CN204736009U - 自动取放料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动取放料机构技术领域，尤其涉及一种自动取放料机构，旨在解决现有技术中的自动取放料机构在置料区与加工区之间传送工件效率较低、占用空间较大及难以适应不同形状尺寸的工件抓取的技术问题。对夹爪部件实现沿X轴、Y轴与Z轴移动控制，其中，第二X轴移动组件能驱动第一X轴移动组件沿X轴移动，第一X轴移动组件用于在置料区中精确定位抓取待加工工件及将已加工工件精确定位传送至置料区，第二X轴移动组件能实现工件在置料区与加工区之间传送，让结构紧凑。C轴旋转组件能让夹爪部件在C轴旋转，通过改变夹爪部件在C轴的角度位置，让工件转动至预定的加工位置后再进行固定并加工，能适应不同形状尺寸工件的定位。

Description

自动取放料机构

技术领域

本实用新型属于自动取放料机构技术领域，尤其涉及一种自动取放料机构。

背景技术

在现有技术的自动化加工装置中，通常设置有自动取放料机构，自动取放料机构包括移动组件及安装在移动组件上的机械手，移动组件用于驱动机械手移动，机械手上设有用于抓取工件的抓取件。自动化加工装置上具有用于放置待加工或完成加工的工件的置料区及用于进行加工的加工区。机械手从置料区中抓取待加工工件，并在移动组件的驱动下移动至加工区，然后固定工件以进行加工。在工件加工完毕后，移动组件驱动机械手将完成加工的工件送回至置料区，完成一个工作循环，然后机械手再从置料区中抓取下一个待加工工件至加工区固定以进行加工。由于只设有单个抓取件，由该抓取件先后执行取料及放料的操作，在一个工作循环中，机械手需要在置料区及加工区往返两次，该自动取放料机构的工作效率较低。还有，现有的自动取放料机构采用全行程移动的结构实现机械手沿某个方向的移动，占用空间较大。另外，在生产实践中，存在多种形状尺寸的工件，现有的自动取放料机构难以适应不同形状尺寸工件的定位，对工件进行可靠抓取并放置在加工区中固定，生产成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动取放料机构，旨在解决现有技术中的自动取放料机构在置料区与加工区之间传送工件效率较低、占用空间较大及难以适应不同形状尺寸的工件抓取的技术问题。

本实用新型是这样实现的，一种自动取放料机构，所述自动取放料机构包括夹爪部件、用于驱动所述夹爪部件绕Z轴旋转的C轴旋转组件、用于驱动所述C轴旋转组件沿X轴移动的第一X轴移动组件、用于驱动所述第一X轴移动组件沿X轴移动的第二X轴移动组件、用于驱动所述第二X轴移动组件沿Z轴移动的Z轴移动组件以及用于驱动所述Z轴移动组件沿Y轴移动的Y轴移动组件，X轴、Y轴与Z轴两两相互垂直且Z轴为竖直方向；所述夹爪部件包括由所述C轴旋转组件驱动旋转的衔接块、固定在所述衔接块上的旋转件以及由所述旋转件驱动旋转且用于抓取工件的两个抓取件，两个所述抓取件呈爪状分布。

进一步地，所述Y轴移动组件包括Y轴导轨、滑动安装于所述Y轴导轨上的Y轴滑块、安装在所述Y轴导轨上的Y轴驱动部、由所述Y轴驱动部驱动转动的Y轴丝杠以及与所述Y轴丝杠螺纹转动配合且与所述Y轴滑块固定连接的Y轴螺母。

进一步地，所述Z轴移动组件包括固定在所述Y轴滑块上的Z轴立板、安装在所述Z轴立板上的Z轴滑块、Z轴滑板、固定在所述Z轴滑板上且滑动安装于所述Z轴滑块上的Z轴导轨、安装在所述Z轴立板上的Z轴驱动部、由所述Z轴驱动部驱动转动的Z轴丝杠以及与所述Z轴丝杠螺纹转动配合且与所述Z轴滑板固定连接的Z轴螺母。

进一步地，所述第二X轴移动组件包括安装在所述Z轴滑板上且具有驱动轴的第二X轴驱动部、安装在所述Z轴滑板上的第二X轴滑轨、滑动安装于所述第二X轴滑轨上的第二X轴滑块以及固定在所述第二X轴滑块上的平移滑板，所述第二X轴驱动部的驱动轴与所述平移滑板固定连接。

进一步地，所述第二X轴移动组件还包括固定在所述Z轴滑板上的缓冲器以及固定在所述平移滑板上且与所述缓冲器配合以对所述Z轴滑板缓冲的挡块。

进一步地，所述第一X轴移动组件包括固定在所述平移滑板上的第一X轴导轨、滑动安装于所述第一X轴导轨上的第一X轴滑块、固定在所述第一X轴 滑块上且具有驱动轴的第一X轴驱动部、齿形带以及转动安装于所述第一X轴滑块上的第一惰轮与第二惰轮，所述齿形带具有第一端及与该第一端相对的第二端，所述齿形带依次绕过所述第一惰轮、所述第一X轴驱动部的驱动轴与所述第二惰轮，且所述第一端与所述第二端分别固定在所述平移滑板的沿X轴方向的相对两侧上。

进一步地，所述C轴旋转组件包括安装在所述第一X轴滑块上且具有驱动轴的C轴驱动部、具有输入带轮与输出带轮的C轴同步带传动机构以及用于驱动所述衔接块转动的C轴输出轴，所述C轴驱动部的驱动轴与所述C轴同步带传动机构的输入带轮同步转动，所述C轴同步带传动机构的输出带轮与C轴输出轴同步转动。

进一步地，所述C轴旋转组件还包括固定在所述衔接块上的感应片以及与所述感应片相配合以判断所述衔接块是否超限运动的接近开关。

进一步地，所述旋转件为摆动气缸，该摆动气缸具有一输出旋转运动的旋转轴，该旋转轴与X轴之间的夹角为45°，所述旋转轴上固定有连接块，两个所述抓取件固定在所述连接块上且呈垂直分布。

进一步地，所述抓取件包括由所述旋转件驱动旋转的气动手指及由所述气动手指驱动且用于抓取工件的工件夹爪。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是：自动取放料机构包括夹爪部件、C轴旋转组件、第一X轴移动组件、第二X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件，对夹爪部件实现沿X轴、Y轴与Z轴移动控制，其中，第二X轴移动组件能驱动第一X轴移动组件沿X轴移动，第一X轴移动组件用于在置料区中精确定位抓取待加工工件及将已加工工件精确定位传送至置料区，第二X轴移动组件能实现工件在置料区与加工区之间传送，让结构紧凑。夹爪部件包括两个呈爪状分布抓取件，夹爪部件移动至加工区中，其中一个抓取件抓取有待加工工件，另一个抓取件在加工区中抓取已加工工件后，前一个抓取件将下一个待加工工件放置在加工区中，避免在一个工作循环中单个抓取件要在加工区与 置料区之间往返两次以换取工件的繁琐。C轴旋转组件能让夹爪部件在C轴旋转，通过改变夹爪部件在C轴的角度位置，让工件转动至预定的加工位置后再进行固定并加工，能适应不同形状尺寸工件的定位。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的自动取放料机构的立体图。

图2是图1的自动取放料机构中应用的Y轴移动组件的立体图。

图3是图2的Y轴移动组件的剖视图。

图4是图1的自动取放料机构中应用的Z轴移动组件与第二X轴移动组件的装配图。

图5是图4的Z轴移动组件与第二X轴移动组件的另一角度的装配图。

图6是图1的自动取放料机构中应用的第一X轴移动组件的立体图。

图7是图1的自动取放料机构中应用的夹爪部件与C轴旋转组件的装配图。

图8是图7的夹爪部件与C轴旋转组件的另一角度的装配图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图7、图8，本实用新型实施例提供的一种自动取放料机构100，所述自动取放料机构100包括夹爪部件110、用于驱动所述夹爪部件110绕Z轴旋转的C轴旋转组件120、用于驱动所述C轴旋转组件120沿X轴移动的第一X轴移动组件130、用于驱动所述第一X轴移动组件130沿X轴移动的第二X轴移动组件140、用于驱动所述第二X轴移动组件140沿Z轴移动的Z轴移动组件150以及用于驱动所述Z轴移动组件150沿Y轴移动的Y轴移动组件160，X轴、Y轴与Z轴两两相互垂直且Z轴为竖直方向；所述夹爪部件110包括由所 述C轴旋转组件120驱动旋转的衔接块111、固定在所述衔接块111上的旋转件112以及由所述旋转件112驱动旋转且用于抓取工件的两个抓取件114，两个所述抓取件114呈爪状分布。

X轴、Y轴与Z轴为相互垂直的轴线，C轴表示绕Z轴轴线方向作旋转运动的轴。可以理解地，第一X轴移动组件130、第二X轴移动组件140、Y轴移动组件160、Z轴移动组件150之间相互的驱动关系可以依据需要改变，只要夹爪部件110能实现X轴、Y轴与Z轴移动控制即可。自动取放料机构100配合置料区800与加工区(图未示)进行工作，置料区800用于放置待加工工件(图未示)与已加工工件(图未示)，待加工工件放置在进料盘801，已加工工件放置在出料盘802，加工区为对待加工工件进行固定以加工的区域。在夹爪部件110上，其中一个抓取件114在置料区800中抓取待加工工件并传送至加工区后，另一个抓取件114在加工区中抓取已加工工件，前一个抓取件114将下一个待加工工件放置在加工区中准备加工。第二X轴移动组件140能驱动第一X轴移动组件130沿X轴移动，第一X轴移动组件130用于在置料区800中精确定位抓取待加工工件及将已加工工件精确定位传送至置料区800，第二X轴移动组件140能实现工件在置料区800与加工区之间传送，让结构紧凑。C轴旋转组件120能让夹爪部件110沿Z轴旋转，在加工区中通过改变Z轴的角度位置，让工件转动至预定的加工位置后再进行固定并加工，能适应不同形状尺寸工件的定位。在本实施例中，待加工件为刀粒，其形状可以为三角形、矩形、菱形等，采用C轴旋转组件120配合夹爪部件110，可实现各种形状工件的定位。

自动取放料机构100包括夹爪部件110、C轴旋转组件120、第一X轴移动组件130、第二X轴移动组件140、Z轴移动组件150、Y轴移动组件160，对夹爪部件110实现沿X轴、Y轴与Z轴移动控制，其中，第二X轴移动组件140能驱动第一X轴移动组件130沿X轴移动，第一X轴移动组件130用于在置料区800中精确定位抓取待加工工件及将已加工工件精确定位传送至置料区800， 第二X轴移动组件140能实现工件在置料区800与加工区之间传送，让结构紧凑。夹爪部件110包括两个呈爪状分布抓取件114，夹爪部件110移动至加工区中，其中一个抓取件114抓取有待加工工件，另一个抓取件114在加工区中抓取已加工工件后，前一个抓取件114将下一个待加工工件放置在加工区中，避免在一个工作循环中单个抓取件114要在加工区与置料区800之间往返两次以换取工件的繁琐。C轴旋转组件120能让夹爪部件110在C轴旋转，通过改变夹爪部件110在C轴的角度位置，让工件转动至预定的加工位置后再进行固定并加工，能适应不同形状尺寸工件的定位。

请参阅图1至图3，进一步地，所述Y轴移动组件160包括Y轴导轨162、滑动安装于所述Y轴导轨162上的Y轴滑块163、安装在所述Y轴导轨162上的Y轴驱动部164、由所述Y轴驱动部164驱动转动的Y轴丝杠165以及与所述Y轴丝杠165螺纹转动配合且与所述Y轴滑块163固定连接的Y轴螺母166。在本实施例中，Y轴安装座161上安装有Y轴导轨162与轴承1651等，Y轴丝杠165上穿过轴承1651。Y轴滑块163上还固连有Y轴滑板169，用于安装Z轴移动组件150。Y轴驱动部164包括Y轴驱动件1641以及具有输入带轮1642a与输出带轮1642b的Y轴同步带传动机构1642，Y轴驱动件1641与Y轴同步带传动机构1642的输入带轮1642a同步转动，Y轴同步带传动机构1642的输出带轮1642b与Y轴丝杠165同步转动。Y轴驱动件1641为伺服电机，实现夹爪部件110的Y轴位移控制。采用同步带传动机构，容易安装，结构紧凑。Y轴移动组件160还包括安装在所述Y轴导轨162上的Y轴微型光电传感器167、安装在所述Y轴滑块163上且与所述Y轴微型光电传感器167相配合以判断所述Y轴滑块163是否超限运动的Y轴感应片168，确保Y轴滑块163在预定范围内移动。可以理解地，Y轴移动组件160可以采用电缸、气缸、液压缸或者其他移动机构。

请参阅图1、图4、图5，进一步地，所述Z轴移动组件150包括固定在所述Y轴滑块163上的Z轴立板151、安装在所述Z轴立板151上的Z轴滑块152、 Z轴滑板153、固定在所述Z轴滑板153上且滑动安装于所述Z轴滑块152上的Z轴导轨154、安装在所述Z轴立板151上的Z轴驱动部155、由所述Z轴驱动部155驱动转动的Z轴丝杠(图未示)以及与所述Z轴丝杠螺纹转动配合且与所述Z轴滑板153固定连接的Z轴螺母(图未示)。在本实施例中，Z轴立板151上安装有轴承(图未示)，Z轴丝杠上穿过轴承。Z轴滑板153呈L字型，具有沿Z轴延伸的第一臂及沿X轴延伸的第二臂。两组Z轴滑块152左右分布在Z轴丝杠的两侧且固定在Z轴立板151上，与左右分布在Z轴丝杠的两侧且固定在第一臂上的两组Z轴导轨154配合工作。Z轴驱动部155包括Z轴驱动件1551以及具有输入带轮1552a与输出带轮1552b的Z轴同步带传动机构1552，Z轴驱动件1551与Z轴同步带传动机构1552的输入带轮1552a同步转动，Z轴同步带传动机构1552的输出带轮1552b与所述Z轴丝杠同步转动。Z轴驱动件1551为伺服电机，实现夹爪部件110的Z轴位移控制。采用同步带传动机构，容易安装，结构紧凑。Z轴移动组件150包括安装在所述Z轴立板151上的Z轴微型光电传感器158、安装在所述Z轴滑板153上且与所述Z轴微型光电传感器158相配合以判断所述Z轴滑板153的是否超限运动的Z轴感应片159，确保Z轴滑板153在预定范围内移动。可以理解地，Z轴移动组件150可以采用电缸、气缸、液压缸或者其他移动机构。

进一步地，所述第二X轴移动组件140包括安装在所述Z轴滑板153上且具有驱动轴的第二X轴驱动部141、安装在所述Z轴滑板153上的第二X轴滑轨142、滑动安装于所述第二X轴滑轨142上的第二X轴滑块143以及固定在所述第二X轴滑块143上的平移滑板144，所述第二X轴驱动部141的驱动轴与所述平移滑板144固定连接。在本实施例中，第二X轴驱动部141为轻型气缸，设置为全行程工作状态。平移滑板144上设置有顶尖浮动接头1441，与轻型气缸的输出轴固连。第二X轴移动组件140能实现工件在置料区800与加工区之间的快速传送，让结构紧凑，占用空间小。平移滑板144上开设有一个缺口，避免夹爪部件110在C轴旋转组件120驱动下，发生干涉。

进一步地，所述第二X轴移动组件140还包括固定在所述Z轴滑板153上的缓冲器145以及固定在所述平移滑板144上且与所述缓冲器145配合以对所述Z轴滑板153缓冲的挡块146。在轻型气缸设置为全行程工作状态时，缓冲器145与挡块146的配合，能有效缓解冲击能量，提高夹爪部件110的定位精度。

请参阅图1、图6，进一步地，所述第一X轴移动组件130包括固定在所述平移滑板144上的第一X轴导轨132、滑动安装于所述第一X轴导轨132上的第一X轴滑块133、固定在所述第一X轴滑块133上且具有驱动轴的第一X轴驱动部134、齿形带135以及转动安装于所述第一X轴滑块133上的第一惰轮136与第二惰轮137，所述齿形带135具有第一端1351及与该第一端1351相对的第二端1352，所述齿形带135依次绕过所述第一惰轮136、所述第一X轴驱动部134的驱动轴与所述第二惰轮137，且所述第一端1351与所述第二端1352分别固定在所述平移滑板144的沿X轴方向的相对两侧上。在本实施例中，第一X轴安装座131上安装有第一X轴导轨132。第一X轴驱动部134为步进电机，第一X轴驱动部134转动将带动第一X轴滑块133在第一X轴导轨132上滑动。第一X轴移动组件130还包括安装在所述第一X轴导轨132上的第一X轴微型光电传感器138、安装在所述第一X轴滑块133上且与所述第一X轴微型光电传感器138相配合以判断所述第一X轴滑块133的是否超限运动的第一X轴感应片(图未示)，确保第一X轴滑块133在预定范围内移动。可以理解地，第一X轴移动组件130可以采用电缸、气缸、液压缸或者其他移动机构。

请参阅图1、图7、图8，进一步地，所述C轴旋转组件120包括安装在所述第一X轴滑块133上且具有驱动轴1221的C轴驱动部122、具有输入带轮123a与输出带轮123b的C轴同步带传动机构123以及用于驱动所述衔接块111转动的C轴输出轴(图未示)，所述C轴驱动部122的驱动轴1221与所述C轴同步带传动机构123的输入带轮123a同步转动，所述C轴同步带传动机构123的输出带轮123b与C轴输出轴同步转动。在本实施例中，C轴安装座121上设置有 轴承，C轴输出轴穿过轴承。C轴驱动部122为步进电机，实现夹爪部件110的C轴转动控制。采用同步带传动机构，容易安装，结构紧凑。C轴输出轴的端部设置有销钉(图未示)，配合限位块(图未示)，实现C轴输出轴的旋转限位。

进一步地，所述C轴旋转组件120还包括固定在所述衔接块111上的感应片125以及与所述感应片125相配合以判断所述衔接块111是否超限运动的接近开关126。接近开关126安装在C轴安装座121上，与感应片125配合工作，避免夹爪部件110与其他零部件之间发生干涉，保证设备正常工作。

进一步地，所述旋转件112为摆动气缸112，该摆动气缸112具有一输出旋转运动的旋转轴，该旋转轴与X轴之间的夹角为45°，所述旋转轴上固定有连接块113，两个所述抓取件114固定在所述连接块113上且呈垂直分布。连接块113呈直角等腰三角形，两直角边上固定设置抓取件114，斜边与衔接块111固接。在实际应用中，摆动气缸112的旋转轴转动180°，两个抓取件114的位置实现交换，夹爪部件110移动至加工区中，其中一个抓取件114抓取有待加工工件，另一个抓取件114在加工区中抓取已加工工件后，前一个抓取件114将下一个待加工工件放置在加工区中，提高工作效率。

进一步地，所述抓取件114包括由所述旋转件112驱动旋转的气动手指1141及由所述气动手指1141驱动且用于抓取工件的工件夹爪1142。该方案结构紧凑，能有效对工件实现抓取，工件夹爪1142制作成与工件形状相适配的形状。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动取放料机构，其特征在于：所述自动取放料机构包括夹爪部件、用于驱动所述夹爪部件绕Z轴旋转的C轴旋转组件、用于驱动所述C轴旋转组件沿X轴移动的第一X轴移动组件、用于驱动所述第一X轴移动组件沿X轴移动的第二X轴移动组件、用于驱动所述第二X轴移动组件沿Z轴移动的Z轴移动组件以及用于驱动所述Z轴移动组件沿Y轴移动的Y轴移动组件，X轴、Y轴与Z轴两两相互垂直且Z轴为竖直方向；所述夹爪部件包括由所述C轴旋转组件驱动旋转的衔接块、固定在所述衔接块上的旋转件以及由所述旋转件驱动旋转且用于抓取工件的两个抓取件，两个所述抓取件呈爪状分布。

2.如权利要求1所述的自动取放料机构，其特征在于：所述Y轴移动组件包括Y轴导轨、滑动安装于所述Y轴导轨上的Y轴滑块、安装在所述Y轴导轨上的Y轴驱动部、由所述Y轴驱动部驱动转动的Y轴丝杠以及与所述Y轴丝杠螺纹转动配合且与所述Y轴滑块固定连接的Y轴螺母。

3.如权利要求2所述的自动取放料机构，其特征在于：所述Z轴移动组件包括固定在所述Y轴滑块上的Z轴立板、安装在所述Z轴立板上的Z轴滑块、Z轴滑板、固定在所述Z轴滑板上且滑动安装于所述Z轴滑块上的Z轴导轨、安装在所述Z轴立板上的Z轴驱动部、由所述Z轴驱动部驱动转动的Z轴丝杠以及与所述Z轴丝杠螺纹转动配合且与所述Z轴滑板固定连接的Z轴螺母。

4.如权利要求3所述的自动取放料机构，其特征在于：所述第二X轴移动组件包括安装在所述Z轴滑板上且具有驱动轴的第二X轴驱动部、安装在所述Z轴滑板上的第二X轴滑轨、滑动安装于所述第二X轴滑轨上的第二X轴滑块以及固定在所述第二X轴滑块上的平移滑板，所述第二X轴驱动部的驱动轴与所述平移滑板固定连接。

5.如权利要求4所述的自动取放料机构，其特征在于：所述第二X轴移动组件还包括固定在所述Z轴滑板上的缓冲器以及固定在所述平移滑板上且与所 述缓冲器配合以对所述Z轴滑板缓冲的挡块。

6.如权利要求4或5所述的自动取放料机构，其特征在于：所述第一X轴移动组件包括固定在所述平移滑板上的第一X轴导轨、滑动安装于所述第一X轴导轨上的第一X轴滑块、固定在所述第一X轴滑块上且具有驱动轴的第一X轴驱动部、齿形带以及转动安装于所述第一X轴滑块上的第一惰轮与第二惰轮，所述齿形带具有第一端及与该第一端相对的第二端，所述齿形带依次绕过所述第一惰轮、所述第一X轴驱动部的驱动轴与所述第二惰轮，且所述第一端与所述第二端分别固定在所述平移滑板的沿X轴方向的相对两侧上。

7.如权利要求6所述的自动取放料机构，其特征在于：所述C轴旋转组件包括安装在所述第一X轴滑块上且具有驱动轴的C轴驱动部、具有输入带轮与输出带轮的C轴同步带传动机构以及用于驱动所述衔接块转动的C轴输出轴，所述C轴驱动部的驱动轴与所述C轴同步带传动机构的输入带轮同步转动，所述C轴同步带传动机构的输出带轮与C轴输出轴同步转动。

8.如权利要求1所述的自动取放料机构，其特征在于：所述C轴旋转组件还包括固定在所述衔接块上的感应片以及与所述感应片相配合以判断所述衔接块是否超限运动的接近开关。

9.如权利要求1所述的自动取放料机构，其特征在于：所述旋转件为摆动气缸，该摆动气缸具有一输出旋转运动的旋转轴，该旋转轴与X轴之间的夹角为45°，所述旋转轴上固定有连接块，两个所述抓取件固定在所述连接块上且呈垂直分布。

10.如权利要求1所述的自动取放料机构，其特征在于：所述抓取件包括由所述旋转件驱动旋转的气动手指及由所述气动手指驱动且用于抓取工件的工件夹爪。