CN210649753U - 一种长条形材料上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种长条形材料上下料装置，包括装置本体，装置本体包括底座、腰座、大臂、小臂、腕部、头部和端拾器，腰座的下部安装在所述底座上，且所述腰座能够相对于底座水平转动；大臂的下端与腰座的上部连接，且所述大臂能够相对于所述腰座上下摆动；小臂的尾端与大臂的上端连接，且小臂能够相对于所述大臂上下摆动；小臂的首端连接有腕部，腕部能够相对于小臂上下摆动；腕部与头部连接，且头部能够相对于腕部摆动；头部通过法兰与端拾器连接，法兰能够相对于头部转动，且端拾器与法兰固定连接；能够实现长度大于上料口宽度的材料的自动上下料。

Description

一种长条形材料上下料装置

技术领域

本实用新型涉及一种上下料装置，特别涉及一种长条形材料上下料装置。

背景技术

现有的机床作业过程中，一般需要人工手动进行上下料操作，或者桁架机械手配套进行上下料作业。其中，人工操作时，需每台机床都配备人员，耗费人力资源；且有些机床如退火机床因有高温，对人工存在安全隐患。而桁架机械手虽然实现了一定程度上的自动化，但由于只能完成XYZ三个方向的运动，如想完成板形材料或长条形板状材料的长度较大，其长度大于机床防护罩上料口宽度时，现有的桁架机械手难以在没有人工辅助的情况下完成上下料。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的不足，提供一种自动化的长条形材料上下料装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种长条形材料上下料装置，包括装置本体，所述装置本体包括底座、腰座、大臂、小臂、腕部、头部和端拾器，所述腰座的下部安装在所述底座上，且所述腰座能够相对于所述底座水平转动；所述大臂的下端与所述腰座的上部连接，且所述大臂能够相对于所述腰座上下摆动，所述大臂的下端还通过伸缩机构与所述腰座的下部外壁铰接；所述小臂的尾端与所述大臂的上端连接，且所述小臂能够相对于所述大臂上下摆动；所述小臂的首端连接有所述腕部，所述腕部能够相对于所述小臂转动；所述腕部与所述头部连接，且所述头部能够相对于所述腕部摆动；所述头部通过法兰与所述端拾器连接，所述法兰能够相对于所述头部转动，且所述端拾器与所述法兰固定连接。

进一步，所述腰座内部中空，且所述腰座内部安装有第一传动机构，所述第一传动机构能够带动所述腰座在所述底座上转动；所述第一传动机构包括第一电机，所述第一电机通过第一减速机与所述腰座连接。

进一步，所述腰座的上部设有带动所述大臂摆动的第二传动机构，所述第二传动机构包括第二电机，所述第二电机通过第二减速机与所述大臂的下端连接。

进一步，所述小臂的尾端设有第三传动机构，所述第三传动机构能够带动小臂相对于所述大臂摆动，所述第三传动机构包括第三电机，所述第三电机通过第三减速机与所述小臂连接。

进一步，所述小臂为中空结构，所述小臂的内部设有带动所述腕部摆动的第四传动机构，所述第四传动机构包括第四电机，所述第四电机通过第四减速机与所述腕部连接。

进一步，所述小臂上还设有能够带动所述头部摆动的第五传动机构，所述第五传动机构包括第五电机和第五减速机，所述第五电机和第五减速机之间还设有第五中间传动组件，所述第五中间传动组件包括第一直齿轮副、中空轴套和第一锥齿轮副，所述中空轴套沿所述小臂的长度方向设置；所述第一直齿轮副包括第一直齿轮和与所述第一直齿轮相啮合第二直齿轮，所述第一直齿轮安装在所述第五电机的输出轴上，所述第二直齿轮安装在所述中空轴套的尾端，所述第一锥齿轮副包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮安装在所述中空轴套的首端，所述第二锥齿轮安装在所述第五减速机的输入轴上，所述第五减速机的输入轴固定在所述腕部上，所述第五减速机的输出轴固定在所述头部上，所述腕部和所述头部均为中空的壳体，所述第五减速机安装在所述头部内。

进一步，所述小臂上还设有能够带动所述法兰转动的第六传动机构，所述第六传动机构包括第六电机和第六减速机，所述第六电机和第六减速机之间还设有第六中间传动组件，所述第六中间传动组件包括第二直齿轮副、中间轴、第二锥齿轮副、第三直齿轮和第三锥齿轮副，所述中间轴设于所述中空轴套的内部，且所述中间轴和所述中空轴套之间设有轴承；所述第二直齿轮副包括第三直齿轮和与所述第三直齿轮相啮合的第四直齿轮，所述第三直齿轮安装在所述第六电机的输出轴上，所述第四直齿轮安装在所述中间轴的尾端，所述第二锥齿轮副包括第三锥齿轮和与所述第三锥齿轮相啮合的第四锥齿轮，所述第三锥齿轮设于所述中间轴的首端，所述第四锥齿轮安装在第一连接轴的一端，所述第一连接轴安装在所述头部上；所述第三直齿轮副包括第五直齿轮和与所述第五直齿轮相啮合的第六直齿轮，所述第一连接轴的另一端安装所述第五直齿轮，所述第六直齿轮安装在第二连接轴的一端；所述第三锥齿轮副包括第五锥齿轮和与所述第五锥齿轮相啮合的第六锥齿轮，所述第五锥齿轮安装在所述第二连接轴的另一端，所述第六锥齿轮安装在所述第六减速机的输入轴上，所述第六减速机的输出轴连接所述法兰。

进一步，所述伸缩机构为助力气缸。

进一步，还包括滑座和与所述滑座相适配的滑轨，所述滑轨设于机床防护罩开口的一侧，且与所述机床的防护罩平行设置，所述装置本体安装在所述滑座上。

进一步，还包括底座电机，所述底座电机通过齿轮齿条机构使底座沿滑轨移动。

上下料装置的有益效果是：上下料装置设置机床上料的一侧，滑台可设于两台机床之间，也可以设于两列机床之间，可以实现长度较大的长条形材料的自动上下料，不需要人工辅助，提高了生产效率，避免人工操作导致的工件刮擦问题，降低了工件报废率。

本实用新型用于长条形材料上下料时的步骤具体如下：

步骤1、利用所述端拾器拾取长条形材料，并使长条形材料与滑轨平行；

步骤2、滑座沿滑轨向后移动，同时装置本体带动长条形材料转动角度A，进入机床防护罩开口内，然后，滑座继续前移；接着，装置本体带动长条形材料转动角度B，最后，装置本体带动长条形材料逆向转动角度C，与此同时滑座沿滑轨向后继续移动；其中角度C等于角度A和角度B之和，且保证长条形材料始终不接触机床防护罩；

步骤3、大臂、小臂、腕部、头部和端拾器相互配合动作，将长条形材料放置在机床上的加工位置；完成上料。

步骤4、下料，待长条形材料加工完成后，端拾器拾取长条形材料，按照步骤2逆向动作，将长条形材料从机床防护罩开口中取出。

附图说明

图1为本实用新型中装置本体抓取板形材料时的状态示意图；

图2为本实用新型中装置本体与滑座的爆炸示意图；

图3为本实用新型的使用状态示意图；

图4为本实用新型中装置本体与滑座的连接示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图5中沿A-A向的剖视图；

图7为图6中A处的局部放大示意图；

图8为图6中B处的局部放大示意图；

图9为本实用新型中腕部的结构示意图；

图10为本实用新型中头部的结构示意图；

图11为本实用新型使用时的俯视图；

图12为本实用新型使用时的初始状态图；

图13为本实用新型板形材料上料时顺时针转动30°时的状态示意图；

图14为本实用新型板形材料上料第二次后移后的状态示意图；

图15为本实用新型板形材料顺时针转动40°时的状态示意图；

图16为本实用新型板形材料上料完成时的状态示意图；

在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：1、滑座，2、底座，3、腰座，4、大臂，5、小臂，6、腕部，6-1、腕部连接轴凸，7、头部，7-1、头部连接轴凸，7-2、头部的下端，8、法兰，9、端拾器，10、第一电机，11、第二电机，12、第三电机，13、第五电机，14、第六电机，15、助力气缸，16、机床防护罩，16-1、防护罩开口，17、板形材料，18、滑轨，19、第一减速机，20、第四电机，21、第四减速机，22、第一直齿轮，23、第二直齿轮，24、中空轴套，25、第一锥齿轮，26、第二锥齿轮，27、第三直齿轮，28、第四直齿轮，29、中间轴，30、第三锥齿轮，31、第四锥齿轮，32、第五直齿轮，33、第六直齿轮，34、第五锥齿轮，35、第六锥齿轮，36、第六减速机，37、第一连接轴，38、第二连接轴，39、第五减速机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图10所示，一种长条形材料上下料装置，包括装置本体，所述装置本体包括底座2、腰座3、大臂4、小臂5、腕部6、头部7和端拾器9，所述腰座3的下部安装在所述底座2上，且所述腰座3能够相对于所述底座2水平转动；所述大臂4的下端与所述腰座3的上部连接，且所述大臂4能够相对于所述腰座3上下摆动，所述大臂4的下端还通过伸缩机构与所述腰座3的下部外壁铰接；所述小臂5的尾端与所述大臂4的上端连接，且所述小臂5能够相对于所述大臂4上下摆动；所述小臂5的首端连接有所述腕部6，所述腕部6能够相对于所述小臂5转动；所述腕部6的一侧设有腕部连接轴凸6-1，另一侧设有腕部连接孔，所述头部7中间呈U型结构，U型结构的两个内壁上分别设有与腕部连接轴凸6-1相适配的头部连接孔和与腕部连接孔相适配的头部连接轴凸7-1，所述头部7能够相对于所述腕部6上下摆动；所述头部的下端7-2通过法兰8与所述端拾器9连接，所述法兰8能够相对于所述头部7转动，且所述端拾器9与所述法兰8固定连接。

所述腰座3内部中空，且所述腰座3内部安装有第一传动机构，所述第一传动机构能够带动所述腰座3在所述底座2上转动；所述第一传动机构包括第一电机10，所述第一电机10通过第一减速机19与所述腰座3连接。

所述腰座3的上部设有带动所述大臂4摆动的第二传动机构，所述第二传动机构包括第二电机11，所述第二电机11通过第二减速机与所述大臂4的下端连接。

所述小臂5的尾端设有第三传动机构，所述第三传动机构能够带动小臂5相对于所述大臂4摆动，所述第三传动机构包括第三电机12，所述第三电机12通过第三减速机与所述小臂5连接。

所述小臂5为中空结构，所述小臂5的内部设有带动所述腕部6摆动的第四传动机构，所述第四传动机构包括第四电机20，所述第四电机20通过第四减速机21与所述腕部6连接。所述第四传动机构在所述小臂5的内部。

所述小臂5上还设有能够带动所述头部7摆动的第五传动机构，所述第五传动机构包括第五电机13和第五减速机，所述第五电机13和第五减速机之间还设有第五中间传动组件，所述第五中间传动组件包括第一直齿轮副、中空轴套24和第一锥齿轮副，所述中空轴套24沿所述小臂5的长度方向设置；所述第一直齿轮副包括第一直齿轮22和与所述第一直齿轮22相啮合第二直齿轮23，所述第一直齿轮22安装在所述第五电机13的输出轴上，所述第二直齿轮23安装在所述中空轴套24的尾端，所述第一锥齿轮副包括第一锥齿轮25和于所述第一锥齿轮25相啮合的第二锥齿轮26，所述第一锥齿轮25安装在所述中空轴套24的首端，所述第二锥齿轮26安装在所述第五减速机39的输入轴上，所述第五减速机的输入轴固定在所述腕部6上，所述第五减速机39的输出轴固定在所述头部7上，所述腕部6和所述头部7均为中空的壳体，所述第五减速机39安装在所述头部7内；经过第五电机13、第五传动机构和第五减速机实现头部7摆动；由于第五电机13和第五减速机之间的传动经过第四减速机21，当第四电机20和第四减速机21带动腕部6相对小臂5转动时，第一锥齿轮副为构成行星轮系传动，同时头部7为行星架作用，若保证腕部6和头部7的相对静止，不被第五减速机39所干扰，第五电机13转动随动补偿运动。

所述小臂5上还设有能够带动所述法兰8转动的第六传动机构，所述第六传动机构包括第六电机14和第六减速机36，所述第六电机14和第六减速机36之间还设有第六中间传动组件，所述第六中间传动组件包括第二直齿轮副、中间轴29、第二锥齿轮副、第三直齿轮和第三锥齿轮副，所述中间轴29设于所述中空轴套24的内部，且所述中间轴29和所述中空轴套24之间设有轴承；所述第二直齿轮副包括第三直齿轮27和与所述第三直齿轮27相啮合的第四直齿轮28，所述第三直齿轮27安装在所述第六电机14的输出轴上，所述第四直齿轮28安装在所述中间轴29的尾端，所述第二锥齿轮副包括第三锥齿轮30和与所述第三锥齿轮30相啮合的第四锥齿轮31，所述第三锥齿轮30设于所述中间轴29的首端，所述第四锥齿轮31安装在第一连接轴37的一端，所述第一连接轴37安装在所述头部7上；所述第三直齿轮副包括第五直齿轮32和与所述第五直齿轮32相啮合的第六直齿轮33，所述第一连接轴3的另一端安装所述第五直齿轮32，所述第六直齿轮33安装在第二连接轴38的一端；所述第三锥齿轮副包括第五锥齿轮34和与所述第五锥齿轮34相啮合的第六锥齿轮35，所述第五锥齿轮34安装在所述第二连接轴38的另一端，所述第六锥齿轮35安装在所述第六减速机36的输入轴上，所述第六减速机36的输出轴连接所述法兰8；由于第六电机14和第六减速机36之间的传动经过头部7，当头部7和腕部6相对摆动时，第三直齿轮副构成行星轮系，其中头部7充当行星杆，若保证法兰8和头部7的相对静止不被第六减速机36所干扰，第六电机14转动随动补偿运动；以期望在第五电机13和第六电机14输出运动的情况下，达到第五减速机带动腕部6相对头部7摆动时，法兰8和头部7相对静止。

所述伸缩机构为助力气缸15。

还包括滑座1和与所述滑座1相适配的滑轨18，所述滑轨18设于机床防护罩开口16-1的一侧，且与所述机床防护罩16平行设置，所述装置本体安装在所述滑座1上。

还包括滑座电机(图中未画出)，所述滑座电机通过齿轮齿条机构使滑座沿滑轨移动。

本实用用于板形材料的上下料时，板形材料17的长度F为4000mm,加工机床防护罩的开口16-1宽度G为2500mm，加工机床为两个或者两列，两侧加工机床的防护罩开口16-1距离H为3000mm。

上料步骤如下：

初始位置，如图11和图12所示，此时板形材料17与滑轨平行，滑座1前端距离滑轨18前端的尺寸C为100mm，本申请中在上料的过程中认为，装置本体在滑轨18上从前至后移动，前和后只是便于描述，滑座1的底面为1000×1000mm方口形状。

然后，滑座电机工作，带动装置本体从前向后移动，与此同时，第一电机10、第二电机11、第三电机12、第四电机、第五电机13和第六电机14同时工作，滑座1、腰座3、大臂4、小臂5、腕部6、头部7和法兰8空间耦合运动，带动腰座3顺时针转动30°，滑座1前端距离滑轨前端的尺寸C为2000mm，如图13所示；

接着，滑座1继续前移直至滑座1前端距离滑轨18前端的尺寸C为3375mm，如图14所示；

再者，装置本体带动板形材料17顺时针再转动10°，如图15所示；

最后，装置本体带动板形材料17逆时针转动40°，同时滑座1继续前移直至滑座1前端距离滑轨前端的尺寸C为4500mm；完成板形材料17的上料，如图16所示。

下料步骤和上料步骤相反，逆向动作即可完成下料，此处不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种长条形材料上下料装置，其特征在于，包括装置本体，所述装置本体包括底座、腰座、大臂、小臂、腕部、头部和端拾器，所述腰座的下部安装在所述底座上，且所述腰座能够相对于所述底座水平转动；所述大臂的下端与所述腰座的上部连接，且所述大臂能够相对于所述腰座上下摆动，所述大臂的下端还通过伸缩机构与所述腰座的下部外壁铰接；所述小臂的尾端与所述大臂的上端连接，且所述小臂能够相对于所述大臂上下摆动；所述小臂的首端连接有所述腕部，所述腕部能够相对于所述小臂转动；所述腕部与所述头部连接，且所述头部能够相对于所述腕部摆动；所述头部通过法兰与所述端拾器连接，所述法兰能够相对于所述头部转动，且所述端拾器与所述法兰固定连接。

2.根据权利要求1所述的长条形材料上下料装置，其特征在于，所述腰座内部中空，且所述腰座内部安装有第一传动机构，所述第一传动机构能够带动所述腰座在所述底座上转动；所述第一传动机构包括第一电机，所述第一电机通过第一减速机与所述腰座连接。

3.根据权利要求1所述的长条形材料上下料装置，其特征在于，所述腰座的上部设有带动所述大臂摆动的第二传动机构，所述第二传动机构包括第二电机，所述第二电机通过第二减速机与所述大臂的下端连接。

4.根据权利要求1所述的长条形材料上下料装置，其特征在于，所述小臂的尾端设有第三传动机构，所述第三传动机构能够带动小臂相对于所述大臂摆动，所述第三传动机构包括第三电机，所述第三电机通过第三减速机与所述小臂连接。

5.根据权利要求1所述的长条形材料上下料装置，其特征在于，所述小臂为中空结构，所述小臂的内部设有带动所述腕部摆动的第四传动机构，所述第四传动机构包括第四电机，所述第四电机通过第四减速机与所述腕部连接。

6.根据权利要求1所述的长条形材料上下料装置，其特征在于，所述小臂上还设有能够带动所述头部摆动的第五传动机构，所述第五传动机构包括第五电机和第五减速机，所述第五电机和第五减速机之间还设有第五中间传动组件，所述第五中间传动组件包括第一直齿轮副、中空轴套和第一锥齿轮副，所述中空轴套沿所述小臂的长度方向设置；所述第一直齿轮副包括第一直齿轮和与所述第一直齿轮相啮合第二直齿轮，所述第一直齿轮安装在所述第五电机的输出轴上，所述第二直齿轮安装在所述中空轴套的尾端，所述第一锥齿轮副包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮安装在所述中空轴套的首端，所述第二锥齿轮安装在所述第五减速机的输入轴上，所述第五减速机的输入轴固定在所述腕部上，所述第五减速机的输出轴固定在所述头部上，所述腕部和所述头部均为中空的壳体，所述第五减速机安装在所述头部内。

7.根据权利要求6所述的长条形材料上下料装置，其特征在于，所述小臂上还设有能够带动所述法兰转动的第六传动机构，所述第六传动机构包括第六电机和第六减速机，所述第六电机和第六减速机之间还设有第六中间传动组件，所述第六中间传动组件包括第二直齿轮副、中间轴、第二锥齿轮副、第三直齿轮和第三锥齿轮副，所述中间轴设于所述中空轴套的内部，且所述中间轴和所述中空轴套之间设有轴承；所述第二直齿轮副包括第三直齿轮和与所述第三直齿轮相啮合的第四直齿轮，所述第三直齿轮安装在所述第六电机的输出轴上，所述第四直齿轮安装在所述中间轴的尾端，所述第二锥齿轮副包括第三锥齿轮和与所述第三锥齿轮相啮合的第四锥齿轮，所述第三锥齿轮设于所述中间轴的首端，所述第四锥齿轮安装在第一连接轴的一端，所述第一连接轴安装在所述头部上；所述第三直齿轮副包括第五直齿轮和与所述第五直齿轮相啮合的第六直齿轮，所述第一连接轴的另一端安装所述第五直齿轮，所述第六直齿轮安装在第二连接轴的一端；所述第三锥齿轮副包括第五锥齿轮和与所述第五锥齿轮相啮合的第六锥齿轮，所述第五锥齿轮安装在所述第二连接轴的另一端，所述第六锥齿轮安装在所述第六减速机的输入轴上，所述第六减速机的输出轴连接所述法兰。

8.根据权利要求1所述的长条形材料上下料装置，其特征在于，所述伸缩机构为助力气缸。

9.根据权利要求1-8任一项所述的长条形材料上下料装置，其特征在于，还包括滑座和与所述滑座相适配的滑轨，所述滑轨设于机床防护罩开口的一侧，且与所述机床的防护罩平行设置，所述装置本体安装在所述滑座上。

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