CN216913828U - 一种上下料机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种上下料机械手，包括翻转轴、吸盘安装板和吸盘，吸盘安装板设置于翻转轴的径向平面内，并固定于翻转轴上，吸盘安装板可在翻转轴的带动下绕翻转轴轴线往复摆动，并可在水平、竖直姿态准确定位；吸盘安装板的正反两面均设置有多个吸盘。本实用新型结构简单，易于控制、成本低，可有效减少换料时间，提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型属于数控自动化领域，特别涉及一种上下料机械手。
背景技术
为实现玻璃片、陶瓷片、蓝宝石片、面板等薄片类产品的高精度和高效率加工，通常采用具有自动上下料功能的数控机床进行生产加工。目前用于此类产品加工的自动上下料机床，其上下料机械手多采用吸盘式结构，通过移动机构带动吸盘在料台与工作台之间运动，实现上下料动作。受现有吸盘式机械手结构影响，现有数控机床在上下料时，上下料动作需要分步进行，即机械手先从工作台上取下成品料放置在下料区，然后再从上料区吸取毛坯料移送至工作台上，整个换料过程时间较长，不利于生产效率的提高。部分机床为提高换料效率，会采用双机械手结构，一个负责上料，一个负责下料，但是这种方式往往结构复杂，控制难度大，并且成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，易于控制、成本低的上下料机械手，有效减少换料时间，提高生产效率。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种上下料机械手，包括翻转轴、吸盘安装板和吸盘，吸盘安装板设置于翻转轴的径向平面内，并固定于翻转轴上，吸盘安装板可在翻转轴的带动下绕翻转轴轴线往复摆动，并可在水平、竖直姿态准确定位；吸盘安装板的正反两面均设置有多个吸盘。
上述一种上下料机械手，所述吸盘安装板正反两面的吸盘均可吸取工件，其中一面的吸盘吸取有工件时，通过翻转吸盘安装板可用另一面的吸盘继续吸取工件；吸盘安装板正反两面的吸盘均吸取有工件时，通过翻转吸盘安装板可对两个工件的相对位置进行交换。
上述一种上下料机械手，还包括翻转支座、驱动电机、涡轮蜗杆传动机构和滚子轴承，驱动电机通过电机安装座安装于翻转支座内，蜗轮蜗杆传动机构联接于驱动电机的输出端，其中蜗杆与驱动电机联接，涡轮通过滚子轴承安装于翻转支座上，并通过与蜗杆的配合做旋转运动；所述翻转轴通过滚子轴承与涡轮联接，并随涡轮一起转动。
上述一种上下料机械手，所述翻转支座内还设置有零点感应块和接近传感器，零点感应块安装于滚子轴承上，并与涡轮叠放设置，可随涡轮一起转动；接近传感器安装于翻转支座上；所述驱动电机的原点位置可通过接近传感器检测零点感应块确定。
上述一种上下料机械手，所述翻转支座分别在X向移动机构和Z向移动机构作用下沿X轴方向和Z轴方向移动；所述X向移动机构包括X轴横梁、X轴导轨、X轴驱动装置和横向底板，Z向移动机构包括Z轴底板、Z轴滑动板、Z轴滑轨和Z轴驱动装置，X轴导轨设置于X轴横梁上，横向底板通过滑块作用于X轴导轨上，并在X轴驱动装置作用下沿X轴导轨往复移动；Z轴底板固定于横向底板上，Z轴滑动板通过设置于背面的Z轴滑轨与Z轴底板滑动联接，可在Z轴驱动装置作用下沿Z轴方向往复移动；所述翻转支座通过翻转立柱固定联接于Z轴滑动板上，并随Z轴滑动板一起运动。
上述一种上下料机械手，所述Z轴滑动板上还设置有在机测量机构，包括测头支架、测头安装座以及测头，测头支架固定于Z轴滑动板上，测头安装座安装于测头支架上，测头安装于测头安装座内。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用双面吸盘结构可在正反两面分别吸取毛坯料和成品料，结合翻转结构可实现毛坯料与成品料的快速更换，有效减少换料时间，进而提高加工效率。翻转结构通过电机驱动涡轮蜗杆实现翻转，能够实现水平和竖直方向的准确定位，保证工件定位精度。另外，通过在Z轴运动组件上集成在机测量机构，还可实现毛坯料的位置找正以及成品料的在机检测，有利于提高机床加工的自动化水平，降低加工辅助时间，并且结构简单，空间占用少，集成度高。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的翻转驱动结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型的一种上下料机械手包括X轴横梁1、X轴导轨2、X轴驱动装置3、横向底板4、Z轴底板5、Z轴滑动板6、Z轴滑轨7、Z轴驱动装置8、翻转立柱9、翻转支座10、翻转轴11、吸盘安装板12、吸盘13、测头支座14、测头安装座15和测头16。
X轴导轨2沿X轴方向固定于X轴横梁1上，横向底板4通过滑块作用于X轴导轨2上，并在X轴驱动装置3作用下沿X轴导轨2往复移动，X轴驱动装置3安装于X轴横梁1上。Z轴底板5固定于横向底板4上，Z轴滑动板6通过Z轴滑轨7以及滑块（图中未示出）与Z轴底板5滑动联接，可在Z轴驱动装置8作用下沿Z轴方向往复移动，Z轴滑轨7和Z轴驱动装置8均安装于Z轴滑动板6上，滑块固定于Z轴底板5上。翻转支座10和测头支座14分别设置于Z轴滑动板6的前后两侧，其中，翻转支座10通过四个翻转立柱9支撑于Z轴滑动板6的前侧，翻转立柱9与翻转支座10之间以及翻转立柱9于Z轴滑动板6之间均固定联接。翻转支座10上设置有翻转轴11，翻转轴11与Y轴方向相平行，并可绕Y轴转动。翻转轴11上固定安装有两个吸盘安装板12，两吸盘安装板12位于翻转轴11的同一径向平面内，可在翻转轴11的带动下绕翻转轴轴线往复摆动。每个吸盘安装板12的正反两面分别设置有四个吸盘13，可从正反两面吸取工件。测头支座14固定安装于Z轴滑动板6的后侧，测头安装座15紧固于测头支座14上，测头16通过顶丝锁紧于测头安装座15上，通过跟随Z轴滑动板6沿X轴和Z轴的往复运动可对工件进行在机检测，实现工件毛坯的位置找正以及成品料的分拣检测。为保护测头16，在测头支座14的左右两侧还分别设置有测头防撞板17。
如图2所示，翻转支座10的内部设置有腔体，并通过防护盖18将腔体密封。腔体内设置有翻转驱动装置，包括驱动电机19、蜗杆20、涡轮21、滚子轴承22、零点感应块23以及接近传感器24。驱动电机19通过电机安装座25安装于腔体内，电机安装座25固定于腔体上。蜗杆20安装于电机安装座25内，并与驱动电机19的输出端联接，在驱动电机19的作用下做旋转运动。涡轮21通过滚子轴承22安装于翻转支座10的腔体内，并与蜗杆20配合做旋转动作，通过齿轮齿条的传动方式可实现在任意位置的准确定位。翻转轴11通过滚子轴承22与涡轮21联接，并随涡轮21一起转动。为了确定驱动电机19的原点位置以对旋转角度进行精确控制，腔体内还设置有零点感应块23和接近传感器24，零点感应块23安装于滚子轴承22上，并与涡轮21叠放设置；接近传感器24安装于传感器安装块26上，并一起固定于翻转支座10的腔体内；零点感应块23随涡轮21一起转动，接近传感器24通过检测零点感应块23可确定驱动电机19的原点位置，从而能够实现对旋转角度的精确控制，保证精确定位。在此翻转驱动装置作用下，吸盘安装板12绕翻转轴11做180°往复运动，并可在水平0°、竖直90°和水平180°位置分别定位，从而完成吸盘取料和放料动作。
本实用新型不仅可以完成平放料的取料，还可完成直插料篮式放料的自动上下料。工作时，吸盘安装板12首先保持竖直90°位姿，一侧吸盘从料篮中吸取毛坯料后，翻转轴11带动吸盘安装板12翻转90°，使毛坯料一侧朝上；待工作台上工件加工完成后，可使用另一侧吸盘直接吸取加工完成的工件，然后翻转轴11反向旋转180°，使毛坯料一侧朝下，可直接将毛坯料放置在工作台的加工治具上进行加工，在该毛坯料加工的过程中则可以将吸盘上的成品工件送去收料系统，并再次取料循环动作。本实用新型的备料和下料过程均在加工过程完成，大大减少了换料时间，提高了生产效率。
另外，本实用新型还集成了在机检测装置，在加工完成后，还可直接对加工完成的工件进行检测，易于实现NG料的在线分拣，进一步提高生产效率。同时，还可对毛坯料进行工件位置找正。并且该在机检测装置的运动机构均借用机械手本身的运动机构，不仅节省了结构空间而且也能够保证测量精度。
尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种上下料机械手，其特征在于，包括翻转轴、吸盘安装板和吸盘，吸盘安装板设置于翻转轴的径向平面内，并固定于翻转轴上，吸盘安装板可在翻转轴的带动下绕翻转轴轴线往复摆动，并可在水平、竖直姿态准确定位；吸盘安装板的正反两面均设置有多个吸盘。
2.根据权利要求1所述的一种上下料机械手，其特征在于，所述吸盘安装板正反两面的吸盘均可吸取工件，其中一面的吸盘吸取有工件时，通过翻转吸盘安装板可用另一面的吸盘继续吸取工件；吸盘安装板正反两面的吸盘均吸取有工件时，通过翻转吸盘安装板可对两个工件的相对位置进行交换。
3.根据权利要求1或2所述的一种上下料机械手，其特征在于，还包括翻转支座、驱动电机、涡轮蜗杆传动机构和滚子轴承，驱动电机通过电机安装座安装于翻转支座内，蜗轮蜗杆传动机构联接于驱动电机的输出端，其中蜗杆与驱动电机联接，涡轮通过滚子轴承安装于翻转支座上，并通过与蜗杆的配合做旋转运动；所述翻转轴通过滚子轴承与涡轮联接，并随涡轮一起转动。
4.根据权利要求3所述的一种上下料机械手，其特征在于，所述翻转支座内还设置有零点感应块和接近传感器，零点感应块安装于滚子轴承上，并与涡轮叠放设置，可随涡轮一起转动；接近传感器安装于翻转支座上；所述驱动电机的原点位置可通过接近传感器检测零点感应块确定。
5.根据权利要求4所述的一种上下料机械手，其特征在于，所述翻转支座分别在X向移动机构和Z向移动机构作用下沿X轴方向和Z轴方向移动；所述X向移动机构包括X轴横梁、X轴导轨、X轴驱动装置和横向底板，Z向移动机构包括Z轴底板、Z轴滑动板、Z轴滑轨和Z轴驱动装置，X轴导轨设置于X轴横梁上，横向底板通过滑块作用于X轴导轨上，并在X轴驱动装置作用下沿X轴导轨往复移动；Z轴底板固定于横向底板上，Z轴滑动板通过设置于背面的Z轴滑轨与Z轴底板滑动联接，可在Z轴驱动装置作用下沿Z轴方向往复移动；所述翻转支座通过翻转立柱固定联接于Z轴滑动板上，并随Z轴滑动板一起运动。
6.根据权利要求5所述的一种上下料机械手，其特征在于，所述Z轴滑动板上还设置有在机测量机构，包括测头支架、测头安装座以及测头，测头支架固定于Z轴滑动板上，测头安装座安装于测头支架上，测头安装于测头安装座内。
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| CN114670178A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-06-28 | 北京精雕科技集团有限公司 | 一种上下料机械手 |
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