CN204622063U - 高稳定性精雕机及其自动上卸料机械手 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高稳定性精雕机及其自动上卸料机械手，通过设置可驱动伸缩气缸于其活塞杆伸缩方向上水平直线往复运动的直线进给模组，实现伸缩气缸的微小平稳运动，有效减少伸缩气缸的震动与抖动，避免伸缩气缸出现“爬行”现象，保障上卸料的安全性；同时，通过设置直线进给模组使伸缩气缸的可运动距离延长，在玻璃片原料尺寸有变动时，无需调整伸缩气缸固定位置，操作更简单方便。

Description

高稳定性精雕机及其自动上卸料机械手

技术领域

本申请涉及机械手技术领域，尤其涉及一种高稳定性精雕机及其自动上卸料机械手。

背景技术

如图1所示，现有精雕机上卸料机械手主要由吸盘91、旋转气缸92和伸缩气缸93构成，伸缩气缸93固定安装于升降安装基座94上，伸缩气缸93活塞杆的伸出或缩回带动吸盘91完成取料或放料。伸缩气缸93运作时，速度太慢会出现时走时停或时快时慢的“爬行”现象；速度太快则冲击力大、抖动严重，会使物料脱落或者碰撞。此外，由于伸缩气缸93伸缩行程有限，当待加工的玻璃片原料尺寸大小有变动时，必须同时调整料盒大小及伸缩气缸93的位置，操作起来相当麻烦。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种高稳定性精雕机自动上卸料机械手，包括：

安装基座；

固定安装于所述安装基座上的直线进给模组；

固定安装于所述直线进给模组上的伸缩气缸；

固定安装于所述伸缩气缸活塞杆端部的旋转气缸；以及

固定安装于所述旋转气缸活塞杆端部的吸料组件；所述直线进给模组包括固定座、设置于所述固定座上并固定连接所述伸缩气缸的导轨组件，以及设置于所述固定座上以驱动所述伸缩气缸随所述导轨组件直线往复运动的直线电机，所述伸缩气缸活塞杆的伸缩方向与所述导轨组件的直线往复运动方向一致。

进一步地，所述直线进给模组还包括第一接近开关，以及当所述伸缩气缸随所述导轨组件运动至零位位置时落入所述第一接近开关感应区域的感应片，所述第一接近开关用以对所述感应片进行感应以控制所述直线电机。

进一步地，所述导轨组件包括配合设置于所述固定座上的直线导轨与滑块，所述伸缩气缸通过一安装支架固定至所述滑块上，所述直线电机输出轴的末端设置有电机螺母，所述安装支架上设置有固定所述电机螺母的电机螺母座。

进一步地，所述固定座上设置有限定所述滑块滑动行程的第一限位结构。

进一步地，所述第一限位结构为于所述滑块滑行方向上对应设置于所述滑块两相对侧的第一限位柱。

进一步地，所述直线电机为步进电机。

进一步地，所述吸料组件包括固定于所述旋转气缸活塞杆端部的吸盘支架、若干设置于所述吸盘支架上的真空吸盘，以及设置于所述吸盘支架上用于对物料产生感应信号以触发所述真空吸盘进行吸附动作的第二接近开关。

进一步地，所述真空吸盘的吸料端采用弹性软胶材料制成，所述吸盘支架上设置有在所述真空吸盘吸附物料时限定物料的第二限位结构。

进一步地，所述第二限位结构为至少设置于所述吸盘两相对侧的第二限位柱，且所述第二限位柱的长度相同。

据本申请的第二面，本申请提供一种高稳定性精雕机，包括机床及设置于所述机床上的自动上卸料机械手，所述自动上卸料机械手为如上所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手。

本申请的有益效果是：通过设置可驱动伸缩气缸于其活塞杆伸缩方向上水平直线往复运动的直线进给模组，实现伸缩气缸的微小平稳运动，有效减少伸缩气缸的震动与抖动，避免伸缩气缸出现“爬行”现象，保障上卸料的安全性；同时，通过设置直线进给模组使伸缩气缸的可运动距离延长，在玻璃片原料尺寸有变动时，无需调整伸缩气缸固定位置，操作更简单方便。

附图说明

图1为现有精雕机上卸料机械手的结构示意图。

图2为本申请自动上卸料机械手的结构示意图。

图3为本申请直线进给模组的结构示意图。

图4为本申请自动上卸料系统的立体结构示意图。

图5为本申请自动上卸料系统的平面结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

请参考图2~图5，本申请提供一种高稳定性自动上卸料机械手，以及设置有该自动上卸料机械手的自动上卸料系统。

如图4、图5所示，所述自动上卸料系统包括机台400，以及设置于所述机台400上的料盒单元300、夹具单元200、输送单元100。

由于本实施例的所述自动上卸料系统主要加工的物料为玻璃片，为便于理解与描述，后文中将待加工的物料统一称为“玻璃片原料”，将已经加工完成的物料统一称为“玻璃片成品”。

如图4所示，所述料盒单元300包括于Y轴方向上并排设置的原料料盒301及成品料盒302，所述原料料盒301及成品料盒302分别用以储放所述玻璃片原料及玻璃片成品，本实施例中，所述原料料盒301及成品料盒302形状及大小相同，使用时可根据需求自由选择分配。所述原料料盒301及成品料盒302内规律设置有若干用以竖直卡置物料的卡槽。

所述夹具单元200设置于所述料盒单元300于X轴方向上的第一侧，所述夹具单元200设置有若干加工位用以夹取所述玻璃片原料以进行加工，所述加工位均并列水平设置，以使所述玻璃片原料可水平放置。本实施例中，所述夹具单元200共设置有4个加工位，以同时实现4个所述玻璃片原料的加工作业。可以理解的，所述夹具单元200上的加工位可根据实际方案设计为其他合适数量，如2个、5个等。

所述输送单元100设置于所述料盒单元300于X轴方向上的第二侧，用以将所述原料料盒301内的玻璃片原料输送至所述夹具单元200，并将所述夹具单元200上已加工完成的玻璃片成品输送至所述成品料盒302内。本申请中，以图4中所示的三维直角坐标系所标示的X轴、Y轴、Z轴为准。所述输送单元100包括上卸料机械手101、水平位移机构102及垂直位移机构103，所述上卸料机械手101可实现X轴方向水平直线往复位移，所述水平位移机构102用以带动所述上卸料机械手101实现Y轴方向上的直线往复位移，所述垂直位移机构103用以带动所述上卸料机械手101实现Z轴方向上的直线往复位移，以完成物料的取卸料作业。

具体地，如图4、图5所示，所述垂直位移机构103包括固定连接所述上卸料机械手101的第一导向组件1031，以及驱动所述上卸料机械手101随所述第一导向组件1031于Z轴方向作垂直直线往复运动的第一动力源1032。所述水平位移机构102包括固定连接所述垂直位移机构103的第二导向组件1021，以及驱动所述垂直位移机构103随所述第二导向组件1021于Y轴方向上水平直线往复运动的第二动力源1022。本实施例中，所述第一动力源1032及第二动力源1022均优选设置为伺服电机，所述第一导向组件1031及第二导向组件1021采用现有贯用的由设置于动力源输出轴上受其驱动旋转的丝杆、穿设有所述丝杆的丝杆座、固定于所述丝杆座上并平行于所述丝杆设置的导轨以及套设于所述丝杆上并滑设于所述导轨上以在所述丝杆旋转时完成直线往复运动的位移基座等结构件组成的导轨丝杆副结构；当然，所述第一动力源1032及/或第二动力源1022也可设置为步进电机；或者，所述第一动力源1032及/或第二动力源1022设置为伸缩气缸，所述第一导向组件1031及/或第二导向组件1021采用由导轨及滑块构成的气缸导轨结构。

请参考图2、图3，所述上卸料机械手101包括安装基座10、直线进给模组20、伸缩气缸30、旋转气缸40及吸料组件50。

所述安装基座10用以将所述上卸料机械手101固定至所述第一导向组件1031上。所述吸料组件50用以吸附物料，其固定安装至所述旋转气缸40活塞杆的端部。所述旋转气缸40固定安装于所述伸缩气缸30活塞杆的端部，由于所述卡槽为竖直设置，而所述加工位为水平设置，因此，在对所述物料进行上卸料时，需使所述物料翻转90度，所述旋转气缸40即用以带动所述吸料组件50转动以顺利吸取或卸下所述物料。所述伸缩气缸30固定安装于所述直线进给模组20上，用以带动所述吸料组件50于X轴方向上水平直线往复运动以完成所述料盒单元300与夹具单元200间的上卸料作业。

本申请中，所述直线进给模组20固定安装于所述安装基座10上，包括固定座21、直线电机22及导轨组件23，所述导轨组件23水平设置于所述固定座21上并固定连接所述伸缩气缸30，所述直线电机22设置于所述固定座21上以驱动所述伸缩气缸30随所述导轨组件23于X轴方向上水平直线往复运动。

本实施例中，所述固定座21设置呈平板状结构，并固定安装于所述安装基座10上，所述直线电机22与导轨组件23分别对应设置于所述固定座21的两相对侧。所述导轨组件23包括配合设置于所述固定座21上的直线导轨231与滑块232，所述伸缩气缸30通过一安装支架24固定至所述滑块232上，所述直线电机22输出轴的末端设置有电机螺母25，所述安装支架24上设置有套设固定所述电机螺母25的电机螺母座26。

为精确限定所述滑块232的滑动行程进而控制所述伸缩气缸30于X轴方向上的位移范围，所述固定座21上设置有限定所述滑块232滑动行程的第一限位结构233。本实施例中，所述第一限位结构233为于所述滑块232滑行方向上对应设置于所述滑块232两相对侧的第一限位柱，所述第一限位柱优选设置为限位螺钉。可以理解的，所述第一限位结构233也可为对应设置于所述滑块232两相应侧的板状或块状限位结构。

所述直线进给模组20还包括第一接近开关27，以及当所述伸缩气缸30随所述导轨组件23运动至零位位置时落入所述第一接近开关27感应区域的感应片28，所述第一接近开关27用以对所述感应片28进行感应以控制所述直线电机22。本申请中，所述第一接近开关27固定设置于所述固定座21上，所述感应片28固定设置于所述安装支架24上，所述直线电机22优选设置为步进电机，利用所述步进电机的控制器检测所述第一接近开关27的输出信号，当所述第一接近开关27感应到所述感应片28时给所述控制器一个信号，所述控制器停止发出所述步进电机所需的脉冲指令，进而控制所述步进电机停止运作。

所述吸料组件50包括固定于所述旋转气缸40活塞杆端部的吸盘支架51、若干设置于所述吸盘支架51上的真空吸盘52，以及设置于所述吸盘支架51上用于对所述物料产生感应信号以触发所述真空吸盘52进行吸附动作的第二接近开关53。所述真空吸盘52连接有真空设备，其吸料端采用弹性软胶材料制成，所述吸盘支架51上设置有在所述真空吸盘52吸附所述物料时限定物料位置与角度的第二限位结构54。如图2所示，本实施例中，所述第二限位结构54为设置于所述真空吸盘52的三相邻侧的三根第二限位柱，且每根所述第二限位柱的长度相同，以保证所述物料的水平度。

如图4所示，以图4箭头所示的前、后、左、右、上、下方向为准，并将后方的料盒作为所述原料料盒301，前方的料盒作为所述成品料盒302，所述夹具单元200位于所述料盒单元300的左侧，所述输送单元100位于所述料盒单元300的右侧，且待机状态下，所述伸缩气缸30位于所述导轨组件23限定的零位位置，所述真空吸盘52的吸料端朝下。下面对于采用本申请的所述自动上卸料系统及自动上卸料机械手完成上卸料作业的步骤进行具体描述。

上料步骤：所述水平位移机构102及垂直位移机构103驱动所述上卸料机械手101以使所述吸料组件50位于所述原料料盒301内的适当位置，所述旋转气缸40带动所述吸料组件50翻转90度，所述第二接近开关53对所述玻璃片原料产生感应信号并触发所述真空吸盘52吸附所述玻璃片原料；所述垂直位移机构103带动所述上卸料机械手101向上位移至适当高度，所述旋转气缸40带动所述吸料组件50回正；所述伸缩气缸30的活塞杆向左伸出预设长度时，所述直线电机22驱动所述导轨组件23带动所述伸缩气缸30继续向左微小平稳位移，并使所述吸料组件50刚好位于所述夹具单元200其中一个加工位的正上方（如若位置不够精确，可通过所述水平位移机构102进行调节）；所述垂直位移机构103带动所述上卸料机械手101向下位移直至所述玻璃片原料刚好落在所述加工位上；释放所述真空吸盘52的真空进而松开对所述玻璃片原料的吸附，卸下所述玻璃片原料，完成所述玻璃片原料的上料作业；所述垂直位移机构103驱动所述上卸料机械手101向上位移，所述伸缩气缸30的活塞杆向右缩回后，所述直线电机22驱动所述导轨组件23带动所述伸缩气缸30继续向右微小平稳位移，直至所述第一接近开关27感应到所述感应片28，所述直线电机22停止运作，所述上卸料机械手101归位，重复上述步骤，即可完成其他各个工位的上料作业。

下料步骤：所述水平位移机构102及垂直位移机构103驱动所述上卸料机械手101以使所述吸料组件50位于对准所述夹具单元200其中一个完成加工作业的加工位，所述伸缩气缸30的活塞杆向左伸出预设长度时，所述直线电机22驱动所述导轨组件23带动所述伸缩气缸30继续向左微小平稳位移，使所述吸料组件50刚好位于所述玻璃片成品的正上方（如若位置不够精确，可通过所述水平位移机构102进行调节）；所述垂直位移机构103驱动所述上卸料机械手101向下位移以使所述第二接近开关53对所述玻璃片成品产生感应信号并触发所述真空吸盘52吸附所述玻璃片成品；所述垂直位移机构103驱动所述上卸料机械手101向上位移，所述伸缩气缸30的活塞杆向右缩回后，所述直线电机22驱动所述导轨组件23带动所述伸缩气缸30继续向右微小平稳位移，直至所述第一接近开关27感应到所述感应片28，所述直线电机22停止运作；所述旋转气缸40带动所述吸料组件50吸附的玻璃片成品翻转90度，所述水平位移机构102驱动所述上卸料机械手101位移以使所述玻璃片成品位于所述成品料盒302的上方并对准其中一个所述卡槽（如若位置不够精确，可通过所述水平位移机构102进行调节），所述垂直位移机构103驱动所述上卸料机械手101使所述玻璃片成品卡置于所述卡槽内；释放真空使所述真空吸盘52卸下所述玻璃片成品，即完成所述玻璃片成品的卸料作业；重复上述作业步骤，即可完成其他各个加工位的卸料作业。可以理解的，上述上料作业与卸料作业可根据工作的实际需求交替进行。

本申请的所述自动上卸料系统通过于所述机台400上并排设置所述原料料盒301及成品料盒302，并于所述料盒单元300的两相对侧分别设置所述夹具单元200及输送单元100，通过同一输送单元100即可完成上卸料作业，机器结构简单，造价成本低。本申请的所述自动上卸料机械手通过设置可驱动所述伸缩气缸30于其活塞杆伸缩方向上水平直线往复运动的直线进给模组20，实现所述伸缩气缸30的微小平稳运动，有效减少所述伸缩气缸30的震动与抖动，避免所述伸缩气缸30出现“爬行”现象，保障上卸料的安全性；同时，由于所述直线进给模组20可驱动所述伸缩气缸30于其活塞杆伸缩方向上水平直线往复运动，进而延长所述伸缩气缸30的运动距离，在所述玻璃片原料尺寸有变动时，只需调整所述料盒单元300，而无需调整所述伸缩气缸30的固定位置，操作更简单方便。

基于上述自动上卸料机械手，本申请同时还提供一种精雕机，包括机床及设置于所述机床上的自动上卸料机械手，所述自动上卸料机械手为如上所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手。

可以理解的，本申请的所述自动上卸料机械手不仅限于所述精雕机的使用，也可使用于其他自动化加工设备上，如固晶机、点胶机等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，包括：

安装基座；

固定安装于所述安装基座上的直线进给模组；

固定安装于所述直线进给模组上的伸缩气缸；

固定安装于所述伸缩气缸活塞杆端部的旋转气缸；以及

固定安装于所述旋转气缸活塞杆端部的吸料组件；所述直线进给模组包括固定座、设置于所述固定座上并固定连接所述伸缩气缸的导轨组件，以及设置于所述固定座上以驱动所述伸缩气缸随所述导轨组件直线往复运动的直线电机，所述伸缩气缸活塞杆的伸缩方向与所述导轨组件的直线往复运动方向一致。

2.如权利要求1所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，所述直线进给模组还包括第一接近开关，以及当所述伸缩气缸随所述导轨组件运动至零位位置时落入所述第一接近开关感应区域的感应片，所述第一接近开关用以对所述感应片进行感应以控制所述直线电机。

3.如权利要求1所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，所述导轨组件包括配合设置于所述固定座上的直线导轨与滑块，所述伸缩气缸通过一安装支架固定至所述滑块上，所述直线电机输出轴的末端设置有电机螺母，所述安装支架上设置有固定所述电机螺母的电机螺母座。

4.如权利要求3所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，所述固定座上设置有限定所述滑块滑动行程的第一限位结构。

5.如权利要求4所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，所述第一限位结构为于所述滑块滑行方向上对应设置于所述滑块两相对侧的第一限位柱。

6.如权利要求1至5中任一项所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，所述直线电机为步进电机。

7.如权利要求1至5中任一项所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，所述吸料组件包括固定于所述旋转气缸活塞杆端部的吸盘支架、若干设置于所述吸盘支架上的真空吸盘，以及设置于所述吸盘支架上用于对物料产生感应信号以触发所述真空吸盘进行吸附动作的第二接近开关。

8.如权利要求7所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，所述真空吸盘的吸料端采用弹性软胶材料制成，所述吸盘支架上设置有在所述真空吸盘吸附物料时限定物料的第二限位结构。

9.如权利要求8所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手，其特征在于，所述第二限位结构为至少设置于所述吸盘两相对侧的第二限位柱，且所述第二限位柱的长度相同。

10.一种高稳定性精雕机，其特征在于，包括机床及设置于所述机床上的自动上卸料机械手，所述自动上卸料机械手为如权利要求1至9中任一项所述的高稳定性精雕机自动上卸料机械手。