CN211708832U - 一种采用桁架上下料的工件加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用桁架上下料的工件加工系统，涉及桁架机械手技术领域，解决现有采用桁架上下料的工件加工系统定位精度低、加工效率低的问题，本实用新型包括并排设置的上料机构、下料机构，所述上料机构右侧和下料机构左侧分别设有数控车床一和数控车床二，所述上料机构右侧和下料机构左侧均设有用于支撑的立柱，所述立柱顶端水平设置有X轴滑动导轨，所述X轴滑动导轨上竖直设置有Z轴滑动导轨，所述Z轴滑动导轨底部固定设置有机械手。本实用新型具有快速、精确地进行工件上下料的优点。

Description

一种采用桁架上下料的工件加工系统

技术领域

本实用新型涉及桁架机械手技术领域，更具体的是涉及一种采用桁架上下料的工件加工系统，用于快速、精确地进行工件上下料。

背景技术

随着工业技术自动化水平的不断发展，通用工业机器人、特制机械手或桁架机械手越来越广泛地应用于工业生产流水线，并将逐渐替代企业生产中采用人工操作的各个工序之间的工件转运、装卸，避免由于人工操作劳动强度大、生产效率低、产品质量不稳定等，导致的影响市场竞争力，从而限制企业发展的问题。桁架机械手是一种建立在直角X，Y，Z三坐标系统基础上，对工件进行工位调整，或实现工件的轨迹运动等功能的全自动工业设备，其通过工业控制器控制机械手完成X， Y，Z三轴之间的联合运动，以实现整套的全自动作业流程，常用于大型加工设备上。然而，现有的通用工业机器人、特制机械手或桁架机械手在实际使用过程中存在如下问题：

1、通用工业机器人载荷大、精度高、动作可编程，但其价格昂贵，在搬运路径较为简单的情况下使用不经济；而特制机械手一般用于精度要求较低的场合，不能应用于机床加工工位定位精度要求较高，但搬运动作又较为简单的上下料环节。

2、传统的桁架机械手重量重，导向精度低，机械手在运行过程中容易出现大幅振动，使得运行位置精度低且速度慢。

3、机械手多为一个或两个沿180度方向翻转以实现交替操作，占用空间大，且交替操作速度低，机械手运动到位后也不能立即停止，而是在原位摆动一定时间后才停下来，导致加工精度和加工效率低，从而给实际生产带来了很大的困扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有采用桁架上下料的工件加工系统定位精度低、加工效率低的问题，本实用新型提供一种采用桁架上下料的工件加工系统。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种采用桁架上下料的工件加工系统，包括并排设置的上料机构、下料机构，所述上料机构右侧和下料机构左侧分别设有数控车床一和数控车床二，所述上料机构右侧和下料机构左侧均设有用于支撑的立柱，所述立柱顶端水平设置有X轴滑动导轨，所述X轴滑动导轨上竖直设置有Z轴滑动导轨，所述Z轴滑动导轨底部固定设置有机械手，所述机械手包括与Z轴滑动导轨相连的连接件，所述连接件底部倾斜设置有角板，所述角板上设有旋转气缸，所述旋转气缸贯穿角板连接有三角连接块，所述三角连接块的两个斜面上均设有液压缸，所述液压缸连接有三爪卡盘。

工作原理：工人将毛坯件逐一放置在上料机构上，上料机构将毛坯件输送至机械手抓取位置处，机械手抓取毛坯件到右侧数控车床一进行加工，然后抓取该工件，气缸旋转将工件翻转180°，然后机械手将该工件抓取到左侧数控车床二加工工件另一端，待加工完成后夹取工件放置到左侧下料机构，如此循环往复。

进一步地，所述X轴滑动导轨上沿其轴线方向设置X轴传动齿条，且该X轴滑动导轨上还设置有X轴导向块，所述X轴导向块上竖直设置所述Z轴滑动导轨，且该X轴导向块上还设置X轴驱动电机和Z轴驱动电机，所述Z轴滑动导轨上沿其轴线方向设置Z轴传动齿条，且该Z轴滑动导轨上还设置有Z轴导向块，所述Z轴导向块与连接件固定。

进一步地，所述旋转气缸的旋转角度为180°。

进一步地，所述上料机构和下料机构均采用框架式结构，其框架顶部设有履带式的送料带，所述送料带表面设有用于工件定位的料盘底托，每只料盘底托对应一个工位，送料带两边设置有用于检测各个送料工位有无工件的接近开关和是否单排抓取结束的对射传感器，上料机构和下料机构的送料带下方分别设有用于带动送料带移动的上料电机和下料电机。

进一步地，所述接近开关设置在机械手抓取位置正上方，所述对射传感器设置在机械手抓取位置的两侧。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型通过X轴滑动导轨完成在数控机床之间工件的输送，机械手上设计有旋转机构可领机械手同时完成毛坯件上料、半成品转移以及加工完成件下料的功能，全程自动化，工件加工效率高。

2.本实用新型在人为或异常情况下出现空位时，机械手能够准确判断，避免出现无工件下的空流程而降低效率，特别地在待抓取位置的前一排设置用于工件有无判断的接近开关，以及用于检测待抓取行的全部取料完成时的对射传感器，桁架式机器人控制单元根据相应状态确定对上料料盘待抓取行上各个位置的抓取或空过动作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是机械手的结构示意图一；

图3是机械手的结构示意图二；

附图标记：1-数控车床一；2-上料机构；3-下料机构；4-数控车床二；5-X轴滑动导轨；6-立柱；7-机械手；71-三角连接块；72-液压缸；73-三爪卡盘；74-角板；75-旋转气缸；76-连接件；8-Z轴滑动导轨。

具体实施方式

使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

实施例1

如图1到3所示，本实施例提供一种采用桁架上下料的工件加工系统，包括并排设置的上料机构2、下料机构3，所述上料机构2右侧和下料机构3左侧分别设有数控车床一1和数控车床二4，所述上料机构2右侧和下料机构3左侧均设有用于支撑的立柱6，所述立柱6顶端水平设置有X轴滑动导轨5，所述X轴滑动导轨5上竖直设置有Z轴滑动导轨8，所述Z轴滑动导轨8底部固定设置有机械手7，所述机械手7包括与Z轴滑动导轨8相连的连接件76，所述连接件76底部倾斜设置有角板74，所述角板74上设有旋转气缸75，所述旋转气缸75贯穿角板74连接有三角连接块 71，所述三角连接块71的两个斜面上均设有液压缸72，所述液压缸72连接有三爪卡盘73。

实施例2

如图1到3所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体是所述X轴滑动导轨5 上沿其轴线方向设置X轴传动齿条，且该X轴滑动导轨5上还设置有X轴导向块，所述X轴导向块上竖直设置所述Z轴滑动导轨8，且该X轴导向块上还设置X轴驱动电机和Z轴驱动电机，所述Z 轴滑动导轨上沿其轴线方向设置Z轴传动齿条，且该Z轴滑动导轨8上还设置有Z轴导向块，所述 Z轴导向块与连接件76固定。

所述旋转气缸75的旋转角度为180°。

实施例3

如图1所示，本实施例在实施例1和实施例2的基础上做了进一步改进，具体是所述上料机构 2和下料机构3均采用框架式结构，其框架顶部设有履带式的送料带，所述送料带表面设有用于用于工件定位的料盘底托，每只料盘底托对应一个工位，送料带两边设置有用于检测各个送料工位有无工件的接近开关和是否单排抓取结束的对射传感器，上料机构2和下料机构3的送料带下方分别设有用于带动送料带移动的上料电机和下料电机。

所述接近开关设置在机械手7抓取位置正上方，如果该工位检测到没有工件，则机械手在取料时空过该位置，防止工件的漏抓、空抓，另外还用于检测一排料盘底托是否运动到待抓取位置，保证送料带在移动时准确停止；所述对射传感器设置在机械手7抓取位置的两侧，检测当前抓取位置的料盘底托上是否全部被取料，当对射传感器导通，即代表该排已没有待取料的工件，此时上料电机转动，将下一排料盘底托运送到待抓取排。

Claims (5)

1.一种采用桁架上下料的工件加工系统，包括并排设置的上料机构(2)、下料机构(3)，所述上料机构(2)右侧和下料机构(3)左侧分别设有数控车床一(1)和数控车床二(4)，其特征在于：所述上料机构(2)右侧和下料机构(3)左侧均设有用于支撑的立柱(6)，所述立柱(6)顶端水平设置有X轴滑动导轨(5)，所述X轴滑动导轨(5)上竖直设置有Z轴滑动导轨(8)，所述Z轴滑动导轨(8)底部固定设置有机械手(7)，所述机械手(7)包括与Z轴滑动导轨(8)相连的连接件(76)，所述连接件(76)底部倾斜设置有角板(74)，所述角板(74)上设有旋转气缸(75)，所述旋转气缸(75)贯穿角板(74)连接有三角连接块(71)，所述三角连接块(71)的两个斜面上均设有液压缸(72)，所述液压缸(72)连接有三爪卡盘(73)。

2.根据权利要求1所述的一种采用桁架上下料的工件加工系统，其特征在于：所述X轴滑动导轨(5)上沿其轴线方向设置X轴传动齿条，且该X轴滑动导轨(5)上还设置有X轴导向块，所述X轴导向块上竖直设置所述Z轴滑动导轨(8)，且该X轴导向块上还设置X轴驱动电机和Z轴驱动电机，所述Z轴滑动导轨上沿其轴线方向设置Z轴传动齿条，且该Z轴滑动导轨(8)上还设置有Z轴导向块，所述Z轴导向块与连接件(76)固定。

3.根据权利要求1所述的一种采用桁架上下料的工件加工系统，其特征在于：所述旋转气缸(75)的旋转角度为180°。

4.根据权利要求1所述的一种采用桁架上下料的工件加工系统，其特征在于：所述上料机构(2)和下料机构(3)均采用框架式结构，其框架顶部设有履带式的送料带，所述送料带表面设有用于用于工件定位的料盘底托，每只料盘底托对应一个工位，送料带两边设置有用于检测各个送料工位有无工件的接近开关和是否单排抓取结束的对射传感器，上料机构(2)和下料机构(3)的送料带下方分别设有用于带动送料带移动的上料电机和下料电机。

5.根据权利要求4所述的一种采用桁架上下料的工件加工系统，其特征在于：所述接近开关设置在机械手(7)抓取位置正上方，所述对射传感器设置在机械手(7)抓取位置的两侧。

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