CN114770196A - 机加工上下料机械手及相应的自动化加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机加工上下料机械手及相应的自动化加工系统,机加工上下料机械手,其包括活动臂以及抓取组件,抓取组件连接在活动臂的末端端部。抓取组件包括连接架、连接杆、调节杆以及吸盘件,连接架与活动臂的末端端部连接,连接杆可调连接在连接架的底部,吸盘件通过调节杆与连接杆连接,连接杆包括主体杆以及与主体杆活动连接的活动杆,主体杆和活动杆上均连接有吸盘件,通过变换连接杆的形状,使得吸盘件可形成更加多样的分布格局,方便抓取不同规格的产品,抓取产品的兼容性更高,工作效率高,且安全可靠。

Description

机加工上下料机械手及相应的自动化加工系统
技术领域
本发明涉及机械加工设备领域,特别涉及一种机加工上下料机械手及相应的自动化加工系统。
背景技术
随着中国工业制造的发展,国内很多的产品都是由机械设备加工制造形成。其中,在现有技术中,由于产品一般是多样化的,绝大部分的加工机床都是由人工进行上下料,效率较低,且有时还可能会出现事故,伤害到操作人员。
故需要提供一种机加工上下料机械手及相应的自动化加工系统来解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种机加工上下料机械手,以解决现有技术中的加工机床都是由人工进行上下料,效率较低,且容易发生事故的问题。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种机加工上下料机械手,其包括活动臂以及抓取组件,所述抓取组件连接在所述活动臂的末端端部;
其中抓取组件包括连接架、连接杆、调节杆以及吸盘件,所述连接架与所述活动臂的末端端部连接,所述连接杆可调连接在所述连接架的底部,所述吸盘件通过所述调节杆与所述连接杆连接,所述连接杆包括主体杆以及与所述主体杆活动连接的活动杆,所述主体杆和所述活动杆上均连接有所述吸盘件,以通过变换所述连接杆的形状抓取不同规格的产品。
在本发明中,所述连接架包括至少两根固定杆以及连接在两根所述固定杆之间的固定板,所述固定杆的两侧均设置有第一连接槽,所述连接杆上设置有第二连接槽,所述连接杆和所述固定杆之间通过连接件连接,所述连接件的两端分别与所述第一连接槽和所述第二连接槽连接。
其中,所述主体杆的两端均通过第一螺栓转动连接有所述活动杆,所述第一螺栓的轴线垂直于多个所述吸盘件的吸取点形成抓取平面。
在本发明中,所述抓取组件包括两组所述连接杆,两组所述连接杆的所述主体杆长度不等。
在本发明中,所述抓取组件包括两组所述连接杆,两组所述连接杆上的所述吸盘件分别位于相应的所述调节杆互相远离的一端。
在本发明中,两根所述固定杆互相远离的一侧设置有第一连接凸部,所述活动杆远离所述第一螺栓的一端通过第二螺栓与所述第一连接凸部转动连接,所述第二螺栓的轴线垂直于多个所述吸盘件的吸取点形成抓取平面;
所述活动杆的一端设置有用于与所述第一螺栓连接的第一连接孔,另一端设置有用于与所述第二螺栓连接的第二连接孔,所述主体杆上设置有用于与所述第一螺栓连接的第三连接孔,所述第一连接凸部上设置有用于与所述第二螺栓连接的第四连接孔,所述第一连接孔和所述第二连接孔之间的距离等于所述第三连接孔和所述第四连接孔之间的距离。
可选的,两根所述固定杆互相远离的一侧设置有第二连接凸部,所述第二连接凸部上设置有第一定位槽,所述主体杆的两端均设置有第二定位槽,所述活动杆上设置有用于所述第一定位槽或与所述第二定位槽连接的固定块。
其中,所述主体杆的两端均连接有一根所述活动杆,两根所述活动杆之间连接有控制杆,所述控制杆与所述固定杆滑动连接。
进一步的,所述固定杆上设置有第一卡孔和第二卡孔,所述控制杆上设置有用于与所述第一卡孔或所述第二卡孔卡接的卡柱,当所述卡柱与所述第一卡孔连接时,所述固定块与所述第一定位槽连接,当所述卡柱与所述第二卡孔连接时,所述固定块与所述第二定位槽连接;
所述控制杆的两端均弹性伸缩设置有所述卡柱,所述控制杆上设置有挤压杆,所述挤压杆的两端分别与两端的所述卡柱连接,以用于挤压与所述卡柱滑动内缩至所述控制杆内。
本发明还包括一种自动化加工系统,其使用上述机加工上下料机械手,还包括第一机床、第二机床、上料架以及下料架第一机床和所述第二机床对向设置,所述上料架和所述下料架对向设置,所述机加工上下料机械手设置在所述第一机床和所述第二机床之间,且位于所述上料架和所述下料架之间。
本发明相较于现有技术,其有益效果为:本发明的机加工上下料机械手的连接杆包括主体杆以及与主体杆活动连接的活动杆,主体杆和活动杆上均连接有吸盘件,通过变换连接杆的形状,使得吸盘件可形成更加多样的分布格局,方便抓取不同规格的产品,抓取产品的兼容性更高,工作效率高,且安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。
图1为本发明的自动化加工系统的结构示意图。
图2为本发明的机加工上下料机械手的结构示意图。
图3为本发明的自动化加工系统的上料架的结构示意图。
图4为本发明的机加工上下料机械手的抓取组件的结构示意图。
图5为固定杆和连接杆通过连接件连接的结构示意图。
图6为主体杆和活动杆的连接结构示意图
图7为图6中主体杆和活动杆的另一连接状态示意图。
图8为抓取组件设置两组连接杆的结构示意图。
图9为抓取组件的两组连接杆反向设置的结构示意图。
图10为固定杆上设置第一连接凸部的结构示意图。
图11为活动杆与第一连接凸部连接的结构示意图。
图12为抓取组件上设置控制杆的结构示意图。
图13为活动杆与第二连接凸部连接的结构示意图。
图14为控制杆上的卡柱的结构示意图。
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。
本发明中所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词,仅是参考附图的方位,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的,而不能理解为指示或暗示相对的重要性,以及不作为对先后顺序的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,连接可以是可拆卸连接,或一体结构的连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在现有技术中,由于产品一般是多样化的,绝大部分的加工机床都是由人工进行上下料,效率较低,且有时还可能会出现事故,伤害到操作人员。
另一方面,现有技术中逐渐出现使用机械手抓取产品进行上下料,但现有的每个机械手的抓取组件都只能针对一种产品进行抓取,当产品外形、尺寸规格差异较大时,需要对应更换整个抓取组件,因此需要配备多种不同类型的抓取组件,成本较高。
如下为本发明提供的一种能解决以上技术问题的机加工上下料机械手的第一实施例。
请参照图4,其中图4为本发明的机加工上下料机械手的抓取组件的结构示意图。
在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。
本实施例提供一种机加工上下料机械手13,其包括活动臂131以及抓取组件132,抓取组件132连接在活动臂131的末端端部。需要说明的是,活动臂131由多个关节组件连接形成,有多个自由度,活动臂基本为较常规的结构,此处不进行赘述。
其中抓取组件132包括连接架、连接杆23、调节杆24以及吸盘件25,连接架与活动臂131的末端端部连接,连接杆23可调连接在连接架的底部,吸盘件25通过调节杆24与连接杆23连接,沿连接杆23的延伸方向连接有多个吸盘件25。
吸盘件25连接在调节杆24的一端,调节杆24的另一端设置有条形槽241,固定螺钉穿过条形槽241连接调节杆24和连接杆23,通过调整调节杆24与连接杆23的连接,可使得多个吸盘件25之间具有不同的分布格局,从而能抓取不同形状规格的产品,且自动化抓取上下料,工作效率高,且更加安全可靠。
请参照图4和图5,在本实施例中,连接架包括至少两根固定杆21以及连接在两根固定杆21之间的固定板22,固定杆21的两侧均设置有第一连接槽,连接杆23上设置有第二连接槽,连接杆23和固定杆21之间通过连接件28连接,连接件28的两端分别与第一连接槽和第二连接槽连接。可使用螺栓将连接件与第一连接槽或第二连接槽固定连接,拧松螺栓时,即可方便调整固定杆21和连接杆23之间的相对位置。
请参照图6和图7,在本实施例中,连接杆23可以包括主体杆231和活动杆232,主体杆231的两端均通过第一螺栓233转动连接有活动杆232,第一螺栓233的轴线垂直于多个吸盘件25的吸取点形成抓取平面。拧松第一螺栓233后,可调整主体杆231和活动杆232之间的相对位置,从而能更好的针对不同规格的产品进行抓取。
可以理解的是,主体杆231和活动杆232均可四侧设置有连接槽的型材杆以及连接型材杆端部的连接头组成,连接头用于进行转动连接。第一螺栓可以配合螺母进行连接,或在主体杆231上设置对应的螺纹孔。
请参照图8,可选的,抓取组件132可以包括两组连接杆23,两组连接杆23的主体杆231长度不等。使得两组连接杆23的吸盘件25可形成更加多样的分布格局,抓取产品的兼容性更高。
请参照图9,可选的,抓取组件132可以包括两组连接杆23,两组连接杆23上的吸盘件25分别位于相应的调节杆24互相远离的一端,吸盘件25分布面积更广。
请参照图10和图11,还可以在两根固定杆21互相远离的一侧设置有第一连接凸部234,活动杆232远离第一螺栓233的一端通过第二螺栓235与第一连接凸部234转动连接,第二螺栓235的轴线垂直于多个吸盘件25的吸取点形成抓取平面。
活动杆232的一端设置有用于与第一螺栓233连接的第一连接孔,另一端设置有用于与第二螺栓235连接的第二连接孔,主体杆231上设置有用于与第一螺栓233连接的第四连接孔,第一连接凸部234上设置有用于与第二螺栓235连接的第四连接孔,第一连接孔和第二连接孔之间的距离等于第三连接孔和第四连接孔之间的距离。
这样使得主体杆231和活动杆232的连接处于如图10所示的状态时,可以拧松第一螺栓233,然后控制活动杆232绕第一螺栓233旋转,然后可使得活动杆232的一端转动至与第一连接凸部234配合,然后使用第二螺栓235可将活动杆232与第一连接凸部234连接,可形成如图11所示的连接状态。相反的,活动杆232也可绕第二螺栓235转动,以将活动杆232切换至与主体杆231进行连接。主体杆231和活动杆232连接状态的变形操作非常方便。吸盘件25可形成更加多样的分布格局,抓取产品的兼容性更高。
在本实施例中,连接架还包括加强杆26,加强杆26连接在两根固定杆21之间,加强杆26上设置有与吸盘件25连接的真空发生器27。
请参照图1,其中,本实施例中的机加工上下料机械手13还可以应用至自动化加工系统中,自动化加工系统还包括第一机床、第二机床、上料架14以及下料架15第一机床和第二机床对向设置,图1中第一机床和第二机床均用标号11表示。上料架14和下料架15对向设置,机加工上下料机械手13设置在第一机床和第二机床之间,且位于上料架14和下料架15之间。机加工上下料机械手13可从上料架14上抓取产品并放置到第一机床或第二机床上进行加工,然后从第一机床或第二机床上将加工好的产品放置到下料架15上,工作效率高,且安全可靠。
请参照图2,其中,机加工上下料机械手13滑动设置在轨道座12上,机加工上下料机械手13包括驱动组件133和主动齿轮,主动齿轮位于机加工上下料机械手13的底部,且与驱动组件133传动连接,轨道座12包括滑轨122和齿条121,机加工上下料机械手13与滑轨122滑动连接,齿条121位于两条滑轨122之间,主动齿轮与齿条121传动配合,从而驱动机加工上下料机械手13滑动运行。
在本实施例中,轨道座12的两侧设置有多个用于通过螺钉进行安装固定的连接座123,轨道座12的两端设置有用于限制机加工上下料机械手13的滑动行程的阻挡件124。
请参照图3,在本实施例中,上料架14和下料架15均包括架体141、上层料盘143以及下层料盘142,其中上层料盘143和下层料盘142均滑动设置在架体141上,上层料盘143位于下层料盘142的上方,且上层料盘143和下层料盘142的滑动轨迹错位设置,上层料盘143和下层料盘142各自通过对应的气缸进行滑动驱动。如图3中,气缸144驱动下层料盘142滑动,气缸145驱动上层料盘143滑动。上层料盘143位于下层料盘142滑动交替,方便操作人员将产品进行拿取,操作人员的操作不会与机加工上下料机械手13的工作形成冲突。
本实施例中的自动化加工系统工作时,机加工上下料机械手13可从上料架14上抓取产品并放置到第一机床或第二机床上进行加工,然后从第一机床或第二机床上将加工好的产品放置到下料架15上。
针对不同的产品,可以通过调整调节杆24与连接杆23的连接,可使得多个吸盘件25之间具有不同的分布格局,从而能抓取不同形状规格的产品。
另外,还可以将连接杆23设置为包括主体杆231和活动杆232,通过调整主体杆231和活动杆232之间的相对位置,从而改变多个吸盘件25的分布格局,以便对不同的产品进行抓取。抓取的兼容性高,成本低,工作效率高,且安全可靠。
其中,活动杆232可与主体杆231活动连接,或活动杆232可切换至与固定杆21一侧的第一连接凸部234连接,且活动杆232可通过转动调整方位,可调性强。
如下为本发明提供的一种能解决以上技术问题的机加工上下料机械手的第二实施例。本实施例中与第一实施例中相同的结构单元是以相同标号表示。本实施例相较于第一实施例,主要的区别在于活动杆与主体杆之间切换连接的结构不同。
本实施例提供一种机加工上下料机械手13,其包括活动臂131以及抓取组件132,抓取组件132连接在活动臂131的末端端部。
其中抓取组件132包括连接架、连接杆23、调节杆24以及吸盘件25,连接架与活动臂131的末端端部连接,连接杆23可调连接在连接架的底部,吸盘件25通过调节杆24与连接杆23连接,连接杆23包括主体杆231以及与主体杆231活动连接的活动杆232,主体杆231和活动杆232上均连接有吸盘件25,以通过变换连接杆23的形状抓取不同规格的产品。
其中,连接架包括至少两根固定杆21以及连接在两根固定杆21之间的固定板22。
请参照图12,在本实施例中,两根固定杆21互相远离的一侧设置有第二连接凸部236,第二连接凸部236上设置有第一定位槽,主体杆231的两端均设置有第二定位槽,活动杆232上设置有用于第一定位槽或与第二定位槽连接的固定块237。
其中,主体杆231的两端均连接有一根活动杆232,两根活动杆232之间连接有控制杆31,控制杆31与固定杆21滑动连接。这样可以通过操作控制杆31滑动,带动活动杆232移动切换与主体杆231连接、或与第二连接凸部236连接,操作方便且稳定。
进一步的,固定杆21上设置有第一卡孔211和第二卡孔212,控制杆31上设置有用于与第一卡孔211或第二卡孔212卡接的卡柱33,当卡柱33与第一卡孔211连接时,固定块237与第一定位槽连接,当卡柱33与第二卡孔212连接时,固定块237与第二定位槽连接;
控制杆31的两端均弹性伸缩设置有卡柱33,卡柱33可为如图14所示的结构,卡柱33的一侧设置有斜面331,控制杆31上设置有挤压杆32,挤压杆32的两端分别与两端的卡柱33连接,以用于挤压与卡柱33滑动内缩至控制杆31内,具体为挤压杆32筒挤压斜面331,使得卡柱33滑动内缩。固定块237与第一定位槽或与第二定位槽的连接可保证活动杆232的稳定性,而卡柱33与第一卡孔211或第二卡孔212卡接,可保证固定块237与第一定位槽或与第二定位槽稳定的形成连接,且操作非常方便。
需要说明的是,本实施例中的机加工上下料机械手13同样可以应用至自动化加工系统中。
本发明的机加工上下料机械手的连接杆包括主体杆以及与主体杆活动连接的活动杆,主体杆和活动杆上均连接有吸盘件,通过变换连接杆的形状,使得吸盘件可形成更加多样的分布格局,方便抓取不同规格的产品,抓取产品的兼容性更高,工作效率高,且安全可靠。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种机加工上下料机械手,其特征在于,包括活动臂以及抓取组件,所述抓取组件连接在所述活动臂的末端端部;
其中抓取组件包括连接架、连接杆、调节杆以及吸盘件,所述连接架与所述活动臂的末端端部连接,所述连接杆可调连接在所述连接架的底部,所述吸盘件通过所述调节杆与所述连接杆连接,所述连接杆包括主体杆以及与所述主体杆活动连接的活动杆,所述主体杆和所述活动杆上均连接有所述吸盘件,以通过变换所述连接杆的形状抓取不同规格的产品。
2.根据权利要求1所述的机加工上下料机械手,其特征在于,所述连接架包括至少两根固定杆以及连接在两根所述固定杆之间的固定板,所述固定杆的两侧均设置有第一连接槽,所述连接杆上设置有第二连接槽,所述连接杆和所述固定杆之间通过连接件连接,所述连接件的两端分别与所述第一连接槽和所述第二连接槽连接。
3.根据权利要求2所述的机加工上下料机械手,其特征在于,所述主体杆的两端均通过第一螺栓转动连接有所述活动杆,所述第一螺栓的轴线垂直于多个所述吸盘件的吸取点形成抓取平面。
4.根据权利要求3所述的机加工上下料机械手,其特征在于,所述抓取组件包括两组所述连接杆,两组所述连接杆的所述主体杆长度不等。
5.根据权利要求3所述的机加工上下料机械手,其特征在于,所述抓取组件包括两组所述连接杆,两组所述连接杆上的所述吸盘件分别位于相应的所述调节杆互相远离的一端。
6.根据权利要求3所述的机加工上下料机械手,其特征在于,两根所述固定杆互相远离的一侧设置有第一连接凸部,所述活动杆远离所述第一螺栓的一端通过第二螺栓与所述第一连接凸部转动连接,所述第二螺栓的轴线垂直于多个所述吸盘件的吸取点形成抓取平面;
所述活动杆的一端设置有用于与所述第一螺栓连接的第一连接孔,另一端设置有用于与所述第二螺栓连接的第二连接孔,所述主体杆上设置有用于与所述第一螺栓连接的第三连接孔,所述第一连接凸部上设置有用于与所述第二螺栓连接的第四连接孔,所述第一连接孔和所述第二连接孔之间的距离等于所述第三连接孔和所述第四连接孔之间的距离。
7.根据权利要求2所述的机加工上下料机械手,其特征在于,两根所述固定杆互相远离的一侧设置有第二连接凸部,所述第二连接凸部上设置有第一定位槽,所述主体杆的两端均设置有第二定位槽,所述活动杆上设置有用于所述第一定位槽或与所述第二定位槽连接的固定块。
8.根据权利要求7所述的机加工上下料机械手,其特征在于,所述主体杆的两端均连接有一根所述活动杆,两根所述活动杆之间连接有控制杆,所述控制杆与所述固定杆滑动连接。
9.根据权利要求8所述的机加工上下料机械手,其特征在于,所述固定杆上设置有第一卡孔和第二卡孔,所述控制杆上设置有用于与所述第一卡孔或所述第二卡孔卡接的卡柱,当所述卡柱与所述第一卡孔连接时,所述固定块与所述第一定位槽连接,当所述卡柱与所述第二卡孔连接时,所述固定块与所述第二定位槽连接;
所述控制杆的两端均弹性伸缩设置有所述卡柱,所述控制杆上设置有挤压杆,所述挤压杆的两端分别与两端的所述卡柱连接,以用于挤压与所述卡柱滑动内缩至所述控制杆内。
10.一种自动化加工系统,其特征在于,使用权利要求1-9中任一所述的机加工上下料机械手,还包括第一机床、第二机床、上料架以及下料架第一机床和所述第二机床对向设置,所述上料架和所述下料架对向设置,所述机加工上下料机械手设置在所述第一机床和所述第二机床之间,且位于所述上料架和所述下料架之间。
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