一种用于数控机床的上下料吸盘机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于数控机床的上下料吸盘机械手，包括X方向平移装置、旋转装置、Y方向伸缩装置、Z方向伸缩装置和真空吸盘抓取装置。所述旋转装置安装在X方向平移装置上，通过X方向平移装置驱动旋转装置在X方向平移，所述Y方向伸缩装置安装在旋转装置上，通过旋转装置驱动Y方向伸缩装置绕着Z向轴线旋转，所述Z方向伸缩装置安装在Y方向伸缩装置的伸缩端，所述Z方向伸缩装置的伸缩端沿着Z方向向下设置，所述真空吸盘抓取装置安装于Z方向伸缩装置的伸缩端。本实用新型专利技术能实现多个方向上的移动及转动，覆盖范围广，可到达数控机床加工平台指定位置；本实用新型专利技术主体结构体积小，移动起来比较灵活，速度快，上料效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于数控机床的上下料吸盘机械手
本技术属于机械领域，涉及一种上下料装置，具体涉及一种用于数控机床的上下料吸盘机械手。
技术介绍
随着科技的发展，制造业日益的进步，实现无人化生产已经是各工厂急需解决的问题之一。数控机床已经广泛应用在机械加工行业中，操作数控机床的技术人员也日益紧缺，所以需要对数控机床进行自动化改造，实现自动化上下料。而目前，数控机床自动化上下料多采用工业机器人或者桁架机器手，这两种设备的确能实现数控机床自动化上下料，但是其成本较高，结构较为复杂，设备维护维修费用较高。对一些小型的制造加工厂来说费用超出了能承受的范围。为了解决上述问题，需要设计开发一种结构简单、价格低廉、自动化程度较高的上下料装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于数控机床的上下料吸盘机械手，具备能够自动进行上下料过程的优点，解决了依靠人工上下料过程繁琐或工业机器人成本过高等问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种用于数控机床的上下料吸盘机械手，其特征在于：包括X方向平移装置、Y方向伸缩装置、Z方向伸缩装置、旋转装置和真空吸盘抓取装置，所述旋转装置安装在X方向平移装置上，通过X方向平移装置驱动旋转装置在X方向平移，所述Y方向伸缩装置安装在旋转装置上，通过旋转装置驱动Y方向伸缩装置绕着Z向轴线旋转，所述Z方向伸缩装置安装在Y方向伸缩装置的伸缩端，所述Z方向伸缩装置的伸缩端沿着Z方向向下设置，所述真空吸盘抓取装置安装于Z方向伸缩装置的伸缩端。进一步地，所述X方向平移装置包括底座、第一伺服电机、滚珠丝杠、丝杠螺母、螺帽支架、两个直线导轨和安装于直线导轨上的滑块，所述滚珠丝杠两端分别通过轴承安装在底座上，所述第一伺服电机的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠连接，两个直线导轨平行的安装于滚珠丝杠两侧，所述丝杠螺母固定装配在螺帽支架内，且丝杠螺母配合安装在滚珠丝杠上，所述螺帽支架和位于直线导轨上的滑块同时跟旋转装置固定相连。进一步地，所述滚珠丝杠的两端分别设有用于对丝杠螺母限位的限位挡块。进一步地，所述旋转装置包括伺服电机安装座、可编程逻辑控制器、第二伺服电机、减速器和旋转输出轴；所述服电机安装座底部与X方向平移装置的螺帽支架和滑块同时固定相连，所述可编程逻辑控制器与第二伺服电机相连，用于发送控制信号至所述伺服电机；所述伺服电机通过减速器和旋转输出轴相连，用于驱动所述旋转输出轴绕所述第二伺服电机主轴旋转。进一步地，所述Y方向伸缩装置包括第一气缸和第一气缸安装板；所述第一气缸安装板安装在所述旋转装置的旋转输出轴上，跟随旋转输出轴一起做旋转运动，所述第一气缸固定安装在第一气缸安装板上。进一步地，所述Z方向伸缩装置包括第二气缸和第二气缸安装板；所述第二气缸安装板连接在第一气缸的第一气缸导杆上，使第二气缸在第一气缸的带动下沿Y方向移动，第二气缸固定在第二气缸安装板上，所述第二气缸的第二气缸导杆在Z方向做伸缩运动。进一步地，所述真空吸盘抓取装置包括真空吸盘连接板和多个安装在其上的真空吸盘，所述真空吸盘连接板固定于第二气缸的第二气缸导杆末端，所述真空吸盘通过直线滑动副安装在真空吸盘连接板上，并且在真空吸盘与真空吸盘连接板设有弹簧，使得真空吸盘在Z方向上具有柔性。进一步地，所述真空吸盘根据待抓取工件大小呈阵列分布在真空吸盘连接板上。本技术有益效果：本技术能实现多个方向上的移动及转动，具体变现为X方向的直线传动、沿Z方向的旋转运动、Y方向伸缩运动和Z方向升降运动，覆盖范围广，可到达数控机床加工平台任何位置；本技术在X方向上采用滚珠丝杠螺母副，将旋转运动转化为直线运动，精度较高，传输效率快，可以将工件精准地传送到机床上的指定位置；本技术主体结构体积小，移动起来比较灵活，速度快，可快速移动到指定位置；本技术采用真空吸盘抓取装置，真空吸盘通过气动控制吸气松气，操作方便灵敏，吸盘吸力大，可稳稳地吸住工件，能安全高效地将工件送至指定位置，然后松气，快速撤掉上料装置，进行加工过程；本技术安装板与所述吸盘头之间的缓冲弹簧设计，能够减小本装置与工件接触时的碰撞力，避免碰撞过大对工件造成损坏。附图说明图1是本技术上下料吸盘机械手整体结构示意图；图2是本技术上下料吸盘机械手整体结构主视图；图3是本技术X方向平移装置示意图；图4是本技术旋转装置结构示意图；图5是本技术Y方向伸缩装置结构示意图；图6是本技术Z方向伸缩装置结构示意图；图7是本技术真空吸盘抓取装置结构示意图。其中，1-X方向平移装置，2-旋转装置，3-Y方向伸缩装置，4-Z方向伸缩装置，5-真空吸盘抓取装置，6-第一伺服电机，7-联轴器，8-限位挡块，9-螺帽支架，10-轴承，11-第一轴承座，12-直线导轨，13-丝杠螺母，14-滑块，15-滚珠丝杠，16-第二轴承座，17-伺服电机连接座，18-伺服电机安装座，19-第二伺服电机，20-减速器，21-旋转输出轴，22-第一气缸安装板，23-第一气缸，24-第一气缸导杆，25-第二气缸安装板，26-第二气缸26，27-第二气缸导杆，28-上挡块，29-真空吸盘连接板，30-弹簧，31-真空吸盘，32-工件，33-底座。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-7所示，本技术提供一种技术方案：一种用于数控机床的上下料吸盘机械手，包括X方向平移装置1、旋转装置2、Y方向伸缩装置3、Z方向伸缩装置4和真空吸盘抓取装置5，所述旋转装置2安装在X方向平移装置1上，通过X方向平移装置1驱动旋转装置2在X方向平移，所述Y方向伸缩装置3安装在旋转装置2上，通过旋转装置2驱动Y方向伸缩装置3绕着Z向轴线旋转，所述Z方向伸缩装置4安装在Y方向伸缩装置3的伸缩端，所述Z方向伸缩装置4的伸缩端沿着Z方向向下设置，所述真空吸盘抓取装置5安装于Z方向伸缩装置4的伸缩端。更具体而言，如图3所示，所述X方向平移装置1包括底座33、第一伺服电机6、联轴器7、限位挡块8、螺帽支架9、轴承10、第一轴承座11、两个直线导轨12、丝杠螺母13、若干滑块14、滚珠丝杠15、第二轴承座16和伺服电机连接座17；所述底座33两端分别设有第一轴承座11和第二轴承座16，所述滚珠丝杠15左端通过轴承10安装在第二轴承座16内，所述滚珠丝杠15右端通过轴承10安装在第一轴承座11内，第一伺服电机6通过伺服电机连接座17安装在底座33上，所述第一伺服电机6的输出轴通过联轴器7与滚珠丝杠15连接，两个直线导轨12平行的安装于滚珠丝杠15两侧，所述丝杠螺母13固定装配在螺帽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数控机床的上下料吸盘机械手，其特征在于：包括X方向平移装置、Y方向伸缩装置、Z方向伸缩装置、旋转装置和真空吸盘抓取装置，所述旋转装置安装在X方向平移装置上，通过X方向平移装置驱动旋转装置在X方向平移，所述Y方向伸缩装置安装在旋转装置上，通过旋转装置驱动Y方向伸缩装置绕着Z向轴线旋转，所述Z方向伸缩装置安装在Y方向伸缩装置的伸缩端，所述Z方向伸缩装置的伸缩端沿着Z方向向下设置，所述真空吸盘抓取装置安装于Z方向伸缩装置的伸缩端。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于数控机床的上下料吸盘机械手，其特征在于：包括X方向平移装置、Y方向伸缩装置、Z方向伸缩装置、旋转装置和真空吸盘抓取装置，所述旋转装置安装在X方向平移装置上，通过X方向平移装置驱动旋转装置在X方向平移，所述Y方向伸缩装置安装在旋转装置上，通过旋转装置驱动Y方向伸缩装置绕着Z向轴线旋转，所述Z方向伸缩装置安装在Y方向伸缩装置的伸缩端，所述Z方向伸缩装置的伸缩端沿着Z方向向下设置，所述真空吸盘抓取装置安装于Z方向伸缩装置的伸缩端。


2.如权利要求1所述的上下料吸盘机械手，其特征在于：所述X方向平移装置包括底座、第一伺服电机、滚珠丝杠、丝杠螺母、螺帽支架、两个直线导轨和安装于直线导轨上的滑块，所述滚珠丝杠两端分别通过轴承安装在底座上，所述第一伺服电机的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠连接，两个直线导轨平行的安装于滚珠丝杠两侧，所述丝杠螺母固定装配在螺帽支架内，且丝杠螺母配合安装在滚珠丝杠上，所述螺帽支架和位于直线导轨上的滑块同时跟旋转装置固定相连。


3.如权利要求2所述的上下料吸盘机械手，其特征在于：所述滚珠丝杠的两端分别设有用于对丝杠螺母限位的限位挡块。


4.如权利要求2所述的上下料吸盘机械手，其特征在于：所述旋转装置包括伺服电机安装座、可编程逻辑控制器、第二伺服电机、减速器和旋转输出轴；
所述服电机安装座底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢红，王栋，刘琪，薛佳富，郭凤婷，徐一帆，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42