CN214079283U - 一种用于数控车床上下料的自动化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于数控车床上下料的自动化设备，包括设置在数控车床旁的上下料架和位于上下料架旁的机械手固定座，所述的上下料架上还安装有上料托盘和下料托盘，所述的机械手固定座上还设有可在立体空间自由移动的上下料机械手，在上下料机械手上连接设置有夹取物料的机械手夹具。与现有技术相比，本实用新型可以实现配合数控车床加工的自动化上下料，从而提高上下料效率，降低工作强度。

Description

一种用于数控车床上下料的自动化设备

技术领域

本实用新型属于数控加工技术领域，涉及一种用于数控车床上下料的自动化设备。

背景技术

目前，对于物料8302(内部编号)等零件的数控加工而言，其加工过程中，数控车床采用手动上下料，即由操作人员人工从数控车床的机床夹爪上取放料，这样，导致产品加工节拍短，人工重复劳动力大，效率低，工件加工完以后等待时间较长。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了提供一种用于数控车床上下料的自动化设备，以实现配合数控车床加工的自动化上下料，从而提高上下料效率，降低工作强度。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于数控车床上下料的自动化设备，包括设置在数控车床旁的上下料架和位于上下料架旁的机械手固定座，所述的上下料架上还安装有上料托盘和下料托盘，所述的机械手固定座上还设有可在立体空间自由移动的上下料机械手，在上下料机械手上连接设置有夹取物料的机械手夹具。

进一步的，所述的机械手固定座上还设有与所述上下料机械手和机械手夹具相连的机械手控制系统，并由机械手控制系统控制所述上下料机械手和机械手夹具工作，以实现零件的上下料。

更进一步的，所述的机械手夹具上还设有接近传感器，所述接近传感器与所述机械手控制系统连接，上料工作时，机械手夹具在上下料机械手带动下移动至上料托盘上方的设定取料位置，当接近传感器检测到对应位置存在零件时，反馈对应信号给机械手控制系统，并由机械手控制系统控制机械手夹具开启以夹紧零件。

更进一步的，所述的数控车床上设有车床门，在车床门旁还安装有轻触开关，且当车床门在开启过程中，车床门会触碰到轻触开关，并由轻触开关反馈对应信号给机械手控制系统，从而由机械手控制系统控制上下料机械手配合数控车床的取放料。

进一步的，所述的上下料机械手为六轴机械手。

进一步的，所述的机械手夹具包括夹具座、布置在夹具座并可沿其移动的若干夹臂，且所有的夹臂的移动方向汇聚成一夹取中心，当所有夹臂均向夹取中心移动时，所述夹臂的夹取界面共同形成一夹紧空腔。

更进一步的，所述的夹具座的中心位置设有夹紧气缸，且所述夹具座从其中心处向侧部加工有呈射线状的滑槽，在滑槽内设置有可沿其滑动并与所述夹紧气缸连接的滑动块，所述滑动块上设置有所述夹臂。

更进一步的，所述的夹臂的夹取界面呈与零件的夹取部位匹配的弧面，且所述的夹臂呈L型，其通过螺栓锁紧在所述滑动块上。

更进一步的，所述的夹臂在夹具座上等间距设有三个。

进一步的，所述的机械手固定座的下方还安装有带碟刹脚轮的移动推车，在上下料架旁还设有用于锁住所述移动推车的限位锁紧组件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)效率高：人工每日完成500件，使用此设备每日能完成打标1000件以上，产能提升两倍以上；

(2)稳定性好：PLC控制系统，往复重复定位精度高；

(3)通用性强：六轴机械臂除了实现机床自动上下料功能还可以协助自动打标动作；

(4)移动方便：移动式推车机构，携带碟刹脚轮；

(5)节约人工：代替人工完成复杂动作打标和机床上下料动作。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视示意图；

图3为机械手夹具的结构示意图；

图中标记说明：

1-上下料架，2-机械手固定座，3-上料托盘，4-下料托盘，5-上下料机械手，6-机械手夹具，601-夹具座，602-夹臂，603-夹紧气缸，604-滑槽，605-滑动块，7-机械手控制系统，8-车床门，9-轻触开关，10-移动推车，11-限位锁紧组件，12-碟刹脚轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本领域为实现对应功能而采用的常规部件或结构。

为进一步配合数控车床加工，实现上下料的自动化，从而提高加工效率等，本实用新型提供了一种用于数控车床上下料的自动化设备，其结构参见图1和图2所示，包括设置在数控车床旁的上下料架1和位于上下料架1旁的机械手固定座2，所述的上下料架1上还安装有上料托盘3和下料托盘4，所述的机械手固定座2上还设有可在立体空间自由移动的上下料机械手5，在上下料机械手5上连接设置有夹取物料的机械手夹具6。

在一种具体的实施方式中，请再参见图1等所示，所述的机械手固定座2上还设有与所述上下料机械手5和机械手夹具6相连的机械手控制系统7，并由机械手控制系统7控制所述上下料机械手5和机械手夹具6工作，以实现零件的上下料。本实用新型采用的机械手控制系统7采用的是现有常规控制系统，如PLC系统，或其他可通过编程实现对应控制过程的控制系统。

更具体的实施方式中，请再参见图3所示，所述的机械手夹具6上还设有接近传感器，所述接近传感器与所述机械手控制系统7连接，上料工作时，机械手夹具6在上下料机械手5带动下移动至上料托盘3上方的设定取料位置，当接近传感器检测到对应位置存在零件时，反馈对应信号给机械手控制系统7，并由机械手控制系统7控制机械手夹具6开启以夹紧零件。

更具体的实施方式中，请再参见图2所示，所述的数控车床上设有车床门8，在车床门8旁还安装有轻触开关9，且当车床门8在开启过程中，车床门8会触碰到轻触开关9，并由轻触开关9反馈对应信号给机械手控制系统7，从而由机械手控制系统7控制上下料机械手5配合数控车床的取放料。本实用新型中的数控车床采用的是现有设备，此处主要是在其车床门8上加装轻触开关9，以实现与机械手控制系统7的联动。

在一种具体的实施方式中，所述的上下料机械手5为六轴机械手。

在一种具体的实施方式中，请再参见图3所示，所述的机械手夹具6包括夹具座601、布置在夹具座601并可沿其移动的若干夹臂602，且所有的夹臂602的移动方向汇聚成一夹取中心，当所有夹臂602均向夹取中心移动时，所述夹臂602的夹取界面共同形成一夹紧空腔。更具体的实施方式中，所述的夹具座601的中心位置设有夹紧气缸603，且所述夹具座601从其中心处向侧部加工有呈射线状的滑槽604，在滑槽604内设置有可沿其滑动并与所述夹紧气缸603连接的滑动块605，所述滑动块605上设置有所述夹臂602。更具体的实施方式中，所述的夹臂602的夹取界面呈与零件的夹取部位匹配的弧面，且所述的夹臂602呈L型，其通过螺栓锁紧在所述滑动块605上。此处，通过滑动块605与滑槽604配合实现导向定位，避免夹紧气缸603受到反作用力而损坏。

更进具体的实施方式中，所述的夹臂602在夹具座601上等间距设有三个。

在一种具体的实施方式中，请再参见图1等所示，所述的机械手固定座2的下方还安装有带碟刹脚轮12的移动推车10，在上下料架1旁还设有用于锁住所述移动推车10的限位锁紧组件11。

以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。

下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。

实施例1：

为进一步配合数控车床加工，实现上下料的自动化，从而提高加工效率等，本实施例提供了一种用于数控车床上下料的自动化设备，其结构参见图1和图2所示，包括设置在数控车床旁的上下料架1和位于上下料架1旁的机械手固定座2，上下料架1上还安装有上料托盘3和下料托盘4，机械手固定座2上还设有可在立体空间自由移动的上下料机械手5，在上下料机械手5上连接设置有夹取物料的机械手夹具6。

请再参见图1等所示，机械手固定座2上还设有与上下料机械手5和机械手夹具6相连的机械手控制系统7，并由机械手控制系统7控制上下料机械手5和机械手夹具6工作，以实现零件的上下料。

请再参见图3所示，机械手夹具6上还设有接近传感器，接近传感器与机械手控制系统7连接，上料工作时，机械手夹具6在上下料机械手5带动下移动至上料托盘3上方的设定取料位置，当接近传感器检测到对应位置存在零件时，反馈对应信号给机械手控制系统7，并由机械手控制系统7控制机械手夹具6开启以夹紧零件。

请再参见图2所示，数控车床上设有车床门8，在车床门8旁还安装有轻触开关9，且当车床门8在开启过程中，车床门8会触碰到轻触开关9，并由轻触开关9反馈对应信号给机械手控制系统7，从而由机械手控制系统7控制上下料机械手5配合数控车床的取放料。上下料机械手5为六轴机械手。

请再参见图3所示，机械手夹具6包括夹具座601、布置在夹具座601并可沿其移动的若干夹臂602，且所有的夹臂602的移动方向汇聚成一夹取中心，当所有夹臂602均向夹取中心移动时，夹臂602的夹取界面共同形成一夹紧空腔。夹具座601的中心位置设有夹紧气缸603，且夹具座601从其中心处向侧部加工有呈射线状的滑槽604，在滑槽604内设置有可沿其滑动并与夹紧气缸603连接的滑动块605，滑动块605上设置有夹臂602。夹臂602的夹取界面呈与零件的夹取部位匹配的弧面，且夹臂602呈L型，其通过螺栓锁紧在滑动块605上。夹臂602在夹具座601上等间距设有三个。此外，夹具座601与上下料机械手5之间通过夹具连接件13连接，夹具连接件13可以采用本领域常规的中间连接件结构，如连接杆等。

请再参见图1等所示，机械手固定座2的下方还安装有带碟刹脚轮12的移动推车10，在上下料架1旁还设有用于锁住移动推车10的限位锁紧组件11，限位锁紧组件11可以采用常规的锁紧件，如卡扣等结构也可以。

本实施例的工作过程具体如下：

人工将载有六轴机械手(即上下料机械手5)的移动推车10移动至限位锁紧组件11内固定锁紧等待下一步指令，数控车床的控制系统开机，机械手控制系统7开机并选择所加工物料的程序，数控车床自动打开防护罩门(车床门8)并触碰到轻触开关9，上下料机械手5即在接收到对应信号的机械手控制系统7控制下，移动至上料工位夹取待加工物料。机械手夹具6内安装有接近传感器。当接近传感器检测到零件(即待加工物料)时，机械手夹具6开启夹紧物料。如定位点没有待加工物料，机械手夹具6下探到设定的零件高度值后，依然没有检测到有待加工物料，上下料机械手5即放弃此点取料，进入下一个定位点取待加工物料，上下料机械手5夹持待加工物料移动到触控车床的机床卡爪位置，发送信号(可以在机械手夹具6上另设到位传感器，即当到位传感器检测到机械手夹具6到指定工位后即发出对应信号给数控车床控制系统)到数控车床控制系统，数控车床控制系统接收到上下料机械手5的到位信息后，机床夹爪夹紧零件，夹紧完成后发送信息到机械手控制系统7。机械手控制系统7收到信息后，控制上下料机械手5退出数控车床，机械手夹具6再点击机床控制系统的启动按钮，则数控车床的车床门8关闭，机床开始加工物料。加工完毕后机床门自动打开，并通过轻触开关9发送信号到机械手控制系统7，机械手控制系统7收到信号后，控制机械手夹具6再次进入机床加工区域，然后，机床夹爪松开物料，机械手夹具6夹持零件，将零件放入下料托盘4中，再从上料托盘3中取出物料放入机床夹爪位置，机床夹爪夹紧物料，如此重复以上动作，完成机器人协作上料工作。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，包括设置在数控车床旁的上下料架和位于上下料架旁的机械手固定座，所述的上下料架上还安装有上料托盘和下料托盘，所述的机械手固定座上还设有可在立体空间自由移动的上下料机械手，在上下料机械手上连接设置有夹取物料的机械手夹具。

2.根据权利要求1所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的机械手固定座上还设有与所述上下料机械手和机械手夹具相连的机械手控制系统，并由机械手控制系统控制所述上下料机械手和机械手夹具工作，以实现零件的上下料。

3.根据权利要求2所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的机械手夹具上还设有接近传感器，所述接近传感器与所述机械手控制系统连接，上料工作时，机械手夹具在上下料机械手带动下移动至上料托盘上方的设定取料位置，当接近传感器检测到对应位置存在零件时，反馈对应信号给机械手控制系统，并由机械手控制系统控制机械手夹具开启以夹紧零件。

4.根据权利要求2所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的数控车床上设有车床门，在车床门旁还安装有轻触开关，且当车床门在开启过程中，车床门会触碰到轻触开关，并由轻触开关反馈对应信号给机械手控制系统，从而由机械手控制系统控制上下料机械手配合数控车床的取放料。

5.根据权利要求1所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的上下料机械手为六轴机械手。

6.根据权利要求1所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的机械手夹具包括夹具座、布置在夹具座并可沿其移动的若干夹臂，且所有的夹臂的移动方向汇聚成一夹取中心，当所有夹臂均向夹取中心移动时，所述夹臂的夹取界面共同形成一夹紧空腔。

7.根据权利要求6所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的夹具座的中心位置设有夹紧气缸，且所述夹具座从其中心处向侧部加工有呈射线状的滑槽，在滑槽内设置有可沿其滑动并与所述夹紧气缸连接的滑动块，所述滑动块上设置有所述夹臂。

8.根据权利要求7所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的夹臂的夹取界面呈与零件的夹取部位匹配的弧面，且所述的夹臂呈L型，其通过螺栓锁紧在所述滑动块上。

9.根据权利要求6所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的夹臂在夹具座上等间距设有三个。

10.根据权利要求1所述的一种用于数控车床上下料的自动化设备，其特征在于，所述的机械手固定座的下方还安装有带碟刹脚轮的移动推车，在上下料架旁还设有用于锁住所述移动推车的限位锁紧组件。

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