CN206925322U - 一种自动上下料机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动上下料机械手，包括支架、X向导轨、X向滑块、Y向导轨、Y向滑块、机械手臂；机械手臂通过Y向滑块安装在Y向导轨上；驱动装置分别驱动X向滑块在X向导轨上左右移动、Y向滑块在Y向导轨上上下移动；机械手臂包括连接臂、夹爪汽缸、保护装置、连接板；连接臂上端安装在Y向滑块上，保护装置安装在连接臂的下端，夹爪汽缸通过连接板安装在保护装置的下方。本实用新型在机械手上设置保护装置，发生碰撞时控制机械手自动停止工作，同时保护装置上的弹簧在碰撞时起到缓冲的作用，避免发生碰撞损失。

Description

一种自动上下料机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手领域，尤其涉及一种自动上下料机械手。

背景技术

在人工成本日益增加的今天，为了降低产品的生产成本，迫使企业要更新和改造加工设备，提高设备的加工效率和自动化程度，以降低用工成本，提高生产效率。目前市场上的数控车床已经可以实现自动化加工，而其上下料的机械手结构设计笨重不够灵活，从而导致供料效率低，降低了生产效率。另外，机械手在使用过程中常会发生撞机事件，不仅影响工作效率，还会损坏零件，甚至损坏机床，有时候还会危害到操作员的人身安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动上下料机械手，不仅结构简单、上下料灵活，而且还设置有保护装置，在发生碰撞时能使机械手停止工作起到保护作用，。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种自动上下料机械手，包括支架、X向导轨、X向滑块、Y向导轨、Y向滑块、机械手臂；

所述的X向导轨水平安装在支架的顶部，所述的X向滑块安装在X向导轨上；所述的Y向导轨沿竖直方向安装在X向滑块上；所述的Y向滑块安装在Y向导轨上；所述的机械手臂安装在Y向滑块上；所述的X向导轨和Y向导轨两端分别安装驱动装置，分别驱动X向滑块在X向导轨上左右移动、Y向滑块在Y向导轨上上下移动；

所述的机械手臂包括连接臂、夹爪汽缸、保护装置、连接板、安装板、转向板；所述的连接臂竖直设置，其上端安装在Y向滑块上，所述的保护装置安装在连接臂的下端，所述的连接板的上端安装于保护装置上，连接板的下端与安装板的上端连接，所述的转向板的中部通过转向机构I安装于安装板的下端，所述的转向板两端上通过转向机构II分别安装一个夹爪汽缸。

优选地，所述的保护装置包括左挡板、右挡板、导轨、导向座、上板、中板、下板、轴Ⅰ；所述的导轨沿水平方向安装在连接臂的下部；所述的导向座安装在导轨上，能够沿导轨方向滑动；所述的左挡板和右挡板安装在连接臂的下部，所述的左挡板位于导轨的左侧，所述的右挡板位于导轨的右侧；

所述的中板固定安装在导向座上；所述的轴Ⅰ沿竖直方向穿过中板，并与中板螺纹连接；中板上方的轴Ⅰ上套装上板，轴Ⅰ的上端穿出上板上表面，轴Ⅰ的上端上设有卡位装置，使得上板不会脱离；所述的上板与中板之间的轴Ⅰ上套装有弹簧Ⅰ；所述的下板套在中板下方的轴Ⅰ上，轴Ⅰ的下端穿出下板的下表面，设有卡位装置，使得下板不会脱离；所述的下板与中板之间的轴Ⅰ上沿轴向套装有弹簧Ⅱ；所述的上板和下板能够相对于轴Ⅰ沿轴向滑动；

所述的下板的下端与连接板的上端连接；

所述的中板上设置有接近开关Ⅰ，接近开关Ⅰ的感应端部设于中板的下端面。

优选地，所述的轴Ⅰ设有两根，两根轴Ⅰ相互平行并且位于同一水平面。

优选地，所述的导向座包括底板、左侧板、右侧板，所述的底板安装在导轨上，所述的左侧板和右侧板分别安装在底板的左右两侧上，左侧板与右挡板平行并对齐；

所述的导向座的右侧板安装轴Ⅱ，所述的轴Ⅱ设有两根，两根轴Ⅱ相互平行并且位于同一水平面，所述的轴Ⅱ沿水平方向设置，一端与右挡板固定连接，另一端套在右侧板的侧面上，并穿出右侧板的侧面，右侧板在轴Ⅱ上沿轴向左右滑动；所述的右挡板与右侧板之间的轴Ⅱ沿轴向套装有弹簧Ⅲ；右挡板上设置有接近开关Ⅱ，接近开关Ⅱ的感应端头靠近右侧板一侧。

优选地，所述的保护装置还包括盖板，盖板遮盖在导向座的正面，分别与左挡板和右挡板连接。

所述的X向导轨、Y向导轨为丝杆导轨，X向滑块和Y向滑块分别安装在X向导轨、Y向导轨的丝杆上。

所述的驱动装置为伺服电机。

所述的夹爪汽缸上设置有压力感应器，通过测定夹持状态的压力，来确定是否夹持有零件。

所述的转向机构I和转向机构II为转向电机或者转向汽缸。

本实用新型的工作过程如下：

1、驱动装置分别驱动X向滑块和Y向滑块，使机械手臂上的转向板移动到未加工物料所在位置，并使转向板在转向机构I驱动下，夹爪气缸靠近未加工物料，再通过转向机构II控制夹爪汽缸的夹爪角度，使之伸入未加工物料的中心孔，夹爪气缸撑开，从物料中心孔撑紧物料；

2、按照相同的原理，在驱动装置驱动下，机械手臂上的转向板移动到加工机构上已加工好的物料处，使转向板在转向机构I驱动下，是的另一个夹爪气的夹爪伸入已加工好的物料的中心孔内，夹爪气缸撑开，从物料中心孔撑紧物料，转向板在转向机构I驱动下转动，将夹取未加工物料的夹爪汽缸对准加工机构，通过转向机构II控制夹爪汽缸的夹爪角度，将未加工物料送入加工机构上，然后驱动装置驱动X向滑块反向移动，将加工好的物料随X向滑块移动离开物料加工装置，通过X向滑块和Y向滑块动作，使得已加工物料移动到卸料区域；

3、此时转向板在转向机构I驱动下旋转，使夹持已加工物料的夹爪气缸对准传输机构，在转向机构II驱动下，使得已加工物料置于传输机构上， 夹爪气缸的夹爪收缩，夹爪气缸从物料的中心孔抽出，使加工好的物料脱离，完成下料过程，已加工物料通过传输机构传送到下一工序。

保护装置的工作原理:正常情况下，弹簧Ⅰ受到上板的压力而处于压缩的状态，弹簧Ⅱ因不受力而处于自然伸张的状态；弹簧Ⅲ处于伸张的状态，并将导向座压向左挡板；

当夹爪汽缸在竖直方向发生碰撞时，下板因受到向上的顶力而向上运动，同时触发接近开关Ⅰ，接近开关Ⅰ发出信号，使机械手停止工作，此时弹簧Ⅱ受力压缩，弹簧Ⅰ因压力消除而恢复自然伸张；

当夹爪汽缸在水平方向发生碰撞时，导向座受到水平方向的力而沿导轨向右滑动，同时触发接近开关Ⅱ，接近开关Ⅱ发出信号，使机械手停止工作，此时弹簧Ⅲ受力压缩在导向座的侧板与右挡板之间。

本实用新型的有益效果：

1、在X向、Y向上采用导轨，通过驱动装置驱动机械手臂在导轨上沿上下、左右方向运动，实现了移动结构的简易和灵活。

2、机械手上设置保护装置，发生碰撞时触发接近开关，控制机械手自动停止工作，同时保护装置上的弹簧在碰撞时起到缓冲的作用，避免因碰撞造成损失。

3、能够360º旋转的转向板，配合设置在转向板上的两个能够360º旋转的夹爪气缸，在卸料的同时可完成上料，同时能对应各种复杂的上下料角度和路径，提高了生产效率，扩大了使用范围。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图

图2为机械手立体结构示意图

图3为保护装置和夹爪汽缸结构示意图

图4为夹爪气缸Ⅰ、Ⅱ结构示意图

图中：1-支架；2-X向导轨；3-X向滑块；4-Y向导轨；5-Y向滑块；6-机械手臂；7-驱动装置；8-连接臂；9-夹爪汽缸；10-保护装置；11-连接板； 12-左挡板；13-右挡板；14-导轨；15-导向座；16-上板；17-中板；18-下板；19-轴Ⅰ；20-弹簧Ⅰ；21-弹簧Ⅱ；22-接近开关Ⅰ；23-底板；24-左侧板；25-右侧板；26-轴Ⅱ；27-弹簧Ⅲ；28-接近开关Ⅱ；29-盖板； 30-安装板；31-转向机构I；32-转向板；33-转向机构II。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图详细说明本实用新型。

实施例1

如图1、2、3、4所示，自动上下料机械手包括支架1、X向导轨2、X向滑块3、Y向导轨4、Y向滑块5、机械手臂6；

所述的X向导轨2水平安装在支架1的顶部，所述的X向滑块3安装在X向导轨2上；所述的Y向导轨4沿竖直方向安装在X向滑块3上；所述的Y向滑块5安装在Y向导轨4上；所述的机械手臂6安装在Y向滑块5上；所述的X向导轨2和Y向导轨4两端分别安装驱动装置7，分别驱动X向滑块3在X向导轨2上左右移动、Y向滑块5在Y向导轨4上上下移动；

所述的机械手臂6包括连接臂8、夹爪汽缸9、保护装置10、连接板11、安装板30、转向板32；所述的连接臂8竖直设置，其上端安装在Y向滑块5上，所述的保护装置10安装在连接臂8的下端，所述的连接板11的上端安装于保护装置10上，连接板11的下端与安装板30的上端连接，所述的转向板32的中部通过转向机构I31安装于安装板30的下端，所述的转向板32两端上通过转向机构II33分别安装一个夹爪汽缸9。

所述的保护装置10包括左挡板12、右挡板13、导轨14、导向座15、上板16、中板17、下板18、轴Ⅰ19；所述的导轨14沿水平方向安装在连接臂8的下部；所述的导向座15安装在导轨14上，能够沿导轨14方向滑动；所述的左挡板12和右挡板13安装在连接臂8的下部，所述的左挡板12位于导轨14的左侧，所述的右挡板13位于导轨14的右侧；

所述的中板17固定安装在导向座15上；所述的轴Ⅰ19沿竖直方向穿过中板17，并与中板17螺纹连接；中板17上方的轴Ⅰ19上套装上板16，轴Ⅰ19的上端穿出上板16上表面，轴Ⅰ19的上端上设有卡位装置，使得上板16不会脱离；所述的上板16与中板17之间的轴Ⅰ19上套装有弹簧Ⅰ20；所述的下板18套在中板17下方的轴Ⅰ19上，轴Ⅰ19的下端穿出下板18的下表面，设有卡位装置，使得下板18不会脱离；所述的下板18与中板17之间的轴Ⅰ19上沿轴向套装有弹簧Ⅱ21；所述的上板16和下板18能够相对于轴Ⅰ19沿轴向滑动；

所述的下板18的下端与连接板11的上端连接；

所述的中板17上设置有接近开关Ⅰ22，接近开关Ⅰ22的感应端部设于中板17的下端面。

所述的轴Ⅰ19设有两根，两根轴Ⅰ19相互平行并且位于同一水平面。

所述的导向座15包括底板23、左侧板24、右侧板25，所述的底板23安装在导轨14上，所述的左侧板24和右侧板25分别安装在底板23的左右两侧上，左侧板24与右挡板13平行并对齐；

所述的导向座15的右侧板25安装轴Ⅱ26，所述的轴Ⅱ26设有两根，两根轴Ⅱ26相互平行并且位于同一水平面，所述的轴Ⅱ26沿水平方向设置，一端与右挡板13固定连接，另一端套在右侧板25的侧面上，并穿出右侧板25的侧面，右侧板25在轴Ⅱ26上沿轴向左右滑动；所述的右挡板13与右侧板25之间的轴Ⅱ26沿轴向套装有弹簧Ⅲ27；右挡板13上设置有接近开关Ⅱ28，接近开关Ⅱ28的感应端头靠近右侧板25一侧。

所述的保护装置10还包括盖板29，盖板29遮盖在导向座15的正面，分别与左挡板12和右挡板13连接。

所述的X向导轨2、Y向导轨4为丝杆导轨，X向滑块3和Y向滑块5分别安装在X向导轨2、Y向导轨4的丝杆上。

所述的驱动装置7为伺服电机。

所述的夹爪汽缸9上设置有压力感应器，通过测定夹持状态的压力，来确定是否夹持有零件。

所述的转向机构I31和转向机构II33为转向电机或者转向汽缸。

Claims (9)

1.一种自动上下料机械手，包括支架（1）、X向导轨（2）、X向滑块（3）、Y向导轨（4）、Y向滑块（5）、机械手臂（6），其特征在于：

所述的X向导轨（2）水平安装在支架（1）的顶部，所述的X向滑块（3）安装在X向导轨（2）上；所述的Y向导轨（4）沿竖直方向安装在X向滑块（3）上；所述的Y向滑块（5）安装在Y向导轨（4）上；所述的机械手臂（6）安装在Y向滑块（5）上；所述的X向导轨（2）和Y向导轨（4）两端分别安装驱动装置（7），分别驱动X向滑块（3）在X向导轨（2）上左右移动、Y向滑块（5）在Y向导轨（4）上上下移动；

所述的机械手臂（6）包括连接臂（8）、夹爪汽缸（9）、保护装置（10）、连接板（11）、安装板（30）、转向板（32）；所述的连接臂（8）竖直设置，其上端安装在Y向滑块（5）上，所述的保护装置（10）安装在连接臂（8）的下端，所述的连接板（11）的上端安装于保护装置（10）上，连接板（11）的下端与安装板（30）的上端连接，所述的转向板（32）的中部通过转向机构I（31）安装于安装板（30）的下端，所述的转向板（32）两端上通过转向机构II（33）分别安装一个夹爪汽缸（9）。

2.根据权利要求1所述的自动上下料机械手，其特征在于：所述的保护装置（10）包括左挡板（12）、右挡板（13）、导轨（14）、导向座（15）、上板（16）、中板（17）、下板（18）、轴Ⅰ（19）；所述的导轨（14）沿水平方向安装在连接臂（8）的下部；所述的导向座（15）安装在导轨（14）上，能够沿导轨（14）方向滑动；所述的左挡板（12）和右挡板（13）安装在连接臂（8）的下部，所述的左挡板（12）位于导轨（14）的左侧，所述的右挡板（13）位于导轨（14）的右侧；

所述的中板（17）固定安装在导向座（15）上；所述的轴Ⅰ（19）沿竖直方向穿过中板（17），并与中板（17）固定连接；中板（17）上方的轴Ⅰ（19）上套装上板（16），轴Ⅰ（19）的上端穿出上板（16）上表面，轴Ⅰ（19）的上端上设有卡位装置，使得上板（16）不会脱离；所述的上板（16）与中板（17）之间的轴Ⅰ（19）上套装有弹簧Ⅰ（20）；所述的下板（18）套在中板（17）下方的轴Ⅰ（19）上，轴Ⅰ（19）的下端穿出下板（18）的下表面，设有卡位装置，使得下板（18）不会脱离；所述的下板（18）与中板（17）之间的轴Ⅰ（19）上沿轴向套装有弹簧Ⅱ（21）；所述的上板（16）和下板（18）能够相对于轴Ⅰ（19）沿轴向滑动；

所述的下板（18）的下端与连接板（11）的上端连接；

所述的中板（17）上设置有接近开关Ⅰ（22），接近开关Ⅰ（22）的感应端部设于中板（17）的下端面。

3.根据权利要求2所述的自动上下料机械手，其特征在于：所述的轴Ⅰ（19）设有两根，两根轴Ⅰ（19）相互平行并且位于同一水平面。

4.根据权利要求2所述的自动上下料机械手，其特征在于：所述的导向座（15）包括底板（23）、左侧板（24）、右侧板（25），所述的底板（23）安装在导轨（14）上，所述的左侧板（24）和右侧板（25）分别安装在底板（23）的左右两侧上，左侧板（24）与右挡板（13）平行并对齐；

所述的导向座（15）的右侧板（25）安装轴Ⅱ（26），所述的轴Ⅱ（26）设有两根，两根轴Ⅱ（26）相互平行并且位于同一水平面，所述的轴Ⅱ（26）沿水平方向设置，一端与右挡板（13）固定连接，另一端套在右侧板（25）的侧面上，并穿出右侧板（25）的侧面，右侧板（25）在轴Ⅱ（26）上沿轴向左右滑动；所述的右挡板（13）与右侧板（25）之间的轴Ⅱ（26）沿轴向套装有弹簧Ⅲ（27）；右挡板（13）上设置有接近开关Ⅱ（28），接近开关Ⅱ（28）的感应端头靠近右侧板（25）一侧。

5.根据权利要求2所述的自动上下料机械手，其特征在于：所述的保护装置（10）还包括盖板（29），盖板（29）遮盖在导向座（15）的正面，分别与左挡板（12）和右挡板（13）连接。

6.根据权利要求1所述的自动上下料机械手，其特征在于：所述的X向导轨（2）、Y向导轨（4）为丝杆导轨，X向滑块（3）和Y向滑块（5）分别安装在X向导轨（2）、Y向导轨（4）的丝杆上。

7.根据权利要求1所述的自动上下料机械手，其特征在于：所述的驱动装置（7）为伺服电机。

8.根据权利要求1所述的自动上下料机械手，其特征在于：所述的夹爪汽缸（9）上设置有压力感应器，通过测定夹持状态的压力，来确定是否夹持有零件。

9.根据权利要求1所述的自动上下料机械手，其特征在于：所述的转向机构I（31）和转向机构II（33）为转向电机或者转向汽缸。