一种自动上下料机械装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动上下料机械装置，应用于数控车床，包括内藏式机械手和补料机械手，其中：所述补料机械手包括相互垂直连接的竖直运动机构和水平运动机构，所述竖直运动机构用以上下移动并从位于所述补料机械手前端的料台的上方料盘中夹取待加工工件，并通过所述水平运动机构将待加工工件平移至所述内藏式机械手处；所述内藏式机械手与所述补料机械手相互垂直设置，用以夹取平移至所述内藏式机械手处的待加工工件并传送至所述数控车床中进行加工。本发明专利技术的有益效果在于有效提高了数控车床的自动化程度，提高生产效率，保证产品质量稳定性，降低生产成本，增强了企业的市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控车床的自动上下料领域，特别是涉及一种自动上下料机械装置。
技术介绍
随着制造业不断发展，为了满足市场化的需求，提高企业的竞争力，人工化的生产模式远远满足不了现代化的生产要求，因此将自动上下料机械手应用到制造业中，并且对数控车床的自动上下料起到了关键性的作用，这直接影响到企业中数控车床的加工效率，间接影响到企业的经济效益等。目前很多企业的自动上下料应用率不高，且集成性不高，形成不了柔性制造单元或柔性制造系统，上下料占用时间长，使得数控车床、上下料机械手的实际加工时间缩短，难以充分利用现有数控车床的生产能力，降低了企业的竞争力，增大了企业的运营成本。因此本专利技术的方案便是针对上述问题对现有上下料机械手进行改进。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种自动上下料机械装置，能够简单有效的与数控车床形成柔性制造单元或柔性制造系统，从而大幅度的提高数控车床、自动上下料机械手的加工时间，扩大数控车床的应用范围，充分发挥数控车床和自动上下料机械手的加工能力。为了达到上述专利技术目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术公开了一种自动上下料机械装置，应用于数控车床，包括内藏式机械手和补料机械手，其中：所述补料机械手包括相互垂直连接的竖直运动机构和水平运动机构，所述竖直运动机构用以上下移动并从位于所述补料机械手前端的料台的上方料盘中夹取待加工工件，并通过所述水平运动机构将待加工工件平移至所述内藏式机械手处；所述内藏式机械手与所述补料机械手相互垂直设置，用以夹取平移至所述内藏式机械手处的待加工工件并传送至所述数控车床中进行加工。作为一实施例，所述竖直运动机构包括伺服电机、齿轮齿条机构和机械手，所述机械手设置于所述齿轮齿条机构中的齿条的下端，所述伺服电机通过所述齿轮齿条机构带动所述机械手上下运动。作为一实施例，所述水平运动机构包括滑轨、第二导轨、齿轮、柔性带、补料机械手驱动电机、平移架、补料滑块和滑动块，其中：所述第二导轨设置于所述滑轨内；所述齿轮的数量为两个，分别设置于所述第二导轨的两端；所述柔性带套设于两个所述齿轮的外侧；所述补料机械手驱动电机设置于所述滑轨的一端，并与靠近所述补料机械手驱动电机的所述齿轮轴连接，用以带动所述柔性带运动；所述平移架通过和所述柔性带相啮合的带轮与所述柔性带相连接，所述带轮与所述补料滑块通过所述滑动块连接，所述平移架与滑动块之间采用螺栓连接；所述平移架上设置有所述伺服电机和齿轮齿条机构。作为一实施例，所述补料机械手还包括支撑架，所述支撑架固定连接所述滑轨。作为一实施例，所述机械手为双爪式机械手。作为一实施例，所述机械手包括两个夹爪，两个所述夹爪相对的侧面分别设置有橡胶层。作为一实施例，所述内藏式机械手包括第一导轨、上滑块、移载轴、移载架、末端执行器、链条、齿轮轴、链轮、固定架、下滑块、内藏式机械手平移架和内藏式机械手支撑架，其中：所述上滑块安装于所述第一导轨上，并于所述移载架连接；所述下滑块固定在所述内藏式机械手支撑架上；所述移载轴安装在所述移载架上，并与所述末端执行器轴相连；所述内藏式机械手平移架的两端安装有链轮，所述链轮通过所述齿轮轴固定在所述移载架上，并与所述链条进行啮合，所述链条的两端通过固定块固定在所述固定架上，并且通过连结器将所述链条与移载架连接在一起，用以使得所述内藏式机械手平移架和移载架同步移动。本专利技术另外公开了一种自动上下料方法，应用于数控车床，当数控车床上无工件时，其步骤为：步骤A1：补料机械手驱动电机通过齿轮带动柔性带进行运动，当补料机械手驱动电机启动后，柔性带带动滑动块实现平移，进而实现平移架的平行移动，并带动齿轮齿条机构、伺服电机、机械手的运动，将机械手准确地移动到第一工位的正上方，然后伺服电机开始运动，通过齿轮齿条机构带动机械手向下运动，到达第一指定位置；步骤A2：在机械手向下移动的过程中，机械手上的伺服电机启动，通过螺杆螺帽推动夹爪张开，到达第一指定位置后，机械手上的伺服电机的电机主轴反向旋转，通过螺杆螺帽机构带动夹爪反向运动，夹取工件；步骤A3：当夹爪夹取工件后，伺服电机开始启动，通过齿轮齿条机构带动机械手向上运动，实现机械手回原位；步骤A4：当机械手回到原位后，补料机械手驱动电机通过齿轮带动柔性带进行运动，当补料机械手驱动电机启动后，柔性带带动滑动块实现平移，将机械手移动到末端执行器的中心的正上方；步骤A5：当机械手平移到末端执行器的中心正上方时，末端执行器开始逆时针旋转90度，使得第一末端垂直于地面，位于正上方；步骤A6：第一末端垂直于地面且位于正上方后，末端执行器上的三指钳爪张开到第二指定位置；步骤A7：末端执行器上的三爪卡盘张开到第二指定位置后，机械手开始向下运动，到达第三指定位置；步骤A8：机械手到达第三指定位置后，末端执行器上的三指钳爪开始收缩，夹取工件，同时，机械手上的双爪松开并回复原位；步骤A9：末端执行器顺时针旋转90度，使末端执行器的第一末端处于水平位置；步骤A10：当末端执行器的第一末端处于水平位置后，丝杠电机开始启动，通过减速联轴器带动丝杠开始旋转，通过丝杠螺母带动内藏式机械手平移架移动，在内藏式机械手平移架的两端安装有链轮，链条的两端通过固定块固定在固定架上，并且通过连结器将链条与移载架连接在一起，使得内藏式机械手平移架和移载架的同步移动，将待加工工件送到数控车床的三角卡盘上；步骤A11：当数控车床的三角卡盘卡住待加工工件后，丝杠电机开始启动，内藏式机械手平移架和移载架的同步移动，将末端执行器退出机床内部；步骤A12：末端执行器退出后，数控车床开始对待加工工件进行加工。本专利技术还公开了一种自动上下料方法，应用于数控车床，当数控车床上有工件时，其步骤为：步骤B1：补料机械手驱动电机通过齿轮带动柔性带进行运动，当补料机械手驱动电机启动后，柔性带带动滑动块实现平移，进而实现平移架的平行移动，并带动齿轮齿条机构、伺服电机、机械手的运动，将机械手准确的移动到第二工位的正上方，然后伺服电机开始运动，通过齿轮齿条机构带动机械手向下运动，到达第一指定位置；步骤B2：在机械手向下移动的过程中，机械手上的伺服电机启动，通过螺杆螺帽推动夹爪张开，到达第一指定位置后，机械手上的伺服电机的电机主轴反向旋转，通过螺杆螺帽机构带动夹爪反向运动，夹取工件；步骤B3：当夹爪夹取工件后，伺服电机开始启动，通过齿轮齿条机构带动机械手向上运动，实现机械手回原位；步骤B4：当机械手回到原位后，补料机械手驱动电机通过齿轮带动柔性带进行运动，当补料机械手驱动电机启动后，柔性带带动滑动块实现平移，将机械手移动到末端执行器的中心的正上方；步骤B5：当机械手平移到末端执行器的中心正上方时，末端执行器开始顺时针旋转90度，使得第二末端垂直于地面，位于正上方；步骤B6：第二末端垂直于地面且位于正上方后，末端执行器上的三指钳爪张开到第二指定位置；步骤B7：末端执行器上的三爪卡盘张开到第二指定位置后，机械手开始向下运动，到达第三指定位置；步骤B8：机械手到达第三指定位置后，末端执行器上的三指钳爪开始收缩，夹取工件，同时，机械手上的双爪松开并回复原位并夹取下一个待加工工件；步骤B9：末端执行器顺时针旋转90度，使末端执行器的第二末端处于水平位置；步骤B10：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动上下料机械装置，应用于数控车床，其特征在于，包括内藏式机械手和补料机械手，其中：所述补料机械手包括相互垂直连接的竖直运动机构和水平运动机构，所述竖直运动机构用以上下移动并从位于所述补料机械手前端的料台的上方料盘中夹取待加工工件，并通过所述水平运动机构将待加工工件平移至所述内藏式机械手处；所述内藏式机械手与所述补料机械手相互垂直设置，用以夹取平移至所述内藏式机械手处的待加工工件并传送至所述数控车床中进行加工。

【技术特征摘要】
1.一种自动上下料机械装置，应用于数控车床，其特征在于，包括内藏式机械手和补料机械手，其中：所述补料机械手包括相互垂直连接的竖直运动机构和水平运动机构，所述竖直运动机构用以上下移动并从位于所述补料机械手前端的料台的上方料盘中夹取待加工工件，并通过所述水平运动机构将待加工工件平移至所述内藏式机械手处；所述内藏式机械手与所述补料机械手相互垂直设置，用以夹取平移至所述内藏式机械手处的待加工工件并传送至所述数控车床中进行加工。2.根据权利要求1所述的一种自动上下料机械装置，其特征在于，所述竖直运动机构包括伺服电机、齿轮齿条机构和机械手，所述机械手设置于所述齿轮齿条机构中的齿条的下端，所述伺服电机通过所述齿轮齿条机构带动所述机械手上下运动。3.根据权利要求2所述的一种自动上下料机械装置，其特征在于，所述水平运动机构包括滑轨、第二导轨、齿轮、柔性带、补料机械手驱动电机、平移架、补料滑块和滑动块，其中：所述第二导轨设置于所述滑轨内；所述齿轮的数量为两个，分别设置于所述第二导轨的两端；所述柔性带套设于两个所述齿轮的外侧；所述补料机械手驱动电机设置于所述滑轨的一端，并与靠近所述补料机械手驱动电机的所述齿轮轴连接，用以带动所述柔性带运动；所述平移架通过和所述柔性带相啮合的带轮与所述柔性带相连接，所述带轮与所述补料滑块通过所述滑动块连接，所述平移架与滑动块之间采用螺栓连接；所述平移架上设置有所述伺服电机和齿轮齿条机构。4.根据权利要求3所述的一种自动上下料机械装置，其特征在于，所述补料机械手还包括支撑架，所述支撑架固定连接所述滑轨。5.根据权利要求2所述的一种自动上下料机械装置，其特征在于，所述机械手为双爪式机械手。6.根据权利要求5所述的一种自动上下料机械装置，其特征在于，所述机械手包括两个夹爪，两个所述夹爪相对的侧面分别设置有橡胶层。7.根据权利要求1所述的一种自动上下料机械装置，其特征在于，所述内藏式机械手包括第一导轨、上滑块、移载轴、移载架、末端执行器、链条、齿轮轴、链轮、固定架、下滑块、内藏式机械手平移架和内藏式机械手支撑架，其中：所述上滑块安装于所述第一导轨上，并于所述移载架连接；所述下滑块固定在所述内藏式机械手支撑架上；所述移载轴安装在所述移载架上，并与所述末端执行器轴相连；所述内藏式机械手平移架的两端安装有链轮，所述链轮通过所述齿轮轴固定在所述移载架上，并与所述链条进行啮合，所述链条的两端通过固定块固定在所述固定架上，并且通过连结器将所述链条与移载架连接在一起，用以使得所述内藏式机械手平移架和移载架同步移动。8.一种自动上下料方法，应用于数控车床，其特征在于，当数控车床上无工件时，其步骤为：步骤A1：补料机械手驱动电机通过齿轮带动柔性带进行运动，当补料机械手驱动电机启动后，柔性带带动滑动块实现平移，进而实现平移架的平行移动，并带动齿轮齿条机构、伺服电机、机械手的运动，将机械手准确地移动到第一工位的正上方，然后伺服电机开始运动，通过齿轮齿条机构带动机械手向下运动，到达第一指定位置；步骤A2：在机械手向下移动的过程中，机械手上的伺服电机启动，通过螺杆螺帽推动夹爪张开，到达第一指定位置后，机械手上的伺服电机的电机主轴反向旋转，通过螺杆螺帽机构带动夹爪反向运动，夹取工件；步骤A3：当夹爪夹取工件后，伺服电机开始启动，通过齿轮齿条机构带动机械手向上运动，实现机械手回原位；步骤A4：当机械手回到原位后，补料机械手驱动电机通过齿轮带动柔性带进行运动，当补料机械手驱动电机启动后，柔性带带动滑动块实现平移，将机械手移动到末端执行器的中心的正上方；步骤A5：当机械手平移到末端执行器的中心正上方时，末端执行器开始逆时针旋转90度，使得第一末端垂直于地面，位于正上方；步骤A6：第一末端垂直于地面且位于正上方后，末端执行器上的三指钳爪张开到第二指定位置；步骤A7：末端执行器上的三爪卡盘张开到第二指定位置后，机械手开始向下运动，到达第三指定位置；步骤A8：机械手到达第三指定位置后，末端执行器上的三指钳爪开始收缩，夹取工件，同时，机械手上的双爪松开并回复原位；步骤A9：末端执行器顺时针旋转90度，使末端执行器的第一末端处于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雁，王彦瑞，张杰人，郑刚，顾天宇，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：上海;31