CN114523325A - 一种机床自动化上下料双向叉车系统以及自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床自动化上下料双向叉车系统以及自动化生产线，其中，叉车系统包括包括X轴单元、Z轴单元以及Y轴单元；X轴单元包括固定平台、X轴滑座和X轴滑座驱动装置；Z轴单元包括门型框架和Z向驱动装置；Y轴单元包括两组Y向料叉驱动机构，Y向料叉驱动机构包括Y向固定座、滑轨安装座、第一Y向滑轨机构、第二Y向滑轨机构、第一Y向驱动装置、第二Y向驱动装置以及料叉；第一Y向驱动装置和第二Y向驱动装置能够驱动第一、第二Y向滑轨机构沿Y向运动，第二Y向滑轨机构上安装所述料叉。本发明公开的叉车系统具有X轴单元、Y轴单元以及Z轴单元，能够方便快速的实现对机床的安装和取下工件，降低了操作人员的工作强度，并提高了加工效率。

Description

一种机床自动化上下料双向叉车系统以及自动化生产线

技术领域

本发明涉及机床输料系统技术领域，尤其是一种机床自动化上下料双向叉车系统以及自动化生产线。

背景技术

目前在传统数控加工领域大型加工零件均采用吊车吊装运送到机床工作台面，吊车运输精度低，对工作台冲击大，需要人工操作，安全风险大安全隐患多，工作效率低。

发明内容

本发明针对以上问题提出了一种机床自动化上下料双向叉车系统。

本发明采用的技术手段如下：

一种机床自动化上下料双向叉车系统，包括X轴单元、Z轴单元以及Y轴单元；

所述X轴单元包括固定平台、设置在所述固定平台上且能够沿X轴方向水平运动的X轴滑座以及用于驱动所述X轴滑座水平运动的X轴滑座驱动装置；

所述Z轴单元包括设置在所述X轴滑座上的门型框架和设置在所述门型框架上用于驱动所述Y轴单元沿Z轴方向升降的Z向驱动装置；

所述Y轴单元包括相对设置在所述门型框架内的两组Y向料叉驱动机构，所述Y向料叉驱动机构包括Y向固定座、滑轨安装座、第一Y向滑轨机构、第二Y向滑轨机构、第一Y向驱动装置、第二Y向驱动装置以及料叉；

所述Y向固定座安装在所述门型框架上并与所述Z向驱动装置连接，所述Z向驱动装置能够驱动所述Y向固定座沿Z轴方向升降运动；

所述滑轨安装座固定安装在所述Y向固定座上；

所述第一Y向滑轨机构安装在所述滑轨安装座上，所述第一Y向驱动装置能够驱动所述第一Y向滑轨机构在所述滑轨安装座上沿Y向水平运动；

所述第二Y向滑轨机构安装在所述第一Y向滑轨机构上，所述第二Y向驱动装置能够驱动所述第二Y向滑轨机构在所述第一Y向滑轨机构上沿Y向水平运动，并使得所述第二Y向滑轨机构由所述第一Y向滑轨机构的一端运动至另一端；

所述第二Y向滑轨机构上安装所述料叉。

进一步地，所述第一Y向驱动装置包括第一齿轮组和第一齿条；

所述第一齿轮组安装在所述滑轨安装座上，所述第一齿条固定在所述第一Y向滑轨机构上，所述第一齿轮组与所述第一齿条啮合，所述第一齿轮组的输入端连接有第一伺服电机。

进一步地，所述第一Y向驱动装置包括第一齿轮组、第一齿条以及连接轴；

所述第一齿轮组安装在所述滑轨安装座上，所述第一齿条固定在所述第一Y向滑轨机构上，所述第一齿轮组与所述第一齿条啮合，两组所述第一齿轮组之间通过所述连接轴连接；其中一组所述第一齿轮组的输入端与第一伺服电机连接。

进一步地，所述第二Y向驱动装置包括第二齿轮组、第二齿条以及第三齿条；

所述第二齿条固定在所述滑轨安装座上，所述第二齿轮组安装在所述第一Y向滑轨机构上，所述第三齿条固定在所述第二Y向滑轨机构上，所述第二齿条和第三齿条相对设置并位于所述第二齿轮组两侧，所述第二齿条和第三齿条均与所述第二齿轮组啮合。

进一步地，所述第一Y向滑轨机构包括相对设置并通过连接柱固定连接的两个第一Y向滑轨板，所述第一Y向滑轨板外侧与所述滑轨安装座和第二Y向滑轨机构之间均设有用于相对滑动的滑槽和滚轮。

进一步地，所述第一Y向滑轨板外侧还设有导向轮。

进一步地，两个所述第一Y向滑轨板之间形成用于容纳第二齿轮组的第二齿轮组安装空间，所述第二齿轮组安装在两个所述第一Y向滑轨板上并位于所述第二齿轮组安装空间内。

进一步地，所述第一齿轮组包括第一主动齿轮和两个第一从动齿轮，两个所述第一从动齿轮对称设置在所述第一主动齿轮两侧并均与所述第一主动齿轮啮合；所述第一从动齿轮与所述第一齿条啮合。

进一步地，所述第二齿轮组包括第二主动齿轮、两个第二调节齿轮以及两个第二从动齿轮；两个所述第二调节齿轮对称设置在所述第二主动齿轮两侧并与所述第二主动齿轮啮合；所述第二从动齿轮设置在所述第二调节齿轮外侧并与所述第二调节齿轮啮合；所述第二主动齿轮与所述第二齿条啮合，所述第二从动齿轮与所述第三齿条啮合。

进一步地，所述X轴滑座通过导轨和滑块安装在所述固定平台上；

所述X轴滑座驱动装置包括安装在所述X轴滑座上的第三伺服电机、与所述第三伺服电机连接的第三齿轮以及固定在所述固定平台上的第四齿条，所述第三齿轮与所述第四齿条啮合；

所述Z向驱动装置包括固定在所述门型框架上的第四伺服电机、安装在所述门型框架上的滚珠丝杠以及安装在所述Y向固定座上且与所述滚珠丝杠连接的丝母。

一种自动化生产线，包括至少一台机床、至少一个料库、旋转上料台以及本发明公开的机床自动化上下料双向叉车系统；

所述机床和料库并排设置在所述机床自动化上下料双向叉车系统两侧，所述机床自动化上下料双向叉车系统的一端设置有所述旋转上料台。

与现有技术比较，本发明公开的机床自动化上下料双向叉车系统具有以下有益效果：由于机床自动化上下料双向叉车系统具有X轴单元、Y轴单元以及Z轴单元，能够方便快速的实现对机床的安装和取下工件，降低了操作人员的工作强度，并提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明公开的机床自动化上下料双向叉车系统的结构图；

图2为本发明公开的Y轴单元的结构图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明公开的Y向料叉驱动机构的俯视图；

图5为本发明公开的Y向料叉驱动机构的端部视图；

图6为本发明公开的Y轴单元的轴视图；

图7为图4中B-B处剖视图；

图8为本发明的第一Y向滑轨机构的行程示意图；

图9为图4中A-A处剖视图；

图10为本发明的第二Y向滑轨机构的行程示意图；

图11为本发明公开的Y轴单元沿Y轴方向运动时，第一Y向滑轨机构与第二Y向滑轨机构行程示意图；

图12为本发明公开的自动化生产线的结构图。

图中：1、X轴单元，10、固定平台，11、X轴滑座，12、X轴滑座驱动装置，120、第三伺服电机，121、第三齿轮，122、第四齿条，13、导轨，14、滑块，2、Z轴单元，20、门型框架，200、门型框架立柱，201、横梁，21、Z向驱动装置，210、第四伺服电机，211、滚珠丝杠，212、丝母，3、Y轴单元，30、Y向料叉驱动机构，31、Y向固定座，32、滑轨安装座，320、滑轨安装座底板，321、滑轨安装座侧板，33、第一Y向滑轨机构，330、第一Y向滑轨板，331、连接柱，332、滑槽，333、滚轮，334、导向轮，335、第二齿轮组安装空间，34、第二Y向滑轨机构，340、第二Y向滑轨机构底板，341、第二Y向滑轨机构侧板，35、第一Y向驱动装置，350、第一齿轮组，351、第一齿条，352、连接轴，353、第一主动齿轮，354、第一从动齿轮，36、第二Y向驱动装置，360、第二齿轮组，361、第二齿条，362、第三齿条，363、第二主动齿轮，364、第二调节齿轮，365、第二从动齿轮，37、料叉，4、第一伺服电机，50、机床，51、料库。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示为本发明公开的机床自动化上下料双向叉车系统，包括X轴单元1、Z轴单元2以及Y轴单元3；

所述X轴单元1包括固定平台10、设置在所述固定平台10上且能够沿X轴方向水平运动的X轴滑座11以及用于驱动所述X轴滑座11水平运动的X轴滑座驱动装置12；

所述Z轴单元2包括设置在所述X轴滑座11上的门型框架20和设置在所述门型框架20上用于驱动所述Y轴单元3沿Z轴方向升降的Z向驱动装置21；

具体地，门型框架20包括相对设置的四根门型框架立柱200，门型框架立柱200之间通过横梁201连接，沿X方向位于同侧的两个门型框架立柱200之间均设置有一组Z向驱动装置21；

所述Y轴单元3包括相对设置在所述门型框架20内的两组Y向料叉驱动机构30，所述Y向料叉驱动机构30包括Y向固定座31、滑轨安装座32、第一Y向滑轨机构33、第二Y向滑轨机构34、第一Y向驱动装置35、第二Y向驱动装置36以及料叉；

所述Y向固定座31安装在所述门型框架20上并与所述Z向驱动装置21连接，所述Z向驱动装置21能够驱动所述Y向固定座31沿Z轴方向升降运动；

所述滑轨安装座32固定安装在所述Y向固定座31上；

所述第一Y向滑轨机构33安装在所述滑轨安装座32上，所述第一Y向驱动装置35能够驱动所述第一Y向滑轨机构33在所述滑轨安装座32上沿Y向水平运动；

所述第二Y向滑轨机构34安装在所述第一Y向滑轨机构33上，所述第二Y向驱动装置36能够驱动所述第二Y向滑轨机构34在所述第一Y向滑轨机构33上沿Y向水平运动，并使得所述第二Y向滑轨机构34由所述第一Y向滑轨机构33的一端运动至另一端；

所述第二Y向滑轨机构34上安装所述料叉37。

如图12所示，具有本发明公开的机床自动化上下料双向叉车系统的自动化生产线，包括至少一台机床50、至少一个料库51、旋转上料台以及本发明公开的所述的机床自动化上下料双向叉车系统；所述机床和料库并排设置在所述机床自动化上下料双向叉车系统两侧，所述机床自动化上下料双向叉车系统的一端设置有所述旋转上料台。机床自动化上下料双向叉车系统设置在机床设有防护门的一侧。本发明由于设置有机床自动化上下料双向叉车系统，因此，操作人员可以在远离机床的位置即旋转上料台处将待加工工件安装在零点定位子板工装上，料叉结构在X轴单元、Y轴单元以及Z轴单元的驱动下运动至旋转上料台处，并通过料叉托起安装有工件的零点定位子板工装，然后驱动零点定位子板工装安装在相应的机床上的零点定位母板工装上，零点定位母板工装和零点定位子板工装通过零点定位系统和零点拉钉连接锁紧。如果机床上没有空位，机床自动化上下料双向叉车系统则将安装有工件的零点定位子板工装放置于料库中。相应的，机床完成工件加工后，机床自动化上下料双向叉车系统能够将安装有加工完的工件的零点定位子板工装从机床上取下并输送至旋转上料台处，由操作人员完成工件的拆卸。

本发明由于设置有机床自动化上下料双向叉车系统，由于机床自动化上下料双向叉车系统具有X轴单元、Y轴单元以及Z轴单元，能够方便快速的实现对机床的安装和取下工件，降低了操作人员的工作强度，并提高了加工效率。

在本发明公开的一种实施例中，所述第一Y向驱动装置35包括第一齿轮组350和第一齿条351；所述第一齿轮组350安装在所述滑轨安装座32上，所述第一齿条351固定在所述第一Y向滑轨机构33上，所述第一齿轮组350与所述第一齿条351啮合，所述第一齿轮组350的输入端连接有第一伺服电机4。

具体地，如图4、图5、图6和图7所示，滑轨安装座32包括滑轨安装座底板320和相对固定设置在所述滑轨安装座底板320上的滑轨安装座侧板321，滑轨安装座底板320和滑轨安装座侧板321形成槽型结构，第一齿轮组350安装在第一齿轮组壳体中，并通过第一齿轮组壳体安装在滑轨安装座底板320的下部，第一Y向滑轨机构安装在滑轨安装座中，第一Y向滑轨机构的下部固定安装有第一齿条351，滑轨安装座底板320上设有开口槽，第一齿轮组中部分齿轮从开口槽中伸出并与第一齿条啮合，第一齿轮组中输入端与第一伺服电机连接，第一伺服电机的正反转可以驱动第一齿轮组正反转，进而通过第一齿轮组和第一齿条驱动第一Y向驱动装置沿Y向往复运动。在本实施例中，第一Y向驱动装置35需要一个伺服电机进行驱动。

在本发明公开的另一种实施例中，如图4所示，所述第一Y向驱动装置35包括第一齿轮组350、第一齿条351以及连接轴352；所述第一齿轮组350安装在所述滑轨安装座32上，所述第一齿条351固定在所述第一Y向滑轨机构33上，所述第一齿轮组350与所述第一齿条351啮合，两组所述第一齿轮组350之间通过所述连接轴352连接；其中一组所述第一齿轮组350的输入端与第一伺服电机4连接。

具体地，滑轨安装座32包括滑轨安装座底板320和相对固定设置在所述滑轨安装座底板320上的滑轨安装座侧板321，滑轨安装座底板320和滑轨安装座侧板321形成槽型结构，第一齿轮组350安装在第一齿轮组壳体中，并通过第一齿轮组壳体安装在滑轨安装座底板320的下部，第一Y向滑轨机构安装在滑轨安装座中，在本实施例中，所述第一Y向滑轨机构33包括相对设置并通过连接柱331固定连接的两个第一Y向滑轨板330，其中一个第一Y向滑轨板330下表面固定安装有第一齿条351，滑轨安装座底板320上设有开口槽，第一齿轮组中部分齿轮从开口槽中伸出并与第一齿条啮合，其中的一组第一齿轮组中输入端与第一伺服电机连接，另一组第一齿轮组的输入端通过连接轴与第一组的第一齿轮组连接，即通过连接轴将两组第一齿轮组串联在一起，第一伺服电机的正反转可以驱动第一齿轮组正反转，进而通过第一齿轮组和第一齿条驱动第一Y向驱动装置沿Y向往复运动。在本实施例中，第一Y向驱动装置仅需要一个伺服电机进行驱动，便于进行控制，并简化了结构降低了成本。

进一步地，如图9所示，所述第二Y向驱动装置36包括第二齿轮组360、第二齿条361以及第三齿条362；所述第二齿条361固定在所述滑轨安装座32上，所述第二齿轮组360安装在所述第一Y向滑轨机构33上，所述第三齿条362固定在所述第二Y向滑轨机构34上，所述第二齿条361和第三齿条362相对设置并位于所述第二齿轮组360两侧，所述第二齿条361和第三齿条362均与所述第二齿轮组360啮合。

具体地，如图9所示，所述第一Y向滑轨机构33包括相对设置并通过连接柱331固定连接的两个第一Y向滑轨板330，两个所述第一Y向滑轨板330之间形成用于容纳第二齿轮组360的第二齿轮组安装空间335，第二Y向滑轨机构34包括第二Y向滑轨机构底板340和相对固定设置在所述第二Y向滑轨机构底板340上的第二Y向滑轨机构侧板341，第二Y向滑轨机构底板340和第二Y向滑轨机构侧板341形成槽型结构，第二Y向滑轨机构扣在第一Y向滑轨机构上，第二Y向滑轨机构底板的下表面固定有所述第三齿条362，滑轨安装座32内固定安装有第二齿条361，第二齿条361和第三齿条362相对设置，所述第二齿轮组360安装在两个所述第一Y向滑轨板330上并位于所述第二齿轮组安装空间335内，所述第二齿条361和第三齿条362均与所述第二齿轮组360啮合，当第一伺服电机通过第一齿轮组和第一齿条驱动第一Y向滑轨机构沿Y向往复运动时，第一Y向滑轨机构带动第一齿轮组沿Y向运动，由于第二齿轮组与第二齿条啮合，第二齿条固定在滑轨安装座上，因此，第一Y向滑轨机构带动第二齿轮组沿Y向运动时，第二齿轮组与第二齿条啮合可以使得第二齿轮组内齿轮转动，第二齿轮组与第三齿条啮合，从而驱动第二Y向滑轨机构与第一Y向滑轨机构沿同向运动，进而可以使得第二Y向滑轨机构由第一Y向滑轨机构由一端运动至另一端，第二Y向滑轨机构上安装有料叉，通过料叉可以实现对零点定位子板工装叉取，从而可以将零点定位子板工装放置于机床内或料库中，同时，本申请中通过一组伺服电机、两组齿轮组以及齿条可以实现第一Y向滑轨机构和第二Y向滑轨机构的两级Y向运动，简化了结构和控制，并降低了成本，进一步的，如图11所示，由于第一Y向滑轨机构与第二Y向滑过机构同向同步运动，使得料叉沿Y向由一端向另一端运动时将产生倍速运动，即第一Y向滑轨机构沿Y向运动一定距离时，第二Y向滑轨机构的运动距离为第一Y向滑轨机构运动的距离与第二Y向滑轨机构相对与第一Y向滑轨机构的运动距离，例如，当第二齿轮组的传动比为1时，第二Y向滑轨机构的沿Y向的运动速度为第一Y向滑轨机构的两倍，例如图11中所示，当第一Y向驱动装置驱动第一Y轴滑轨机构沿箭头C向右移动q距离时，第二Y向驱动装置驱动第二Y轴滑轨机构沿箭头C向右移动q1距离时，此时，第二Y轴滑轨机构整体向右移动距离Q＝q+q1，从而可以加快料叉的移动速度，从而提高效率。

进一步地，所述第一Y向滑轨板330外侧与所述滑轨安装座32和第二Y向滑轨机构34之间均设有用于相对滑动的滑槽332和滚轮333；所述第一Y向滑轨板330外侧还设有导向轮334。

具体地，在本实施例中，第一Y向滑轨板330的外侧固定有上下两排滚轮333，滑轨安装座侧板321的内侧设有滑槽332，第二Y向滑轨机构侧板341的内侧设有滑槽332，第一Y向滑轨上的两排滚轮分别置于滑轨安装座侧板和第二Y向滑轨机构侧板341的滑槽332中，以实现滑动连接，通过采用滚轮和滑槽结构，既保证了运行的平稳性，同时也提高了连接的稳定性，进一步地，本申请中，由于采用第一Y向滑轨机构和第二Y向滑轨机构沿Y向运动，由于滑轨机构本身具有较大的刚性，进而可以提高整个叉车系统的刚性，保证了系统运行时的平稳性，也就是由于Y向滑轨本身具有较高的强度，因此，采用滑轨运动的方式，可以增强Y向单元的本身刚性，进而保证Y向单元上安装有零点定位子板工装和工件后仍能具有较大的刚性，进而提高其运行的平稳性以及运行位置的精度。料叉通过滚轮与滑槽结构与Y向滑轨连接，保证了料叉与Y向滑轨之间运动时的平稳性，所述第一Y向滑轨板330外侧还设有两排导向轮334，通过设置导向轮，进一步地可以保证运动的平稳性。

进一步地，所述第一齿轮组350包括第一主动齿轮353和两个第一从动齿354轮，两个所述第一从动齿轮354对称设置在所述第一主动齿轮353两侧并均与所述第一主动齿轮353啮合；所述第一从动齿轮354与所述第一齿条351啮合，本申请中，第一齿轮组由于具有一个主动齿轮和两个从动齿轮，主动齿轮由第一伺服电机通过减速器驱动，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与齿条啮合，从主动齿轮的正反转，驱动第一从动齿轮转动，从而通过第一齿条驱动第一Y向滑轨机构沿Y向运动，由于设置有两个从动齿轮，两个从动齿轮对称设置在主动齿轮两侧，由于两侧从动齿轮同时驱动第一齿条，不仅保证了对第一齿条驱动时的平稳性，同时，还增加了第一Y向滑轨机构的沿Y向的行程，即第一从动齿轮驱动第一齿条时，第一齿条的一端可以与其中的一个第一从动齿轮分离，也就是如图8所示，采用本申请公开的第一齿轮组结构可以使得第一Y向滑轨机构的总行程L1＝第一Y向滑轨机构的长度m1+两个第一从动齿轮的中心距n1，从而可以减小第一Y向滑轨机构的长度，从而减小叉车系统的体积，节省空间。

进一步地，所述第二齿轮组360包括第二主动齿轮363、两个第二调节齿轮364以及两个第二从动齿轮365；两个所述第二调节齿轮364对称设置在所述第二主动齿轮363两侧并与所述第二主动齿轮363啮合；所述第二从动齿轮365设置在所述第二调节齿轮364外侧并与所述第二调节齿轮364啮合；所述第二主动齿轮363与所述第二齿条361啮合，所述第二从动齿轮365与所述第三齿条362啮合，本申请中，由于第二齿轮组包括第二主动齿轮、第二调节齿轮以及第二从动齿轮，第一Y向滑轨机构在第一Y向驱动装置的驱动下沿Y向运动时，第二主动齿轮与第二齿条的相互作用而转动，第二主动齿轮驱动第二调节齿轮转动，第二调节齿轮驱动第二从动齿轮转动，从而通过第二从动齿轮与第三齿条的作用驱动第二Y向滑轨机构与第一Y向滑轨机构同向运动，由于设置有两个第二从动齿轮，两个第二从动齿轮通过两个第二调节齿轮对称设置在主动齿轮两侧，由于两侧从动齿轮同时驱动第三齿条，不仅保证了对第三齿条驱动时的平稳性，同时，还增加了第二Y向滑轨机构的沿Y向的行程，即第二从动齿轮驱动第三齿条时，第三齿条的一端可以与其中的一个第二从动齿轮分离，也就是如图10所示采用本申请公开的第二齿轮组结构可以使得第二Y向滑轨机构相对第一Y向滑轨机构的总行程L2＝第二Y向滑轨机构的长度m2+两个第二从动齿轮的中心距n2，从而可以减小第二Y向滑轨机构的长度，从而减小叉车系统的体积，节省空间。

进一步地，所述X轴滑座11通过导轨13和滑块14安装在所述固定平台10上；所述X轴滑座驱动装置12包括安装在所述X轴滑座11上的第三伺服电机120、与所述第三伺服电机120连接的第三齿轮121以及固定在所述固定平台10上的第四齿条122，所述第三齿轮121与所述第四齿条122啮合；由于采用直线导轨形式进行移动，使得其具有高速高精度低噪音的优点，优选地，第三齿轮通过减速器与第三伺服电机连接，X轴单元采用高精度齿轮齿条结构，并通过伺服电机和减速机进行驱动，通过绝对值编码器与限位检测开关实现X轴高精度定位传动，绝对编码器由机械位置确定编码，绝对编码器具有无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，可以随时读取位置等优点。同时配合光栅尺，光栅尺也称为光栅尺位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。通过绝对值编码器与光栅尺配合实现X轴系统的闭环控制。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点，光栅尺分表率为5μm，为了实现X轴运动重复定位精度±0.03mm以内，本发明中X轴单元传动方式采用精度等级5模数3的齿轮齿条，其传动节距误差为26μm。

所述Z向驱动装置21包括固定在所述门型框架20上的第四伺服电机210、安装在所述门型框架20上的滚珠丝杠211以及安装在所述Y向固定座31上且与所述滚珠丝杠211连接的丝母212。在本实施中，第四伺服电机安装在门型框架的下端并通过减速器与丝杠连接，优选地，第四伺服电机采用自带抱闸功能的伺服电机，伺服电机通过减速器与滚珠丝杠连接。Z向驱动装置采用高精度丝杠配合伺服电机和减速机进行传动，通过通过绝对值编码器与光栅尺的配合实现Z轴的高精度传动，通过绝对值编码器与光栅尺的配合实现Z轴的高精度控制，绝对编码器由机械位置确定编码，无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，可以随时读取位置等优点，同时配合光栅尺，光栅尺也称为光栅尺位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。通过绝对值编码器与光栅尺配合实现Z轴单元的闭环控制。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点，光栅尺分表率为5μm，Z轴传动方式采用滚珠螺杆传动方式，采用C3级精度滚珠螺杆，C3精度的滚珠丝在Z轴行程范围内定位精度可达±24μm以内，因此，Z轴系统重复定位精度可达到±0.03mm以内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：包括X轴单元、Z轴单元以及Y轴单元；

所述X轴单元包括固定平台、设置在所述固定平台上且能够沿X轴方向水平运动的X轴滑座以及用于驱动所述X轴滑座水平运动的X轴滑座驱动装置；

所述Z轴单元包括设置在所述X轴滑座上的门型框架和设置在所述门型框架上用于驱动所述Y轴单元沿Z轴方向升降的Z向驱动装置；

所述Y轴单元包括相对设置在所述门型框架内的两组Y向料叉驱动机构，所述Y向料叉驱动机构包括Y向固定座、滑轨安装座、第一Y向滑轨机构、第二Y向滑轨机构、第一Y向驱动装置、第二Y向驱动装置以及料叉；

所述Y向固定座安装在所述门型框架上并与所述Z向驱动装置连接，所述Z向驱动装置能够驱动所述Y向固定座沿Z轴方向升降运动；

所述滑轨安装座固定安装在所述Y向固定座上；

所述第一Y向滑轨机构安装在所述滑轨安装座上，所述第一Y向驱动装置能够驱动所述第一Y向滑轨机构在所述滑轨安装座上沿Y向水平运动；

所述第二Y向滑轨机构安装在所述第一Y向滑轨机构上，所述第二Y向驱动装置能够驱动所述第二Y向滑轨机构在所述第一Y向滑轨机构上沿Y向水平运动，并使得所述第二Y向滑轨机构由所述第一Y向滑轨机构的一端运动至另一端；

所述第二Y向滑轨机构上安装所述料叉。

2.根据权利要求1所述的机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：所述第一Y向驱动装置包括第一齿轮组和第一齿条；

所述第一齿轮组安装在所述滑轨安装座上，所述第一齿条固定在所述第一Y向滑轨机构上，所述第一齿轮组与所述第一齿条啮合，所述第一齿轮组的输入端连接有第一伺服电机。

3.根据权利要求1所述的机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：所述第一Y向驱动装置包括第一齿轮组、第一齿条以及连接轴；

所述第一齿轮组安装在所述滑轨安装座上，所述第一齿条固定在所述第一Y向滑轨机构上，所述第一齿轮组与所述第一齿条啮合，两组所述第一齿轮组之间通过所述连接轴连接；其中一组所述第一齿轮组的输入端与第一伺服电机连接。

4.根据权利要求1所述的机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：所述第二Y向驱动装置包括第二齿轮组、第二齿条以及第三齿条；

所述第二齿条固定在所述滑轨安装座上，所述第二齿轮组安装在所述第一Y向滑轨机构上，所述第三齿条固定在所述第二Y向滑轨机构上，所述第二齿条和第三齿条相对设置并位于所述第二齿轮组两侧，所述第二齿条和第三齿条均与所述第二齿轮组啮合。

5.根据权利要求4所述的机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：所述第一Y向滑轨机构包括相对设置并通过连接柱固定连接的两个第一Y向滑轨板，所述第一Y向滑轨板外侧与所述滑轨安装座和第二Y向滑轨机构之间均设有用于相对滑动的滑槽和滚轮。

6.根据权利要求5所述的机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：所述第一Y向滑轨板外侧还设有导向轮。

7.根据权利要求2或3所述的机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：所述第一齿轮组包括第一主动齿轮和两个第一从动齿轮，两个所述第一从动齿轮对称设置在所述第一主动齿轮两侧并均与所述第一主动齿轮啮合；所述第一从动齿轮与所述第一齿条啮合。

8.根据权利要求4所述的机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：所述第二齿轮组包括第二主动齿轮、两个第二调节齿轮以及两个第二从动齿轮；两个所述第二调节齿轮对称设置在所述第二主动齿轮两侧并与所述第二主动齿轮啮合；所述第二从动齿轮设置在所述第二调节齿轮外侧并与所述第二调节齿轮啮合；所述第二主动齿轮与所述第二齿条啮合，所述第二从动齿轮与所述第三齿条啮合。

9.根据权利要求1所述的机床自动化上下料双向叉车系统，其特征在于：所述X轴滑座通过导轨和滑块安装在所述固定平台上；

所述X轴滑座驱动装置包括安装在所述X轴滑座上的第三伺服电机、与所述第三伺服电机连接的第三齿轮以及固定在所述固定平台上的第四齿条，所述第三齿轮与所述第四齿条啮合；

所述Z向驱动装置包括固定在所述门型框架上的第四伺服电机、安装在所述门型框架上的滚珠丝杠以及安装在所述Y向固定座上且与所述滚珠丝杠连接的丝母。

10.一种自动化生产线，其特征在于：包括至少一台机床、至少一个料库、旋转上料台以及权利要求1至9任意一项所述的机床自动化上下料双向叉车系统；

所述机床和料库并排设置在所述机床自动化上下料双向叉车系统两侧，所述机床自动化上下料双向叉车系统的一端设置有所述旋转上料台。

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