CN209078364U - 一种用于数控机床的上下料机器人装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于数控机床的上下料机器人装置，包括承载机构、横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构、供料机构、收料机构和机器人；所述承载机构包括承载座、车轮和第一电机；所述横向移动机构包括横向导轨和第二电机；所述竖向移动机构包括电动推杆；所述水平旋转机构包括旋转平台和第三电机；所述机器人固定安装在旋转平台的上端并用于上料或者下料。本实用新型可以在车间内移动，具有较多的自由度，在数控机床停工的情况下，仍然可以工作于其他数控机床，减少资源浪费，降低生产成本。

Description

一种用于数控机床的上下料机器人装置

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，具体涉及一种用于数控机床的上下料机器人装置。

背景技术

目前，我国大多数厂家的加工生产线上的上下料仍由人工完成，劳动强度大，且生产效率低，随着工业4.0浪潮在我国的蓬勃兴起，中国制造正在加快向中国“智造”转变，人工上下料已经无法满足生产自动化的发展趋势。

现有的自动上下料都是采用专机，但是这种方式比较单一，无法满足工件的更新换代，而且专机占地面积大，维修不方便，不利于流水线的生产，所以，利用机器人上下料成为主流趋势，采用自动化上下料机器人和数控机床的结合，可实现工件的自动抓取、上下料等工艺过程，极大限度地降低生产成本，提高生产率，但是，现有的机器人都是直接固定安装在数控机床前，安装复杂，并且移动不方便，同时自由度交底，仅能在一定范围内施展动作，当数控机床出现故障时，机器人则也会跟随数控机床一同停工，造成资源浪费。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种用于数控机床的上下料机器人装置，可以在车间内移动，具有较多的自由度，在数控机床停工的情况下，仍然可以工作于其他数控机床，减少资源浪费，降低生产成本。

本实用新型提供了一种用于数控机床的上下料机器人装置，包括承载机构、横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构、供料机构、收料机构和机器人；

所述承载机构包括承载座、车轮和第一电机，所述车轮转动安装在承载座的下方，所述第一电机与车轮传动连接；

所述横向移动机构包括横向导轨和第二电机，所述横向导轨和第二电机均固定安装在所述承载座的上端；

所述竖向移动机构包括电动推杆，所述电动推杆固定安装在所述横向导轨上并通过横向导轨带动做横向运动；

所述水平旋转机构包括旋转平台和第三电机，所述第三电机固定安装在所述旋转平台内，第三电机的转动端与旋转平台上端固定连接并带动旋转平台的上端做水平转动，电动推杆的伸缩端与旋转平台的下端固定连接并带动旋转平台在竖直方向上上下移动；

所述供料机构包括供料箱，所述供料箱卡接在承载座的侧端，供料箱的内部竖直滑动安装在有载料板，并且载料板的形状与供料箱的内腔形状相适配，供料箱的底部与载料板之间安装有举升件；

所述收料机构包括传送带组件和收料箱，所述传送带组件包括机架、传送带、主动辊、从动辊和第四电机，所述机架安装在承载座上并与横向导轨相邻设置，所述主动辊和从动辊转动安装在机架上，所述传送带安装在机架上并与主动辊和从动辊相配合，所述第四电机固定安装在机架上并与所述主动辊传动连接，收料箱卡接在承载座的后端并位于所述机架的正后方，收料箱的内部插装有数块卡板，收料箱通过所述卡板拆分成若干个收料格；

所述机器人固定安装在旋转平台的上端并用于上料或者下料。

本实用新型通过设置承载机构、横向移动机构、竖向移动机构、水平旋转机构、供料机构、收料机构和机器人，在使用时，通过开启第一电机，第一电机带动车轮转动，使承载座移动至数控机床前，机器人通过横向导轨和电动推杆靠近供料箱，同时在旋转平台的带动下朝向供料箱转动，实现对工件的抓取，抓取完成后，机器人重新运动到数控机床前并放入工件，数控机床再将工件加工形成工件，机器人再通过横向导轨、电动推杆和旋转平台将工件放置在传送带上，传送带将工件移动到收料箱内。

本实用新型中的承载机构可以在车间移动，方便厂家移动机器人，这样，即使在数控机床无法工作的情况下，机器人也可以移动至其他数控机床前，辅助其他数控机床工作。

本实用新型中的横向移动机构、竖向移动机构和水平旋转机构可以使机器人具有较多的自由度，可以从多个位置对工件进行抓取。

本实用新型通过将收料箱拆分成若干个收料格，可以使加工后的工件规律的放置在收料箱中。

在上述技术方案中，本实用新型还可以做如下改进。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述机器人通过底座固定安装在旋转平台的上端，机器人上设有手臂，所述手臂上设有夹爪或者吸盘。

设置的夹爪或者吸盘用于拿取工件。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述手臂上设有相机。

相机通过安装板固定在夹爪上，可以实现工装的定位。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述供料箱的内腔呈矩形状，供料箱的内腔四个转角处分别固定安装有滑轨，所述载料板的四个顶角处设有与所述滑轨相配合的滚轮。

通过将滚轮和滑轨进行配合，可以使载料板在供料箱内上下滑动。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述举升件为弹簧，所述弹簧的下端与供料箱的底部固定连接，弹簧的上端与载料板的上端相抵靠。

当载料板上的工件减少时，弹簧恢复原状，带动载料板向下移动，当载料板上没有工件时，此时载料板的上端与供料箱的上端齐平。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述弹簧为多个且等间距布置在供料箱与载料板之间。

设置的多个弹簧可以均匀分散来自载料板的压力，防止弹簧失去弹性，同时可以使载料板可以稳定的滑动。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述载料板的上端均布有数个第一圆台，所述第一圆台上可拆卸的插装有第一限位柱。

通过设置第一限位柱，当工件为圆盘状工件且中间设有圆孔时，可以直接将工件套装在第一限位柱上，方便机器人拿取工件。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：单个所述收料格内设有第二圆台，所述第二圆台上可拆卸的插装有第二限位柱。

通过设置第二限位柱，当工件为圆盘状工件且中间设有圆孔时，可以直接将工件套装在第二限位柱上，实现对工件的快速整理。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述供料箱通过第一卡扣与所述承载座卡接，所述收料箱通过第二卡扣与所述承载座卡接。

设置的第一卡扣和第二卡扣可以分别实现对供料箱和收料箱对承载座的卡接。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述供料箱和收料箱的下端均设有万向轮。

设置的万向轮可以使供料箱和收料箱跟随承载座在车间内一同运动。

本实用新型的有益效果为：结构紧凑，操作灵活简单，自由度更高，能从多个位置实现可以实现对工件的自动抓取、上料、下料等工艺过程，极大地节约人工成本，提高生产效率，同时可以在车间内进行移动，避免了以往的机器人因安装后，数控机床停工导致机器人一同停工的问题，资源利用更加合理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型的一种用于数控机床的上下料机器人装置的结构示意图。

图2是本实用新型的一种用于数控机床的上下料机器人装置的俯视图。

图3是本实用新型的供料箱的结构示意图。

图4是本实用新型的收料箱的结构示意图。

图5是本实用新型的传送带组件的结构示意图。

图6是本实用新型的收料板的结构示意图。

图7是本实用新型卡板的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

图1是本实用新型的一种用于数控机床的上下料机器人装置的结构示意图。

图2是本实用新型的一种用于数控机床的上下料机器人装置的俯视图。

图3是本实用新型的供料箱的结构示意图。

图4是本实用新型的收料箱的结构示意图。

图5是本实用新型的传送带组件的结构示意图。

图6是本实用新型的收料板的结构示意图。

图7是本实用新型卡板的结构示意图。

图中，各个标记的表示含义如下：

1、承载机构；11、承载座；12、车轮；2、横向移动机构；21、横向导轨；22、第二电机；3、竖向移动机构；31、电动推杆；4、水平旋转机构；41、旋转平台；42、第三电机；5、供料机构；51、供料箱；511、滑轨；52、载料板；521、滚轮；522、第一圆台；523、第一限位柱；53、举升件；6、收料机构；61、机架；62、传送带；63、主动辊；64、从动辊；65、第四电机；66、收料箱；661、卡板；662、第二圆台；663、第二限位柱；67、收料板；7、机器人；71、底座；72、手臂；73、夹爪；74、相机。

如图1至图7所示，本实施例提供了一种用于数控机床的上下料机器人装置，包括承载机构1、横向移动机构2、竖向移动机构3、水平旋转机构4、供料机构5、收料机构6和机器人7；

所述承载机构1包括承载座11、车轮12和第一电机，所述车轮12转动安装在承载座11的下方，所述第一电机与车轮12传动连接；

所述横向移动机构2包括横向导轨21和第二电机22，所述横向导轨21和第二电机22均固定安装在所述承载座11的上端；

所述竖向移动机构3包括电动推杆31，所述电动推杆31固定安装在所述横向导轨21上并通过横向导轨21带动做横向运动；

所述水平旋转机构4包括旋转平台41和第三电机42，所述第三电机42固定安装在所述旋转平台41内，第三电机42的转动端与旋转平台41上端固定连接并带动旋转平台41的上端做水平转动，电动推杆31的伸缩端与旋转平台41的下端固定连接并带动旋转平台41在竖直方向上上下移动；

所述供料机构5包括供料箱51，所述供料箱51卡接在承载座11的侧端，供料箱51的内部竖直滑动安装在有载料板52，并且载料板52的形状与供料箱51的内腔形状相适配，供料箱51的底部与载料板52之间安装有举升件53；

所述收料机构6包括传送带组件和收料箱66，所述传送带组件包括机架61、传送带62、主动辊63、从动辊64、第四电机65，所述机架61安装在承载座11上并与横向导轨21相邻设置，所述主动辊63和从动辊64转动安装在机架61上，所述传送带62安装在机架61上并与主动辊63和从动辊64相配合，所述第四电机65固定安装在机架61上并与所述主动辊63传动连接，收料箱66卡接在承载座11的后端并位于所述机架61的正后方，收料箱66的内部插装有数块卡板661，收料箱66通过卡板661拆分成若干个收料格；

所述机器人7固定安装在旋转平台41的上端并用于上料或者下料。

本实施例通过设置承载机构1、横向移动机构2、竖向移动机构3、水平旋转机构4、供料机构5、收料机构6和机器人7，在使用时，通过开启第一电机，第一电机带动车轮12转动，使承载座11移动至数控机床前，机器人7通过横向导轨21和电动推杆31靠近供料箱51，同时在旋转平台41的带动下朝向供料箱51转动，实现对工件的抓取，抓取完成后，机器人7重新运动到数控机床前并放入工件，数控机床再将工件加工形成工件，机器人7再通过横向导轨21、电动推杆31和旋转平台41将工件放置在传送带62上，传送带62将工件移动到收料箱66内。

本实施例中的承载机构1可以在车间移动，方便厂家移动机器人7，这样，即使在数控机床无法工作的情况下，机器人7也可以移动至其他数控机床前，辅助其他数控机床工作。

本实施例中的横向移动机构2、竖向移动机构3和水平旋转机构4可以使机器人7具有较多的自由度，可以从多个位置对工件进行抓取。

本实施例通过将收料箱66拆分成若干个收料格，可以使加工后的工件规律的放置在收料箱66中。

这里卡板661分为长卡板与宽卡板，长卡板与宽卡板分别略小于收料箱的长和宽，长卡板与宽卡板一端都等分设有凹槽，宽卡板的凹槽向上，以相邻凹槽的长度为间距卡在收料箱内，长卡板的凹槽向下，与宽卡板的凹槽嵌合并固定在宽卡板的凹槽上，相邻长卡板和宽卡板之间所围空间形成收料格。

具体的，所述机器人7通过底座71固定安装在旋转平台41的上端，机器人7上设有手臂72，所述手臂72上设有夹爪73。

设置的夹爪73用于拿取工件。

具体的，所述手臂72上设有相机74。

相机74通过安装板固定在夹爪73上，可以实现工装的定位。

具体的，所述供料箱51的内腔呈矩形状，供料箱51的内腔四个转角处分别固定安装有滑轨511，所述载料板52的四个顶角处设有与所述滑轨511相配合的滚轮521。

通过将滚轮521和滑轨511进行配合，可以使载料板52在供料箱51内上下滑动。

具体的，所述举升件53为弹簧，所述弹簧的下端与供料箱51的底部固定连接，弹簧的上端与载料板52的上端相抵靠。

当载料板52上的工件减少时，弹簧恢复原状，带动载料板52向下移动，当载料板52上没有工件时，此时载料板52的上端与供料箱51的上端齐平。

具体的，所述弹簧为多个且等间距布置在供料箱51与载料板52之间。

设置的多个弹簧可以均匀分散来自载料板的52压力，防止弹簧失去弹性，同时可以使载料板52可以稳定的滑动。

具体的，所述载料板52的上端均布有数个第一圆台522，所述第一圆台522上可拆卸的插装有第一限位柱523。

通过设置第一限位柱523，当工件为圆盘状工件且中间设有圆孔时，可以直接将工件套装在第一限位柱523上，方便机器人7拿取工件。

具体的，单个所述收料格内设有第二圆台662，所述第二圆台662上可拆卸的插装有第二限位柱663。

通过设置第二限位柱663，当工件为圆盘状工件且中间设有圆孔时，可以直接将工件套装在第二限位柱663上，实现对工件的快速整理。

具体的，所述供料箱51通过第一卡扣与所述承载座11卡接，所述收料箱66通过第二卡扣与所述承载座11卡接。

设置的第一卡扣和第二卡扣可以分别实现对供料箱51和收料箱66对承载座11的卡接。

具体的，所述供料箱51和收料箱66的下端均设有万向轮。

设置的万向轮可以使供料箱51和收料箱66跟随承载座11在车间内一同运动。

另外，为了方便传送带62上的工件可以顺利掉入到收料箱6中，可以在机架61的后端设置一收料板67，这里收料板67包括重叠设置的两块板体，两块板体之间通过滑轨连接，这样，通过拉动位于上方的板体，可以使两块板体分开，再将板体的后端对准某一个收料格，可以使工件可以顺利滑入到收料格中。

在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，或成一体；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：包括承载机构(1)、横向移动机构(2)、竖向移动机构(3)、水平旋转机构(4)、供料机构(5)、收料机构(6)和机器人(7)；

所述承载机构(1)包括承载座(11)、车轮(12)和第一电机，所述车轮(12)转动安装在承载座(11)的下方，所述第一电机与车轮(12)传动连接；

所述横向移动机构(2)包括横向导轨(21)和第二电机(22)，所述横向导轨(21)和第二电机(22)均固定安装在所述承载座(11)的上端；

所述竖向移动机构(3)包括电动推杆(31)，所述电动推杆(31)固定安装在所述横向导轨(21)上并通过横向导轨(21)带动做横向运动；

所述水平旋转机构(4)包括旋转平台(41)和第三电机(42)，所述第三电机(42)固定安装在所述旋转平台(41)内，第三电机(42)的转动端与旋转平台(41)上端固定连接并带动旋转平台(41)的上端做水平转动，电动推杆(31)的伸缩端与旋转平台(41)的下端固定连接并带动旋转平台(41)在竖直方向上上下移动；

所述供料机构(5)包括供料箱(51)，所述供料箱(51)卡接在承载座(11)的侧端，供料箱(51)的内部竖直滑动安装在有载料板(52)，并且载料板(52)的形状与供料箱(51)的内腔形状相适配，供料箱(51)的底部与载料板(52)之间安装有举升件(53)；

所述收料机构(6)包括传送带(62)组件和收料箱(66)，所述传送带(62)组件包括机架(61)、传送带(62)、主动辊(63)、从动辊(64)和第四电机(65)，所述机架(61)安装在承载座(11)上并与横向导轨(21)相邻设置，所述主动辊(63)和从动辊(64)转动安装在机架(61)上，所述传送带(62)安装在机架(61)上并与主动辊(63)和从动辊(64)相配合，所述第四电机(65)固定安装在机架(61)上并与所述主动辊(63)传动连接，收料箱(66)卡接在承载座(11)的后端并位于所述机架(61)的正后方，收料箱(66)的内部插装有数块卡板(661)，收料箱(66)通过所述卡板(661)拆分成若干个收料格；

所述机器人(7)固定安装在旋转平台(41)的上端并用于上料或者下料。

2.根据权利要求1所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：所述机器人(7)通过底座(71)固定安装在旋转平台(41)的上端，机器人(7)上设有手臂(72)，所述手臂(72)上设有夹爪(73)或者吸盘。

3.根据权利要求2所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：所述手臂(72)上设有相机(74)。

4.根据权利要求1所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：所述供料箱(51)的内腔呈矩形状，供料箱(51)的内腔四个转角处分别固定安装有滑轨(511)，所述载料板(52)的四个顶角处设有与所述滑轨(511)相配合的滚轮(521)。

5.根据权利要求1所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：所述举升件(53)为弹簧，所述弹簧的下端与供料箱(51)的底部固定连接，弹簧的上端与载料板(52)的上端相抵靠。

6.根据权利要求5所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：所述弹簧为多个且等间距布置在供料箱(51)与载料板(52)之间。

7.根据权利要求1所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：所述载料板(52)的上端均布有数个第一圆台(522)，所述第一圆台(522)上可拆卸的插装有第一限位柱(523)。

8.根据权利要求1所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：单个所述收料格内设有第二圆台(662)，所述第二圆台(662)上可拆卸的插装有第二限位柱(663)。

9.根据权利要求1所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：所述供料箱(51)通过第一卡扣与所述承载座(11)卡接，所述收料箱(66)通过第二卡扣与所述承载座(11)卡接。

10.根据权利要求1所述的一种用于数控机床的上下料机器人装置，其特征在于：所述供料箱(51)和收料箱(66)的下端均设有万向轮。