CN212762385U - 一种二拖二式桁架机械手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二拖二式桁架机械手装置，包括横梁、第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱，横梁顶面沿左右方向安装有第一直线导轨，第一直线导轨上滑动安装有第一滑动架和第二滑动架，第二滑动架位于第一滑动架的右侧且第一滑动架的前侧和第二滑动架的前侧沿竖直方向分别安装有Z轴，第一滑动架上的Z轴底部和第二滑动架上的Z轴底部分别安装有一个手爪机构，第二立柱和第三立柱之间前侧设有用于上下料的旋转式供料仓机构，第三立柱的前侧面中部水平向前固定有一块安装板，安装板上设有用于换向的中转站手指结构。本实用新型具有设计合理，使用方便，不需要人工操控，降低了人工劳动强度等优点。

Description

一种二拖二式桁架机械手装置

技术领域

本实用新型属于机械手技术领域，具体涉及一种二拖二式桁架机械手装置。

背景技术

桁架机械手主要使用在CNC数控车床与CNC加工中心机床上，以帮助CNC数控车床与CNC加工中心机床自动完成上下料以进行机加工，现有的桁架机械手需要依靠人工去操控，工人的劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种无需人工操控，降低工人劳动强度的一种二拖二式桁架机械手装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种二拖二式桁架机械手装置，包括横梁、第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱，第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱左右平行间隔设置且第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱沿左右方向位于同一条直线上，第一立柱的顶面、第二立柱的顶面、第三立柱的顶面及第四立柱的顶面分别与横梁的底面左部、横梁的底面左中部、横梁的底面右中部及横梁的底面右部相固定，横梁顶面沿左右方向安装有第一直线导轨，第一直线导轨上滑动安装有第一滑动架和第二滑动架，第二滑动架位于第一滑动架的右侧且第一滑动架的前侧和第二滑动架的前侧沿竖直方向分别安装有Z轴，第一滑动架上的Z轴底部和第二滑动架上的Z轴底部分别安装有一个手爪机构，第二立柱和第三立柱之间前侧设有用于上下料的旋转式供料仓机构，第三立柱的前侧面中部水平向前固定有一块安装板，安装板上设有用于换向的中转站手指结构。

优选的，所述第一滑动架上的Z轴底部和第二滑动架上的Z轴底部安装的手爪机构中任意一组手爪机构均包括旋转气缸、转动板、第一手指气缸和第二手指气缸，旋转气缸通过旋转气缸安装座安装在Z轴底部，旋转气缸的上侧面倾斜固定在旋转气缸安装座上，转动板与旋转气缸的底面平行设置且转动板通过第一转动轴转动连接在旋转气缸的底面中部，第一手指气缸固定在转动板的底面的一端，第二手指气缸固定在转动板的底面的另一端且第一手指气缸与第二手指气缸相互垂直交错设置，第一手指气缸的输出端上连接有第一夹块，第二手指气缸的输出端上连接有第二夹块。

优选的，所述旋转式供料仓机构包括旋转盘和供料仓，供料仓设置在第二立柱和第三立柱之间前侧，旋转盘通过第二转动轴转动连接在供料仓顶部，第二转动轴上安装有旋转棘轮，旋转盘顶面均布有若干个三爪卡盘，若干个三爪卡盘中的每个三爪卡盘上均布有三根导向杆且三根导向杆之间安装有一个托料板，旋转盘与供料仓之间设有用于驱动旋转盘旋转的驱动组件，所述驱动组件与旋转棘轮抵触连接。

优选的，所述驱动组件包括推动气缸和第二直线导轨，推动气缸和第二直线导轨均安装在供料仓的顶部且推动气缸和第二直线导轨沿前后方向位于同一条直线上，推动气缸和第二直线导轨均位于第二转动轴的右侧且推动气缸位于第二直线导轨的前侧，推动气缸的输出轴上安装有滑块且滑块安装在第二直线导轨上，滑块沿第二直线导轨左右滑动且滑块的的左侧面上安装有棘爪，棘爪与旋转棘轮相适配且棘爪与旋转棘轮抵触连接。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型设有旋转式供料仓机构，可以为本实用新型进行供料，本实用新型的第一滑动架和第二滑动架可以在第一直线导轨上左右滑动从而通过手爪机构将旋转式供料仓上的物料抓取并送入与本实用新型适配的数控机床内进行加工，不需要人工操控，降低了人工劳动强度，不需要依靠人工一个一个将物料送入数控机床内进行装料以及取出加工好的物料；

(2)本实用新型设有手爪机构，手爪机构包括旋转气缸、转动板、第一手指气缸和第二手指气缸等零部件，在使用时第一手指气缸带动第一夹块夹取未加工的物料，然后第一手指气缸与第二手指气缸交换位置，第二手指气缸伸入与本实用新型配合使用过的数控机床内驱动第二夹块夹取加工完毕的物料，然后第一手指气缸再次与第二手指气缸交换位置，第一手指气缸驱动第一夹块将未加工的放入数控机床内，第二手指气缸驱动第二夹块将加工完毕的物料取出数控机床，且由于第一手指刚与第二手指气缸为相互垂直交错设置，可以在旋转气缸的作用下交换位置，实现了未加工物料和加工物料的位置互换，更换物料方便，设计合理；

(3)本实用新型设有驱动组件，推动气缸驱动滑块沿第二直线导轨移动，滑块上的棘爪与旋转棘轮适配可以带动旋转棘轮转动从而带动转动轴转动实现了旋转盘的转动，旋转盘的转动可以将未加工的物料送至本实用新型手爪机构的取料地点，设计合理，使用方便快捷；

综上所述，本实用新型具有设计合理，使用方便，不需要人工操控，降低了人工劳动强度等优点。

附图说明

图1是本实用新型在两个数控机床上使用时的结构示意图；

图2是本实用新型手爪机构的结构示意图；

图3是本实用新型驱动组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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显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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，本实用新型的一种二拖二式桁架机械手装置，包括横梁1、第一立柱2、第二立柱3、第三立柱4和第四立柱5，第一立柱2、第二立柱3、第三立柱4和第四立柱5左右平行间隔设置且第一立柱2、第二立柱3、第三立柱4和第四立柱5沿左右方向位于同一条直线上，第一立柱2的顶面、第二立柱3的顶面、第三立柱4的顶面及第四立柱5的顶面分别与横梁1的底面左部、横梁1的底面左中部、横梁1的底面右中部及横梁1的底面右部相固定，横梁1顶面沿左右方向安装有第一直线导轨6，第一直线导轨6上滑动安装有第一滑动架7和第二滑动架8，本实用新型还设有动力装置，动力装置驱动第一滑动架7和第二滑动架8沿第一直线导轨6左右滑动，第二滑动架8位于第一滑动架7的右侧且第一滑动架7的前侧和第二滑动架8的前侧沿竖直方向分别安装有Z轴9，第一滑动架7上的Z轴9底部和第二滑动架8上的Z轴9底部分别安装有一个手爪机构，第二立柱3和第三立柱4之间前侧设有用于上下料的旋转式供料仓机构，第三立柱4的前侧面中部水平向前固定有一块安装板21，安装板21上设有用于换向的中转站手指结构，中转站手指结构包括一个转动气缸，转动气缸安装在安装板21上，转动气缸通过一个旋转轴连接有一个第三手指气缸，第三手指气缸上连接有第三夹块第三手指气缸在转动气缸的作用下可以通过旋转轴在转动气缸上实现180度旋转从而将物料进行换向(即将物料的两面更换方向)。

所述第一滑动架7上的Z轴9底部和第二滑动架8上的Z轴9底部安装的手爪机构中任意一组手爪机构均包括旋转气缸10、转动板11、第一手指气缸12和第二手指气缸13，旋转气缸10通过旋转气缸安装座16安装在Z轴9底部，旋转气缸10的上侧面倾斜固定在旋转气缸安装座16上，转动板11与旋转气缸10的底面平行设置且转动板11通过第一转动轴转动连接在旋转气缸10的底面中部，第一手指气缸12固定在转动板11的底面的一端，第二手指气缸13固定在转动板11的底面的另一端且第一手指气缸12与第二手指气缸13相互垂直交错设置，第一手指气缸12的输出端上连接有第一夹块14，第二手指气缸13的输出端上连接有第二夹块15。

所述旋转式供料仓机构包括旋转盘17和供料仓18，供料仓18设置在第二立柱3和第三立柱4之间前侧，旋转盘17通过第二转动轴转动连接在供料仓18顶部，第二转动轴上安装有旋转棘轮，旋转盘17顶面均布有若干个三爪卡盘19，若干个三爪卡盘19中的每个三爪卡盘19上均布有三根导向杆20且三根导向杆20之间安装有一个托料板22，旋转盘17与供料仓18之间设有用于驱动旋转盘17旋转的驱动组件，所述驱动组件与旋转棘轮抵触连接。

所述驱动组件包括推动气缸23和第二直线导轨24，推动气缸23和第二直线导轨24均安装在供料仓18的顶部且推动气缸23和第二直线导轨24沿前后方向位于同一条直线上，推动气缸23和第二直线导轨24均位于第二转动轴的右侧且推动气缸23位于第二直线导轨24的前侧，推动气缸23的输出轴上安装有滑块25且滑块25安装在第二直线导轨24上，滑块25沿第二直线导轨24左右滑动且滑块25的的左侧面上安装有棘爪26，棘爪26与旋转棘轮相适配且棘爪26与旋转棘轮抵触连接。

本实用新型的具体使用过程如下：

本实用新型旋转盘17选用十等分的旋转盘17，旋转盘17上的三爪卡盘19优选设有十个，且每两个相邻的三爪卡盘19分别为放置未加工的原料工位以及放置经第二台数控机床加工完毕物料的工位(即三爪卡盘19为交替设置的置未加工的原料工位以及放置经第二台数控机床加工完毕物料的工位)；

本实用新型与两个数控机床配合使用，本实用新型在安装时，将本实用新型的第一立柱2和第二立柱3分别设置在第一台数控机床的左右两侧，第三立柱4和第四立柱5分别设置在第二台数控机床的左右两侧，然后将本实用新型的旋转式供料仓18机构设置在第二立柱3和第三立柱4之间前侧，然后，本实用新型的使用人员将需要加工的物料放置在旋转盘17上放置未加工原料的工位上(即交替设置在其中的五个三爪卡盘19上的托料板22上)，未加工的物料根据三根导向杆20的导向放置在三根导向杆20之间的托料板22上，然后调试本实用新型，本实用新型采用专用设计控制器和软件系统，本实用新型调试完毕后，开启本实用新型，本实用新型开始使用，本实用新型的动力装置驱动第一安装架向右移动至旋转式供料仓18机构的上方，然后第一滑动架7上的Z轴9启动带动该Z轴9底部的手爪机构向下移动，该手爪机构移动至取料地点时，该Z轴9停止不动，该手爪机构的第一手指气缸12启动(第一夹块14处于竖直方向，第二夹块15处于水平方向)，第一手指气缸12驱动第一夹块14夹取需要加工的物料，然后该Z轴9将该手爪机构提升，与此同时，旋转气缸10启动，转动板11带动第一手指气缸12和第二手指气缸13沿第一转动轴转动，由于第一手指气缸12与第二手指气缸13为垂直交错设置，此时在旋转气缸10的作用下，第一手指气缸12与第二手指气缸13交换位置，第一夹块14与第二夹块15交换位置(第一夹块14处于水平方向，第二夹块15处于竖直方向)；

然后第一滑动架7在动力装置的作用下带动该Z轴9及Z轴9底部的手爪机构向左移动至第一台数控机床的正上方，然后Z轴9带动该Z轴9底部的手爪机构向下移动第二手指气缸13启动，第二手指气缸13驱动第二夹块15夹取第一台数控机床内的已经加工完毕的物料，然后第一滑动架7向左移动将加工完毕的物料拿出然后Z轴9上升一定高度，旋转气缸10再次启动转动板11带动第一手指气缸12和第二手指气缸13沿第一转动轴转动，由于第一手指气缸12与第二手指气缸13为垂直交错设置，此时在旋转气缸10的作用下，第一手指气缸12与第二手指气缸13交换位置，第一夹块14与第二夹块15交换位置(第一夹块14处于竖直方向，第二夹块15处于水平方向)，然后第一滑动架7再次向右移动至第一台数控机床加工内的加工物料的位置，第一手指气缸12驱动第一夹块14松开并将未加工的物料放入第一台数控机床内加工物料的位置，然后Z轴9上升并离开第一台数控机床，第一滑动架7向右移动，旋转气缸10再次转动，转动板11再次带动第一手指气缸12和第二手指气缸13沿第一转动轴转动，第一手指气缸12与第二手指气缸13交换位置，第一夹块14与第二夹块15交换位置(第一夹块14处于水平方向，第二夹块15处于竖直方向)，第一台数控机床启动对原本未加工的物料进行加工，然后第一滑动架7移动至中转站手指结构的上方，第三手指气缸驱动第三夹块张开，Z轴9下降带动该手爪机构上的第一手指气缸12和第二手指气缸13下降，第二手指气缸13启动第二夹块15，第二夹块15将第一台数控机床内加工完成的物料竖直放置在第三夹块内，然后Z轴9上升，第三夹块将第一台数控机床内加工完成的物料夹紧，转动气缸启动，转动气缸通过旋转轴带动第三手指气缸、第三夹块以及第三夹块内的物料转动180度，第一滑动架7恢复移动至旋转式供料仓18机构的上方，并重复上述操作步骤，继续抓取旋转式供料仓18上未加工的物料；

与此同时，第二滑动架8在动力装置的作用下移动至中转站手指结构的上方，Z轴9下降并带动该Z轴9下方固定的手爪机构向下移动，该手爪机构的第一手指气缸12启动(第一夹块14处于竖直方向，第二夹块15处于水平方向)，第一手指气缸12驱动第一夹块14夹取第三夹块上的物料，第三手指气缸驱动第三夹块松开，然后该Z轴9将该手爪机构提升，与此同时，旋转气缸10启动，转动板11带动第一手指气缸12和第二手指气缸13沿第一转动轴转动，由于第一手指气缸12与第二手指气缸13为垂直交错设置，此时在旋转气缸10的作用下，第一手指气缸12与第二手指气缸13交换位置，第一夹块14与第二夹块15交换位置(第一夹块14处于水平方向，第二夹块15处于竖直方向)，接着然后第二滑动架8在动力装置的作用下带动第二滑动架8上Z轴9及Z轴9底部的手爪机构向右移动至第二台数控机床的正上方，然后Z轴9带动该Z轴9底部的手爪机构向下移动，第二手指气缸13启动，第二手指气缸13驱动第二夹块15夹取第二台数控机床内的已经加工完毕的物料，然后第二滑动架8向左移动将加工完毕的物料拿出，然后Z轴9上升一定高度，旋转气缸10再次启动转动板11带动第一手指气缸12和第二手指气缸13沿第一转动轴转动，由于第一手指气缸12与第二手指气缸13为垂直交错设置，此时在旋转气缸10的作用下，第一手指气缸12与第二手指气缸13交换位置，第一夹块14与第二夹块15交换位置(第一夹块14处于竖直方向，第二夹块15处于水平方向)，然后第二滑动架8再次向右移动至第二台数控机床加工内的加工物料的位置，第一手指气缸12驱动第一夹块14松开并将从第三夹块上取下物料放入第二台数控机床内加工物料的位置，然后Z轴9上升并离开第二台数控机床，旋转气缸10再次转动，转动板11再次带动第一手指气缸12和第二手指气缸13沿第一转动轴转动，第一手指气缸12与第二手指气缸13交换位置，第一夹块14与第二夹块15交换位置(第一夹块14处于水平方向，第二夹块15处于竖直方向)，第二数控机床启动对来自第三夹块的物料进行加工；

接着第二滑动架8向左移动至旋转式供料仓18机构上方，Z轴9下降带动第二夹块15下降，第二夹块15在第二手指气缸13作用下松开将经第二台数控机床加工完毕的物料放置在旋转盘17的经第二台数控机床加工完毕物料的工位上(即与第一滑动架7上的手爪机构抓取未加工物料工位相邻的工位上)；

当一段时间过后相邻的两个旋转盘17的放置未加工的原料的工位以及放置经第二台数控机床加工完毕物料的工位放满时，驱动组件启动，即推动气缸23启动，推动气缸23将滑块25推出一定距离，滑块25沿第二直线导轨24滑动，滑块25上的棘爪26与旋转棘轮抵触连接，滑块25通过棘爪26带动旋转棘轮转动一定角度，已经空置的放置未加工的原料的工位以及已经放满经第二台数控机床加工完毕物料的工位转动一定角度，与原已经放满经第二台数控机床加工完毕物料的工位相邻的放满未加工原料的工位移动至已经空置的放置未加工的原料的工位的位置，且该放满未加工原料的工位移动至原已经放满经第二台数控机床加工完毕物料的工位，然后本实用新型继续使用。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种二拖二式桁架机械手装置，其特征在于：包括横梁、第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱，第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱左右平行间隔设置且第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱沿左右方向位于同一条直线上，第一立柱的顶面、第二立柱的顶面、第三立柱的顶面及第四立柱的顶面分别与横梁的底面左部、横梁的底面左中部、横梁的底面右中部及横梁的底面右部相固定，横梁顶面沿左右方向安装有第一直线导轨，第一直线导轨上滑动安装有第一滑动架和第二滑动架，第二滑动架位于第一滑动架的右侧且第一滑动架的前侧和第二滑动架的前侧沿竖直方向分别安装有Z轴，第一滑动架上的Z轴底部和第二滑动架上的Z轴底部分别安装有一个手爪机构，第二立柱和第三立柱之间前侧设有用于上下料的旋转式供料仓机构，第三立柱的前侧面中部水平向前固定有一块安装板，安装板上设有用于换向的中转站手指结构。

2.根据权利要求1所述的一种二拖二式桁架机械手装置，其特征在于：所述第一滑动架上的Z轴底部和第二滑动架上的Z轴底部安装的手爪机构中任意一组手爪机构均包括旋转气缸、转动板、第一手指气缸和第二手指气缸，旋转气缸通过旋转气缸安装座安装在Z轴底部，旋转气缸的上侧面倾斜固定在旋转气缸安装座上，转动板与旋转气缸的底面平行设置且转动板通过第一转动轴转动连接在旋转气缸的底面中部，第一手指气缸固定在转动板的底面的一端，第二手指气缸固定在转动板的底面的另一端且第一手指气缸与第二手指气缸相互垂直交错设置，第一手指气缸的输出端上连接有第一夹块，第二手指气缸的输出端上连接有第二夹块。

3.根据权利要求1所述的一种二拖二式桁架机械手装置，其特征在于：所述旋转式供料仓机构包括旋转盘和供料仓，供料仓设置在第二立柱和第三立柱之间前侧，旋转盘通过第二转动轴转动连接在供料仓顶部，第二转动轴上安装有旋转棘轮，旋转盘顶面均布有若干个三爪卡盘，若干个三爪卡盘中的每个三爪卡盘上均布有三根导向杆且三根导向杆之间安装有一个托料板，旋转盘与供料仓之间设有用于驱动旋转盘旋转的驱动组件，所述驱动组件与旋转棘轮抵触连接。

4.根据权利要求3所述的一种二拖二式桁架机械手装置，其特征在于：所述驱动组件包括推动气缸和第二直线导轨，推动气缸和第二直线导轨均安装在供料仓的顶部且推动气缸和第二直线导轨沿前后方向位于同一条直线上，推动气缸和第二直线导轨均位于第二转动轴的右侧且推动气缸位于第二直线导轨的前侧，推动气缸的输出轴上安装有滑块且滑块安装在第二直线导轨上，滑块沿第二直线导轨左右滑动且滑块的左侧面上安装有棘爪，棘爪与旋转棘轮相适配且棘爪与旋转棘轮抵触连接。

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