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

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方华
王春城
申玉林
陈韶飞
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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
[0001]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
[0002]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
[0003] 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,。
[0004] 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;
[0005] 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;
[0006] 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。
[0007] 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;
[0008] 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n;所述的上板和下板能够相对于轴I沿轴向滑动;
[0009] 所述的下板的下端与连接板的上端连接;
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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;
[0013] 所述的导向座的右侧板安装轴n,所述的轴n设有两根,两根轴n相互平行并且 位于同一水平面,所述的轴n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n上沿轴向左右滑动;所述的右挡板与右侧板 之间的轴n沿轴向套装有弹簧m;右挡板上设置有接近开关n,接近开关n的感应端头靠 近右侧板一侧。
[00 M] 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。
[0015] 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。
[0016] 所述的驱动装置为伺服电机。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 本实用新型的工作过程如下:
[0020] 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;
[0021] 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;
[0022] 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,使得己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,己加工物料通过传输机构 传送到下一工序。
[0023] f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n因不受力而处于自然伸张的状态;弹簧m处于伸张的状态,并将导向座压向左挡板; [0024]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n受力压缩,弹簧〗因压力 消除而恢复自然伸张;
[0025]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n,接近开关n发出信号,使机械手停止工作,此时弹簧m受力压缩 在导向座的侧板与右挡板之间。
[0026] 本实用新型的有益效果:
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 3、能够36〇°旋转的转向板,配合设置在转向板上的两个能够36〇°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
[0030] 图1为本实用新型整体结构示意图
[0031] 图2为机械手立体结构示意图
[0032]图3为保护装置和夹爪汽缸结构示意图 [0033]图4为夹爪气缸i、n结构示意图
[0034]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;I7-中板;18-下板;I9-轴I ;2〇-弹簧I ;21-弹簧n ; 22-接近开关I; 23-底板;24-左侧板;25-右侧板;26-轴II ; 27-弹簧HI; 28-接近开关II ; 29-盖板;30-安装板; 31-转向机构1;32_转向板;33-转向机构II。
具体实施方式
[0035]下面结合具体实施例和附图详细说明本实用新型。
[0036] 实施例1
[0037]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;
[0038]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;
[0039]所述的机械手臂6包括连接臂S、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1〇安装在连 接臂8的下端,所述的连接板11的上端安装于保护装置1〇上,连接板U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131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。
[0040]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119;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;
[0041]所述的中板17固定安装在导向座15上;所述的轴119沿竖直方向穿过中板17,并与 中板I7螺纹连接;中板I7上方的轴119上套装上板16,轴119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119上套 装有弹簧120;所述的下板18套在中板17下方的轴119上,轴119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119上沿轴向套 装有弹簧n 21;所述的上板16和下板18能够相对于轴119沿轴向滑动;
[0042]所述的下板18的下端与连接板11的上端连接;
[0043]所述的中板17上设置有接近开关122,接近开关122的感应端部设于中板17的下端 面。
[0044]所述的轴119设有两根,两根轴119相互平行并且位于同一水平面。
[0045] 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;
[0046] 所述的导向座15的右侧板25安装轴n 26,所述的轴n 26设有两根,两根轴n 26相 互平行并且位于同一水平面,所述的轴n 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1126上沿轴向左右滑 动;所述的右挡板13与右侧板25之间的轴1126沿轴向套装有弹簧IH27;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—侧。
[0047] 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。
[0048] 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。
[0049] 所述的驱动装置7为伺服电机。
[0050] 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。
[0051] 所述的转向机构131和转向机构1133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(S)、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⑻竖直设置,其上端安装在Y向滑块⑸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⑼。
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⑻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⑻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1(19)沿竖直方向穿过中板(17), 并与中板(17)固定连接冲板(17)上方的轴1(19)上套装上板(16),轴1(19)的上端穿出上 板(16)上表面,轴1(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1(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1(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1(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n (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HI (27);右挡板(13)上设置有接近开关n (28),接近开关n (28)的感应端头靠近右侧板 (25)—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UU)边也畑 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1(31)和转 向机构II (33)为转向电机或者转向汽缸。
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