CN105478804A - 车床桁架机械手及其操作方法 - Google Patents

车床桁架机械手及其操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种机械手，尤其涉及一种车床桁架机械手及其操作方法。包括手持控制盒和电气控制箱，包括车床架，所述的车床架的上端设有轨道操作***，所述的车床架中设有与轨道操作组件相配接的料仓***，所述的手持控制盒控制轨道操作***，所述的电气控制箱控制料仓***。车床桁架机械手及其操作方法结构简单，使用效果出色，自动化程度高，提升产品档次。

Description

车床桁架机械手及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种机械手，尤其涉及一种车床桁架机械手及其操作方法。
背景技术
目前现有技术中的抓料与送料都采用人工送料，人工送料效率低下，无法进一步提高工作效率，同时在送料的过程中，容易使工件发生破损，降低产品的品质。
中国专利201410593085.9，公开一种送料机，包括一背板、移动机构、驱动组件及夹料机构，移动机构包括固定于背板一侧的导轨，料带从夹料机构的进料端输入，从夹料机构的出料端输出；夹料机构包括一组传输辊及电机，下传输辊带动上传输辊转动，夹料机构上方设有压料机构，包括一气缸及两个L形压料杆，气缸的气缸轴上垂直连接有一横杆，每个L形压料杆的一端分别连于横杆两端，另一端分别套设于上传输辊的两端，上传输辊在压料杆内转动，气缸工作驱动压料杆带动上传输辊相对下传输辊作上下运动，调节上、下传输辊之间的间隙。此结构相对复杂，而且送料灵活性相对较低。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构简单，进一步提高自动化程度，同时提升产品品质的车床桁架机械手及其操作方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种车床桁架机械手，包括手持控制盒和电气控制箱，包括车床架，所述的车床架的上端设有轨道操作***，所述的车床架中设有与轨道操作组件相配接的料仓***，所述的手持控制盒控制轨道操作***，所述的电气控制箱控制料仓***；
所述的轨道操作***包括轨道滑动组件和手爪操作组件，所述的轨道滑动组件包括Z轴、Y轴和X轴，所述的Z轴上设有与Z轴相滑动连接的Z向调整滑台，所述的Y轴通过Z向调整滑台与Z轴相垂直滑动连接，所述的Y轴上设有与Y轴相滑动连接的Y向调整滑台，所述的X轴通过Y向调整滑台与Y轴相垂直滑动连接，所述的X轴的底部设有手爪操作组件；
所述的手爪操作组件包括支架，所述的支架的底部设有旋转架，所述的旋转架通过旋转气缸与支架相活动定位，所述的旋转架中设有一对相间隔分布的三爪气缸，其中一个三爪气缸的底部设有毛胚手爪，另一个三爪气缸的底部设有成品手爪；
所述的料仓***包括料仓操作架和料仓架组件，所述的料仓操作架中设有料仓升降组件；
所述的料仓升降组件包括料仓升降板和电机座安装板，所述的料仓升降板中设有直线导柱和滚珠丝杆，所述的直线导柱与料仓升降板相活动定位，所述的直线导柱的底部设有电机座安装板，所述的电机座安装板中设有伺服电机，所述的料仓升降板通过滚珠丝杠随直线导柱呈上下位移，所述的伺服电机带动滚珠丝杠转动；
所述的料仓升降板上的一端设有成品料盘托架，所述的料仓升降板上的另一端设有毛胚料盘托架，所述的成品料盘托架和毛胚料盘托架中分别设有抓钩组件；
所述的抓钩组件包括无杆气缸，所述的无杆气缸上设有三轴气缸，所述的三轴气缸中设有抓钩；
所述的料仓架组件包括料仓架，所述的料仓架中设有一对相间隔分布的料仓组件，所述的料仓组件包括设在料仓架上部的料仓托架，所述的料仓托架的下方设有呈上下均匀分布的料仓托架安装槽，其中一组料仓组件中的料仓托架和料仓托架安装槽分别与成品料盘托架相对应分布，另外一组料仓组件中的料仓托架和料仓托架安装槽分别与毛胚料盘托架相对应分布。
作为优选，所述的Z轴的轨道的宽度为25mm，所述的Y轴与X轴的轨道宽度分别为16mm，所述的旋转气缸为180度旋转气缸；
所述的直线导柱与滚珠丝杠的上部通过丝杠固定板与料仓操作架相固定，所述的料仓升降板与直线导柱间通过导柱导套相活动定位，所述的滚珠丝杠与料仓升降板间通过滚珠丝杠螺母副相定位，所述的直线导柱的数量为2个，2个直线导柱呈间隔状分布；
所述的无杆气缸的外端设有平衡板，所述的料仓升降板中设有平衡滑槽，所述的平衡板沿平衡滑槽进行位移，所述的三轴气缸的外壁设有拖链自由端固定板，所述的拖链自由端固定板与料仓升降板间设有取件位移拖链，所述的料仓升降板的底部与料仓操作架间设有升降位移拖链。
作为优选，所述的料仓操作架中设有与料仓升降板相对应的减震垫。
车床桁架机械手的操作方法，按以下步骤进行：
（1）、装配：
将手持控制盒、电气控制箱、轨道操作***、料仓***按要求安装于车床架中，对各***进行调试，确保X,Y，Z轴沿精密齿轮齿条进行位移，能顺畅可靠地完成上下料工作；
两只精密气动三爪手爪安装在旋转气缸上，完成抓取成品，旋转九十度，放置毛胚的工作；
通过无杆气缸和三轴气缸完成毛胚料盘或成品料盘拉出，加工完成后，再驱动手钩抓取或者放置料盘；
（2）、操作：
Y轴平移→X轴下移→抓取毛胚→X轴上升→Z轴右移至卡盘上方→安全门打开→Y轴平移→X轴下移至卡盘中心→旋转90度→Z轴右移→抓取成品→Z轴左移→旋转90度→Z轴右移→放置毛胚→Z轴左移→X轴上升→Z轴左移至料仓上方→Y轴平移→X轴下降→放置成品→X轴上升→循环结束。
此结构能有效的提高送料和抓料的自动化，***根据示教轨迹对毛胚夹取，送至卡盘上方，取毛胚，放入毛胚，放置工件，依次循环。根据加工节拍长短，工人可操作一台至四台车床，能有效改善工人劳动强度，效率将按倍数提高。
因此，本发明的车床桁架机械手及其操作方法，结构简单，使用效果出色，自动化程度高，提升产品档次。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明中料仓***的结构示意图；
图3是图2中料仓操作架和料仓架的结构示意图；
图4是本发明中手爪操作组件的结构示意图；
图5是本发明中料仓升降组件的结构示意图；
图6是本发明中料仓升降组件的剖视结构示意图；
图7是本发明中料仓升降组件的局部结构示意图；
图8中本发明中抓钩组件的结构示意图；
图9是本发明中料仓升降组件的局部立体结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，一种车床桁架机械手，包括手持控制盒1和电气控制箱2，包括车床架3，所述的车床架3的上端设有轨道操作***，所述的车床架3中设有与轨道操作组件相配接的料仓***4，所述的手持控制盒1控制轨道操作***，所述的电气控制箱2控制料仓***4；
所述的轨道操作***包括轨道滑动组件和手爪操作组件，所述的轨道滑动组件包括Z轴5、Y轴6和X轴7，所述的Z轴5上设有与Z轴5相滑动连接的Z向调整滑台8，所述的Y轴5通过Z向调整滑台8与Z轴5相垂直滑动连接，所述的Y轴6上设有与Y轴6相滑动连接的Y向调整滑台9，所述的X轴7通过Y向调整滑台9与Y轴6相垂直滑动连接，所述的X轴7的底部设有手爪操作组件19；
所述的手爪操作组件19包括支架10，所述的支架10的底部设有旋转架11，所述的旋转架11通过旋转气缸12与支架10相活动定位，所述的旋转架11中设有一对相间隔分布的三爪气缸13，其中一个三爪气缸的底部设有毛胚手爪14，另一个三爪气缸的底部设有成品手爪15；
所述的料仓***4包括料仓操作架16和料仓架组件，所述的料仓操作架16中设有料仓升降组件；
所述的料仓升降组件包括料仓升降板17和电机座安装板18，所述的料仓升降板17中设有直线导柱20和滚珠丝杆21，所述的直线导柱20与料仓升降板17相活动定位，所述的直线导柱20的底部设有电机座安装板18，所述的电机座安装板18中设有伺服电机22，所述的料仓升降板17通过滚珠丝杠21随直线导柱20呈上下位移，所述的伺服电机22带动滚珠丝杠21转动；
所述的料仓升降板17上的一端设有成品料盘托架23，所述的料仓升降板17上的另一端设有毛胚料盘托架24，所述的成品料盘托架23和毛胚料盘托架24中分别设有抓钩组件；
所述的抓钩组件包括无杆气缸25，所述的无杆气缸25上设有三轴气缸26，所述的三轴气缸26中设有抓钩27；
所述的料仓架组件包括料仓架28，所述的料仓架28中设有一对相间隔分布的料仓组件，所述的料仓组件包括设在料仓架28上部的料仓托架29，所述的料仓托架29的下方设有呈上下均匀分布的料仓托架安装槽30，其中一组料仓组件中的料仓托架29和料仓托架安装槽30分别与成品料盘托架23相对应分布，另外一组料仓组件中的料仓托架29和料仓托架安装槽30分别与毛胚料盘托架24相对应分布。
所述的Z轴5的轨道的宽度为25mm，所述的Y轴6与X轴7的轨道宽度分别为16mm，所述的旋转气缸12为180度旋转气缸；
所述的直线导柱20与滚珠丝杠21的上部通过丝杠固定板31与料仓操作架16相固定，所述的料仓升降板17与直线导柱20间通过导柱导套32相活动定位，所述的滚珠丝杠21与料仓升降板17间通过滚珠丝杠螺母副33相定位，所述的直线导柱20的数量为2个，2个直线导柱20呈间隔状分布；
所述的无杆气缸25的外端设有平衡板34，所述的料仓升降板17中设有平衡滑槽35，所述的平衡板34沿平衡滑槽35进行位移，所述的三轴气缸26的外壁设有拖链自由端固定板36，所述的拖链自由端固定板36与料仓升降板17间设有取件位移拖链37，所述的料仓升降板37的底部与料仓操作架16间设有升降位移拖链38。
所述的料仓操作架16中设有与料仓升降板17相对应的减震垫39。
车床桁架机械手的操作方法，按以下步骤进行：
（1）、装配：
将手持控制盒、电气控制箱、轨道操作***、料仓***按要求安装于车床架中，对各***进行调试，确保X,Y，Z轴沿精密齿轮齿条进行位移，能顺畅可靠地完成上下料工作；
两只精密气动三爪手爪安装在旋转气缸上，完成抓取成品，旋转九十度，放置毛胚的工作；
通过无杆气缸和三轴气缸完成毛胚料盘或成品料盘拉出，加工完成后，再驱动手钩抓取或者放置料盘；
（2）、操作：
Y轴平移→X轴下移→抓取毛胚→X轴上升→Z轴右移至卡盘上方→安全门打开→Y轴平移→X轴下移至卡盘中心→旋转90度→Z轴右移→抓取成品→Z轴左移→旋转90度→Z轴右移→放置毛胚→Z轴左移→X轴上升→Z轴左移至料仓上方→Y轴平移→X轴下降→放置成品→X轴上升→循环结束。

Claims (4)

1.一种车床桁架机械手，包括手持控制盒(1)和电气控制箱(2)，其特征在于：包括车床架(3)，所述的车床架(3)的上端设有轨道操作***，所述的车床架(3)中设有与轨道操作组件相配接的料仓***(4)，所述的手持控制盒(1)控制轨道操作***，所述的电气控制箱(2)控制料仓***(4)；
所述的轨道操作***包括轨道滑动组件和手爪操作组件，所述的轨道滑动组件包括Z轴(5)、Y轴(6)和X轴(7)，所述的Z轴(5)上设有与Z轴(5)相滑动连接的Z向调整滑台(8)，所述的Y轴(5)通过Z向调整滑台(8)与Z轴(5)相垂直滑动连接，所述的Y轴(6)上设有与Y轴(6)相滑动连接的Y向调整滑台(9)，所述的X轴(7)通过Y向调整滑台(9)与Y轴(6)相垂直滑动连接，所述的X轴(7)的底部设有手爪操作组件(19)；
所述的手爪操作组件(19)包括支架(10)，所述的支架(10)的底部设有旋转架(11)，所述的旋转架(11)通过旋转气缸(12)与支架(10)相活动定位，所述的旋转架(11)中设有一对相间隔分布的三爪气缸(13)，其中一个三爪气缸的底部设有毛胚手爪(14)，另一个三爪气缸的底部设有成品手爪(15)；
所述的料仓***(4)包括料仓操作架(16)和料仓架组件，所述的料仓操作架(16)中设有料仓升降组件；
所述的料仓升降组件包括料仓升降板(17)和电机座安装板(18)，所述的料仓升降板(17)中设有直线导柱(20)和滚珠丝杆(21)，所述的直线导柱(20)与料仓升降板(17)相活动定位，所述的直线导柱(20)的底部设有电机座安装板(18)，所述的电机座安装板(18)中设有伺服电机(22)，所述的料仓升降板(17)通过滚珠丝杠(21)随直线导柱(20)呈上下位移，所述的伺服电机(22)带动滚珠丝杠(21)转动；
所述的料仓升降板(17)上的一端设有成品料盘托架(23)，所述的料仓升降板(17)上的另一端设有毛胚料盘托架(24)，所述的成品料盘托架(23)和毛胚料盘托架(24)中分别设有抓钩组件；
所述的抓钩组件包括无杆气缸(25)，所述的无杆气缸(25)上设有三轴气缸(26)，所述的三轴气缸(26)中设有抓钩(27)；
所述的料仓架组件包括料仓架(28)，所述的料仓架(28)中设有一对相间隔分布的料仓组件，所述的料仓组件包括设在料仓架(28)上部的料仓托架(29)，所述的料仓托架(29)的下方设有呈上下均匀分布的料仓托架安装槽(30)，其中一组料仓组件中的料仓托架(29)和料仓托架安装槽(30)分别与成品料盘托架(23)相对应分布，另外一组料仓组件中的料仓托架(29)和料仓托架安装槽(30)分别与毛胚料盘托架(24)相对应分布。
2.根据权利要求1所述的车床桁架机械手，其特征在于：所述的Z轴(5)的轨道的宽度为25mm，所述的Y轴(6)与X轴(7)的轨道宽度分别为16mm，所述的旋转气缸(12)为180度旋转气缸；
所述的直线导柱(20)与滚珠丝杠(21)的上部通过丝杠固定板(31)与料仓操作架(16)相固定，所述的料仓升降板(17)与直线导柱(20)间通过导柱导套(32)相活动定位，所述的滚珠丝杠(21)与料仓升降板(17)间通过滚珠丝杠螺母副(33)相定位，所述的直线导柱(20)的数量为2个，2个直线导柱(20)呈间隔状分布；
所述的无杆气缸(25)的外端设有平衡板(34)，所述的料仓升降板(17)中设有平衡滑槽(35)，所述的平衡板(34)沿平衡滑槽(35)进行位移，所述的三轴气缸(26)的外壁设有拖链自由端固定板(36)，所述的拖链自由端固定板(36)与料仓升降板(17)间设有取件位移拖链(37)，所述的料仓升降板(37)的底部与料仓操作架(16)间设有升降位移拖链(38)。
3.根据权利要求1或2所述的车床桁架机械手，其特征在于：所述的料仓操作架(16)中设有与料仓升降板(17)相对应的减震垫(39)。
4.利用根据权利要求1或2或3所述的车床桁架机械手的操作方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）、装配：
将手持控制盒、电气控制箱、轨道操作***、料仓***按要求安装于车床架中，对各***进行调试，确保X,Y，Z轴沿精密齿轮齿条进行位移，能顺畅可靠地完成上下料工作；
两只精密气动三爪手爪安装在旋转气缸上，完成抓取成品，旋转九十度，放置毛胚的工作；
通过无杆气缸和三轴气缸完成毛胚料盘或成品料盘拉出，加工完成后，再驱动手钩抓取或者放置料盘；
（2）、操作：
Y轴平移→X轴下移→抓取毛胚→X轴上升→Z轴右移至卡盘上方→安全门打开→Y轴平移→X轴下移至卡盘中心→旋转90度→Z轴右移→抓取成品→Z轴左移→旋转90度→Z轴右移→放置毛胚→Z轴左移→X轴上升→Z轴左移至料仓上方→Y轴平移→X轴下降→放置成品→X轴上升→循环结束。
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