本实施例中，上下料工业机器人140在上料区120的上料过程可以为：

控制部控制驱动部驱动多自由度机械臂141运行，以使第一子抓手143运行至第一中轴1431与第一内孔对齐，其中，第一子抓手143的第一限位件1433位于远离第一中轴1431的第一开放位置(即，第一限位杆1432与第一中轴1431之间的开口打开)，第一抵持件1434位于第一中轴1431的第一基准位置(例如可以位于第一中轴1431的底部，远离第一中轴1431的末端)。

而后，控制部可以控制驱动部驱动多自由度机械臂141继续运行，以使第一子抓手143直线前行，运行至第一中轴1431插入第一内孔后继续运行，直至待加工的圆形薄壁工件与第一抵持件1434接触则停止前进，第一限位件1433向第一中轴1431运行至第一锁闭位置(可以理解为第一限位杆1432与第一中轴1431之间的开口关闭)，以使第一子抓手143完成对待加工的圆形薄壁工件的抓取，而后，多自由度机械臂141运行以使第一子抓手143运行至等待区(位于数控机床外部的一个区域)。

需要说明的是，此处的待加工的圆形薄壁工件(位于上料区120内)，可以呈预设摆放姿态放置在弧形槽内。而对第一子抓手143的运行位置的精确控制，可以是通过程序精准控制多自由度机械臂141及工件抓手142的运行量实现，也可以结合实时拍摄的图像(或者实时的空间位置信息)进行精准的位姿调整实现精确控制，此处不作限定。

这样的方式可以实现待加工的圆形薄壁工件的精准抓取，且抓取完全自动化，不需人为操作。

请参阅图10，图10为上下料工业机器人140对数控机床的取料的示意图。

在本实施例中，上下料工业机器人140对数控机床的取料过程可以为：

控制部控制驱动部驱动多自由度机械臂141运行，以使第二子抓手144运行至第二中轴1441与辅助夹套112内的加工后的圆形薄壁工件的第二内孔对齐，其中，第二子抓手144的第二限位件1443位于远离第二中轴1441的第二开放位置(即，第二限位杆1442与第二中轴1441之间的开口打开)，第二抵持件1444位于第二中轴1441的第二基准位置(例如可以位于第二中轴1441的底部，远离第二中轴1441的末端)，且第二限位件1443与纵切槽1124对应(可以通过图像识别的方式确定纵切槽1124的具体位置，也可也采用其他方式确定，例如主轴箱上转盘的实时角度信息等确定，此处不作限定)。

而后，控制部可以控制驱动部驱动多自由度机械臂141运行，以使第二子抓手144直线前行，运行至第二中轴1441插入第二内孔后继续运行，直至加工后的圆形薄壁工件与第二抵持件1444接触则停止前进，第二限位件1443向第二中轴1441运行至第二锁闭位置(可以理解为第二限位杆1442与第二中轴1441之间的开口关闭)，以使第二限位件1443从纵切槽1124探入后完成第二子抓手144对加工后的圆形薄壁工件的抓取。之后，控制部可以控制卡盘111放松对辅助夹套112的卡持，多自由度机械臂141运行以使抓取加工后的圆形薄壁工件的第二子抓手144退行至安全区，并在末端关节1411的运作下旋转预设角度(例如180°)，以使第一子抓手143运行至第二子抓手144的位置(180°时，第一子抓手143与第二子抓手144调换位置)。

利用这样的方式可以实现对加工后的圆形薄壁工件的抓取，并且无需取出辅助夹套112，从而保证取料过程的精简性和准确性，提升取料效率。而在第二子抓手144退行至安全区(用于转换第一子抓手143和第二子抓手144，防止转换过程中可能发生的碰撞)，并在末端关节1411的运作下旋转预设角度，以使第一子抓手143运行至第二子抓手144的位置。由此可以转换子抓手实现取料后的装料过程，节约取料装料的过程，有利于提高加工效率。

请参阅图11，图11为上下料工业机器人140对数控机床的装料的示意图。

在本实施例中，上下料工业机器人140对数控机床的装料过程可以为：

控制部控制驱动部驱动多自由度机械臂141运行，以使第一子抓手143运行至第一中轴1431与辅助夹套112的中心对齐，其中，第一子抓手143的第一限位件1433与纵切槽1124对应。

而后，控制部可以控制驱动部驱动多自由度机械臂141运行，以使第一子抓手143直线前行，在运行至第一中轴1431上的待加工的圆形薄壁工件嵌入辅助夹套112后，控制部可以控制第一限位件1433远离第一中轴1431运行至第一开放位置，第一抵持件1434沿第一中轴1431从第一基准位置向外推行，以将待加工的圆形薄壁工件推进辅助夹套112的第一圆形开口内，直至待加工的圆形薄壁工件与第一圆形开口的底部接触则停止推进，控制部可以控制卡盘111加紧对辅助夹套112的卡持。之后，控制部可以控制驱动部驱动多自由度机械臂141运行，以使第一子抓手143退行至安全区，并在末端关节1411的运作下反向旋转预设角度，以使第二子抓手144运行至第一子抓手143的位置，而后多自由度机械臂141运行以使第二子抓手144运行至下料区130。

这样可以实现取料后的装料过程，且装料过程中可以保证精准性。

请参阅图12，图12为上下料工业机器人140在下料区130的下料的示意图。

在本实施例中，上下料工业机器人140在下料区130的下料过程可以为：

控制部控制驱动部驱动多自由度机械臂141运行，以使第二子抓手144运行至下料区130的下料槽，第二限位件1443远离第二中轴1441运行至第二开放位置，第二抵持件1444沿第二中轴1441从第二基准位置向外推行至第二极限位置，以将加工后的圆形薄壁工件推进下料槽内。而后，控制部可以控制驱动部驱动多自由度机械臂141运行，以使第二子抓手144运行至上料区120，并在末端关节1411的运作下旋转预设角度，以使第一子抓手143运行至第二子抓手144的位置。

这样可以实现装料后到下料区130的下料过程，并且可以将加工后的圆形薄壁工件放入下料区130的下料槽内，有利于实现对加工后的圆形薄壁工件的收集或者后续的处理(例如工件的质量检测等)。

由此，上下料工业机器人140经过在上料区120的上料过程、对数控机床的取料过程、对数控机床的装料过程、在下料区130的下料过程，而后以此进行循环，即可实现对数控机床的自动上下料。

综上所述，本申请实施例提供一种与数控机床结合的上下料工业机器人及上下料系统，数控机床110包括控制部、驱动部和机床主体，机床主体包括主轴箱，主轴箱上的卡盘111具有辅助夹套112，辅助夹套112具有用于容纳圆形薄壁工件的圆形开口，辅助夹套112具有贯通辅助夹套112两端的纵切槽1124，上下料工业机器人140分别与控制部和驱动部连接。这样可以使得上下料工业机器人140与数控机床统一控制，便于实现，且有利于保证控制精度(动作精度、时间精度等)。上下料工业机器人140的多自由度机械臂141的末端设有末端关节1411，而上下料工业机器人140的工件抓手142可以与末端关节1411连接，其包括间隔设置的第一子抓手143和第二子抓手144(工件抓手142在末端关节1411的运作下可旋转预设角度，使得第一子抓手143运行至第二子抓手144的位置)。这样可以一次实现数控机床的取料(取出加工后的圆形薄壁工件)和装料(装填待加工的圆形薄壁工件)，减少中间流程，提升薄壁工件的整体加工效率。而第一子抓手143包括第一中轴1431和第一限位杆1432，第一中轴1431与第一限位杆1432平行设置，第一限位杆1432的末端设有垂直于第一限位杆1432的第一限位件1433，第一限位件1433可沿朝向第一中轴1431的方向作往复运动，其中，第一中轴1431与待加工的圆形薄壁工件的第一内孔尺寸一致，第一限位件1433的尺寸不超过纵切槽1124的尺寸；第二子抓手144包括第二中轴1441和第二限位杆1442，第二中轴1441与第二限位杆1442平行设置，第二限位杆1442的末端设有垂直于第二限位杆1442的第二限位件1443，第二限位件1443可沿朝向第二中轴1441的方向作往复运动，其中，第二中轴1441与加工后的圆形薄壁工件的第二内孔尺寸一致，第一限位件1433的尺寸不超过纵切槽1124的尺寸，第二内孔尺寸大于第一内孔尺寸。首先，从批量处理的角度考虑，由于薄壁工件的加工，一般工序是利用铣刀在工件圆心处加工通孔，而后利用内孔车刀加工沉孔，从而得到薄壁工件。因此，本方案为提升效率简化流程，将一次性的完整加工流程中涉及的换刀操作省去，能够节约较多加工时间。而利用第一中轴1431(或第二中轴1441)插入待加工的圆形薄壁工件的第一内孔(或加工后的圆形薄壁工件的第二内孔)，能够稳定地实现对待加工的圆形薄壁工件(或加工后的圆形薄壁工件)的抓取。第一限位件1433(或第二限位件1443)，不仅可以保证对圆形薄壁工件抓取的稳定性，还由于其不大于纵切槽1124的宽度，可以从纵切槽1124探入，从而精准地将待加工的圆形薄壁工件送入辅助夹套112内(或将加工后的圆形薄壁工件从辅助夹套112中带出)，由此实现数控机床在加工圆形薄壁工件过程中的自动上下料的问题，避免人工操作，大大提升加工效率，且能够有效规避人工操作的安全隐患。

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。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种与数控机床结合的上下料工业机器人，其特征在于，数控机床包括控制部、驱动部和机床主体，所述机床主体包括主轴箱，所述主轴箱上的卡盘具有辅助夹套，所述辅助夹套具有用于容纳圆形薄壁工件的圆形开口，以及，所述辅助夹套具有贯通所述辅助夹套两端的纵切槽，所述上下料工业机器人分别与所述控制部和所述驱动部连接，包括多自由度机械臂和工件抓手，

所述多自由度机械臂的末端设有末端关节；

所述工件抓手与所述末端关节连接，包括间隔设置的第一子抓手和第二子抓手，所述工件抓手在所述末端关节的运作下可旋转预设角度，使得所述第一子抓手运行至所述第二子抓手的位置；

所述第一子抓手包括第一中轴和第一限位杆，所述第一中轴与所述第一限位杆平行设置，所述第一限位杆的末端设有垂直于所述第一限位杆的第一限位件，所述第一限位件可沿朝向所述第一中轴的方向作往复运动，其中，所述第一中轴与待加工的圆形薄壁工件的第一内孔尺寸一致，所述第一限位件的尺寸不超过所述纵切槽的尺寸；

所述第二子抓手包括第二中轴和第二限位杆，所述第二中轴与所述第二限位杆平行设置，所述第二限位杆的末端设有垂直于所述第二限位杆的第二限位件，所述第二限位件可沿朝向所述第二中轴的方向作往复运动，其中，所述第二中轴与加工后的圆形薄壁工件的第二内孔尺寸一致，所述第一限位件的尺寸不超过所述纵切槽的尺寸，所述第二内孔尺寸大于所述第一内孔尺寸。

2.根据权利要求1所述的与数控机床结合的上下料工业机器人，其特征在于，所述辅助夹套呈圆筒状，包括相对的第一端和第二端，所述第一端同轴开设有第一圆形开口，所述第二端同轴开设有第二圆形开口，所述第一圆形开口的尺寸大于所述第二圆形开口的尺寸，所述纵切槽的深度方向沿所述辅助夹套的径向延伸，所述辅助夹套环设有凸轨，所述卡盘的钳口设有对应的限位槽，以通过所述凸轨嵌入所述限位槽对所述辅助夹套进行限位，

对应的，所述待加工的圆形薄壁工件的外径与所述第一圆形开口的尺寸一致；

相应的，所述第一中轴的中心与所述第一限位杆的中心之间的距离不小于所述辅助夹套的端面半径，所述第二中轴的中心与所述第二限位杆的中心之间的距离不小于所述辅助夹套的端面半径。

3.根据权利要求2所述的与数控机床结合的上下料工业机器人，其特征在于，所述第一中轴套设有第一推进机构，所述第二中轴套设有第二推进机构，

所述第一推进机构包括第一抵持件和第一驱动杆，所述第一抵持件套设于所述第一中轴上，所述第一驱动杆与所述第一抵持件连接，所述第一抵持件在所述第一驱动杆的带动下可沿所述第一中轴作往复运动，其中，所述第一抵持件的尺寸大于待加工的圆形薄壁工件的所述第一内孔尺寸；

所述第二推进机构包括第二抵持件和第二驱动杆，所述第二抵持件套设于所述第二中轴上，所述第二驱动杆与所述第二抵持件连接，所述第二抵持件在所述第二驱动杆的带动下可沿所述第二中轴作往复运动，其中，所述第二抵持件的尺寸大于加工后的圆形薄壁工件的所述第二内孔尺寸。

4.根据权利要求1所述的与数控机床结合的上下料工业机器人，其特征在于，所述上下料工业机器人还包括旋转底座，

所述多自由度机械臂设置在所述旋转底座上，可随所述旋转底座的旋转而旋转。

5.一种数控机床自动上下料系统，其特征在于，包括数控机床、上料区、下料区和权利要求1至4中任一项所述的与数控机床结合的上下料工业机器人，

所述数控机床位于第一位置，所述上料区位于第二位置，所述下料区位于第三位置，所述上下料工业机器人位于第四位置，其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置均处于所述第四位置的所述上下料工业机器人的操作范围内，所述第二位置与所述第三位置可重合；

所述上下料工业机器人与所述数控机床连接，用于在所述数控机床的控制下，从所述上料区取待加工的圆形薄壁工件，运送至所述数控机床以对所述待加工的圆形薄壁工件进行加工，并在加工完成后，从所述数控机床内取出加工后的圆形薄壁工件，并运送至所述下料区进行下料，而后运行至所述上料区，进行下一处理周期的循环，其中，一个处理周期表示从所述上料区上料到在所述下料区进行下料后再运行至所述上料区的过程。

6.根据权利要求5所述的数控机床自动上下料系统，其特征在于，所述上下料工业机器人为权利要求3所述的与数控机床结合的上下料工业机器人，所述上料区的待加工的圆形薄壁工件呈预设摆放姿态，所述上下料工业机器人在所述上料区的上料过程为：

所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手运行至所述第一中轴与所述第一内孔对齐，其中，所述第一子抓手的所述第一限位件位于远离所述第一中轴的第一开放位置，所述第一抵持件位于所述第一中轴的第一基准位置；

所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手直线前行，运行至所述第一中轴插入所述第一内孔后继续运行，直至待加工的圆形薄壁工件与所述第一抵持件接触则停止前进，所述第一限位件向所述第一中轴运行至第一锁闭位置，以使所述第一子抓手完成对待加工的圆形薄壁工件的抓取，而后，所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手运行至等待区。

7.根据权利要求6所述的数控机床自动上下料系统，其特征在于，所述上下料工业机器人对所述数控机床的取料过程为：

所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手运行至所述第二中轴与所述辅助夹套内的加工后的圆形薄壁工件的所述第二内孔对齐，其中，所述第二子抓手的所述第二限位件位于远离所述第二中轴的第二开放位置，所述第二抵持件位于所述第二中轴的第二基准位置，且所述第二限位件与所述纵切槽对应；

所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手直线前行，运行至所述第二中轴插入所述第二内孔后继续运行，直至加工后的圆形薄壁工件与所述第二抵持件接触则停止前进，所述第二限位件向所述第二中轴运行至第二锁闭位置，以使所述第二限位件从所述纵切槽探入后完成所述第二子抓手对加工后的圆形薄壁工件的抓取，而后，所述卡盘放松对所述辅助夹套的卡持，所述多自由度机械臂运行以使抓取加工后的圆形薄壁工件的所述第二子抓手退行至安全区，并在所述末端关节的运作下旋转所述预设角度，以使所述第一子抓手运行至所述第二子抓手的位置。

8.根据权利要求7所述的数控机床自动上下料系统，其特征在于，所述上下料工业机器人对所述数控机床的装料过程为：

所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手运行至所述第一中轴与所述辅助夹套的中心对齐，其中，所述第一子抓手的所述第一限位件与所述纵切槽对应；

所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手直线前行，运行至所述第一中轴上的待加工的圆形薄壁工件嵌入所述辅助夹套后，所述第一限位件远离所述第一中轴运行至第一开放位置，所述第一抵持件沿所述第一中轴从所述第一基准位置向外推行，以将待加工的圆形薄壁工件推进所述辅助夹套的第一圆形开口内，直至待加工的圆形薄壁工件与所述第一圆形开口的底部接触则停止推进，所述卡盘加紧对所述辅助夹套的卡持，而后，所述多自由度机械臂运行以使所述第一子抓手退行至安全区，并在所述末端关节的运作下反向旋转所述预设角度，以使所述第二子抓手运行至所述第一子抓手的位置，而后所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手运行至所述下料区。

9.根据权利要求8所述的数控机床自动上下料系统，其特征在于，所述下料区设有下料槽，所述上下料工业机器人在所述下料区的下料过程为：

所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手运行至所述下料区的下料槽，所述第二限位件远离所述第二中轴运行至所述第二开放位置，所述第二抵持件沿所述第二中轴从所述第二基准位置向外推行至第二极限位置，以将加工后的圆形薄壁工件推进所述下料槽内，而后，所述多自由度机械臂运行以使所述第二子抓手运行至所述上料区，并在所述末端关节的运作下旋转所述预设角度，以使所述第一子抓手运行至所述第二子抓手的位置。

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