CN212170922U - 一种带机械手的数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带机械手的数控机床，属于数控机床技术领域，其包括底座，以及设置于底座的上下料机构、定位治具和加工机构，底座两侧分别设有待加工玻璃料框和已加工玻璃料框；上下料机构包括RX模组运动轴、RZ模组运动轴、旋转电机、上料机械臂和下料机械臂；旋转电机设于RZ模组运动轴上，其输出轴连接上料机械臂和下料机械臂；上料机械臂设有第一吸盘组件，其用于将待加工玻璃由待加工玻璃料框移至定位治具处；下料机械臂设有第二吸盘组件，其用于将已加工玻璃由定位治具移至已加工玻璃料框；解决了工件加工的全过程实际上属于半自动化操作，容易造成工伤事故，也大大影响了加工效率的问题。

Description

一种带机械手的数控机床

技术领域

本实用新型属于数控机床技术领域，尤其涉及一种带机械手的数控机床。

背景技术

目前，数控机床设备种类繁多，其中，主要针对平板电脑、手机等使用触摸屏相关产品的数控机床，在加工产品的过程中，通过机械手实现上下料。

现有的数控机床设备上的机械手装置普遍为以下几种：1、传统机械手普遍安装在机床的Z轴上，不仅拆装主轴不方便，加工效率也低于人工操作，而且结构一般为双头同时取放，影响稳定性；2、通过工人手工操作，需停机方可取出工件，而且工件碎片容易对人体造成伤害。

因此，工件加工的全过程实际上属于半自动化操作，容易造成工伤事故，也大大影响了加工效率。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种带机械手的数控机床，解决了拆装不方便，稳定性差、效率低且容易造成工伤事故的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带机械手的数控机床，包括底座，以及设置于底座的上下料机构、定位治具和加工机构，所述加工机构用于加工位于定位治具上的待加工玻璃，所述底座两侧分别设有待加工玻璃料框和已加工玻璃料框；所述上下料机构包括RX模组运动轴、RZ模组运动轴、旋转电机、上料机械臂和下料机械臂；所述RX模组运动轴位于待加工玻璃料框和已加工玻璃料框之间，用于控制RZ模组运动轴于待加工玻璃料框和已加工玻璃料框之间的移动；所述RZ模组运动轴控制旋转电机在竖直方向上的移动；所述旋转电机设于RZ模组运动轴上，其输出轴连接上料机械臂和下料机械臂，并控制上料机械臂和下料机械臂在水平方向上旋转；所述上料机械臂设有第一吸盘组件，其用于将待加工玻璃由待加工玻璃料框移至定位治具处；所述下料机械臂设有第二吸盘组件，其用于将已加工玻璃由定位治具移至已加工玻璃料框。

作为优选，所述上料机械臂设有两组第一吸盘组件，所述下料机械臂设有两组第二吸盘组件，所述待加工玻璃料框包括有两个用于置放待加工玻璃的腔室，所述已加工玻璃料框包括有两个用于置放已加工玻璃的腔室。

作为优选，所述待加工玻璃呈竖直状态摆放于待加工玻璃料框内。

作为优选，所述第一吸盘组件包括第一旋转件和第一吸盘，所述第一旋转件控制第一吸盘在水平状态和竖直状态之间切换；所述第二吸盘组件包括第二旋转件和第二吸盘，所述第二旋转件控制第二吸盘在水平状态和竖直状态之间切换。

作为优选，所述第一旋转件和第二旋转件均为旋转气缸。

作为优选，所述加工机构设置有两组；其中一组加工机构设于Y1工作平台上，包括Y1模组运动轴、Z1模组运动轴和Z2模组运动轴，另一组加工机构设于Y2工作平台上，包括Y2模组运动轴、Z3模组运动轴和Z4模组运动轴；所述Y1模组运动轴控制Z1模组运动轴和Z2模组运动轴在Y轴方向的移动，所述Y2模组运动轴控制Z3模组运动轴和Z4模组运动轴在Y轴方向的移动；所述Z1模组运动轴、Z2模组运动轴、Z3模组运动轴、Z4模组运动轴分别控制一个加工刀头。

作为优选，所述定位治具包括第一定位治具、第二定位治具、第三定位治具和第四定位治具，且分别对应四组加工刀头。

作为优选，所述旋转电机经过减速机之后再与上料机械臂和下料机械臂连接，所述减速机用于降低旋转电机的输出转速。

作为优选，所述数控机床的部件均设有防尘罩、不锈钢罩和防水胶皮三级防护。

作为优选，所述待加工玻璃料框和已加工玻璃料框下方均设有料框支撑板。

本实用新型的有益效果是：

1、实现上料和下料的全自动化，无需工人手动操作，避免工件碎片对人体造成的伤害；

2、采用双Y轴，即Y1模组运动轴和Y2模组运动轴，以及双工作平台，即Y1工作平台和Y2工作平台，在每个工作平台上分别设置两套定位治具，四套定位治具，此方式相对单工作台的四头机床精度更高；

3、利用防尘罩、不锈钢罩及防水胶皮三级防护，有效地防止灰尘和碎屑且提高设备寿命；

4、利用一组上下料机构同时为两组加工机构完成上料和下料，集合成本的同时，大幅度提高工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的平面俯视图；

图3为本实用新型中上下料机构的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为图3中B处的局部放大图。

图中各附图标记说明如下：

1、底座；101、Y1工作平台；102、Y2工作平台；103、防尘罩；

2、上下料机构；201、RX模组运动轴；202、RZ模组运动轴；203、旋转电机；

3、上料机械臂；301、第一吸盘组件；302、第一旋转件；303、第一吸盘；

4、下料机械臂；401、第二吸盘组件；402、第二旋转件；403、第二吸盘；

5、加工机构；501、Y1模组运动轴；502、Z1模组运动轴；503、Z2模组运动轴；504、Y2模组运动轴；505、Z3模组运动轴；506、Z4模组运动轴；507、X模组运动轴；508、加工刀头；

601、第一定位治具；602、第二定位治具；603、第三定位治具；604、第四定位治具；

7、待加工玻璃料框；701、待加工玻璃；

8、已加工玻璃料框；801、已加工玻璃；

9、料框支撑板。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

一种带机械手的数控机床，如图1和图2所示，包括底座1，在底座1上设置有上下料机构2、两组加工机构5和四组定位治具，每一组加工机构5对应两组定位治具，加工机构5用于加工位于定位治具上的待加工玻璃701，底座1的两侧分别设有待加工玻璃料框7和已加工玻璃料框8，上下料机构2位于待加工玻璃料框7和已加工玻璃料框8之间。

其中一组加工机构5设于Y1工作平台101上，包括Y1模组运动轴501、Z1模组运动轴502和Z2模组运动轴503，另一组加工机构5设于Y2工作平台102上，包括Y2模组运动轴504、Z3模组运动轴505和Z4模组运动轴506。

Z1模组运动轴502和Z2模组运动轴通过Y1模组运动轴501运动的配合实现工件在Y轴方向的移动，Z3模组运动轴505和Z4模组运动轴506通过Y2模组运动轴501运动的配合实现工件在Y轴方向的移动。

Y1模组运动轴501和Y2模组运动轴504均通过X模组运动轴507在X轴方向的移动。

Z1模组运动轴502、Z2模组运动轴503、Z3模组运动轴505、Z4模组运动轴506分别控制一个加工刀头508。

四组定位治具分别为第一定位治具601、第二定位治具602、第三定位治具603和第四定位治具604，且分别对应四组加工刀头508。

本实用新型提供的数控机床的部件均设有防尘罩103、不锈钢罩和防水胶皮三级防护，能够防止灰尘和碎屑且提高设备寿命。

待加工玻璃料框7和已加工玻璃料框8下方均设有料框支撑板9，用于待加工玻璃料框7和已加工玻璃料框8的支撑作用。

为了解决背景技术中的“工件加工的全过程实际上属于半自动化操作，容易造成工伤事故，也大大影响了加工效率”的问题，本实用新型提供一种新型的上下料机构2。

如图3所示，上下料机构2包括RX模组运动轴201、RZ模组运动轴202、旋转电机203、上料机械臂3和下料机械臂4，RX模组运动轴201位于待加工玻璃料框7和已加工玻璃料框8之间，用于控制RZ模组运动轴202于待加工玻璃料框7和已加工玻璃料框8之间的移动，RZ模组运动轴202控制旋转电机203在竖直方向上的移动，旋转电机203设于RZ模组运动轴202上，其输出轴连接上料机械臂3和下料机械臂4，并控制上料机械臂3和下料机械臂4在水平方向上旋转，上料机械臂3设有第一吸盘组件301，其用于将待加工玻璃701由待加工玻璃料框7移至定位治具处，下料机械臂4设有第二吸盘组件401，其用于将已加工玻璃801由定位治具移至已加工玻璃料框8。

上料机械臂3和下料机械臂4互呈90°，使得上料机械臂3在从待加工玻璃料框7中取出待加工玻璃701的同时，下料机械臂4可以从定位治具取下已加工玻璃801。

本实用新型为提高工作效率，进一步将原有的单头上料机构及单头下料机构改为双头上料机构及双头下料机构。

如图3至图5所示，上料机械臂3设有两组第一吸盘组件301，下料机械臂4设有两组第二吸盘组件401，待加工玻璃料框7包括有两个用于置放待加工玻璃701的腔室，已加工玻璃料框8包括有两个用于置放已加工玻璃801的腔室。

两组第一吸盘组件301均设在上料机械臂3远离旋转机构的一端，且当旋转机构带动上料机械臂3逆时针转动90°时，两组第一吸盘组件301分别从第一定位治具601和第二定位治具602的上方移动至待加工玻璃料框7上方，并与待加工玻璃料框7的两个用于置放待加工玻璃701的腔室对应，分别从该两个腔室中取出待加工玻璃701，由此可在同一操作中完成两个工件的上料操作。

两组第二吸盘组件401均设在下料机械臂4远离旋转机构的一端，且当旋转机构带动下料机械臂4顺时针转动90°时，两组第二吸盘组件401分别从第一定位治具601和第二定位治具602上取下已加工玻璃801，之后RX模组运动轴201带动两组第二吸盘组件401向右移动至已加工玻璃料框8上方，由此可在同一操作中完成两个工件的下料操作。

在生产中为避免待加工玻璃701之间的相互接触，通常采用的是竖直摆放，而加工机构5仅能加工水平放置在定位治具上的待加工玻璃701，为解决这一问题，本实用新型进一步如下设置。

待加工玻璃701呈竖直状态摆放于待加工玻璃料框7内。

第一吸盘组件301包括第一旋转件302和第一吸盘303，第一旋转件302控制第一吸盘303在水平状态和竖直状态之间切换；第二吸盘组件401包括第二旋转件402和第二吸盘403，第二旋转件402控制第二吸盘403在水平状态和竖直状态之间切换。

其中，第一吸盘303和第二吸盘403均通过真空源吸附待加工玻璃701和已加工玻璃801，第一旋转件302和第二旋转件402均为旋转气缸。

完整的上料工作步骤如下：

1、RX模组运动轴201带动RZ模组运动向左移动至靠近待加工玻璃料框7，旋转电机203带动上料机械臂3逆时针旋转90°，让两组第一吸盘组件301到达待加工玻璃料框7上方，第一旋转件302控制第一吸盘303旋转达到竖直状态(即第一吸盘303的吸口朝向待加工玻璃料框7内的待加工玻璃701)，第二旋转件402控制第二吸盘403旋转达到水平状态(即第二吸盘403的吸口朝向位于定位治具上的玻璃)，之后RZ模组运动轴202向下移动，第一吸盘303通过真空源吸附待加工玻璃701，再通过RZ模组运动轴202向上移动，然后旋转电机203顺时针旋转90°，第一旋转件302控制第一吸盘303旋转达到水平状态，RX模组运动轴201向右移动，将待加工玻璃701移动到Y1轴模组运动轴处(即Y1工作平台101处的加工机构5)。

2、Y1模组运动轴501向前移动，RZ模组运动轴202向下移动，接触第一吸盘303的真空源，两个第一吸盘303上的待加工玻璃701便放入到第一定位治具601和第二定位治具602中，工件上料完毕后，RZ模组运动轴202再次向上移动，同时Y1模组运动轴501向后移动。

3、通过Z1模组运动轴502和Z2模组运动轴503对待加工玻璃701进行加工。

4、RX模组运动轴201带动RZ模组运动再次向左移动，利用相同的方式从待加工玻璃料框7中取出两块待加工玻璃701，之后RX模组运动轴201向右移动，将工件移动到Y2模组运动轴504处，同时Y2轴模组运动轴向前移动，RZ模组运动轴202向下移动，将待加工玻璃701放至第三定位治具603和第四定位治具604处，上料完毕后，RZ模组运动轴202向上移动，同时Y2轴模组运动轴向后移动。

5、通过Z3模组运动轴505和Z4模组运动轴506对待加工玻璃701进行加工。

完整的下料工作步骤如下：

1、RX模组运动轴201带动RZ模组运动轴202运动至Y1工作平台101处，旋转电机203带动下料机械臂4逆时针旋转90°，RZ模组运动轴202向上移动，Y1轴模组运动轴向前移动，下料机械臂4的第二旋转件402将第二吸盘403旋转至水平状态(即第二吸盘403的吸口朝向位于定位治具上的玻璃)，RZ模组运动轴202向下移动，第二吸盘403通过真空源从第一定位治具601和第二定位治具602上吸附已加工玻璃801。

2、吸附完成后，RZ模组运动轴202向上移动，Y1轴模组运动轴向后移动，RX模组运动轴201带动RZ模组运动轴202向右运动至已加工玻璃料框8处，解除第二吸盘403的真空源，已加工玻璃801便下料至已加工玻璃料框8内。

3、下料机械臂4完成第三定位治具603和第四定位治具604的工作原理与上述相同。

另外，当两个待加工玻璃701都上料完毕正在加工时，RX模组运动轴201向待加工玻璃701处移动，先吸取待加工玻璃701工件，然后到达Y1工作台处等待，待Y1工作台上的待加工玻璃701加工完毕后，机械手先吸取该已加工玻璃801，然后在通过旋转机构把待加工玻璃701工件放进去定位治具，然后RX模组运动轴201在向已加工玻璃801料框8处走，把已加工玻璃801工件放进已加工料框中，然后RX模组运动轴201回到待加工玻璃料框7处，吸取待加工玻璃701，RX模组运动轴201在到Y2工作台处等待，如此循环。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种带机械手的数控机床，包括底座(1)，以及设置于底座(1)的上下料机构(2)、定位治具和加工机构(5)，所述加工机构(5)用于加工位于定位治具上的待加工玻璃(701)，其特征在于，所述底座(1)两侧分别设有待加工玻璃料框(7)和已加工玻璃料框(8)；

所述上下料机构(2)包括RX模组运动轴(201)、RZ模组运动轴(202)、旋转电机(203)、上料机械臂(3)和下料机械臂(4)；

所述RX模组运动轴(201)位于待加工玻璃料框(7)和已加工玻璃料框(8)之间，用于控制RZ模组运动轴(202)于待加工玻璃料框(7)和已加工玻璃料框(8)之间的移动；

所述RZ模组运动轴(202)控制旋转电机(203)在竖直方向上的移动；

所述旋转电机(203)设于RZ模组运动轴(202)上，其输出轴连接上料机械臂(3)和下料机械臂(4)，并控制上料机械臂(3)和下料机械臂(4)在水平方向上旋转；

所述上料机械臂(3)设有第一吸盘组件(301)，其用于将待加工玻璃(701)由待加工玻璃料框(7)移至定位治具处；

所述下料机械臂(4)设有第二吸盘组件(401)，其用于将已加工玻璃(801)由定位治具移至已加工玻璃料框(8)。

2.根据权利要求1所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述上料机械臂(3)设有两组第一吸盘组件(301)，所述下料机械臂(4)设有两组第二吸盘组件(401)，所述待加工玻璃料框(7)包括有两个用于置放待加工玻璃(701)的腔室，所述已加工玻璃料框(8)包括有两个用于置放已加工玻璃(801)的腔室。

3.根据权利要求1所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述待加工玻璃(701)呈竖直状态摆放于待加工玻璃料框(7)内。

4.根据权利要求3所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述第一吸盘组件(301)包括第一旋转件(302)和第一吸盘(303)，所述第一旋转件(302)控制第一吸盘(303)在水平状态和竖直状态之间切换；

所述第二吸盘组件(401)包括第二旋转件(402)和第二吸盘(403)，所述第二旋转件(402)控制第二吸盘(403)在水平状态和竖直状态之间切换。

5.根据权利要求4所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述第一旋转件(302)和第二旋转件(402)均为旋转气缸。

6.根据权利要求1所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述加工机构(5)设置有两组；其中一组加工机构(5)设于Y1工作平台(101)上，包括Y1模组运动轴(501)、Z1模组运动轴(502)和Z2模组运动轴(503)，另一组加工机构(5)设于Y2工作平台(102)上，包括Y2模组运动轴(504)、Z3模组运动轴(505)和Z4模组运动轴(506)；

所述Y1模组运动轴(501)控制Z1模组运动轴(502)和Z2模组运动轴(503)在Y轴方向的移动，所述Y2模组运动轴(504)控制Z3模组运动轴(505)和Z4模组运动轴(506)在Y轴方向的移动；

所述Y1模组运动轴(501)和Y2模组运动轴(504)均通过X模组运动轴(507)在X轴方向的移动；

所述Z1模组运动轴(502)、Z2模组运动轴(503)、Z3模组运动轴(505)、Z4模组运动轴(506)分别控制一个加工刀头(508)。

7.根据权利要求6所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述定位治具包括第一定位治具(601)、第二定位治具(602)、第三定位治具(603)和第四定位治具(604)，且分别对应四组加工刀头(508)。

8.根据权利要求1所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述旋转电机(203)经过减速机之后再与上料机械臂(3)和下料机械臂(4)连接，所述减速机用于降低旋转电机(203)的输出转速。

9.根据权利要求1所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述数控机床的部件均设有防尘罩(103)、不锈钢罩和防水胶皮三级防护。

10.根据权利要求1所述的带机械手的数控机床，其特征在于，所述待加工玻璃料框(7)和已加工玻璃料框(8)下方均设有料框支撑板(9)。

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