用于数控机床的上下料机械手制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于数控机床的上下料机械手，包括基架、机械手，基架上开设有用于机械手抓取工件的取料口，机械手包括水平滑台、旋转驱动装置和一对伸缩式夹持装置，水平滑台通过水平驱动机构滑动配合在基架上，旋转驱动装置固定安装在水平滑台上，所述一对伸缩式夹持装置通过安装架安装在旋转驱动装置的输出轴上，一对伸缩式夹持装置相互平行，且两个伸缩式夹持装置的夹持手爪朝向相反，其中一个为用于上料的伸缩式夹持装置，另一个为用于卸料的伸缩式夹持装置。本实用新型专利技术机械手结构小巧，缩短上料时间，更省力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动化上下料加工领域，具体涉及一种用于数控机床的上下料机械手。
技术介绍
传统的数控机床由人工完成上下料，这种方式存在劳动强度大，效率低，安全性差，劳动成本高等诸多问题。随着科学技术的发展和劳动力成本的增加，采用自动化操作手段，减轻劳动强度，提高生产效率，降低生产成本，减少人力已经成为机械加工领域的必然趋势。要实现数控机床自动化加工离不开数控机床的机械手，通过机械手进行上下料。目前市场上与数控机床配套应用成熟的机械手有以下几种:1）桁架式机械手加工件输送线，工件输送线在数控机床外部，桁架机械手在工件输送线上取待加工工件，桁架机械手上升到位，向主轴方向移动到位，桁架机械手下降到位，进行已加工工件和待加工工件的交换。桁架机械手上升到位，向输送线方向移动到位，完成一个上下料循环。为了留出操作工的作业空间，桁架机械手的工作线路都在数控机床顶部，工件输送线在数控机床的旁边，这导致桁架机械手加工件输送线的自动上下料装置体积大，占用空间，上下料工位与主轴卡盘加工工位距离远，上料辅助时间长，维护不方便。2）多关节机械手，更类似于人工操作，多关节机械手运动精度要求高，加工制造成本高，其控制系统较复杂，多关节机械手价格昂贵。多关节机械手输送工件时，多关节机械手的手臂以关节处为支点旋转，形成悬臂摆动，在手臂上、下、左、右自由摆动的过程中，多关节机械手的各关节处摩擦大，易使各关节磨损。为了便于抓取工件，通常多关节机械手的手臂都比较长，手臂带动工件一起摆动时，摆动距离长即行程长，多关节机械手承受的力矩大，导致多关节机械手易损坏，维修费用高。对于加工精密加工机床而言，多关节机械手损坏后使得多关节机械手不能将加工工件精确定位到数控机床的主轴卡盘上；而且惯性大，导致工件与数控机床的主轴卡盘之间的磨损大，造成工件的损坏。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于数控机床的上下料机械手，该机械手的结构简单、小巧，不易损坏，缩短上料时间，更省力。本技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于数控机床的上下料机械手，其特征在于：包括基架，所述基架上端安装有机械手，基架上开设有用于机械手抓取工件的取料口，所述机械手包括水平滑台、旋转驱动装置、用于上料的伸缩式夹持装置和用于卸料的伸缩式夹持装置，所述水平滑台通过水平驱动机构滑动配合在基架上，所述旋转驱动装置固定安装在水平滑台上，所述用于上料的伸缩式夹持装置和用于卸料的伸缩式夹持装置通过安装架安装在旋转驱动装置的输出轴上，用于上料的伸缩式夹持装置和用于卸料的伸缩式夹持装置以安装架的中心形成中心对称布置。基架便于将机械手安装在送料装置上，基架上开设的取料口便于用于上料的伸缩式夹持装置经取料口抓取上下料工位上的待加工工件，也便于用于卸料的伸缩式夹持装置经取料口将已加工工件放置在上下料工位上。所述旋转驱动装置回转中心的轴心线与水平滑台的运动方向平行，通过水平滑台带动伸缩式夹持装置水平移动。用于上料的伸缩式夹持装置和用于卸料的伸缩式夹持装置构成一对伸缩式夹持装置，该对伸缩式夹持装置位于基架的取料口上方，且一对伸缩式夹持装置一上一下布置在安装架的平面上，以安装架的中心形成中心对称，即两个伸缩式夹持装置相互平行，两个伸缩式夹持装置的夹持手爪朝向相反，安装架的中心线（或安装架上安装一对伸缩式夹持装置的平面）与旋转驱动装置回转中心的轴心线垂直，通过旋转驱动装置带动一对伸缩式夹持装置转动，完成上下料。所述用于上料的伸缩式夹持装置和用于卸料的伸缩式夹持装置均由伸缩装置和夹持手爪构成，伸缩装置与夹持手爪相连，所述伸缩装置用于带动夹持手爪伸出、缩回，所述夹持手爪用于夹紧、松开工件；所述用于上料的伸缩式夹持装置的夹持手爪与用于卸料的伸缩式夹持装置的夹持手爪朝向相反。所述夹持手爪包括夹持手指、夹持手爪的传动机构和用于控制夹持手指张开或闭合的液压油缸或者气缸，所述液压油缸或者气缸固定在伸缩装置上，液压油缸的活塞杆或者气缸的活塞杆与夹持手爪的传动机构相连，夹持手指固定在夹持手爪的传动机构上，用于带动夹持手指沿液压油缸或气缸的径向运动。通过液压油缸或者气缸实现了夹持手指的运动。所述夹持手爪上还设有两个弹簧压盘，所述两个弹簧压盘重叠设置在夹持手爪的液压油缸或者气缸的端盖上，两个弹簧压盘之间设有多个弹簧。在上料的伸缩式夹持装置和卸料的伸缩式夹持装置的夹持手爪上分别安装弹簧和弹簧压盘，当将待加工工件安装在数控机床上时，上料的伸缩式夹持装置的弹簧压盘给待加工工件一个轴向力，保证了数控机床的主轴卡盘能将待加工工件装夹到位，保证了工件的加工精度；当将已加工工件从数控机床上取下时，能够防止数控机床的主轴卡盘松开后已加工工件从加工工位脱落。所述用于上料的伸缩式夹持装置和用于卸料的伸缩式夹持装置上均设有用于定位的传感器。该传感器便于指导两个伸缩式夹持装置的动作。所述水平驱动机构采用液压式水平驱动机构，或者气动式水平驱动机构，或者电动式水平驱动机构。所述旋转驱动装置采用第二旋转电机和减速器，所述第二旋转电机和减速器固定安装在水平滑台上，第二旋转电机的输出轴与减速器的输入轴相连，所述减速器的输出轴与安装架相连；第二旋转电机可以替换为气动马达，或者液压马达。所述旋转驱动装置带动上料的伸缩式夹持装置和卸料的伸缩式夹持装置转动，调整上料的伸缩式夹持装置和卸料的伸缩式夹持装置的位置以实现工件的上下料操作。旋转驱动装置采用减速器降低了第二旋转电机的转动速度，使一对伸缩式夹持装置在转动时更平稳，减速器避免了在旋转过程中工件惯性过大导致工件在快速旋转中从伸缩式夹持装置中甩出。所述基架的下端设有用于检测工件的感应装置。所述基架由支撑板和支撑平台构成，所述支撑平台安装在支撑板上，所述支撑平台上设有与水平滑台滑动配合的滑轨，所述支撑板固定在机床床身上，基架的支撑板上设置用于检测工件的感应装置。本技术的有益效果：本技术机械手包括水平滑台、旋转驱动装置、用于上料的伸缩式夹持装置和用于为卸料的伸缩式夹持装置，机械手的水平滑台通过水平驱动机构滑动配合在基架上，用于带动机械手前后横向移动，伸入到机床的机床主轴处，构成机械手的手臂。基架上开设有用于机械手抓取工件的取料口，便于机械手抓取工件。机械手的旋转驱动装置固定安装在水平滑台上，机械手的用于上料的伸缩式夹持装置和用于为卸料的伸缩式夹持装置通过安装架安装在旋转驱动装置的输出轴上，所述旋转驱动装置带动一对伸缩式夹持装置转动，调整上料的伸缩式夹持装置和卸料的伸缩式夹持装置的位置，构成机械手的手腕。一对伸缩式夹持装置均用于夹紧工件，构成机械手的手爪。当机械手的水平滑台横向运动时，带动用于上料的伸缩式夹持装置和用于为卸料的伸缩式夹持装置向数控机床的机床主轴方向移动，直至数控机床的机床主轴正前方，主轴卡盘松开，用于卸料的伸缩式夹持装置上夹持已加工工件，用于卸料的伸缩式夹持装置带动已加工工件缩回到位。当用于卸料的伸缩式夹持装置缩回到位后，旋转驱动装置才带动这两个伸缩式夹持装置转动，使安装架上的用于卸料的伸缩式夹持装置和用于上料的伸缩式夹持装置具有方向相反的平行力，形成力偶，保证两个伸缩式夹持装置在上、下自由旋转的过程中，两个伸缩式夹持装置力矩小，相对于多关节机械手更省力，本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数控机床的上下料机械手，其特征在于：包括基架(1)，所述基架(1)上端安装有机械手（4），基架(1)上开设有用于机械手抓取工件的取料口（1‑4），所述机械手（4）包括水平滑台（41）、旋转驱动装置（42）、用于上料的伸缩式夹持装置（43a）和用于卸料的伸缩式夹持装置（43b），所述水平滑台（41）通过水平驱动机构（41‑4）滑动配合在基架(1)上，所述旋转驱动装置（42）固定安装在水平滑台（41）上，所述用于上料的伸缩式夹持装置（43a）和用于卸料的伸缩式夹持装置（43b）通过安装架（5）安装在旋转驱动装置（42）的输出轴上，用于上料的伸缩式夹持装置（43a）和用于卸料的伸缩式夹持装置（43b）以安装架（5）的中心形成中心对称布置。

【技术特征摘要】
1.一种用于数控机床的上下料机械手，其特征在于：包括基架(1)，所述基架(1)上端安装有机械手（4），基架(1)上开设有用于机械手抓取工件的取料口（1-4），所述机械手（4）包括水平滑台（41）、旋转驱动装置（42）、用于上料的伸缩式夹持装置（43a）和用于卸料的伸缩式夹持装置（43b），所述水平滑台（41）通过水平驱动机构（41-4）滑动配合在基架(1)上，所述旋转驱动装置（42）固定安装在水平滑台（41）上，所述用于上料的伸缩式夹持装置（43a）和用于卸料的伸缩式夹持装置（43b）通过安装架（5）安装在旋转驱动装置（42）的输出轴上，用于上料的伸缩式夹持装置（43a）和用于卸料的伸缩式夹持装置（43b）以安装架（5）的中心形成中心对称布置。2.根据权利要求1所述的用于数控机床的上下料机械手，其特征在于：所述用于上料的伸缩式夹持装置（43a）和用于卸料的伸缩式夹持装置（43b）均由伸缩装置（43-2）和夹持手爪（43-1）构成，伸缩装置（43-2）与夹持手爪（43-1）相连，所述伸缩装置（43-2）用于带动夹持手爪（43-1）伸出、缩回，所述夹持手爪（43-1）用于夹紧、松开工件；所述用于上料的伸缩式夹持装置（43a）的夹持手爪（43-1）与用于卸料的伸缩式夹持装置（43b）的夹持手爪（43-1）朝向相反。3.根据权利要求2所述的用于数控机床的上下料机械手，其特征在于：所述夹持手爪（43-1）包括夹持手指（43-11）、夹持手爪的传动机构（43-12）和用于控制夹持手指张开或闭合的液压油缸或者气缸（43-13），所述液压油缸或者气缸（43-13...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐绍林，
申请(专利权)人：重庆科菲精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50