CN113770395A - 一种数控车床的自动上下料机械手 - Google Patents

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楚雪平
任艳艳
金宁宁
杜书玲
薛誓颖
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2707/00—Automatic supply or removal of metal workpieces
    • B23Q2707/003—Automatic supply or removal of metal workpieces in a lathe

Abstract

本发明公开了一种数控车床的自动上下料机械手，包括：夹持部；第一杆体，其一端与夹持部连接；翻转装置，其执行件与第一杆体的另一端连接，用于带动夹持部实现180°的翻转；第二杆体，竖直设置在翻转装置的下侧，第二杆体的顶端与翻转装置的固定体固定；周向旋转装置，设置在第二杆体的下侧，用于带动夹持部实现周向角度的调整；横向位移装置，设置在周向旋转装置的下侧，用于驱动夹持部横向移动。本发明结构合理，使用方便，提高了工人的工作效率，使得加工的辅助时间降低，因此使得单个工件的平均成本降低，提高了工件的市场竞争力，实用性强，值得推广。

Description

一种数控车床的自动上下料机械手
技术领域
本发明涉及上料用机械手技术领域，特别涉及一种数控车床的自动上下料机械手。
背景技术
在轴类零件的大批量生产制造过程中，经常需要将轴类零件从备料台上转移到加工用的数控车床的卡夹装置上，或者在加工完毕后，将轴类零件再从卡夹装置上转移到转运台上，如此往复的来回操作，劳动强度不低，而实际工作中，装备落后的生产制造型企业还是采用传统的人工搬运转移的方式，夹持转移的效率很低，使得加工的辅助时间增长，因此使得单个工件的平均成本增加。
发明内容
本发明提供一种数控车床的自动上下料机械手，用于解决现有技术中存在的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种数控车床的自动上下料机械手，包括：
夹持部；
第一杆体，其一端与所述夹持部连接；
翻转装置，其执行件与所述第一杆体的另一端连接，用于带动所述夹持部实现180°的翻转；
第二杆体，竖直设置在所述翻转装置的下侧，所述第二杆体的顶端与所述翻转装置的固定体固定；
周向旋转装置，设置在所述第二杆体的下侧，用于带动所述夹持部实现周向角度的调整；
横向位移装置，设置在所述周向旋转装置的下侧，用于驱动所述夹持部横向移动。
优选的，所述夹持部包括：
箱体，所述箱体的其中一个面上开设有槽缝，背离槽缝所在面的侧面与所述第一杆体固定；
双轴电机，设置在所述箱体内，且与所述箱体的内底面固定连接；
两个丝杆，分别设置在所述双轴电机的两侧，其一端与所述双轴电机的输出轴连接，另一端架设在所述箱体内侧壁上；
两个螺母座，分别套装设置在所述两个丝杆上，所述螺母座延伸至槽缝外后在其端部固定连接有卡爪。
优选的，两个卡爪相对的面上分别设置有V型槽，所述V型槽的槽面上开设有纵横交叉的滚花。
优选的，所述V型槽的槽面上内嵌有多个同步驱动的电磁吸盘。
优选的，所述翻转装置包括：
支架，其包括首尾依次垂直固定的第一板、第二板和第三板；
舵机，固定在所述第一板上，其输出轴垂直穿过所述第一板后与转轴的一端连接，所述转轴的另一端架设在所述第三板上，所述第一杆体位于所述第一板和第三板之间，且其远离箱体的一端套装固定在所述转轴上,。
优选的，所述第二杆体和所述第一杆体是长度可调的伸缩杆结构。
优选的，所述周向旋转装置是电动分度盘。
优选的，所述横向位移装置是直线电机，所述直线电机的动件和周向旋转装置固定，所述直线电机的定件和底座固定。
与现有技术相比，本发明提供的一种数控车床的自动上下料机械手，结构合理，使用方便，提高了工人的工作效率，使得加工的辅助时间降低，因此使得单个工件的平均成本降低，提高了工件的市场竞争力，实用性强，值得推广。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图1到图2，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供了一种数控车床的自动上下料机械手，其主要结构包括用于取放工件的夹持部，夹持部与第一杆体8的一端连接，第一杆体8的另一端与翻转装置的执行件连接，用于带动夹持部实现180°的翻转，翻转装置的下侧设置有竖直的第二杆体4，第二杆体4的顶端与翻转装置的固定体固定；在第二杆体4的下侧设置周向旋转装置3，周向旋转装置3用于带动夹持部实现周向角度的调整，周向旋转装置3的下侧设置在横向位移装置2，横向位移装置2用于驱动夹持部横向移动。
进一步的，如图1和图2所示，夹持部的结构具体包括箱体9，箱体9的其中一个面上开设有槽缝，背离槽缝所在面的侧面与第一杆体8固定，在箱体9内设置用于提供驱动力的双轴电机11，双轴电机11与箱体9的内底面固定连接。双轴电机11的两侧分别设置两个丝杆12，丝杆12的一端与双轴电机11的输出轴连接，使得丝杆12和双轴电机11的输出轴同步转动，另一端通过第一滚珠轴承架设在箱体9内侧壁上，丝杆12上套装设置螺母座，螺母座延伸至槽缝外后在其端部固定连接有用于抓取工件的卡爪10。
使用中，当启动双轴电机11时，双轴电机11同步带动两个丝杆12转动，使得两个螺母座同步靠近或者分离，实现对工件的夹取和放下。
进一步的，为了更可靠的夹取，两个卡爪10相对的面上分别设置有方便夹持工件的V型槽，V型槽的槽面上开设有纵横交叉的滚花用于增大接触面的摩擦力，便于夹紧工件。
进一步的，还可以在V型槽的槽面上内嵌有多个同步驱动的电磁吸盘，电磁吸盘用于辅助装夹，使得夹持工件的可靠性更高。
其中，电磁吸盘的型号是MW04。
进一步的，翻转装置的结构具体包括U型的支架5，支架5包括首尾依次垂直固定的第一板、第二板和第三板，其中，第一板上固定舵机6，舵机6的输出轴水平设置，其输出轴垂直穿过第一板后与转轴7的一端连接，转轴7的另一端通过第二滚珠轴承架设在第三板上，第一杆体8位于第一板和第三板之间，且其远离箱体9的一端套装固定在转轴7上，方便随着转轴7同步运动。
具体的，舵机6可以实现一定的角度范围内的角度调整，用于调节夹持部的倾角。
使用中，启动舵机6，可以同步带动第一杆体8转动，从而同步带动第一杆体8末端的夹持部转动，实现夹持部的倾角调整。
进一步的，第二杆体4和第一杆体8是长度可调的伸缩杆结构，用于增加机械手的工作范围的可调性。
进一步的，周向旋转装置3是电动分度盘，电动分度盘可以实现精确的周向分度，提高装置的定位精准性，便于准确抓取工件。
进一步的，横向位移装置2是直线电机，直线电机的动件和周向旋转装置3固定，直线电机的定件和底座1固定。
其中，横向位移装置2启动时，可以带动其上的夹持部横向移动，使得夹持部的横向位置可变。
本发明在车床上使用时，先启动横向位移装置2，带动其上的夹持部横向移动，使得夹持部的横向位置到达备料台附近，然后启动第二杆体4、第一杆体8和舵机6，将夹持部的位置精确调整到便于夹取工件的位置，启动双轴电机11时，双轴电机11同步带动两个丝杆12转动，使得两个螺母座同步靠近，实现对工件的夹取，然后反向移动横向位移装置2，带动其上的夹持部反向横向移动，使得夹持部的横向位置到达数控车床的卡夹装置附近，然后启动第二杆体4、第一杆体8和舵机6，将工件的轴心调整到和数控车床的卡盘中心线一致，然后继续启动横向位移装置2，带动其上的夹持部继续反向横向移动，使的工件的一端插入打开的卡盘内，卡盘可靠夹持工件后，启动双轴电机11，双轴电机11同步带动两个丝杆12反向转动，使得两个螺母座同步远离，实现松开工件的动作，然后再次启动横向位移装置2复位机械手，如此反复，即可完成工件的抓取和下放，完成数控车床的自动上下料。
综上，本发明提供的一种数控车床的自动上下料机械手，结构合理，使用方便，提高了工人的工作效率，使得加工的辅助时间降低，因此使得单个工件的平均成本降低，提高了工件的市场竞争力，实用性强，值得推广。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于，包括：
夹持部；
第一杆体(8)，其一端与所述夹持部连接；
翻转装置，其执行件与所述第一杆体(8)的另一端连接，用于带动所述夹持部实现180°的翻转；
第二杆体(4)，竖直设置在所述翻转装置的下侧，所述第二杆体(4)的顶端与所述翻转装置的固定体固定；
周向旋转装置(3)，设置在所述第二杆体(4)的下侧，用于带动所述夹持部实现周向角度的调整；
横向位移装置(2)，设置在所述周向旋转装置(3)的下侧，用于驱动所述夹持部横向移动。
2.如权利要求1所述的一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于，所述夹持部包括：
箱体(9)，所述箱体(9)的其中一个面上开设有槽缝，背离槽缝所在面的侧面与所述第一杆体(8)固定；
双轴电机(11)，设置在所述箱体(9)内，且与所述箱体(9)的内底面固定连接；
两个丝杆(12)，分别设置在所述双轴电机(11)的两侧，其一端与所述双轴电机(11)的输出轴连接，另一端架设在所述箱体(9)内侧壁上；
两个螺母座，分别套装设置在所述两个丝杆(12)上，所述螺母座延伸至槽缝外后在其端部固定连接有卡爪(10)。
3.如权利要求2所述的一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于，两个卡爪(10)相对的面上分别设置有V型槽，所述V型槽的槽面上开设有纵横交叉的滚花。
4.如权利要求3所述的一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于，所述V型槽的槽面上内嵌有多个同步驱动的电磁吸盘。
5.如权利要求1所述的一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于，所述翻转装置包括：
支架(5)，其包括首尾依次垂直固定的第一板、第二板和第三板；
舵机(6)，固定在所述第一板上，其输出轴垂直穿过所述第一板后与转轴(7)的一端连接，所述转轴(7)的另一端架设在所述第三板上，所述第一杆体(8)位于所述第一板和第三板之间，且其远离箱体(9)的一端套装固定在所述转轴(7)上,。
6.如权利要求1所述的一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于，所述第二杆体(4)和所述第一杆体(8)是长度可调的伸缩杆结构。
7.如权利要求1所述的一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于，所述周向旋转装置(3)是电动分度盘。
8.如权利要求1所述的一种数控车床的自动上下料机械手，其特征在于，所述横向位移装置(2)是直线电机，所述直线电机的动件和周向旋转装置(3)固定，所述直线电机的定件和底座(1)固定。
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