一种精密车床加工用自动上下料机器人及其伺服方法技术

本发明专利技术公开了一种精密车床加工用自动上下料机器人，属于车床加工辅助设备技术领域，包括立柱，所述立柱顶端的一侧通过轴承安装有摆臂，所述立柱的内部安装有用于带动摆臂摆动使用的电机一，所述摆臂远离立柱的一端安装有长度调整组件，所述长度调整组件包括滑动连接于摆臂外侧的安装座，所述安装座上设有一对用于连接摆臂使用的滑板。本发明专利技术上下料交替效率较高，利用摆臂进行物料的转运能够快速在卡盘与物料存放区域之间进行移动，调整的延伸杆二部位机械爪及棒料等待于摆臂复位时的移动轨迹上，延伸杆一部位工件拾取完毕等待摆臂复位时直接复位一定角度调整延伸杆二部位棒料对准卡盘轴心布置即可快速实现棒料的装填，增加上下料效率。上下料效率。上下料效率。

【技术实现步骤摘要】
一种精密车床加工用自动上下料机器人及其伺服方法


[0001]本专利技术涉及车床加工辅助设备
，具体为一种精密车床加工用自动上下料机器人及其伺服方法。

技术介绍

[0002]数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
[0003]在车床加工生产过程中，车床能够根据编程自动运行刀具配合主轴箱带动卡盘及棒料旋转从而切削加工成想要的工件，棒料及工件的上下料是数控车床生产中需要人工参与的部分，为了减轻人力，人们提出了利用机器人代替人工进行上下料生产从而不仅能够高效增产，更主要的是避免了人工操作时产生的安全隐患。
[0004]目前，现有的自动上下料机器人多为工业六轴机器人，工业六轴机器人活动翻转及整体体积较大，所占用的厂地面积较大，在上下料过程中，上下料效率主要影响在工件上下料交替过程中，即加工完成工件的拾取及未加工棒料的装配效率是影响车床生产效率的主要原因，且一般不具备设备监测的功能，为此我们提供一种结构简单，能够高效进行物料替换的具有监测功能的上下料机器人及其伺服方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种精密车床加工用自动上下料机器人，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种精密车床加工用自动上下料机器人，包括立柱，所述立柱顶端的一侧通过轴承安装有摆臂，所述立柱的内部安装有用于带动摆臂摆动使用的电机一，所述摆臂远离立柱的一端安装有长度调整组件，所述长度调整组件包括滑动连接于摆臂外侧的安装座，所述安装座上设有一对用于连接摆臂使用的滑板，所述摆臂内部的一端安装有电机二，所述电机二的输出端安装有螺杆，所述螺杆的外侧套设有连接套，所述连接套上贯穿布置有与螺杆相适配的内螺纹孔，连接套与两侧滑板之间设有滑杆，滑杆贯穿摆臂侧壁布置，且摆臂侧壁上贯穿布置有与滑杆相适配的导向槽，所述安装座上安装有工件拾取组件，所述工件取放组件外侧的安装座上安装有棒料放置组件，所述工件拾取组件包括伸缩布置于安装座底端外侧的活动块，所述安装座上安装有用于带动活动块移动使用的气缸一，所述气缸一的输出端与活动块相连接，所述活动块上连接有延伸杆一，且延伸杆一远离活动块的一端安装有机械爪，所述棒料放置组件包括伸缩布置于安装座外侧的活动座，所述安装座上设有用于容纳活动座使用的凹槽，所述安装座上安装有用于带动活动座移动使用的气缸二，所述气缸二的输出端与活动座相连接，所述活动座的内部穿插有旋转座，所述旋转座呈圆弧状，所述活动座上贯穿布置有与旋转座相
适配的滑槽，所述活动座上安装有用于带动旋转座转动使用的电机三，所述电机三的输出端延伸至旋转座外侧并设有锥齿轮，且旋转座外侧壁上沿其圆周方向等间距布置有与锥齿轮相啮合的轮齿，所述旋转座内部的一端设有活塞腔，所述旋转座内部的另一端设有活动腔，所述活塞腔的内部设有活塞杆，所述活塞杆的一端设有与活塞腔相适配的活塞，所述活塞杆的另一端延伸至活动腔内部并设有固定块，所述活塞腔内部一端的旋转座上连接有注气管一，所述活塞腔内部另一端的旋转座上连接有注气管二，所述固定块上连接有延伸杆二，所述延伸杆二远离固定块的一端贯穿旋转座并延伸至活动座外侧，所述延伸杆二延伸至活动座外侧的一端安装有机械爪，所述旋转座上设有用于延伸杆二活动使用的活动槽一，且活动座上设有用于延伸杆二活动使用的活动槽二，所述旋转座一端的内侧安装有摄像头。
[0007]优选的，所述立柱的内部中空，所述立柱的内部底端安装有电机四，所述电机四的输出端安装有行走轮，且立柱底端的外侧设有法兰。
[0008]优选的，所述立柱的底部连接有若干个支撑柱，所述支撑柱两端外侧壁的边缘位置处皆设有法兰，所述立柱底部的支撑柱首尾依次连接，且立柱与支撑柱之间的法兰上通过螺栓进行固定。
[0009]优选的，所述旋转座呈优弧状，且延伸杆一与旋转座所形成圆的直径位于同一条直线上。
[0010]优选的，所述安装座上设有用于活动块和活动座移动导向使用的导向杆，且活动块与活动座上皆设有与导向杆相适配的插槽。
[0011]一种精密车床加工用自动上下料伺服方法，包括如下步骤：S1：安装选择，根据生产车间需求选择机器人的安装方式，当车间车床数量较少时选择固定式的安装方式，当车间车床数量较多且车间高度允许的前提下选择移动式的安装方式，固定式的安装方式为选用立柱底部加装多个支撑柱的方式固定于地面或台面，固定后保持安装座部位位于车床主轴箱带动的卡盘一侧为宜，即安装座受摆臂翻转带动后能够将延伸杆一对准卡盘上的加工完成工件即可，根据立柱与卡盘之间的间距调整摆臂翻转的角度，并根据立柱顶端高度调整安装座延伸的长度，而移动式的安装方式为不选用支撑柱进行固定，在车床上方的车间内加装滑轨，滑轨沿着多个车床的摆放方向确定轨迹并且将立柱固定于滑轨上的移动平台，移动平台即为能够使立柱整体沿滑轨滑动的滑动面板，将立柱固定于移动平台上后，利用电机四输出端安装的行走轮与滑轨上的导向路径向配合即可带动立柱与移动平台整体进行移动从而完成多个车床的上下料伺服操作，针对立柱移动至各个位置的确定可加装行程开关或者磁导航传感器等等多种方式确定位置信号即可；S2：棒料拾取，电机一带动摆臂顺时针向外翻转移动至棒料存放区域后利用延伸杆二部位的机械爪进行棒料的拾取，延伸杆二在旋转座与活塞杆保持收缩状态下进行棒料拾取，棒料拾取的伺服可由外设的棒料供给设备提供，拾取棒料后等待上下料交替操作；S3：工件拾取及棒料放置，待车床加工完成后进行上下料交替伺服，电机一带动摆臂逆时针向车床内部进行翻转移动，翻转后延伸杆一上的机械爪正对卡盘轴心位置处夹持的已经加工完成的工件，利用延伸杆一上的机械爪对工件进行拾取，拾取后延伸杆一及活动块在气缸一的挤推作用下沿着卡盘的轴心向外脱落，使工件脱落卡盘上的卡爪限制，在延伸杆一部位机械爪拾取工件的同时，旋转座与活塞杆由卡盘的外侧沿着圆周方向进行伸
展旋转，各旋转45
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90度，具体的角度受立柱与卡盘的位置限制，具体地能够使延伸杆二部位的机械爪及其拾取的棒料位于卡盘一侧等待在摆臂顺时针摆动复位的轨迹延长线上，即完成上述工件拾取后摆臂顺时针转动复位时能够使棒料移动至卡盘轴心位置处，摆臂复位转动一定角度后停止，停止后延伸杆二部位的机械爪及其拾取的棒料位于卡盘的轴心位置处，此时气缸二带动活动座及棒料向卡盘内侧移动一定间距插入卡爪内侧，移动后卡盘固定棒料，气缸二复位，旋转座与活塞杆复位，摆臂顺时针翻转复位，此时延伸杆二部位的机械爪重新位于棒料存放区域，而同延伸杆二具有一定高度差的延伸杆一及其部位的工件移动出车床并存放于工件摆放区即可，针对移动式的安装方式上下料操作同上述步骤一致，区别在于在各个车床部位增加相应的棒料存放区域及工件摆放区即可；S4：设备运行状态监测，在旋转座上安装的摄像头能够随着旋转座的转动进行转动，摄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精密车床加工用自动上下料机器人，其特征在于：包括立柱（5），所述立柱（5）顶端的一侧通过轴承安装有摆臂（1），所述立柱（5）的内部安装有用于带动摆臂（1）摆动使用的电机一（7），所述摆臂（1）远离立柱（5）的一端安装有长度调整组件；所述长度调整组件包括滑动连接于摆臂（1）外侧的安装座（3），所述安装座（3）上设有一对用于连接摆臂（1）使用的滑板（2），所述摆臂（1）内部的一端安装有电机二（10），所述电机二（10）的输出端安装有螺杆（22），所述螺杆（22）的外侧套设有连接套（23），所述连接套（23）上贯穿布置有与螺杆（22）相适配的内螺纹孔，连接套（23）与两侧滑板（2）之间设有滑杆，滑杆贯穿摆臂（1）侧壁布置，且摆臂（1）侧壁上贯穿布置有与滑杆相适配的导向槽（6）；所述安装座（3）上安装有工件拾取组件，所述工件取放组件外侧的安装座（3）上安装有棒料放置组件；所述工件拾取组件包括伸缩布置于安装座（3）底端外侧的活动块（13），所述安装座（3）上安装有用于带动活动块（13）移动使用的气缸一（14），所述气缸一（14）的输出端与活动块（13）相连接，所述活动块（13）上连接有延伸杆一（15），且延伸杆一（15）远离活动块（13）的一端安装有机械爪；所述棒料放置组件包括伸缩布置于安装座（3）外侧的活动座（17），所述安装座（3）上设有用于容纳活动座（17）使用的凹槽（12），所述安装座（3）上安装有用于带动活动座（17）移动使用的气缸二（11），所述气缸二（11）的输出端与活动座（17）相连接，所述活动座（17）的内部穿插有旋转座（20），所述旋转座（20）呈圆弧状，所述活动座（17）上贯穿布置有与旋转座（20）相适配的滑槽，所述活动座（17）上安装有用于带动旋转座（20）转动使用的电机三（21），所述电机三（21）的输出端延伸至旋转座（20）外侧并设有锥齿轮，且旋转座（20）外侧壁上沿其圆周方向等间距布置有与锥齿轮相啮合的轮齿，所述旋转座（20）内部的一端设有活塞腔（30），所述旋转座（20）内部的另一端设有活动腔（31），所述活塞腔（30）的内部设有活塞杆（16），所述活塞杆（16）的一端设有与活塞腔（30）相适配的活塞（32），所述活塞杆（16）的另一端延伸至活动腔（31）内部并设有固定块（19），所述活塞腔（30）内部一端的旋转座（20）上连接有注气管一（28），所述活塞腔（30）内部另一端的旋转座（20）上连接有注气管二（29），所述固定块（19）上连接有延伸杆二（18），所述延伸杆二（18）远离固定块（19）的一端贯穿旋转座（20）并延伸至活动座（17）外侧，所述延伸杆二（18）延伸至活动座（17）外侧的一端安装有机械爪，所述旋转座（20）上设有用于延伸杆二（18）活动使用的活动槽一（25），且活动座（17）上设有用于延伸杆二（18）活动使用的活动槽二（24）；所述旋转座（20）一端的内侧安装有摄像头（26）。2.根据权利要求1所述的一种精密车床加工用自动上下料机器人，其特征在于：所述立柱（5）的内部中空，所述立柱（5）的内部底端安装有电机四（8），所述电机四（8）的输出端安装有行走轮（9），且立柱（5）底端的外侧设有法兰。3.根据权利要求2所述的一种精密车床加工用自动上下料机器人，其特征在于：所述立柱（5）的底部连接有若干个支撑柱（4），所述支撑柱（4）两端外侧壁的边缘位置处皆设有法兰，所述立柱（5）底部的支撑柱（4）首尾依次连接，且立柱（5）与支撑柱（4）之间的法兰上通过螺栓进行固定。4.根据权利要求1所述的一种精密车床加工用自动上下料机器人，其特征在于：所述旋转座（20）呈优弧状，且延伸杆一（15）与旋转座（20）所形成圆的直径位于同一条直线上。
5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖枫，
申请(专利权)人：深圳市晟宇精机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：