CN109877346A - 机械手上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了机械手上下料装置，其解决现有机械手臂上下料装置存在的空间占用率大、整体搭配协调性不足、配套成本高的问题。包括机械手和供料机架，供料机架包括一支撑梁和供料架组件，供料架组件包括一供料台、一竖向支撑架和一铸造式底座，供料台、竖向支撑架均安装于铸造式底座上，竖向支撑架上设有一电控箱，供料台通过铸造式底座设置于数控工具机的一侧，支撑梁垂直固接于竖向支撑架顶部并位于数控工具机的上方，机械手通过三向直线位移机构安装于支撑梁上，机械手、三向直线位移机构与所述电控箱电控连接，三向直线位移机构能够带动机械手做X向、Y向和Z向的直线运动以实现机械手在供料台与数控工具机之间的移动以及工件的取放。

Description

机械手上下料装置

技术领域

本发明涉及数控加工辅助设备领域，具体为机械手上下料装置。

背景技术

一般在数控工具机的一侧都设有用于放置待加工工件的供料台，以往加工时工件多由人工手动从供料台上拾取并放置到数控工具机上进行数控加工，这种传统的人工上下料操作不仅效率低而且往往存在一定的安全隐患；而随着自动化技术的日益发展与普及，机械手越来越多地应用于数控加工领域，由机械手来实现工件的拾取、转移、放置已经成为数控加工过程中不可或缺的辅助技术手段。目前机械手大都是通过线性滑轨组件安装于龙门架上，龙门架本体架设于数控工具机上方，从而机械手在线性滑轨组件的驱动下能够在数控工具机与供料台之间线性移动以实现工件在供料台与数控工具机之间的转移；但是龙门架本体不仅占用空间大，而且其整体搭配协调性不足，并且针对不同类型的数控工具机往往都需要定制相配套的龙门架本体，故其通用性差，配套成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了机械手上下料装置，其能解决现有采用龙门架结构的机械手臂上下料装置存在的空间占用率大、整体搭配协调性不足及配套成本高的问题。

其技术方案为，机械手上下料装置，其包括机械手和供料机架，其特征在于：所述供料机架包括一支撑梁和供料架组件，所述供料架组件包括一供料台、一竖向支撑架和一铸造式底座，所述供料台、竖向支撑架均安装于所述铸造式底座上，所述竖向支撑架上设有一电控箱，所述供料台通过铸造式底座设置于数控工具机的一侧，所述支撑梁垂直固接于所述竖向支撑架顶部并位于数控工具机的上方，所述机械手通过三向直线位移机构安装于所述支撑梁上，所述机械手、三向直线位移机构与所述电控箱电控连接，所述三向直线位移机构能够带动所述机械手做X向、Y向和Z向的直线运动以实现机械手在供料台与数控工具机之间的移动以及工件的取放。

进一步的，所述铸造式底座具有一容纳腔且该容纳腔使得铸造式底座呈L形，所述供料台安装于所述容纳腔内，所述竖向支撑架的上、下两端分别与支撑梁底面、铸造式底座顶面固接。

进一步的，所述竖向支撑架包括两根竖向平行的立柱，且两根所述立柱均顶端焊接于所述支撑梁底部、底端焊接于铸造式底座顶部，两根所述立柱之间通过加强板一体固接。

更进一步的，所述加强板的上下两端均与两根所述立柱等高齐平，且加强板的上下两端分别与支撑梁底面、铸造式底座顶面焊接。

进一步的，三向直线位移机构包括X向滑座、Y向滑座与Z向滑座，所述支撑梁上设有X向直线滑轨，所述X向滑座滑动安装于所述X向直线滑轨上，所述X向滑座上连接有Y向滑轨，所述Y向滑座滑动安装于所述Y向滑轨上，所述Y向滑座上安装于Z向滑轨，所述Z向滑座滑动安装于所述Z向滑轨上，所述机械手安装于所述Z向滑座上。

进一步的，数控工具机为一数控车床，所述供料架组件设有一组，所述供料架组件的供料台通过铸造式底座设置于数控车床的四周侧的任一侧，且所述支撑梁与所述供料架组件的竖向支撑架呈L形直角固接。

进一步的，数控工具机为两台数控车床，所述供料架组件设有一组，两台所述数控机床同向并列设置或者相向并列设置或者背向并列设置，所述支撑梁与所述供料架组件的竖向支撑架呈T形垂直固接，所述供料架组件的供料台通过铸造式底座设置于两台所述数控车床之间，支撑梁的两侧分别跨设于所述两台数控车床上方。

进一步的，数控工具机为至少两台数控车床，所述至少两台数控车床同向并呈纵向单列布置或同向并呈横向单行设置；当呈纵向单列布置时，所述支撑梁沿纵向水平方向跨设于至少两台数控车床的上方且每台数控车床的前侧或每台数控车床的后侧均设有一组供料架组件；当呈横向单行布置时，所述支撑梁沿水平并横向跨设于至少两台数控车床的上方，且每台数控车床的左侧或每台数控车床的右侧均设有一组供料架组件；各组供料架组件的竖向支撑架均与所述支撑梁垂直固接。

进一步的，数控工具机为一台数控立式加工中心，所述供料架组件设有一组，所述供料架组件的供料台通过铸造式底座设置于数控立式加工中心的前侧或右侧，且所述支撑梁与所述供料架组件的竖向支撑架呈L形直角固接。

进一步的，数控工具机为至少两台数控立式加工中心，至少两台数控立式加工中心同向并沿纵向呈单列布置，相邻两台所述数控立式加工中心之间的右侧均设有一组所述供料架组件，所述支撑梁沿纵向跨设于至少两台数控立式加工中心右侧的上方，每组所述供料架组件的竖向支撑架的顶部均垂直固接于所述支撑梁底部。

本发明的有益效果在于：其供料机架的供料架组件能够设置于数控工具机的一侧的同时支撑梁设置于数控工具机的上方，机械手通过安装于支撑梁上三向直线位移机构实现在供料台与数控工具机之间的移动以及工件的取放，其不仅整体占用空间小，而且能够根据不同数控工具机的结构或数控工具机的安装空间要求将供料架组件设置于相应的一侧，大大提高了整体搭配协调性，故其通用性强，生产配套成本低；另外，其供料架组件采用发铸造式底座，其能有效提高整个供料架组件的整体刚性，确保自动上下料装置的稳定性。

附图说明

图1为本发明机械手上下料装置实施例一中第一种实施方式的示意图；

图2为本发明机械手上下料装置实施例一中第二种实施方式的示意图；

图3为本发明机械手上下料装置实施例一中第三种实施方式的示意图；

图4为本发明机械手上下料装置实施例二中第一种实施方式的示意图；

图5为本发明机械手上下料装置实施例二中第二种实施方式的示意图；

图6为本发明机械手上下料装置实施例二中第三种实施方式的示意图；

图7为本发明机械手上下料装置实施例三中第一种实施方式的示意图；

图8为本发明机械手上下料装置实施例三中第二种实施方式的示意图；

图9为本发明机械手上下料装置实施例四中第一种实施方式的示意图；

图10为本发明机械手上下料装置实施例四中第二种实施方式的示意图；

图11为本发明机械手上下料装置实施例五的示意图。

附图标记：10-机械手，21-支撑梁，22-供料架组件，221-供料台，222-竖向支撑架，222a-立柱，222b-加强板，223-铸造式底座，224-电控箱，225-容纳腔，31-数控车床，32-数控立式加工中心，41-X向滑座，42-Y向滑座，43-Z向滑座，44-X向直线滑轨，45-Y向滑轨，46-Z向滑轨，50-机箱门。

具体实施方式

为了便于理解，本实施方式中所说的“前、后、左、右”均是以数控工具机的机箱门一侧面为基准，数控工具机的机箱门50的一侧为前侧面；而“同向”也是以数控工具机的机箱门一侧面为基准，“同向”是多台指数控工具机的机箱门50的朝向相同。

实施例一：

见图1，机械手上下料装置，其包括机械手10和供料机架，供料机架包括一支撑梁21和一组供料架组件22，供料架组件22包括一供料台221、一竖向支撑架222和一铸造式底座223，工件通过托盘定位机构放置于供料台221上；供料台221、竖向支撑架222均安装于铸造式底座223上，竖向支撑架222上设有一电控箱224，供料台221通过铸造式底座223设置于数控工具机的左侧，本实施例中数控工具机为一数控车床31，在实际生产中供料机架的铸造式底座223能够根据数控车床31的占用空间要求设置于数控车床31的前侧(见图2)、后侧(见图3)或右侧；支撑梁21垂直固接于竖向支撑架222顶部并位于数控车床31的上方，且支撑梁21与供料架组件的竖向支撑架222呈L形直角固接；机械手10通过三向直线位移机构安装于支撑梁21上，机械手10、三向直线位移机构与电控箱224电控连接，三向直线位移机构能够带动机械手10做X向、Y向和Z向的直线运动以实现机械手在供料台221与数控车床31之间的移动以及工件的取放。

其中，铸造式底座223具有一容纳腔225且该容纳腔225使得铸造式底座223呈L形，供料台221安装于容纳腔225内，竖向支撑架222的上、下两端分别与支撑梁21底面、铸造式底座223的顶面固接；采用呈L形的铸造式底座223能够在保证供料机架整体稳定性的情况下有效节约设备占用空间，降低设备空间占用率。

竖向支撑架222包括两根竖向平行的立柱222a，且两根立柱222a的顶端均焊接于支撑梁21底部、底端焊接于铸造式底座223顶部，两根立柱222a之间通过加强板222b一体固接。更进一步的，加强板222b的上下两端均与两根立柱222a等高齐平，且加强板222b的上下两端分别与支撑梁21的底面、铸造式底座22的顶面焊接；从而能够进一步提高支撑梁21与供料机架的刚性以及整体稳定性，确保装置的可靠稳定运行。

三向直线位移机构包括X向滑座41、Y向滑座42与Z向滑座43，支撑梁21上设有X向直线滑轨44，X向滑座41滑动安装于X向直线滑轨44上，X向滑座41上安装有Y向滑轨45，Y向滑座42滑动安装于Y向滑轨45上，Y向滑座42上安装有Z向滑轨46，Z向滑座43滑动安装于Z向滑轨46上，机械手10安装于Z向滑座43上。

实施例二：

与实施例一的不同之处在于，数控工具机为两台数控车床31，支撑梁21与供料架组件22的竖向支撑架222呈T形垂直固接，供料架组件22的供料台221通过铸造式底座223设置于两台数控车床31之间，而支撑梁21的两侧分别跨设于两台数控车床31上方，由此设置一组供料架组件22(也就是仅设置一个供料台221)便能实现对两台数控车床31的上下料要求，从而亦能够大大节约设备占用空间；而两台数控车床31能够根据实际空间要求同向并排设置(见图4)，即两台数控车床布置的朝向相同；或两台数控车床31相向设置(见图5)，即两台数控车床31的机箱门50面对面设置；亦或两台数控车床的31背向设置(见图6)，即两台数控车床按机箱门背靠背的形式布置；故进一步凸显本发明装置通用性强的优点。

实施例三：

与实施例一、实施例二的不同之处在于，数控工具机为至少两台数控车床31，本实施例中设有四台数控车床31，四台数控车床31同向并呈纵向单列布置(见图7)或同向并呈横向单行设置(见图8)；

当四台数控车床31同向并呈纵向单列布置时，见图7，支撑梁21沿纵向水平跨设于四台数控车床31的上方，每一台数控车床31的前侧均设有一组供料架组件22，即每一台数控车床31的前侧均通过一铸造式底座223设有一供料台221，每组供料架组件22的竖向支撑架222均垂直固接于支撑梁21的底部，机械手10在三向直线位移机构的带动下，能够根据预设的工艺节拍实现每台数控车床31与其前侧的供料台221之间工件的传送与取放；根据实际空间需要，也可以在每台数控车床31的后侧均设一组供料架组件22；

当四台数控车床31同向并呈横向单行设置时，见图8，支撑梁21沿横向水平跨设于四台数控车床31的上方，每台数控车床31的左侧均设有一组供料架组件22，即每台数控车床31的左侧均通过一铸造式底座223设有一供料台221，每组供料架组件22的竖向支撑架222也均垂直固接于支撑梁21的底部，同样的机械手10在三向直线位移机构的带动下，能够根据预设的工艺节拍实现每台数控车床31与其左侧的供料台221之间工件的传送与取放；根据实际空间需要，也可以在每台数控车床31的右侧均设一组供料架组件22。

实施例四：

与实施例一的不同之处在于，数控工具机为一台数控立式加工中心32，供料架组件22设有一组，供料架组件22的供料台221通过铸造式底座223设置于数控立式加工中心32的右侧(见图9)或前侧(见图10)，与实施例一类似的，支撑梁21与供料架组件22的竖向支撑架222呈L形直角固接。

实施例五：

与实施例四的不同之处在于，数控工具机为至少两台数控立式加工中心32，本实施例中设有四台数控立式加工中心32，四台数控立式加工中心32同向并沿纵向呈单列布置，见图11，四台数控立式加工中心32之间的右侧均设有一组供料架组件22，支撑梁21沿纵向跨设于四台数控立式加工中心32右侧的上方，每组供料架组件22的竖向支撑架222的顶部均垂直固接于支撑梁21底部。

以上对本发明的具体实施进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施方案，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.机械手上下料装置，其包括机械手和供料机架，其特征在于：所述供料机架包括一支撑梁和供料架组件，所述供料架组件包括一供料台、一竖向支撑架和一铸造式底座，所述供料台、竖向支撑架均安装于所述铸造式底座上，所述竖向支撑架上设有一电控箱，所述供料台通过铸造式底座设置于数控工具机的一侧，所述支撑梁垂直固接于所述竖向支撑架顶部并位于数控工具机的上方，所述机械手通过三向直线位移机构安装于所述支撑梁上，所述机械手、三向直线位移机构与所述电控箱电控连接，所述三向直线位移机构能够带动所述机械手做X向、Y向和Z向的直线运动以实现机械手在供料台与数控工具机之间的移动以及工件的取放。

2.根据权利要求1所述的机械手上下料装置，其特征在于：所述铸造式底座具有一容纳腔且该容纳腔使得铸造式底座呈L形，所述供料台安装于所述容纳腔内，所述竖向支撑架的上、下两端分别与支撑梁底面、铸造式底座顶面固接。

3.根据权利要求1所述的机械手上下料装置，其特征在于：所述竖向支撑架包括两根竖向平行的立柱，且两根所述立柱均顶端焊接于所述支撑梁底部、底端焊接于铸造式底座顶部，两根所述立柱之间通过加强板一体固接。

4.根据权利要求3所述的机械手上下料装置，其特征在于：所述加强板的上下两端均与两根所述立柱等高齐平，且加强板的上下两端分别与支撑梁底面、铸造式底座顶面焊接。

5.根据权利要求1～4中任一所述的机械手上下料装置，其特征在于：三向直线位移机构包括X向滑座、Y向滑座与Z向滑座，所述支撑梁上设有X向直线滑轨，所述X向滑座滑动安装于所述X向直线滑轨上，所述X向滑座上连接有Y向滑轨，所述Y向滑座滑动安装于所述Y向滑轨上，所述Y向滑座上安装于Z向滑轨，所述Z向滑座滑动安装于所述Z向滑轨上，所述机械手安装于所述Z向滑座上。

6.根据权利要求1～4中任一所述的机械手上下料装置，其特征在于：数控工具机为一台数控车床，所述供料架组件设有一组，所述供料架组件的供料台通过铸造式底座设置于数控车床的四周侧的任一侧，且所述支撑梁与所述供料架组件的竖向支撑架呈L形直角固接。

7.根据权利要求1～4中任一所述的机械手上下料装置，其特征在于：数控工具机为两台数控车床，所述供料架组件设有一组，两台所述数控机床同向并列设置或者相向并列设置或者背向并列设置，所述支撑梁与所述供料架组件的竖向支撑架呈T形垂直固接且所述供料架组件的供料台通过铸造式底座设置于两台所述数控车床之间，支撑梁的两侧分别跨设于所述两台数控车床上方。

8.根据权利要求1～4中任一所述的机械手上下料装置，其特征在于：数控工具机为至少两台数控车床，所述至少两台数控车床同向并呈纵向单列布置或同向并呈横向单行设置；当呈纵向单列布置时，所述支撑梁沿纵向水平方向跨设于至少两台数控车床的上方且每台数控车床的前侧或每台数控车床的后侧均设有一组供料架组件；当呈横向单行布置时，所述支撑梁沿水平并横向跨设于至少两台数控车床的上方，且每台数控车床的左侧或每台数控车床的右侧均设有一组供料架组件；各组供料架组件的竖向支撑架均与所述支撑梁垂直固接。

9.根据权利要求1～4中任一所述的机械手上下料装置，其特征在于：数控工具机为一台数控立式加工中心，所述供料架组件设有一组，所述供料架组件的供料台通过铸造式底座设置于数控立式加工中心的前侧或右侧，且所述支撑梁与所述供料架组件的竖向支撑架呈L形直角固接。

10.根据权利要求1～4中任一所述的机械手上下料装置，其特征在于：数控工具机为至少两台数控立式加工中心，至少两台数控立式加工中心同向并沿纵向呈单列布置，相邻两台所述数控立式加工中心之间的右侧均设有一组所述供料架组件，所述支撑梁沿纵向跨设于至少两台数控立式加工中心右侧的上方，每组所述供料架组件的竖向支撑架的顶部均垂直固接于所述支撑梁底部。