CN217493872U - 一种精磨机用自动上下料机械手 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种精磨机用自动上下料机械手，包括支撑机构，支撑机构与精磨机的机台连接，支撑机构上设有X轴模组和Y轴模组，X轴模组和Y轴模组分别与精磨机的控制器相连，Y轴模组上滑动设有放料机构，放料机构用于存放待加工的产品和加工好的产品，Y轴模组用于驱动放料机构前后运动；X轴模组上滑动设有Z轴模组，Z轴模组的输出端上设有夹持机构，夹持机构和Z轴模组分别与精磨机的控制器相连，X轴模组用于驱动Z轴模组和夹持机构左右运动，Z轴模组用于驱动夹持机构升降运动。本申请将X轴模组和Y轴模组分开设置，缩短了放料机构与夹持机构之间的配合距离，简化了机械结构，便于移动或搬运，能够适用于一些狭小的作业场所使用。

Description

一种精磨机用自动上下料机械手

技术领域

本申请属于自动化加工设备领域，更具体地，涉及一种精磨机用自动上下料机械手。

背景技术

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

自动化设备上用于上下料的机械手，大部分都是通过三维运动模组驱动夹爪进行移动从而完成上料和下料的操作，现有的上下料机械手均是将X轴、Y轴和Z轴运动模组集成到一起，使得整个机械手机构结构繁杂，体型庞大，不利于搬运也无法适用一些狭小的作业场所使用。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的技术问题，本申请提供一种精磨机用自动上下料机械手，精磨机包括机台和控制器，所述自动上下料机械手包括支撑机构，所述支撑机构与所述机台连接，所述支撑机构上设有X轴模组和Y轴模组，所述X轴模组和Y轴模组分别与所述控制器相连，所述Y轴模组上滑动设有放料机构，所述放料机构用于存放待加工的产品和加工好的产品，所述Y轴模组用于驱动所述放料机构前后运动；所述X轴模组设置在所述Y轴模组的上方，所述X轴模组上滑动设有Z轴模组，所述Z轴模组的输出端上设有夹持机构，所述夹持机构和所述Z轴模组分别与所述控制器相连，所述X轴模组用于驱动所述Z轴模组和夹持机构左右运动，所述Z轴模组用于驱动所述夹持机构升降运动。

作为本申请的进一步改进，所述Y轴模组包括Y轴驱动电机、Y轴导轨和Y轴滑块，所述Y轴导轨与所述支撑机构连接，所述Y轴驱动电机与所述控制器相连，所述Y轴驱动电机与所述Y轴滑块连接，所述Y轴滑块与所述Y轴导轨滑动连接，所述Y轴驱动电机用于驱动所述Y轴滑块在所述Y轴导轨上滑动。

作为本申请的进一步改进，所述放料机构包括底板和料盘，所述底板与所述Y轴滑块连接，所述料盘与所述底板可拆卸连接，所述料盘上阵列设有多个放料槽。

作为本申请的进一步改进，所述Y轴导轨上设有两个Y轴行程限位开关，所述Y轴行程限位开关分别与所述控制器相连，所述Y轴滑块上设有Y轴行程拨片，所述Y轴行程拨片能够分别与所述Y轴行程限位开关相接。

作为本申请的进一步改进，所述X轴模组包括包括X轴驱动电机、X轴导轨和X轴滑块，所述X轴导轨与所述支撑机构连接，所述X轴驱动电机与所述控制器相连，所述X轴驱动电机与所述X轴滑块连接，所述X轴滑块与所述X轴导轨滑动连接，所述X轴驱动电机用于驱动所述X轴滑块在所述X轴导轨上滑动。

作为本申请的进一步改进，所述X轴导轨上设有X轴行程限位开关，所述X轴行程限位开关与所述控制器相连，所述X轴滑块上设有X轴行程拨片，所述X轴行程拨片能够与所述X轴行程限位开关相接。

作为本申请的进一步改进，所述Z轴模组包括升降气缸固定板和升降气缸，所述升降气缸固定板与所述X轴滑块连接，所述升降气缸与所述控制器相连，所述升降气缸与所述升降气缸固定板连接，所述升降气缸的输出端与所述夹持机构连接。

作为本申请的进一步改进，所述夹持机构包括夹持气缸固定板和夹持气缸，所述夹持气缸与所述控制器相连，所述夹持气缸固定板与所述升降气缸的输出端连接，所述夹持气缸与所述夹持气缸固定板连接，所述夹持气缸的输出端设有夹爪。

作为本申请的进一步改进，所述升降气缸固定板上设有两个导向套，两个所述导向套对称设置在所述升降气缸的左右两侧，所述导向套内分别滑动设有导向杆，所述导向杆与所述夹持气缸固定板连接。

作为本申请的进一步改进，还包括旋转模组，所述旋转模组包括旋转安装板和旋转气缸，所述旋转安装板与所述机台连接，所述旋转气缸与所述旋转安装板连接，所述旋转气缸与所述控制器相连，所述旋转气缸的输出端上设有摆杆，所述摆杆的两端分别设有产品夹具，所述夹持机构能够从所述产品夹具上抓取产品或将产品放置到所述产品夹具上。

相比与现有技术中，X轴模组、Y轴模组和Z轴模组均是驱动夹爪运动的安装方式，本申请中将X轴模组和Y轴模组分开设置，且X轴模组用于驱动夹持机构运动，而Y轴模组驱动放料机构运动，使得本申请能够缩短放料机构与夹持机构之间的配合距离，从而降低整个装置的体积，简化了机械结构，提高了机械手的灵活性，便于移动或搬运，能够适用于一些狭小的作业场所使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例整体结构示意图；

图2是图1中A部分放大结构示意图；

图3是是本申请实施例中X轴模组、Z轴模组和夹持机构结构示意图。

具体实施方式

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申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请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，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-3所示，一种精磨机用自动上下料机械手，精磨机包括机台和控制器，该自动上下料机械手安装在机台上，用于给精磨机上料和下料；自动上下料机械手包括支撑机构，支撑机构作为上下料机械手的安装机构，包括底座1和立架2，底座1与机台固定连接，立架2固定安装在底座1上；底座1上安装有Y轴模组3，立架2上安装有X轴模组4，X轴模组4设置在Y轴模组3的上方，且X轴模组4和Y轴模组3分别与控制器相连；Y轴模组3上滑动设有放料机构5，放料机构5用于存放待加工的产品和加工好的产品，Y轴模组3能够驱动放料机构5前后运动；X轴模组4上滑动设有Z轴模块6，Z轴模组6的输出端设有夹持机构7，夹持机构7和Z轴模组6分别与控制器相连，X轴模组4能够驱动Z轴模组6和夹持机构7左右运动，Z轴模组6能够驱动夹持机构7升降运动，夹持机构7用于将加工好的产品放置到放料机构5上，或者从放料机构5上抓取待加工的产品。

精磨机上料时，控制器分别控制X轴模组4和Y轴模组3运动，X轴模组4驱动夹持机构7左右运动，Y轴模组3驱动放料机构5前后运动，直至夹持机构7到达放料机构5上方的预定位置后，控制器控制X轴模组4和Y轴模组3停止运动，同时控制Z轴模组6运动，Z轴模组6驱动夹持机构7升降运动，夹持机构7从放料机构5上抓取待加工的产品；之后控制器控制X轴模组4和Z轴模组6运动，将待加工的产品运送到精磨机的上料位置，夹持机构7将待加工的产品放置到上料位置上，完成上料。

精磨机下料时，控制器控制X轴模组4运动，X轴模组4驱动Z轴模组6和夹持机构7运动到下料位置的上方，之后控制器控制Z轴模组6运动，驱动夹持机构7下降从精磨机的下料位置抓取加工好的产品；然后控制器分别控制X轴模组4、Y轴模组3和Z轴模组6运动，使得夹持机构7运动到放料机构5指定位置的上方，将加工好的产品放置待放料机构5上。

该上下料机械手中将X轴模组4和Y轴模组3分开设置，且X轴模组4用于驱动夹持机构7运动，而Y轴模组3驱动放料机构5运动，使得本申请能够缩短放料机构5与夹持机构7之间的配合距离，从而降低整个装置的体积，简化了机械结构，提高了机械手的灵活性，便于移动或搬运，能够适用于一些狭小的作业场所使用。

本实施例中，精磨机上下料的位置相同，所以在上下料过程中，Z轴模组6和夹持机构7在X轴模组4上的运动行程相同，从而进一步简化了机械机构，提高了该机械手的灵活性。

该上下料机械手还包括旋转模组8，旋转模组8用于将精磨机上下料位置上的待加工产品运送到精磨机的加工位，同时旋转模组8也用于将加工好的产品从加工位置运送到精磨机的上下料位置，便于夹持机构7进行下料操作。旋转模组8包括旋转安装板81和旋转气缸82，旋转安装板81固定安装在机台上，旋转气缸82固定安装在旋转安装板81上，旋转气缸82与控制器相连，旋转气缸82的输出端上安装有摆杆83，摆杆83的中部与旋转气缸82连接，摆杆83的两端分别设有产品夹具84，夹持机构7能够从产品夹具84上抓取产品或将产品放置到产品夹具84上；旋转气缸82的驱动行程为180°，即旋转气缸82每工作一次，则驱动摆杆83旋转180°。上料时，当夹持机构7把待加工的产品放置到精磨机上下料位置上的产品夹具84后，控制器控制旋转气缸82工作，驱动摆杆83旋转180°，使得两个产品夹具84的位置发生对调，摆杆83将待加工的产品从上下料位置运送到加工位置，完成上料；下料时，当精磨机将加工好的产品放置到加工位上的产品夹具84后，控制器控制旋转气缸82工作，驱动摆杆83旋转180°，使得两个产品夹具84的位置发生对调，摆杆83将加工好的产品从加工位运送到精磨机的上下料位置，再通过夹持机构7将产品抓取放置到放料机构5上；实际工作时，上料和下料是连续进行的，即精磨机上下料位置上的产品夹具84上放置了待加工产品时，另一位产品夹具84上则放置有加工好的产品，使得该上下料机械手始终处于连续工作状态，提高精磨机的加工效率，减少能耗。

Y轴模组3包括Y轴驱动电机31、Y轴导轨32和Y轴滑块33，Y轴导轨32固定安装在底座1上，Y轴驱动电机31与控制器相连，Y轴驱动电机31与Y轴滑块33连接，Y轴滑块33与Y轴导轨32滑动连接，Y轴驱动电机31用于驱动Y轴滑块33在Y轴导轨32上滑动，放料机构5与Y轴滑块33固定连接。工作时，控制器控制Y轴驱动电机31工作，Y轴驱动电机31驱动Y轴滑块33在Y轴导轨32上前后运动，从而带动放料机构5前后运动。

为了对放料机构5的运动行程进行限位，在Y轴导轨32上设有两个Y轴行程限位开关34，Y轴行程限位开关34分别与控制器相连，Y轴滑块33上设有Y轴行程拨片35；在Y轴驱动电机31驱动Y轴滑块33运动的过程中，Y轴行程拨片35能够分别与Y轴行程限位开关34相接；当Y轴行程拨片35与Y轴行程限位开关34相接时，Y轴行程限位开关34反馈信号给控制器，控制器控制Y轴驱动电机31停止工作，说明Y轴滑块33和放料机构5已经运动到了Y轴导轨32上的极限位置。

放料机构5包括底板51和料盘52，底板51与Y轴滑块33固定连接，料盘52与底板51可拆卸连接，料盘52上阵列设有多个放料槽53，放料槽53用于放置待加工的产品或加工好的产品。料盘52与底板51采用可拆卸的连接方式，便于将加工好的产品取出，也便于放置新的待加工产品；工作时，通过控制器控制Y轴模组3运动，从而带动料盘52运送到指定位置进行上料或下料操作。

X轴模组4包括包括X轴驱动电机41、X轴导轨42和X轴滑块43，X轴导轨42固定安装在立架2上，且X轴导轨42与Y轴导轨32垂直分布，X轴驱动电机41与控制器相连，X轴驱动电机41与X轴滑块43连接，X轴滑块43与X轴导轨42滑动连接，X轴驱动电机41用于驱动X轴滑块43在X轴导轨42上滑动，Z轴模组6与X轴滑块43固定连接；工作时，控制器控制X轴驱动电机41工作，驱动X轴滑块43在X轴导轨42上左右滑动，X轴滑块43带动Z轴模组6和夹持机构7左右运动。

X轴导轨42上设有X轴行程限位开关44，X轴行程限位开关44与控制器相连，X轴滑块43上设有X轴行程拨片45。在X轴驱动电机41驱动X轴滑块43左右运动的过程中，X轴行程拨片45能够与X轴行程限位开关44相接；当X轴行程拨片45与X轴行程限位开关44相接时，X轴行程限位开关44反馈信号给控制器，控制器控制X轴驱动电机41停止工作，此时X轴滑块43带动夹持机构7正好运动到了精磨机的上下料位置的正上方，即摆杆83上产品夹具84的正上方；设置X轴行程限位开关44是为了给X轴滑块43的运动行程进行限位，同时也是便于定位精磨机的上下料位置，方便夹持机构7实现精准的上下料。

Z轴模组6包括升降气缸固定板61和升降气缸62，升降气缸固定板61与X轴滑块43固定连接，升降气缸62与控制器相连，升降气缸62与升降气缸固定板61连接，升降气缸62的输出端与夹持机构7连接。夹持机构7包括夹持气缸固定板71和夹持气缸72，夹持气缸72与控制器相连，夹持气缸固定板71与升降气缸62的输出端固定连接，夹持气缸72与夹持气缸固定板71连接，夹持气缸72的输出端设有夹爪73。上料时，当X轴驱动电机41驱动Z轴模组6和夹持机构7运动到精磨机的上下料位置正上方时，控制器控制升降气缸62工作，升降气缸62带动夹持气缸固定板71和夹持气缸72下降，到达预定高度后，控制器控制夹持气缸72工作将产品放置到产品夹具84上；下料时，夹持气缸72工作从产品夹具84上抓取产品，之后控制器控制升降气缸62工作，升降气缸62带动夹持气缸固定板71和夹持气缸72上升，到达预定高度后，控制器再控制X轴驱动电机41和Y轴驱动电机31工作，当夹持气缸72运动到料盘52上方的预定位置后，再控制升降气缸62和夹持气缸72工作，将产品放置到料盘52上的放料槽53内。

为了给夹持气缸72的升降运动进行限位导向，在升降气缸62的左右两侧对称设置有导向套63，导向套63固定安装在升降气缸固定板61上，导向套63内滑动设有导向杆64，导向杆64的一端与夹持气缸固定板71固定连接。升降气缸62工作时，导向杆64随升降气缸62运动，在导向套63内升降滑动；设置导向套63和导向杆64能够防止夹持气缸72运动走位，确保该自动上下料机械手的传动精度。

工作原理：

该自动上下料机械手给精磨机上料时，控制器分别控制X轴驱动电机41和Y轴驱动电机31工作，Y轴驱动电机41驱动Y轴滑块43在Y轴导轨42上前后运动，Y轴滑块43带动料盘52同步运动，当料盘52到达预定位置后，Y轴驱动电机31停止工作；X轴驱动电机41驱动X轴滑块43在X轴导轨42上左右运动，X轴滑块43带动Z轴模组6和夹持机构7同步运动，当夹持机构7运动到预定位置后，X轴驱动电机41停止工作，同时控制器控制升降气缸62工作，升降气缸62驱动夹持气缸固定板71和夹持气缸72下降，同时导向杆64在导向套63内滑动，对夹持气缸72的运动进行导向，当夹持气缸72下降到预定高度后，控制器控制夹持气缸72工作，夹持气缸72驱动夹爪73从料盘52上的放料槽53内抓取产品，之后控制器控制升降气缸62上升复位，然后再控制X轴模组4运动，直至X轴行程拨片45与X轴行程限位开关44相接，此时夹持机构7也正好运动到了摆杆83上的产品夹具84的正上方，之后升降气缸62驱动夹持气缸72下降，夹持气缸72将产品放置到产品夹具84上，之后控制器控制旋转气缸82工作，驱动摆杆83旋转180°，使得两个产品夹具84的位置发生对调，摆杆83将待加工的产品从精磨机的上下料位置运送到加工位置，完成上料。

该自动上下料机械手给精磨机下料时，控制器控制旋转气缸82工作，驱动摆杆83旋转180°，使得两个产品夹具84的位置发生对调，摆杆83将加工好的产品从精磨机的加工位置运送到上下料位置；之后控制升降气缸62工作，升降气缸62带动夹持气缸72下降，夹持气缸72从产品夹具84上将加工好的产品抓起，之后升降气缸62驱动夹持气缸72上升；然后控制器控制X轴模组4和Y轴模组3运动，将夹持机构7驱动到下料预定位置，之后升降气缸62工作带动夹持气缸72下降，然后控制器控制夹持气缸72工作，夹爪73将加工好的产品放置到料盘52上的放料槽53内，完成下料。

该自动上下料机械手的上料和下料的过程是连续进行的，即完成一次上料后紧接着就是下料，下料完成后又接着上料，如此反复进行；确保了上料和下料的连续性，提高了加工效率。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以有许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的在于对本申请公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种精磨机用自动上下料机械手，精磨机包括机台和控制器，其特征在于，所述自动上下料机械手包括支撑机构，所述支撑机构与所述机台连接，所述支撑机构上设有X轴模组和Y轴模组，所述X轴模组和Y轴模组分别与所述控制器相连，所述Y轴模组上滑动设有放料机构，所述放料机构用于存放待加工的产品和加工好的产品，所述Y轴模组用于驱动所述放料机构前后运动；

所述X轴模组设置在所述Y轴模组的上方，所述X轴模组上滑动设有Z轴模组，所述Z轴模组的输出端上设有夹持机构，所述夹持机构和所述Z轴模组分别与所述控制器相连，所述X轴模组用于驱动所述Z轴模组和夹持机构左右运动，所述Z轴模组用于驱动所述夹持机构升降运动。

2.根据权利要求1所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，所述Y轴模组包括Y轴驱动电机、Y轴导轨和Y轴滑块，所述Y轴导轨与所述支撑机构连接，所述Y轴驱动电机与所述控制器相连，所述Y轴驱动电机与所述Y轴滑块连接，所述Y轴滑块与所述Y轴导轨滑动连接，所述Y轴驱动电机用于驱动所述Y轴滑块在所述Y轴导轨上滑动。

3.根据权利要求2所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，所述放料机构包括底板和料盘，所述底板与所述Y轴滑块连接，所述料盘与所述底板可拆卸连接，所述料盘上阵列设有多个放料槽。

4.根据权利要求2所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，所述Y轴导轨上设有两个Y轴行程限位开关，所述Y轴行程限位开关分别与所述控制器相连，所述Y轴滑块上设有Y轴行程拨片，所述Y轴行程拨片能够分别与所述Y轴行程限位开关相接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，所述X轴模组包括X轴驱动电机、X轴导轨和X轴滑块，所述X轴导轨与所述支撑机构连接，所述X轴驱动电机与所述控制器相连，所述X轴驱动电机与所述X轴滑块连接，所述X轴滑块与所述X轴导轨滑动连接，所述X轴驱动电机用于驱动所述X轴滑块在所述X轴导轨上滑动。

6.根据权利要求5所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，所述X轴导轨上设有X轴行程限位开关，所述X轴行程限位开关与所述控制器相连，所述X轴滑块上设有X轴行程拨片，所述X轴行程拨片能够与所述X轴行程限位开关相接。

7.根据权利要求5所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，所述Z轴模组包括升降气缸固定板和升降气缸，所述升降气缸固定板与所述X轴滑块连接，所述升降气缸与所述控制器相连，所述升降气缸与所述升降气缸固定板连接，所述升降气缸的输出端与所述夹持机构连接。

8.根据权利要求7所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，所述夹持机构包括夹持气缸固定板和夹持气缸，所述夹持气缸与所述控制器相连，所述夹持气缸固定板与所述升降气缸的输出端连接，所述夹持气缸与所述夹持气缸固定板连接，所述夹持气缸的输出端设有夹爪。

9.根据权利要求8所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，所述升降气缸固定板上设有两个导向套，两个所述导向套对称设置在所述升降气缸的左右两侧，所述导向套内分别滑动设有导向杆，所述导向杆与所述夹持气缸固定板连接。

10.根据权利要求1-4或6-9中任一项所述的精磨机用自动上下料机械手，其特征在于，还包括旋转模组，所述旋转模组包括旋转安装板和旋转气缸，所述旋转安装板与所述机台连接，所述旋转气缸与所述旋转安装板连接，所述旋转气缸与所述控制器相连，所述旋转气缸的输出端上设有摆杆，所述摆杆的两端分别设有产品夹具，所述夹持机构能够从所述产品夹具上抓取产品或将产品放置到所述产品夹具上。

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