CN213997810U - 一种螺栓加工自动上下料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种螺栓加工自动上下料系统，涉及机械加工技术领域。本申请提供的螺栓加工自动上下料系统，包括：承载机构、运动机构、执行机构和控制机构，运动机构、执行机构和控制机构均安装于承载机构上，执行机构用于取放物料，运动机构用于带动执行机构在三维空间内移动，控制机构与运动机构电连接，用于控制运动机构。该系统缓解了现有螺栓车削上料过程中人工上下料效率低，机器人上下料建设成本高，维护复杂的技术问题。

Description

一种螺栓加工自动上下料系统

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种螺栓加工自动上下料系统。

背景技术

螺栓在进行车削的时候，上料过程普遍采用人工上下料方式，或采用机器人自动托盘站上料。这种方式生产效率较低；机器人上下料在一定程度上提高了生产效率、加快了生产节奏，但由于机器人价格高昂、占地面积大、维护复杂等因素，导致成本较高，后期维护困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种螺栓的自动上下料系统，以缓解了现有螺栓车削上料过程中人工上下料效率低，机器人上下料建设成本高，维护复杂的技术问题。

本实用新型提供的一种螺栓的自动上下料系统包括承载机构、运动机构、执行机构和控制机构；

所述运动机构、所述执行机构和所述控制机构均安装于所述承载机构上；

所述执行机构用于取放物料；所述运动机构用于带动所述执行机构在三维空间内移动；

所述控制机构与所述运动机构电连接，用于控制所述运动机构。

进一步的，所述承载机构包括立柱，所述立柱底端与车床连接。

进一步的，所述运动机构包括第一横梁、第二横梁、竖梁、第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件；

所述第一横梁垂直连接于所述立柱的顶端，所述第一横梁与所述第二横梁垂直连接，所述第二横梁与所述立柱垂直连接，所述竖梁与所述立柱平行；

所述第一驱动组件带动所述第二横梁沿所述第一横梁的长度方向移动；

所述第二驱动组件带动所述第二横梁和所述竖梁沿垂直于所述第一横梁的长度方向移动；

所述第三驱动组件带动所述竖梁沿垂直于所述第二横梁的长度方向移动。

进一步的，所述第一驱动组件包括第一传动件和第一动力源，所述第一动力源通过所述第一传动件与所述第二横梁连接；

所述第一传动件包括第一齿轮、第一齿条和第一连接托板；

所述第一动力源包括第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合；

所述第一横梁上安装有所述第一齿条，所述第一伺服电机与所述第一齿轮通过传动连接在所述第一连接托板的下端面上，所述第一连接托板带动所述第二横梁沿所述第一齿条长度方向移动；

所述第二驱动组件包括第二传动件和第二动力源，所述第二动力源通过所述第二传动件与所述第二横梁连接；

所述第二传动件包括第二齿轮、第二齿条；

所述第二动力源包括第二伺服电机，所述第二伺服电机与所述第二齿轮传动连接，所述第二齿轮与所述第二齿条啮合；

所述第二横梁上安装有所述第二齿条，所述第二伺服电机与所述第二齿轮通过传动连接在所述第一连接托板的侧端面上，所述第二横梁沿所述第二齿条长度方向移动；

所述第三驱动组件包括第三传动件和第三动力源，所述第三动力源通过所述第三传动件与所述竖梁连接；

所述第三传动件包括第三齿轮、第三齿条和第二连接托板；

所述第三动力源包括第三伺服电机，所述第三伺服电机与所述第三齿轮传动连接，所述第三齿轮与所述第三齿条啮合；

所述竖梁上安装有所述第三齿条，所述第三伺服电机与所述第三齿轮通过传动连接在所述第二连接托板的内侧面上，所述第二连接托板带动所述竖梁沿所述第三齿条长度方向移动；

进一步的，所述执行机构包括连接件、气动夹爪和卡钳；

所述连接件上端安装在所述竖梁上，所述连接件下端安装有所述气动夹爪；所述气动夹爪包括夹爪和气动源；所述卡钳安装在所述夹爪上；所述气动源带动所述夹爪移动，所述夹爪带动所述卡钳开合。

进一步的，所述控制机构控制所述驱动组件运动和所述气动源。

本实用新型提供的螺栓加工自动上下料系统能产生如下有益效果：

本实用新型提供的螺栓加工自动上下料系统中运动机构可以在三维空间内直线移动，同时运动机构上设有执行机构，执行机构上有负责夹取螺栓的卡钳，可以按照控制机构要求进行螺栓的夹取与安置。

在使用上述自动上下料系统时，控制机构控制卡钳从车床周围指定位置夹取螺栓，紧接着安装在车床加工位置，进入待机状态，螺栓加工完成后执行机构按照之前程序要求取回螺栓，并放回指定位置。

现有技术靠人工生产效率较低；机器人上下料在一定程度上提高了生产效率、加快了生产节奏，但由于机器人价格高昂、占地面积大、维护复杂等因素，导致成本较高，后期维护困难。相对于现有技术，本实用新型提供的螺栓加工自动上下料系统可以提升生产效率，与机器人相比零件少、占地小、成本低、维护简单。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的螺栓自动上下料系统正面图；

图2为本实用新型实施例提供的螺栓自动上下料系统背面图；

图3为本实用新型实施例提供的螺栓自动上下料系统执行机构放大图。

图标：1-连接件；2-第二伺服电机；3-气爪挂件；4-气动夹爪；5-夹爪；6-卡钳；7-第三伺服电机；8-第二连接托板；9-固定螺栓；10-立柱；11-第一横梁；12-第一齿条；13-第一齿轮；14-第一连接托板；15-第一伺服电机；16-第二齿条；17-第二横梁；18-第二齿轮；19-竖梁；20-第三齿轮；21-第三齿条；22-控制机构。

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，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1为本实用新型实施例提供的螺栓自动上下料系统正面图；图2为本实用新型实施例提供的螺栓自动上下料系统背面图；图3为本实用新型实施例提供的螺栓自动上下料系统执行机构放大图。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，包括承载机构、运动机构、执行机构和控制机构22；所述运动机构、执行机构和控制机构22均安装于承载机构上；

所述执行机构用于取放物料，运动机构用于带动所述执行机构在三维空间内移动；

所述控制机构22与所述运动机构电连接，用于控制所述运动机构。

本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，其中的运动机构、执行机构和控制机构22均通过固定螺栓9安装于承载机构上，执行机构用于取放物料，运动机构用于带动所述执行机构在三维空间内移动，控制机构22与所述运动机构电连接，控制机构22按照预先要求使执行机构进行夹取动作同时控制机构22使运动机构进行移动，相对于机器人上下料系统，操作步骤简单，使用的结构零件少，占用空间小，便于后期维护，实现了简化机械结构的要求。

如图1至图3所示，控制机构22按照预先要求使执行机构进行夹取动作同时控制机构22使运动机构进行移动，相对于机器人上下料系统，操作步骤简单，使用的结构零件少，占用空间小，便于后期维护，实现了简化机械结构的要求。

如图1至图3所示，根据本实用新型的一个实施例，所述承载机构包括立柱，运动机构、执行机构和控制机构22，运动机构以及与运动机构连接的执行机构和控制机构22均安装在立柱上，立柱底端与车床通过固定螺栓9连接在不干涉运动机构运行的车床加工台下端，执行机构位于运动机构上，控制机构22固定在车床外侧，便于人工输入程序，实现了优于人工操作上下料的效率。

如图1至图3所示，运动机构包括第一横梁11、第二横梁17、竖梁19、第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件，所述第一横梁11垂直连接于所述立柱10的顶端，所述第一横梁11与所述第二横梁17垂直连接，所述第二横梁17与所述立柱10垂直连接，所述竖梁19与所述立柱10平行；

所述第一驱动组件带动所述第二横梁17沿所述第一横梁11的长度方向任意移动；所述第二驱动组件带动所述第二横梁17和所述竖梁19沿垂直于所述第一横梁11的长度方向移动；所述第三驱动组件带动所述竖梁19沿垂直于所述第二横梁17的长度方向移动；三组驱动组件负责三维空间的每一个方向，使运动机构上的执行机构可以在所需要的加工空间内自由运动，相对于人工上下料系统操作更准确，并且提升了加工效率。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，其中第一驱动组件包括第一传动件和第一动力源，所述第一动力源通过第一传动件与所述第二横梁17连接；

第一传动件包括第一齿轮13、第一齿条12和第一连接托板14，所述第一连接托板14带动所述第二横梁17沿所述第一齿条12长度方向移动；

第一动力源包括第一伺服电机15，所述第一伺服电机15与所述第一齿轮13传动连接，所述第一齿轮13与所述第一齿条12啮合；

如图1至图3所示，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，其中第二驱动组件包括第二传动件和第二动力源，所述第二动力源通过第二传动件与所述第二横梁17连接；

第二传动件包括第二齿轮18、第二齿条16，所述第二横梁17沿所述第二齿条16长度方向移动；

第二动力源包括第二伺服电机2，所述第二伺服电机2与所述第二齿轮18传动连接，所述第二齿轮18与所述第二齿条16啮合；

如图1至图3所示，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，其中第三驱动组件包括第三传动件和第三动力源，所述第三动力源通过第三传动件与所述竖梁19连接；

第三传动件包括第三齿轮20、第三齿条21和第二连接托板8，所述第二连接托板8带动所述竖梁19沿所述第三齿条21长度方向移动；

第三动力源包括第三伺服电机7，所述第三伺服电机7与所述第三齿轮20传动连接，所述第三齿轮20与所述第三齿条21啮合；

如图1至图3所示，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，其中运动机构可以沿第一横梁11长度方向直线移动，第一横梁11上安装有第一齿条12，第一连接托板14下端面安装有第一齿轮13，第一连接托板14内部上端面安装有第一伺服电机15，第一伺服电机15穿过第一连接托板14驱动第一齿轮13顺时针旋转，第一齿轮13与第一齿条12通过啮合带动第一连接托板14、第二横梁17和竖梁19同时沿第一横梁11的长度方向一端移动；另外，如果所述第一伺服电机15带动第一齿轮13逆时针旋转，则上述机构沿第一横梁11的长度方向另一端移动。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，其中第二横梁17上安装有第二齿条16，第一连接托板14侧端面安装有第二齿轮18，第一连接托板14内部侧端面安装有第二伺服电机2，第二伺服电机2透过第一连接托板14侧端面带动第二齿轮18顺时针旋转，第二齿轮18与第二齿条16通过啮合带动第二横梁17、竖梁19、第二连接托板8沿垂直于第一横梁11的长度方向的一端移动；另外，如果所述第二伺服电机2带动第二齿轮18逆时针旋转，则上述机构沿垂直于第一横梁11的长度方向另一端移动。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，其中竖梁19上安装有第三齿条21，第二连接托板8上安装有第三齿轮20，第二连接托板8内部安装有第三伺服电机7，第三伺服电机7带动第三齿轮20转动，第三齿轮20与第三齿条21通过啮合带动竖梁19沿垂直于第二横梁17的长度方向一端移动；另外，如果所述第三伺服电机7带动第三齿轮20逆时针旋转，则上述机构沿垂直于第二横梁17的长度方向另一端移动。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，其中执行机构包括连接件1、气动夹爪4和卡钳6；其中连接件1上端通过螺栓与竖梁19固定，连接件1下端通过螺栓固定有气爪挂件3；其中气爪挂件3为了固定气动夹爪4，连接件1下端两侧各固定气爪挂件3，气爪挂件3上有开孔，可以与气动夹爪4上固定销配合，进而固定气动夹爪4，需要说明的是，固定气动夹爪4的方式不局限于使用气爪挂件3固定，例如焊接，销孔定位等其他方式都可以采用。

如图1至图3所示，气动夹爪4一般固定两个，夹取个数越多，相对于人工上下料的效率便提升的越多，需要说明的是气动夹爪4的固定数量根据加工要求可以变更，不仅限于2个。

如图1至图3所示，夹爪5依靠气动夹爪4内部的气缸移动，气动夹爪4的技术在其领域内为一种公开技术，夹爪5前端安装有卡钳6，以便于卡钳6可以在夹爪5的带动下牢固地夹取待加工螺栓，实现夹取动作的准确性，需要说明的是实现夹取动作的机构不一定是气动夹爪4，例如电动卡钳6，气动卡钳6等都可以实现夹取操作。

进一步地，本实用新型提供一种螺栓自动上下料装置，为了控制驱动组件运动与气动源实现既定动作，通过输入程序可以使控制机构22控制驱动组件，从而可以控制伺服电机驱动齿轮的旋转；同时使控制机构22实现控制电磁阀，电磁阀来驱动气动夹爪4上夹爪5的开合，进而控制卡钳6夹取螺栓，需要说明的是控制气动夹爪4的方式不局限于使用电磁阀控制，例如直接电联接，气缸连接等都可以实现。

下面结合附图1至图3来具体说明本申请上述实施例提供地螺栓自动上下料装置的工作过程；

首先控制机构22驱动第一连接托板14内部的第一伺服电机15驱动第一齿轮13旋转，使第一齿轮13与第一齿条12啮合，驱动第一连接托板14带动第二横梁17以及竖梁19在第一横梁11的长度方向上靠近待加工螺栓的位置，同时控制机构22驱动第二伺服电机2驱动第二齿轮18旋转，使第二齿轮18与第二齿条16啮合，驱动第二横梁17带动竖梁19在第二横梁17的长度方向上靠近待加工螺栓的位置，同时控制机构22控制驱动第三伺服电机7驱动第三齿轮20旋转，使第三齿轮20与第三齿条21啮合，驱动竖梁19上的执行机构在竖梁19的长度方向上靠近待加工螺栓的位置；

气动夹爪4上的卡钳6接近待加工螺栓后，控制机构22控制夹爪5上的卡钳6分离中间留出空间夹持螺栓，需要说明的是卡钳6可以夹取任何需要加工的零件并不具局限于螺栓，卡钳6夹取螺栓之后，按照同样的移动方式靠近车床加工平台，将螺栓放置到指定加工位置并打开夹爪5放置螺栓，同时控制机构22控制第二横梁17和竖梁19移动到不干涉加的位置上等待加工完成，加工完成后控制机构22按照夹取螺栓的方法再次靠近螺栓，在指定位置上再次靠近螺栓，控制机构22控制执行机构上的气动夹爪4卡钳6夹住螺栓，紧接着控制机构22控制运动机构将螺栓从加工台上取下，然后控制机构22控制运动机构上的第一横梁11和第二横梁17按照要求继续向已经预定好的位置移动螺栓，待到达预定位置后，控制机构22控制气动夹爪4分离，放下已经加工完成的螺栓，完成了一次操作流程。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，包括：承载机构、运动机构、执行机构和控制机构(22)：

所述运动机构、所述执行机构和所述控制机构(22)均安装于所述承载机构上；

所述执行机构用于取放物料；所述运动机构用于带动所述执行机构在三维空间内移动；

所述控制机构(22)与所述运动机构电连接，用于控制所述运动机构。

2.根据权利要求1所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述承载机构包括立柱(10)，所述立柱(10)底端与车床连接。

3.根据权利要求2所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述运动机构包括第一横梁(11)、第二横梁(17)、竖梁(19)、第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件；

所述第一横梁(11)垂直连接于所述立柱(10)的顶端，所述第一横梁(11)与所述第二横梁(17)垂直连接，所述第二横梁(17)与所述立柱(10)垂直连接，所述竖梁(19)与所述立柱(10)平行；

所述第一驱动组件带动所述第二横梁(17)沿所述第一横梁(11)的长度方向移动；

所述第二驱动组件带动所述第二横梁(17)和所述竖梁(19)沿垂直于所述第一横梁(11)的长度方向移动；

所述第三驱动组件带动所述竖梁(19)沿垂直于所述第二横梁(17)的长度方向移动。

4.根据权利要求3所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一传动件和第一动力源，所述第一动力源通过所述第一传动件与所述第二横梁(17)连接；

所述第一传动件包括第一齿轮(13)、第一齿条(12)和第一连接托板(14)；

所述第一动力源包括第一伺服电机(15)，所述第一伺服电机(15)与所述第一齿轮(13)传动连接，所述第一齿轮(13)与所述第一齿条(12)啮合；

所述第一横梁(11)上安装有所述第一齿条(12)，所述第一伺服电机(15)与所述第一齿轮(13)通过传动连接在所述第一连接托板(14)的下端面上，所述第一连接托板(14)带动所述第二横梁(17)沿所述第一齿条(12)长度方向移动。

5.根据权利要求4所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二传动件和第二动力源，所述第二动力源通过所述第二传动件与所述第二横梁(17)连接；

所述第二传动件包括第二齿轮(18)、第二齿条(16)；

所述第二动力源包括第二伺服电机(2)，所述第二伺服电机(2)与所述第二齿轮(18)传动连接，所述第二齿轮(18)与所述第二齿条(16)啮合；

所述第二横梁(17)上安装有所述第二齿条(16)，所述第二伺服电机(2)与所述第二齿轮(18)通过传动连接在所述第一连接托板(14)的侧端面上，所述第二横梁(17)沿所述第二齿条(16)长度方向移动。

6.根据权利要求5所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述第三驱动组件包括第三传动件和第三动力源，所述第三动力源通过所述第三传动件与所述竖梁(19)连接；

所述第三传动件包括第三齿轮(20)、第三齿条(21)和第二连接托板(8)；

所述第三动力源包括第三伺服电机(7)，所述第三伺服电机(7)与所述第三齿轮(20)传动连接，所述第三齿轮(20)与所述第三齿条(21)啮合；

所述竖梁(19)上安装有所述第三齿条(21)，所述第三伺服电机(7)与所述第三齿轮(20)通过传动连接在所述第二连接托板(8)的内侧面上，所述第二连接托板(8)带动所述竖梁(19)沿所述第三齿条(21)长度方向移动。

7.根据权利要求3所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述执行机构包括连接件(1)、气动夹爪(4)和卡钳(6)。

8.根据权利要求7所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述连接件(1)上端安装在所述竖梁(19)上，所述连接件(1)下端安装有所述气动夹爪(4)。

9.根据权利要求8所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述气动夹爪(4)包括夹爪(5)和气动源，所述卡钳(6)安装在所述夹爪(5)上，所述气动源带动所述夹爪(5)移动，所述夹爪带动所述卡钳(6)开合。

10.根据权利要求9所述的螺栓加工自动上下料系统，其特征在于，所述控制机构(22)控制所述第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件运动，所述控制机构(22)控制所述气动源。

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