CN217371551U - 一种侧入式金属加工上下料机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧入式金属加工上下料机械手，包括横向移动单元和设置在横向移动单元上的竖向移动单元，所述竖向移动单元通过第一齿轮齿条驱动单元驱动沿横向移动单元轴向移动，机械手设置在竖向移动单元上，所述机械手通过第二齿轮齿条驱动单元驱动沿竖向移动单元轴向移动。竖向移动单元设置在横梁侧面，一方面降低机械手整体的高度，增大了空间利用率，降低增高厂房的投资成本，降低了机械手的整体行程，加快生产效率。旋转气缸的转动带动直角固定块转动，以两直角边交替的形式改变两个气动手爪的位置，实现夹取加工完成工件，旋转，放置新工件，同时减少所需的夹取空间，提高夹取效率和夹取精准度。

Description

一种侧入式金属加工上下料机械手

技术领域

本实用新型涉及金属加工领域，尤其涉及一种侧入式金属加工上下料机械手。

背景技术

现有的金属加工自动化领域，一般的自动化上下料常采用顶入式机械手，就是在机床上方开设安全门，机械手从机床主轴上方进入后进行取料以及放毛坯动作。其缺点是，传统的顶入式机械手臂中，以单截式和两截式的机械手臂为主，其手臂行程受到单截式或者两截式的手臂的臂部长度的限制，且当手臂处于非工作状态时，手臂的臂部往往高于机台高度许多，大大增加了整个机械手的空间占用体积，如果厂房比较矮将无法安装，同时所需的手臂以及横行行程较大，所占用的时间周期较长，导致加工节拍跟不上，效率无法提升，此外，传统的顶入式机械手在实现上下料自动化时还需要定制料仓或输送线，目前的机械手无法满足越来越高的金属加工制造业的发展。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种带有辅臂机构的顶入式注塑机械手”，其公告号CN207983848，包括，包括拖链支架、Z轴手臂梁、气缸、气缸磁环开关固定件、Z轴手臂导轨、管线连接盒、辅臂、辅臂导轨、真空吸盘组、辅臂移动限位器、托链板、气缸通气孔、管线连接点和真空吸盘通气孔，所述拖链支架位于Z轴手臂梁侧壁的一端，拖链支架内有连接Z轴手臂梁和注塑机械手的连接管线，Z轴手臂梁下方有两根与Z轴手臂梁最长边平行的Z轴手臂导轨。但是上述方案采用顶入式机械手，采用机械手与辅臂结合，横行行程较大，所占用的时间周期较长，存在跟不上加工节拍从而影响加工效率的问题。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术的自动化上下料机械手存在横行行程较长，跟不上加工节拍从而影响加工效率的问题，提供一种降低横行行程的侧入式金属加工上下料机械手。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种侧入式金属加工上下料机械手，包括横向移动单元和设置在横向移动单元上的竖向移动单元，所述竖向移动单元通过第一齿轮齿条驱动单元驱动沿横向移动单元轴向移动，机械手设置在竖向移动单元上，所述机械手通过第二齿轮齿条驱动单元驱动沿竖向移动单元轴向移动，所述机械手包括旋转气缸、若干气动手爪，所述若干气动手爪通过连接块与旋转气缸连接，所述若干气动手爪互成夹角设置与连接块端部。

竖向移动单元设置在横向移动单元上实现机械手的横向竖向联动，同时通过旋转气缸旋转交替各个气动手爪的位置实现精准装夹工作。

作为优选，所述横向移动单元包括横梁，横梁一侧面轴向上设有第一直线导轨，竖向移动单元设置在第一直线导轨上，所述竖向移动单元通过第一齿轮齿条驱动单元驱动沿第一直线导轨移动。竖向移动单元设置在横梁侧面，一方面降低机械手整体的高度，增大了空间利用率，降低增高厂房的投资成本，同时从横梁侧面进入便于机械手结构与后续金属加工机床的结构相配合，降低了机械手的整体行程，加快生产效率。

作为优选，所述竖向移动单元还包括竖向设置在第一直线导轨上的第二直线导轨，所述机械手通过第二齿轮齿条驱动单元驱动沿第二直线导轨移动。

作为优选，所述横梁下部设有伺服料仓和若干支撑柱，所述若干支撑柱设置在伺服料仓两侧，所述若干支撑柱一端与横梁底面连接。

作为优选，所述伺服料仓包括物料托盘和设置在物料托盘底部的纵向移动单元，所述纵向移动单元包括第三直线导轨和第三伺服驱动单元，所述物料托盘设置在第三直线导轨上通过第三伺服驱动单元驱动沿第三直线导轨移动，所述第三直线导轨第一直线导轨所在平面垂直。横向移动单元调节气动手爪的横向位置，纵向移动单元调节气动手爪的高度，伺服料仓横向移动使物料位置对准气动手爪所在竖直平面上，便于气动手爪抓取物料。

作为优选，还包括工件二次定位单元，所述工件二次定位单元设置在物料托盘一侧气动手爪行进路线上，所述工件二次定位单元表面设有工件槽。工件槽两侧设置有凹槽，便于气动手爪抓取或者放置工件，工件凹槽对工件二次定位，提高夹取精准度。

作为优选，还包括安装台架，所述若干支撑柱的另一端与安装台架的台面固定安装，所述第三直线导轨底部与安装台架的台面固定安装。由现有的数控机床改造的改造量小，改造周期短，降低改造经济成本和时间成本。

作为优选，所述安装台架上还设有安全围栏，所述安全围栏环绕横向移动单元和竖向移动单元设置，所述安全围栏上设有工作警示灯。

作为优选，所述安装台架台面下部还设有电气柜，所述安装台架底部设置螺杆重型调节脚垫。

作为优选，述若干气动手爪包括第一气动手爪和第二气动手爪，第一气动手爪和第二气动手爪通过固定块，所述固定块为直角固定块，所述固定块的角平分线与第一直线轨道轴向形成45度夹角，所述第一气动手爪和第二启动手爪分别设置在直角固定块的两个直角边上。利用旋转气缸的转动带动直角固定块转动，进而以两直角边交替的形式改变两个气动手爪的位置，实现夹取加工完成工件，旋转，放置新工件，同时减少所需的夹取空间，提高夹取效率和夹取精准度。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：（1）竖向移动单元设置在横梁侧面，降低机械手整体的高度，增大了空间利用率，降低增高厂房的投资成本，同时从横梁侧面进入便于机械手结构与后续金属加工机床的结构相配合，降低了机械手的整体行程，加快生产效率。 （2）由现有的数控机床改造的改造量小，改造周期短，降低改造经济成本和时间成本。（3）利用旋转气缸的转动带动直角固定块转动，进而以两直角边交替的形式改变两个气动手爪的位置，实现夹取加工完成工件，旋转，放置新工件，同时减少所需的夹取空间，提高夹取效率和夹取精准度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的侧入式金属加工上下料机械手结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的侧入式金属加工上下料机械手无安全围栏正面视角结构示意图。

图3是本实用新型一实施例的侧入式金属加工上下料机械手无安全围栏背面视角结构示意图。

图中：1、重型调节脚垫 2、安装台架 3、伺服料仓 31、第三直线导轨 4、工件二次定位单元 51、横梁 52、第一直线导轨 53、支撑柱 54、竖向移动单元 55、第一齿轮齿条驱动单元 56、机械手 57、第二齿轮齿条驱动单元 58、第二直线导轨 61、旋转气缸 62、直角固定块 63、第一气动手爪 64、第二气动手爪 7、电气柜 8、安全围栏 9、报警灯 。

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做进一步的描述。

实施例：

如图1所示的一种侧入式金属加工上下料机械手56，包括安装台架2，安装台架2底部四个角均设有重型调节脚垫1，重型调节脚垫1以膨胀连接锚固定于地面，伺服料仓3固定于安装台架2台面的中部，伺服料仓3两侧设有支撑柱53，支撑柱53上设有横梁51，横梁51上设有横向移动单元，机械手56通过竖向移动单元54设置在横向移动单元上；图3所示电气柜7设置在安装台架2台面下发左侧，安全围栏8包围机械手56设置并与安装台架2台面四角固定，报警灯9固定在安全围栏8上。

如图2所示：横梁51一侧面轴向上设有第一直线导轨52，竖向移动单元54设置在第一直线导轨52上，所述竖向移动单元54通过第一齿轮齿条驱动单元55驱动沿第一直线导轨52移动。第二直线导轨58竖向设置在第一直线导轨52上，机械手56通过第二齿轮齿条驱动单元57驱动沿第二直线导轨58移动。

机械手56旋转气缸61、第一气动手爪63和第二气动手爪64，第一气动手爪63和第二气动手爪64通过固定块，所述固定块为直角固定块62，所述固定块的角平分线与第一直线轨道轴向形成45度夹角，所述第一气动手爪63和第二启动手爪分别设置在直角固定块62的两个直角边上。利用旋转气缸61的转动带动直角固定块62转动，进而以两直角边交替的形式改变两个气动手爪的位置，实现夹取加工完成工件，旋转，放置新工件，同时减少所需的夹取空间，提高夹取效率和夹取精准度。

伺服料仓包括物料托盘和设置在物料托盘底部的纵向移动单元，所述纵向移动单元包括第三直线导轨31和第三伺服驱动单元，所述物料托盘设置在第三直线导轨31上通过第三伺服驱动单元驱动沿第三直线导轨31移动，所述第三直线导轨31第一直线导轨52所在平面垂直。

工件二次定位单元4设置在物料托盘一侧气动手爪行进路线上，所述工件二次定位单元4表面设有工件槽。工件槽两侧设置有凹槽，便于气动手爪抓取或者放置工件，工件凹槽对工件二次定位，提高夹取精准度。

运行过程：将伺服料仓3上放满工件，通过数控系统运行已设置好的程序，横向移动单元带动气动手爪组运行至伺服料仓3正上方，纵向移动单元同时运行带动伺服料仓3移动，使工件放置位置对准第一气动手爪63，竖向移动单元54带动机械手56竖向移动由第一气动手爪63进行取料，取料完毕后将工件放置于工件二次定位单元4上进行二次定位以保证定位精度，然后第一气动手爪63夹起工件继续向横轴移动至后续金属加工机床，此时若机床内无加工工件，由第一气动手爪63进行放料，若机床内有加工工件，则旋转气缸61旋转180°使第一气动手爪63和第二气动手爪64位置互换，由第二气动手爪64取下加工完毕的工件，然后旋转气缸61回转180°使第一气动手爪63和第二气动手爪64位置再次互换，由第一气动手爪63将从伺服料仓3取得的未加工工件放至机床加工处，接着横向移动单元将机械手56运回初始位置并将加工完毕的工件放置于伺服料仓3里；上述过程为一个循环，此过程可重复循环，从而进行大批量的生产。本实施例所需的数控系统程序均为现有技术，本申请不涉及对控制方法的改进。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了伺服料仓、机械手、支撑柱、竖向移动单元、齿轮齿条驱动单元等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，包括横向移动单元和设置在横向移动单元上的竖向移动单元，所述竖向移动单元通过第一齿轮齿条驱动单元驱动沿横向移动单元轴向移动，机械手设置在竖向移动单元上，所述机械手通过第二齿轮齿条驱动单元驱动沿竖向移动单元轴向移动，所述机械手包括旋转气缸、若干气动手爪，所述若干气动手爪通过连接块与旋转气缸连接，所述若干气动手爪互成夹角设置与连接块端部。

2.根据权利要求1所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，所述横向移动单元包括横梁，横梁一侧面轴向上设有第一直线导轨，竖向移动单元设置在第一直线导轨上，所述竖向移动单元通过第一齿轮齿条驱动单元驱动沿第一直线导轨移动。

3.根据权利要求2所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，所述竖向移动单元还包括竖向设置在第一直线导轨导航的第二直线导轨，所述机械手通过第二齿轮齿条驱动单元驱动沿第二直线导轨移动。

4.根据权利要求3所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，所述横梁下部设有伺服料仓和若干支撑柱，所述若干支撑柱设置在伺服料仓两侧，所述若干支撑柱一端与横梁底面连接。

5.根据权利要求4所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，所述伺服料仓包括物料托盘和设置在物料托盘底部的纵向移动单元，所述纵向移动单元包括第三直线导轨和第三伺服驱动单元，所述物料托盘设置在第三直线导轨上通过第三伺服驱动单元驱动沿第三直线导轨移动，所述第三直线导轨第一直线导轨所在平面垂直。

6.根据权利要求5所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，还包括工件二次定位单元，所述工件二次定位单元设置在物料托盘一侧气动手爪行进路线上，所述工件二次定位单元表面设有工件槽。

7.根据权利要求6所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，还包括安装台架，所述若干支撑柱的另一端与安装台架的台面固定安装，所述第三直线导轨底部与安装台架的台面固定安装。

8.根据权利要求7所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，所述安装台架上还设有安全围栏，所述安全围栏环绕横向移动单元和竖向移动单元设置，所述安全围栏上设有工作警示灯。

9.根据权利要求8所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，所述安装台架台面下部还设有电气柜，所述安装台架底部设置螺杆重型调节脚垫。

10.根据权利要求9所述的一种侧入式金属加工上下料机械手，其特征是，所述若干气动手爪包括第一气动手爪和第二气动手爪，第一气动手爪和第二气动手爪通过固定块，所述固定块为直角固定块，所述固定块的角平分线与第一直线轨道轴向形成45度夹角，所述第一气动手爪和第二启动手爪分别设置在直角固定块的两个直角边上。

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