CN217072919U - 一种不停机取换料机械手及具有其的机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不停机取换料机械手及具有其的机床，该不停机取换料机械手包括龙门悬架式驱动机构以及设置在龙门悬架式驱动机构上的转动翻片机构；转动翻片机构包括与龙门悬架式驱动机构连接的横板、连接于横板两端的两侧板、连接于两侧板之间的转动杆以及驱动转动杆转动的旋转驱动机构；通过设置将转动杆设置在两侧板之间，提高转动杆的稳定性，避免因转动杆单侧悬挂而弯曲变形；龙门悬架式驱动机构避免飞溅出或雾化漂浮的切削液对设备的驱动机构产生污染腐蚀而影响设备的使用性能与使用寿命。具有该不停机取换料机械手的机床，避免因转动杆变形而影响取换料工序的正常进行，保障加工效率以及加工质量。

Description

一种不停机取换料机械手及具有其的机床

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种不停机取换料机械手及具有其的机床。

背景技术

为了实现对板材的自动化上下料，加工机床中一般设有临时存储板材的料盒和加工板材的工作台，然后通过自动化上下料装置在两者之间搬运板材原料和板材成品。例如，中国专利CN106945443B，公布了一种板材上下料装置和手机玻璃加工中心，该专利中的板材上下料装置能实现对料槽和加工台之间面板进行自动化上下料，采用在转动块两面设置取放部，上下料方式更加灵活，可以大幅提高加工台侧的取放料效率。但经过生产实践发现，该专利中的设备存在几点不足之处：

1、转动杆仅一端固定悬挂，其上还连接有其他构件，会导致转动杆在自身重力以及其上连接构件重力等作用下，容易产生弯曲变形，影响装置的正常取换料操作；

2、第一驱动机构位于加工台附近，部分精密零部件还位于加工台的下方，容易受到加工台上飞溅出或雾化漂浮的切削液影响，被污染腐蚀，从而失效；

3、缺少清理已完成加工面板的表面或加工台面的清理装置。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供一种不停机取换料机械手及具有其的机床。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

第一方面，本实用新型提供了一种不停机取换料机械手，包括龙门悬架式驱动机构以及设置在所述龙门悬架式驱动机构上的转动翻片机构，其中：

所述龙门悬架式驱动机构用于承载并驱动所述转动翻片机构运动；

所述转动翻片机构包括与所述龙门悬架式驱动机构连接的横板、连接于所述横板两端的两侧板、连接于两所述侧板之间的转动杆、若干连接于所述转动杆上的转动块、设置于所述转动块的两相对侧且用于取放面板的取放部以及驱动所述转动杆转动的旋转驱动机构。

进一步地，所述侧板的上端连接于所述横板上，所述转动杆连接于两所述侧板的下端，所述旋转驱动机构设置于一所述侧板上以驱动所述转动杆转动。

进一步地，所述转动块包括连接端以及取放端，所述连接端连接于所述转动杆上，所述取放部设于所述取放端上。

进一步地，所述取放部为吸盘。

进一步地，所述转动翻片机构还包括与所述转动杆连接的吹气清洁组件，所述吹气清洁组件与所述转动块沿所述转动杆的周侧对称设置。

进一步地，所述吹气清洁组件包括若干与所述转动杆连接的安装座以及连通若干所述安装座的吹气杆，所述吹气杆上设有吹气孔；

所述转动杆设有进气腔，所述进气腔连通所述安装座的内腔，以使所述转动杆、安装座与吹气杆之间形成气流通道。

进一步地，所述转动翻片机构还包括与所述转动杆连接的吹气装置，所述吹气装置设置于一所述侧板上，所述吹气装置与所述旋转驱动机构分别位于所述转动杆的两端。

进一步地，所述龙门悬架式驱动机构包括两相对设置的支架、设置于两所述支架之间的Y轴滑台、驱动所述Y轴滑台的Y轴驱动组件、设置于所述Y轴滑台上的X轴滑台、驱动所述X轴滑台的X轴驱动组件、设置于所述X轴滑台上的Z轴滑台以及驱动所述Z轴滑台的Z轴驱动组件，所述横板连接于所述Z轴滑台的下方。

第二方面，本实用新型提供了一种机床，包括机架、设置于所述机架上的至少一组料盒组和至少两个加工台、设置于机架上并位于所述加工台上方的三轴驱动机构以及与所述三轴驱动机构连接的机头组，还包括如上所述的不停机取换料机械手；

所述三轴驱动机构带动所述机头组对至少一个所述加工台上的面板进行加工的同时，所述龙门悬架式驱动机构驱动所述转动翻片机构于其他所述加工台与所述料盒组之间进行取换料。

进一步地，所述料盒组包括若干料盒，所述加工台上设置有若若干位治具，同一所述料盒组上若干所述料盒与同一所述加工台上若干所述定位治具的排列方式相同；

同一所述加工台上若干所述定位治具与若干所述转动块一一对应，以使所述定位治具对应定位所述转动块传递的面板；

若干所述机头与同一所述加工台上若干所述定位治具一一对应，以使所述机头对应加工所述定位治具上的面板。

综上所述，本实用新型提供的不停机取换料机械手及具有其的机床具有如下技术效果：

本实用新型的不停机取换料机械手通过设置将转动杆设置在两侧板之间，提高转动杆的稳定性，避免因转动杆单侧悬挂而弯曲变形；采用龙门悬架式驱动机构驱动转动翻片机构，使转动翻片机构位于加工台的上方，避免飞溅出或雾化漂浮的切削液对其零件的污染腐蚀而影响设备的使用性能与使用寿命；吹气清洁组件设置于转动翻片机构上，在取换料之前，清理已完成加工面板的表面或加工台面，避免杂质破坏取放部和待加工面板的表面。应用了不停机取换料机械手的机床，能避免因转动杆变形而影响取换料工序的正常进行，从而影响整体的加工效率以及产品的加工质量。

本实用新型的其他有益效果将在具体实施方式中展出。

附图说明

图1为本实用新型实施例机床的结构示意图

图2为本实用新型实施例的不停机取换料机械手的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的转动翻片机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的局部结构示意图。

其中，附图标记含义如下：

1、机架；11、水平座架；12、立柱；2、料盒组；2A、第一料盒组；2B、第二料盒组；21、料盒；3、加工台；3A、第一加工台；3B、第二加工台；4、机头组；41、机头；5、取换料机械手；51、龙门悬架式驱动机构；511、支架；512、Y轴滑台；513、Y轴驱动组件；5131、纵移电机；5132、纵移导向件；514、X轴滑台；515、X轴驱动组件；5151、横移电机；5152、横移导向件；516、Z轴滑台；517、Z轴驱动组件；5171、升降电机；5172、升降导向件；52、转动翻片机构；521、横板；522、侧板；523、转动杆；524、转动块；525、取放部；526、旋转驱动机构；6、定位治具；61、吸附平台；62、定位装置；7、吹气清洁组件；71、安装座；72、吹气杆；721、吹气孔；8、三轴驱动机构；81、X轴组件；82、Y轴组件；83、Z轴组件；9、面板。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

参阅图1-4，本实用新型公开了一种机床，包括具有水平座架11和立柱12的机架1、设置于水平座架11上的至少一组料盒组2和至少两个加工台3、设置于立柱12上并位于加工台3上方的三轴驱动机构8、与三轴驱动机构8连接的机头组4以及不停机取换料机械手5。其中，本实用新型以两组料盒组2和两个加工台3为示例，但实际产品不仅限于本实施例所指出的料盒组2和加工台3的数量。

以下具体介绍不停机取换料机械手5：

不停机取换料机械手5包括龙门悬架式驱动机构51以及设置在龙门悬架式驱动机构51上的转动翻片机构52；龙门悬架式驱动机构51用于承载并驱动转动翻片机构52运动；转动翻片机构52包括与龙门悬架式驱动机构51连接的横板521、连接于横板521两端的两侧板522、连接于两侧板522之间的转动杆523、若干连接于转动杆523上的转动块524、设置于转动块524的两相对侧且用于取放面板9的取放部525以及驱动转动杆523转动的旋转驱动机构526。通过设置将转动杆523设置在两侧板522之间，提高转动杆523的稳定性，避免因转动杆523单侧悬挂而弯曲变形；采用龙门悬架式驱动机构51驱动转动翻片机构52，使转动翻片机构52位于加工台3的上方，避免飞溅出或雾化漂浮的切削液对其零件的污染腐蚀而影响设备的使用性能与使用寿命。

参阅图3，一些实施例中，侧板522的上端连接于横板521上，转动杆523连接于两侧板522的下端，旋转驱动机构526设置于一侧板522上以驱动转动杆523转动。转动块524包括连接端以及取放端，连接端连接于转动杆523上，取放部525设于取放端上。

本实施例中以取放部525为吸盘为示例，采用吸盘抓取玻璃面板9，既能轻易抓取，又能避免玻璃面板9在抓取过程中损坏。

另外，一些实施例中，转动翻片机构52还包括与转动杆523上的吹气清洁组件7，吹气清洁组件7与转动块524沿转动杆523的周侧对称设置。吹气清洁组件7包括若干与转动杆523连接的安装座71以及连通若干安装座71的吹气杆72，吹气杆72上设有吹气孔721；转动杆523设有进气腔，进气腔连通安装座71的内腔，以使转动杆523、安装座71与吹气杆72之间形成气流通道。转动翻片机构52还包括与转动杆523连接的吹气装置(图中为示出)，吹气装置设置于一侧板522上，吹气装置与旋转驱动机构526分别位于转动杆523的两端。吹气清洁组件7设置于转动翻片机构52上，在取换料之前，清理已完成加工面板9的表面或加工台3面，避免杂质破坏取放部525和待加工面板9的表面。

再参阅图2，一些实施例中，龙门悬架式驱动机构51包括两相对设置的支架511、设置于两支架511之间的Y轴滑台512、驱动Y轴滑台512的Y轴驱动组件513、设置于Y轴滑台512上的X轴滑台514、驱动X轴滑台514的X轴驱动组件515、设置于X轴滑台514上的Z轴滑台516以及驱动Z轴滑台516的Z轴驱动组件517，横板521连接于Z轴滑台516的下方。

本实用新型中Z轴驱动组件517为辅助转动翻片机构52上下移动的升降组件，其包括升降电机5171以及升降导向件5172，升降电机5171驱动Z轴滑台516沿着升降导向件5172运动，带动转动翻片机构52升降；X轴驱动组件515为辅助转动翻片机构52左右移动的横移组件，其包括横移电机5151以及横移导向件5152，横移电机5151驱动X轴滑台514沿着横移导向件5152运动，带动转动翻片机构52横移；Y轴驱动组件513为辅助转动翻片机构52前后移动的纵移组件，其包括纵移电机5131以及纵移导向件5132，纵移电机5131驱动Y轴滑台512沿着纵移导向件5132运动，带动转动翻片机构52纵移。

参阅图4，一些实施例中，机头组4包括若干个机头41，三轴驱动机构8包括驱动机头组4进行空间运动且依次顺序连接的X轴组件81、Y轴组件82以及若干组Z轴组件83，X轴组件81与立柱12连接，机头41与Z轴组件83连接，且机头41的数量与Z轴组件83的数量相同。机头41可以是雕铣机头41、雕刻机头41、磨铣机头41或者切削机头41，可以随着三轴驱动机构8在不同加工台3上方的空间内运动，且在合适位置对加工台3上的面板9进行雕铣加工。其中，本实用新型以四个机头41为示例，但实际产品不仅限于本实施例所指出的机头41数量以及类型。

另外，料盒组2包括若干沿水平座架11的左右方向排列的的料盒21，加工台3上设置有若干沿水平座架11的左右方向排列的定位治具6，同一加工台3上定位治具6与同一料盒组2上料盒21的排列方式相同；同一所述加工台3上若干所述定位治具6与若干所述转动块524一一对应，以使所述定位治具6对应定位所述转动块524传递的面板9；若干所述机头41与同一所述加工台3上若干所述定位治具6一一对应，以使所述机头41对应加工所述定位治具6上的面板9。此处的设置是为了使机头41、料盒21和定位治具6三者相对应起来，在设备加工面板9的过程中，取换料机械手5可以一次性将同一组中的四个料盒21的一排面板9上料至加工台3，全部机头41一次性对一个加工台3上的全部面板9进行加工，提高其加工效率，如此循环至料盒组2中的面板9全部加工完毕，然后操作人员可整体更换该料盒组2，结合三轴驱动机构8，实现自动上下料和人工换料盒21均不停机加工的功能，以最大化地提高设备的生产效率和经济性。本实用新型以四个沿水平座架11的左右方向排列的料盒21作为一组料盒组2为示例，且料盒21具有供面板9沿水平座架11的前后方向竖立排列放置且待加工面板与已加工面板共用的插架排序腔，以使得面板9能在料盒21上进行有序的插设成列，实现面板9在料盒21处的批量存放的目的。定位治具6包括用于吸附面板9的吸附平台61和用于对吸附平台61上的面板9进行对中定位的定位装置62。

本实用新型实施例具体上下料过程：

参阅图1和图4，定义图中沿水平座架11水平方向右边的加工台3为第一加工台3A，料盒组2为第一料盒组2；沿水平座架11水平方向左边的加工台3为第二加工台3B，料盒组2为第二料盒组2。

S1，料盒21中放置合适的待加工面板，启动设备，龙门悬架式驱动机构51驱动转动翻片机构52并通过转动块524上的取放部525第一次取得第一料盒组2中的待加工面板，并将该待加工面板输送至第一加工台3A，该面板先由吹气清洁组件7对第一加工台3A进行吹气清洁，再经第一加工台3A的定位治具6定位、吸附固定，然后机头41在三轴驱动机构8的驱动下对第一加工台3A上的面板进行加工；

S2，在机头41对第一加工台3A上的面板加工时，龙门悬架式驱动机构5151驱动转动翻片机构52并通过转动块524上的取放部525第二次取得第一料盒组2中的待加工面板，并将该待加工面板输送至第二加工台3B，该面板先由吹气清洁组件7对第二加工台3B进行吹气清洁，再经第二加工台3B的定位治具6定位、吸附固定；

S3，龙门悬架式驱动机构51驱动转动翻片机构52远离第二加工台3B并回到第一料盒组2处，取放部525第三次从第一料盒组2中的取出待加工面板；

S4，机头41完成对第一加工台3A上面板的加工后，机头41移动至第二加工台3B，并对第二加工台3B上的面板加工；

S5，转动翻片机构52驱动转动块524转动，使得吹气清洁组件7先对第一加工台3A上的已加工面板进行吹气清洁，然后转动块524上取得待加工面板的一面朝上，转动块524上空载的一面朝下，龙门悬架式驱动机构51驱动转动翻片机构52并通过转动块524上的取放部525取得第一加工台3A上的已加工面板，随后第一加工台3A的定位治具6释放已加工面板。转动翻片机构52中的旋转驱动机构526驱动转动杆523旋转180°，将待加工面板放置到第一加工台3A，随后第一加工台3A的定位治具6定位、吸附固定待加工面板，从而完成第一加工台3A的取换料；

S6，龙门悬架式驱动机构51驱动转动翻片机构52回到第二料盒组2处，将取放部525从第一加工台3A上取得的已加工面板放置至第二料盒组2中，完成第二料盒组2中的面板的加工，然后取放部525第四次取得第一料盒组2中的待加工面板；

S7，机头41完成对第二加工台3B上面板的加工后，机头41移动至第一加工台3A，并对第一加工台3A上的面板加工；

S8，转动翻片机构52驱动转动块524转动，使得吹气清洁组件7先对第二加工台3B上的已加工面板进行吹气清洁，然后转动块524上取得待加工面板的一面朝上，转动块524上空载的一面朝下，龙门悬架式驱动机构51驱动转动翻片机构52并通过转动块524上的取放部525取得第二加工台3B上的已加工面板，随后第二加工台3B的加工定位装置62释放已加工面板。转动翻片机构52中的旋转驱动机构526驱动转动杆523旋转180°，将待加工面板放置到第二加工台3B，从而完成第二加工台3B的取换料；

S9，龙门悬架式驱动机构51驱动转动翻片机构52回到第一料盒组2处，将取放部525从第二加工台3B上取得的已加工面板放置至第一料盒组2，然后取放部525第五次取得第一料盒组2中的待加工面板；

S10，重复S7至S9步骤，直至第一料盒组2倒数第二片面板完成加工。在此过程中，可将第二料盒组2从承接台上取出。

S11，重复步骤S2-S10完成循环加工第一料盒组2和第二料盒组2中的面板9。

由以上内容实施过程中，取换料机械手5始终在料盒组2和加工台3上方运动，取换料机械手5只占用料盒组2和加工台3上方的闲置空间，且远离加工台3，能大大减少零部件受冷却液影响而产生污染腐蚀。固定转动杆523为两个侧板522，分布在转动杆523两端，转动杆523有两个支撑点，稳定性良好。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种不停机取换料机械手，其特征在于，包括龙门悬架式驱动机构(51)以及设置在所述龙门悬架式驱动机构(51)上的转动翻片机构(52)，其中：

所述龙门悬架式驱动机构(51)用于承载并驱动所述转动翻片机构(52)运动；

所述转动翻片机构(52)包括与所述龙门悬架式驱动机构(51)连接的横板(521)、连接于所述横板(521)两端的两侧板(522)、连接于两所述侧板(522)之间的转动杆(523)、若干连接于所述转动杆(523)上的转动块(524)、设置于所述转动块(524)的两相对侧且用于取放面板(9)的取放部(525)、驱动所述转动杆(523)转动的旋转驱动机构(526)以及用于取料前清洁待加工面板表面废料的吹气清洁组件(7)；

所述吹气清洁组件(7)包括若干与所述转动杆(523)连接的安装座(71)以及连通若干所述安装座(71)的吹气杆(72)，所述吹气杆(72)上设有吹气孔(721)；

所述转动杆(523)设有进气腔，所述进气腔连通所述安装座(71)的内腔，以使所述转动杆(523)、安装座(71)与吹气杆(72)之间形成气流通道。

2.根据权利要求1所述的不停机取换料机械手，其特征在于，所述侧板(522)的上端连接于所述横板(521)上，所述转动杆(523)连接于两所述侧板(522)的下端，所述旋转驱动机构(526)设置于一所述侧板(522)上以驱动所述转动杆(523)转动。

3.根据权利要求2所述的不停机取换料机械手，其特征在于，所述转动块(524)包括连接端以及取放端，所述连接端连接于所述转动杆(523)上，所述取放部(525)设于所述取放端上。

4.根据权利要求3所述的不停机取换料机械手，其特征在于，所述取放部(525)为吸盘。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的不停机取换料机械手(5)，其特征在于，所述吹气清洁组件(7)与所述转动块(524)于所述转动杆(523)上沿周侧对称设置。

6.根据权利要求5所述的不停机取换料机械手，其特征在于，所述转动翻片机构(52)还包括与所述转动杆(523)连接的吹气装置，所述吹气装置设置于一所述侧板(522)上，所述吹气装置与所述旋转驱动机构(526)分别位于所述转动杆(523)的两端。

7.根据权利要求1或6所述的不停机取换料机械手，其特征在于，所述龙门悬架式驱动机构(51)包括两相对设置的支架(511)、设置于两所述支架(511)之间的Y轴滑台(512)、驱动所述Y轴滑台(512)的Y轴驱动组件(513)、设置于所述Y轴滑台(512)上的X轴滑台(514)、驱动所述X轴滑台(514)的X轴驱动组件(515)、设置于所述X轴滑台(514)上的Z轴滑台(516)以及驱动所述Z轴滑台(516)的Z轴驱动组件(517)，所述横板(521)连接于所述Z轴滑台(516)的下方。

8.一种机床，包括机架(1)、设置于所述机架(1)上的至少一组料盒组(2)和至少两个加工台(3)、设置于机架(1)上并位于所述加工台(3)上方的三轴驱动机构(8)以及与所述三轴驱动机构(8)连接的机头组(4)，其特征在于，还包括如权利要求1-7中任一项所述的不停机取换料机械手(5)；

所述三轴驱动机构(8)带动所述机头组(4)对至少一个所述加工台(3)上的面板(9)进行加工的同时，所述龙门悬架式驱动机构(51)驱动所述转动翻片机构(52)于其他所述加工台(3)与所述料盒组(2)之间进行取换料。

9.根据权利要求8所述的机床，其特征在于，所述料盒组(2)包括若干料盒(21)，所述加工台(3)上设置有若干定位治具(6)，同一所述料盒组(2)上若干所述料盒(21)与同一所述加工台(3)上若干所述定位治具(6)的排列方式相同；

同一所述加工台(3)上若干所述定位治具(6)与若干所述转动块(524)一一对应，以使所述定位治具(6)对应定位所述转动块(524)传递的面板(9)；

若干所述机头(41)与同一所述加工台(3)上若干所述定位治具(6)一一对应，以使所述机头(41)对应加工所述定位治具(6)上的面板(9)。

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