CN212496688U - 取放料机构、取放料机械手及机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种取放料机构、取放料机械手及机床，取放料机构包括：移动座、滑块驱动组件、滑块、导向轨道、连杆及转动体，连杆的一端可转动地安装在滑块上且连杆的另一端可转动地安装在转动体的摆动连接部上用于滑块上下移动时带动连杆推拉使转动体转动，转动体上设有用于取放片料的取放组件。本实用新型采用彻底地将驱动组件的动力部件固定在移动座上，且滑块也限定在导向轨道内进一步提高了驱动精度，滑块的上下移动配合连杆牵拉进一步带动转动体翻转的方式，大大的简化了整体结构，而且上下移动通过转化形成牵拉的过程能够有利于提高转动体翻转角度的精度，颠覆了以往采用两端活动安装式的气缸直接驱动的方式。

Description

取放料机构、取放料机械手及机床

技术领域

本实用新型涉及数控加工机床技术领域，具体涉及一种取放料机构、取放料机械手及机床。

背景技术

数控机床在生产中发挥了巨大的作用，极大地替换了人工，随着智能时代的发展，电子智能产品层出不穷，应用于电子智能产品的显示屏所用到的玻璃片料被大量生产。各种加工片料的数控机床如雨后春笋般呈现在生产领域。

数控机床中，取放料这一环节始终是技术人员所关注的焦点。取放料的效率在一定程度上影响了整个机床的生产效率，但是现有技术中的机床在取放料的结构优化过程中均存在着些许问题或缺点。

在公开号CN202357767U、名称为“雕铣雕刻机自动上下料装置”的专利文献中公开了翻转式上下料的机构，采用了旋转气缸驱动吸盘取放料，虽然旋转气缸能够简化翻转驱动结构，但是却存在控制不稳定，执行不精确的问题，尤其是旋转气缸与其他部件的配合不容易实现，生产困难；在公开号CN104526442A、名称为“面板自动取换料加工数控设备”的专利文献中公开了针对上述现有技术旋转气缸存在问题的改进，替换了旋转气缸，采用直推气缸配合特别的T形翻转块，虽然避免使用了旋转气缸，但结构略显复杂，同样无法进一步解决控制稳定性及执行精确性的问题，尤其是该直推气缸的顶端是可转动安装，导致整个气缸都处于一个活动不固定的状态，长期的工作使得气缸的气管容易松动，而且活动的气缸还会产生较大的误差，与其配合的料槽必备要有较大的槽宽，以容忍其上料时的较大误差，然而在需要更精准的环境中，或料槽的槽宽变窄时，仍采用上述活动的直推气缸则容易出现撞片情况，或者片料无法***料槽内。进一步地，上述的取放料机构均设置在加工机头上，其配重会对机头加工产生明显的干扰和影响。

发明人经过考察发现，现有技术中由于气缸的响应速度较好，控制较为直接，因此在翻转式取放片料的机构中采用气缸结构是技术人员的共识，而电机虽然是转动输出，但是如果横向设置会增加机械手的空间占用，不利于机械手的移动效率。若采用其他方式，则整个翻转的结构会复杂化，成本高，移动性较差。如果保障空间利用率高、结构简化且活动精度高，是现有取放料机构一直未能解决的问题。

另外，料架、料盘的设计未考虑片料层叠所带来的相互擦伤问题，吸盘从料槽中取放料时会出现片料偏移的问题都是现有技术中所未能解决的。

实用新型内容

本实用新型提供一种取放料机构，以解决上述问题。

本实用新型提供的一种取放料机构，包括：作为承载体的移动座，沿上下方向安装在移动座上的导向轨道，设置在导向轨道上的滑块，固定在移动座上用于驱动滑块沿导向轨道上下移动的滑块驱动组件，可转动地安装在移动座上的转动体，沿转动体径向向外侧延伸形成的摆动连接部，安装在转动体上用于取放片料的取放组件，及一端可转动地连接在滑块上另一端可转动地连接在摆动连接部上的连杆；滑块驱动组件驱动滑块沿导向轨道上下移动同时推拉连杆使连杆带动转动体翻转。

优选地，滑块驱动组件包括：驱动电机、丝杠螺杆及丝杠轴承座，驱动电机固定在移动座上，丝杠螺杆的一端由驱动电机驱动，丝杠螺杆的另一端安装在丝杠轴承座上，滑块与丝杠螺杆形成螺纹安装。

优选地，滑块驱动组件包括：驱动电机、主动轮、从动轮及同步带，主动轮和从动轮沿上下方向安装在移动座上，同步带套设在主动轮和从动轮上，主动轮由驱动电机驱动转动，滑块还固定安装在同步带上。

优选地，滑块驱动组件包括驱动气缸，驱动气缸固定安装在移动座上，驱动气缸的活塞杆连接滑块。

优选地，在导向轨道的两端或者其中一端设置有用于限制滑块极限位置的止挡块。

优选地，还包括用于检测滑块移动位置的传感器，驱动组件通过驱动安装板固定在移动座上，传感器固定在驱动安装板上用于检测滑块是否位于轨道上指定位置。

优选地，滑块的顶端设置有与丝杠螺杆配合的螺母适配块，螺母适配块与滑块可拆卸安装。

优选地，连杆两端采用关节轴承，且两端的关节轴承与连杆本体之间为活动连接，连杆两端的关节轴承通过销轴分别可转动地安装在滑块和转动体的摆动连接部上。

优选地，转动体沿轴向延伸，转动体上间隔排列设置有两个以上的取放组件。

优选地，转动体为一转动杆，转动杆上设置一径向向外延伸的凸块作为摆动连接部，转动杆通过轴承座安装在移动座上。

优选地，移动座具有竖向延伸的竖向安装块和横向延伸的横向安装块形成倒T形移动座，转动体可转动地安装在横向安装块下方。

优选地，移动座的下部向后下方倾斜延伸形成用于安装转动体的支撑臂，转动体可转动地安装在支撑臂上。

优选地，移动座具有竖向延伸的竖向安装块和横向延伸的横向安装块形成倒T形移动座，横向安装块的下部向后下方倾斜延伸形成用于安装转动体的支撑臂，支撑臂设置为2根且相互平行，转动体为一转动杆，转动杆上设置一径向向外延伸的凸块作为摆动连接部，转动杆通过轴承座安装在2根支撑臂上且摆动连接部位于2根支撑臂之间，转动杆上间隔排列设置两个以上的取放组件。

优选地，取放组件包括安装于转动体上的取放块，取放块上设置吸盘及用于连接负压气源的真空接头，真空接头与吸盘连通。

优选地，取放块上位于吸盘的圆周位置处设置有定位块，定位块的中部设置用于容纳吸盘的贯穿空腔，吸盘安装在定位块的贯穿空腔内，且定位块高度低于吸盘用于限定吸盘吸取片料时产生的收缩。

优选地，定位块的上表面位于贯穿空腔的周缘设置多个凸起，多个凸起的上表面位于同一平面上。

优选地，取放块的前端向下延伸形成回弯部，回弯部的下方安装吸盘。

优选地，回弯部的前下方位置处设有喷气孔，取放块的回弯部的内弯侧壁上安装有用于连接负压气源的真空接头，取放块的外侧壁上安装有用于连接喷气气源的喷气接头，喷气接头与喷气孔连通；或者取放块的回弯部的内弯侧壁上安装有用于连接喷气气源的喷气接头，取放块的外侧壁上安装有用于连接负压气源的真空接头。

本实用新型还提供了一种取放料机械手，包括上述的取放料机构，还包括用于设立在加工区域上方两侧的纵向安装座、设置在纵向安装座上的纵向轨道、横向跨设在两侧纵向轨道上的纵向滑座、驱动纵向滑座在纵向轨道上移动的纵向驱动组件、安装在纵向滑座上的横向轨道、竖向滑座及驱动竖向滑座沿横向轨道移动的横向驱动组件、安装在竖向滑座上的竖向轨道及竖向驱动组件，其中，取放料机构的移动座安装在竖向轨道上并由竖向驱动组件驱动沿竖向轨道移动。

本实用新型还提供了一种机床，包括上述的取放料机械手，还包括机台及设置于机台上方可沿横向移动的加工机头，机台前部横向排列设置上料区和下料区，机台上对应上料区和下料区的后侧位置处还横向排列设置两组可纵向移动交替加工的移动工作台。

优选地，加工机头具有两个以上的加工主轴，对应在每个移动工作台上设置了两个以上的加工台。

优选地，上料区内设置层叠式料盘，料盘内阵列式设置了用于容置待加工片料的多个料槽。

优选地，料槽上表面边缘设置了排空凹槽或排空凸起，料槽的槽底设置了排水孔和/或多点支撑筋。

上述技术方案可以看出，由于本实用新型采用彻底地将驱动组件的动力部件(电机或气缸)固定在移动座上，有效地减少了动力部件大幅活动而带来的驱动误差，而且滑块也限定在导向轨道内进一步提高了驱动精度，滑块的上下移动配合连杆牵拉进一步带动转动体翻转的方式，大大的简化了整体结构，而且上下移动通过转化形成牵拉的过程能够有利于提高转动体翻转角度的精度，颠覆了以往采用两端活动安装式的气缸直接驱动的方式，驱动组件可精准控制且结构上并未复杂化，整体的空间占用未有增加，而且整个结构能够适应更多的环境，各部件的结合更加合理也更加稳固。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例中数控机床的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中数控机床略去机械手和加工机头部分的立体接头示意图；

图3本实用新型实施例中上料区料盘的立体结构示意图；

图4是图3中A部放大结构示意图；

图5是本实用新型实施例中数控机床的侧视结构示意图；

图6是图5中B部放大结构示意图；

图7是本实用新型实施例中取放料机构的立体结构示意图；

图8是取放组件未安装定位块吸附片料时的操作剖面示意图；

图9是本实用新型实施例中具有定位块的取放组件***结构示意图；

图10是本实用新型实施例中取放组件安装了定位块吸附片料时操作剖面示意图；

图11是另外的实施例中取放组件具有多个吸盘时的***结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

首先需要声明的是，为了便于读者的理解，本实施例及其他实施例中结合附图定义了方向，以图1中机床摆放方向作为参考，前后方向也即纵向是X轴向所示，其中前是面向读者的那一面为前，反之为后；上下方向也即竖向是Z轴向所示，顶为上，底为下；左右方向也即横向是X轴向所示，其中读者的左为左。可以理解的是，上述方向的定义仅仅为了读者结合附图去理解技术方案，若是在其他环境中变换了方位，则仍不应影响结构和原理。

本实用新型实施例提供一种机床，具体地是一种数控机床，结合图1至图11所示，包括机台1及设置于机台1上方可沿横向移动的加工机头2，在本实施例中加工机头作为统称，加工机头可以包含一个加工主轴，加工机头也可以包含4个加工主轴，在本实施例之外，也有将加工主轴称为加工机头的，对于名词的各自定义应不影响技术方案的理解。本实施例中机台也称之为床身，是机床的承载体，也是所有部件的安装基础，本实施例中机台可以采用大理石床身，机台的造型可以根据实际需要进行塑造。机台1前部横向排列设置上料区3和下料区4，机台1上对应上料区3和下料区4的后侧位置处还横向排列设置两组可纵向移动交替加工的移动工作台5。移动工作台实现纵向移动通过现有技术即可实现，此处不再赘述。在其他实施例中两组可纵向移动交替加工的移动工作台还包括在机台上对应上料区和下料区的后侧位置处竖向排列(上下排列)两组可纵向移动交替加工的移动工作台，当上面的工作台(其中一工作台)进行加工时，下面的工作台(其中另一工作台)向前推出供机械手取放料。所谓交替加工，是指当左边的移动工作台(其中一移动工作台)在加工的时候，加工机头位于左边的移动工作台上方对片料加工，而位于右边的移动工作台(其中另一移动工作台)处于未加工状态，但此时机械手可以对该右边的移动工作台进行取放料，即，从该右边的移动工作台上取走已经加工好的片料并放到下料区，然后从上料区3取出待加工片料并放到该右边的移动工作台上，与此同时，左边的移动工作台并没有停止运行，加工机头会在左边的移动工作台上加工片料，实现移动工作台交替加工配合加工机头不停机的高效率运转。

本实施例中上料区设置了一种特别结构的殊料架，料架包括容置台31，容置台上设置层叠式料盘32，料盘32内阵列式设置了用于容置待加工片料的多个料槽33。每个料槽33内放置单一片料，能够很好的解决现有技术中层叠片料相互摩擦损伤的问题。料盘是板式料盘，能够相互层叠，提升上料区容量。

容置台31靠近加工区的一侧设置了向上延伸的挡板311，能够使待加工片料与加工区形成一定的隔离，放置废液或废屑溅落到待加工片料上。进一步地，挡板的两侧向前弯折延伸形成部分包围容置台的定位挡板312，不但能够进一步保护待加工片料，还能够防止容置台上的料盘脱落。为了进一步保证容置台上料盘的稳固，容置台表面向下凹形成与料盘轮廓匹配的容置槽，保证料盘全方位不会移动，容置槽的深度可以与料盘高度匹配，使得最底层的料盘不发生偏移，逐片向上的盘料之间具有一定吸附力便不会脱离，当然在容置槽边缘可以设置豁口，以更加便于取出料盘。

在料架31的前侧设置了向前上方倾斜的托架313，当料盘内的片料全部被取走后，工作人员可以直接将空料盘随手一拉拖入前侧的托架内，快捷方便，料盘内若存在液体，则倾斜的托架可以是料盘内的液体快速流出，保持料盘清洁，同时工作人员还更加方便的拾起托架内的层叠料盘。

为了进一步提高取放料效率，本实施例对料盘做了特别设计，具体如下。

料盘32优选为板状料盘，便于叠放增加容量，料盘32内阵列式设置了用于容置待加工片料的多个料槽33。以料盘平放看，料槽33左右的上表面边缘设置了排空凹槽331，排空凹槽能够保证料盘间出现粘连，若最上层的料盘中的待加工片料被加工完毕，则移开该最上层料盘时，若没有设置排空凹槽，则容易出现上下料盘间因液体或负压的原因而粘连在一起，设置了排空凹槽则不会出现粘连问题。排空凹槽的数量可以是多个，可以在料槽前后的上表面边缘也设置排空凹槽，即料槽上表面四周边缘或料槽前后或左右上表面边缘设置排空凹槽，各排空凹槽能够在两片料盘层叠时也能够形成排空路径，例如最前排的料槽里，从最左侧的料槽到最右侧的料槽，其两侧的上表面的排空凹槽能够形成相对于整个料盘而言从左至右的排空路径，对气体或液体排空。本实施例中位于左右侧的两列料槽33均对应有排空凹槽，料盘外侧通过排空凹槽可连通料槽，还有利于料槽内的液体或气体排空，当然位于前后两侧的两行料槽也可以对应设置前后方向的排空凹槽。实际上，将排空凹槽以排空凸起替代也同样起到防粘连的效果，但是排空凸起会导致料盘层叠厚度加大，影响整体的上料容量。

为了进一步解决料槽内积液影响取料的问题，本实施例中料槽33的槽底设置了排水孔332，一个料槽内的排水孔至少有一个，本实施例中一个料槽中的排水孔有四个，呈矩形四角顶点设置，排水效率高且具有一定美观度。

为了进一步提升取料效率、防止片料粘连在料槽底部，本实施例中料槽的底部设置了多点支撑筋333，此处所谓多点支撑筋是指两点以上的支撑筋，包括2点、3点或以上的支撑筋，支撑筋可以是本实施例图中的凸条状，也可以是点状凸起，保障片料在料槽内时片料的下表面不会被液体或负压吸附。支撑筋的高度高出排空槽底部平面时，具有更好的排空防粘连的效果。支撑筋和排水孔可以同时存在，也可以单独存在于料槽中。

在另外的实施例中，料槽内可以只设置排水孔或者只设置支撑筋，只是其防粘连效果比本实施例中稍逊一点点而已。

为了进一步提高自动化效率，在部分料槽内料槽底面上设置了用于可被吸附的吸附平面区334，支撑筋均避开该吸附平面区设置。为了进一步保证料盘被吸附抓取时能够保持平稳，具有吸附平面区的料槽选择设置在料盘中间位置。料盘内设置了吸附平面区的料槽的数量与机械手上吸盘组的数量一致且能够在前后方向上匹配，所谓吸盘组是指一个吸盘组吸取一块片料，如果机械手能够同时吸取4片片料则机械手具有4个吸盘组。当料盘上的待加工片料取完之后，机械手上的吸盘组可以对应料盘内相应料槽的吸附平面区进行吸取，从而通过机械手把空料盘移开到指定区域内，提升了自动化效率，也无需使用其他的专门机械手去移开空料盘，而是采用共用取料机械手的方式来移开空料盘，节省了空间和成本，优化了结构，提升了使用性能和性价比。

在其他的实施例中，应用在某种特殊的加工场景中，例如在单头加工主轴对应单个取放组件时，料盘内也可以只设置一个用于容置待加工片料的料槽，即无需阵列式排列多个料槽，当然对于双加工主轴对应两个取放组件时，料盘内可以可以设置2个料槽，料槽的结构直接应用上述阵列式排列的料槽的结构即可。

本实施例中料槽具有最佳效果的情况是料槽深度设置为与单片待加工片料厚度匹配用于只存放一片片料，这样阵列式料槽排列的料盘能够保证待加工片料均铺开不重叠，不会出现粘连。在另外的实施例中，也可以设置为单个料槽中叠放多片片料，相邻层叠放置的片料之间设置用于放置粘连的隔片即可，加工时，取放组件取走片料之后再增加将隔片取走放到旁边专门放置隔片的存储空间内的加工路径即可。

本实施例中下料区采用了用于将已加工片料竖立沿纵向排列的料架。如果加工机头的加工主轴具有两个以上形成多主轴加工，则料架上会设置与加工主轴数量相等或是加工主轴整数倍的纵向列槽，纵向列槽在料架内横向排列，如果加工机头只有一个加工主轴，那么料架内也可以只设置一个纵向列槽或多个纵向列槽。

当然，加工机头的加工主轴具有两个以上时，料盘内的料槽列数也应当是加工主轴的整数倍(包括1倍)。

为了适应小规格片料的加工，料盘内的料槽列数应当至少是加工主轴的2倍以上的倍数。取放料机械手上的用于取放片料的取放组件的数量应于加工主轴的数量一致，取放料机械手上相邻取放组件间的间距是料盘上相邻料槽间距的整数倍(2倍以上的倍数)，例如取放料机械手上有4个取放组件，料盘上有8列料槽，那么取放料机械手第一次是吸取料盘中第1、3、5、7列的料槽内片料，取放料第二次是吸取料盘中第2、4、6、8列的料槽内片料，这样的设计能够使机械手上取放组件的间距可以不用做到刚好符合两个相邻料槽的间距那么小。

以上可以看出，本实施例中的机台结构与众不同，上料区的料盘能够使片料平放，而下料区的料架能够使片料竖放，相比于现有技术中上料区和下料区的片料放置相同的结构，本实施例中的上料区平放能够使片料展开铺放，不会存在片料叠放损伤，下料区转换为竖放，使加工好的片料分隔竖立互不影响，并能够直接取走应用到下一工序。

在另外的实施例中可以是上料区和下料区均设置为本实施例中的料架，即上料区和下料区均采用上述实施例中的料盘结构，使得上料区和下料区的料片都是平放。

本实用新型实施例中采用机械手将上料区的待加工片料取出并输送到移动工作台上，由加工机头和移动工作台配合完成加工，机械手再将移动工作台上的已加工片料取出放入到下料区，该机械手即为取放料机械手。

本实施例中的取放料机械手6包括：设立在加工区域上方两侧的纵向安装座、设置在纵向安装座上的纵向轨道61、横向跨设在两侧纵向轨道61上的纵向滑座、驱动纵向滑座在纵向轨道上移动的纵向驱动组件、安装在纵向滑座上的横向轨道62、竖向滑座及驱动竖向滑座沿横向轨道移动的横向驱动组件、安装在竖向滑座上的竖向轨道63及竖向驱动组件。加工区域包括了移动工作台区域和上下料区域，是完成加工过程的相关区域。图中采用风琴罩保护相应的移动部件，可以理解的是相应的滑座及驱动组件并未能完全在图中展示出来。本实施例中用于取放片料的取放料机构安装在竖向轨道上，并由竖向驱动组件驱动沿竖向轨道移动。可以看出，在上述结构的驱动之下，取放料机构能够拾取片料后在XYZ三个方向上移动，取放料的活动范围更大，取放料的效率更高。尤其是在机床床身两侧设置相互平行的纵向轨道，能够保证机械手的运行更加平稳，横向轨道横跨在两个平行的纵向轨道之间能够加大覆盖范围，而且结构稳定。

纵向安装座包括两根前后设置的立柱601和设置在两立柱601顶端的纵向延伸台602，相应的驱动结构和轨道结构均在纵向延伸台上安装即可。这种纵向安装座的结构简单、占地空间小，且稳定性更高。

具体而言，取放料机构7包括：移动座71、驱动电机72、丝杠螺杆73、丝杠轴承座74、滑块75、导向轨道76、连杆77及转动体78；其中，驱动电机72、导向轨道76和丝杠轴承座74依次沿上下方向安装在移动座71上，丝杠螺杆73安装在丝杠轴承座74上且可受驱动电机72驱动而转动，滑块75与丝杠螺杆73配合安装且滑块75可沿导向轨道76移动，转动体78可转动地安装在移动座71上，转动体78上设置摆动连接部781，连杆77的一端可转动地安装在滑块75上且连杆77的另一端可转动地安装在转动体78的摆动连接部781上用于滑块75上下移动时带动连杆77推拉使转动体78转动，转动体78上设有用于取放片料的取放组件8。

移动座由于是跟随机械手移动的，因此称之为移动座，实际上相对于取放料机构本身而言，移动座是承载部件的载体，取放料机构的相应部件安装在移动座上。

本领域技术人员在现有数控机床的实践，采用气缸的方式驱动取放组件实现翻转取料的方式较为常见，气缸的驱动方式较为直接，而且还存在直接实现旋转功能的气缸，而丝杠组件的驱动多应用于直线行程的驱动，由于丝杠组件相对于气缸具有更多的组合件、结构更复杂，导致本领域技术人员偏执的认为，在机械手中采用丝杠不具有可行性，因而亦未想到采用相应的简化结构能够解决空间占用和行程转换的问题。但是，本实施例中的这种丝杠组件应用于机械手的方案中，实现了电机配合丝杠组件及其他相应部件，完成了丝杠组件在机械手中实现翻转上下料的方式，驱动电机能够竖向安装，即驱动电机输出轴的轴向沿竖向设置，不会增加横向的宽度占用，并且结构得到了最大的优化，机械手所占用的空间并不会增大，而且丝杠组件可以采用不锈钢工件，能够完全暴露在恶劣的环境中，具有较高的耐用性，防水、防腐蚀。

进一步说明本实施例中如何能够将上下移动通过转化形成牵拉的过程能够有利于提高转动体翻转角度的精度，即通过直线运动来驱动取放组件(包括吸盘)旋转90度的方案，假设图5中滑块线性运动47.8mm推动取放组件转动的角度是90度，其间连杆的角度变化导致滑块移动的距离对应的转动体转动角度会有细微变化，但滑块平均每移1mm，取放组件翻转约2度的角度，而丝杆导程为4mm，即电机每转一圈，滑块运行4mm，因此，电机运行时产生的精度问题体现为：若电机多转10度(即10/360圈)滑块的位移会多走4*1/36mm，对应的转动体旋转角度误差是2*4*1/36即0.25度。如果是那种电机(或旋转气缸)直联方式，电机(或旋转气缸)的偏差会全部反应到取放组件上,所以传统直联的方式的精度很难保证取放组件吸取了片料时的片料竖直精度,而配合料槽竖直插架方式的机械手必须要保证将片料***料架时，每次都是竖直、精准、稳定的，因此现有技术很难实现高精度放料，但本实施例确能够完成。

进一步地，为了保证上下料过程中，取料和放料都具有高度的精准性，本实施例中的取放料机构还设置了用于检测滑块移动位置的传感器711，传感器可以采用近接感应式或光电式的传感器，从而精准的确定滑块所在位置。

驱动电机72通过驱动安装板721固定在移动座71上，传感器711固定在驱动安装板721上用于检测滑块75是否位于导向轨道76上指定位置，驱动安装板既能够固定电机又能够固定传感器，一板两用，节省空间。本实施例中设定的指定位置是导向轨道76的顶端，实践中可以根据需要对指定位置进行调整，而且传感器也可以设置两个，在导向轨道的上下两端都安装传感器也是可行方案。

滑块75的顶端设置有与丝杠螺杆73配合的螺母适配块751，螺母适配块751朝向传感器711的一侧设置为用于配合传感器位置检测的平面，螺母适配块与滑块可拆卸安装，例如是通过螺栓。这种组合式的块块结合的结构能够让生产更简单，更有利于适配更多的场合，滑块可以采用内部空腔式的滑块，能够连接连杆即可。对于不同尺寸的丝杠螺杆，可以只更换螺母适配块即可，滑块还可以用原滑块，应用更加灵活。

连杆77两端采用关节轴承771，且两端的关节轴承771与连杆本体772之间为活动连接，例如螺杆螺母式连接，方便更换和安装，且还能够调整连杆长度。连杆77两端的关节轴承通过销轴分别可转动地安装在滑块75和转动体78的摆动连接部781上，在连杆两端形成枢接，以便连杆一端上下移动时连杆另一端转动配合。

为了提升加工效率，转动体是沿转轴转动的承载体，本实施例中的转动体78沿轴向延伸，以便于空间扩展，转动体78上间隔排列设置有两个以上的取放组件8，具体而言是等距离排列4个取放组件，对应的加工机头2也具有4个加工主轴，移动工作台5上也设置了4个加工位，每个加工位上可以设置用于固定片料的夹具。当然在其他实施例中采用其他数量的取放组件时，相应的加工主轴数量及加工位的数量都对应调整即可。

本实施例中转动体为一转动杆，杆体的转动阻力最小，在其他实施例中转动体也可以是转动块，本实施例中转动杆上设置一径向向外延伸的凸块作为摆动连接部781，转动杆通过轴承座782安装在移动座上，有利于转动杆的转动。

为了更加节约空间并实现稳定的结构，本实施例中移动座71具有竖向延伸的竖向安装块712和横向延伸的横向安装块713形成倒T形移动座，转动体78可转动地安装在横向安装块下方。为了进一步简化结构并提升稳定性，移动座的下部向后下方倾斜延伸形成用于安装转动体的支撑臂714，转动体78可转动地安装在支撑臂714上。

具体而言，移动座具有竖向延伸的竖向安装块和横向延伸的横向安装块形成倒T形移动座，这种结构非常简洁，能够将空间利用到极致，横向安装块的下部向后下方倾斜延伸形成用于安装转动体的支撑臂，支撑臂设置为2根且相互平行，形成了一个叉子结构以便于安装，形成了一个容纳空间。转动体为一转动杆，转动杆上设置一径向向外延伸的凸块作为摆动连接部，能够保证转动力矩的最大化。转动杆通过轴承座安装在2根支撑臂上且摆动连接部位于2根支撑臂之间，转动杆上间隔排列设置两个以上的取放组件，所有取放组件以2根支撑臂的中点位置为对称点对称设置。如果是奇数个取放组件，则中间的取放组件可以设置在两个支撑臂中间。

本实施例中的取放组件用于吸取片料，对其做出了结构优化。取放组件包括取放块81，取放块81上设置吸盘82及用于连接负压气源的真空接头83，真空接头83与吸盘82连通，取放块内部可以设置相应的管孔路径使得真空接头83与吸盘82能够连通起来，真空接头可以连接至气泵上。取放块81安装于转动体上。取放块81上设置了用于安装到转动体上的安装孔，取放块81的一端部对应安装孔的位置上设置了狭缝开口84，对应该狭缝开口84的位置处通过螺栓将取放块锁紧于转动体上。设置狭缝开口更有利于取放块的安装与拆卸。

现有技术中的吸盘组件往往都是通过一个吸盘安装块101直接安装吸盘102的方式，如图8所示(回弯部的设计并非现有设计)，由于吸盘的前端有一段长度为L的弹性折叠部位，使得吸盘在接近吸附片料时，一旦片料有轻微的倾斜(料架上存在一定的槽间隙宽度)就会导致吸盘的前端折叠部位不能够修正该倾斜的片料，进而导致吸取片料不稳，甚至吸取片料失败。针对此问题，本实施例中对取放组件进行了优化，本实施例中取放块81上位于吸盘82的圆周位置处设置有定位块85，定位块85的中部设置用于容纳吸盘的贯穿空腔，定位块可以是一个整体块在中间挖空形成贯穿空腔，也可以是多个分体的块围绕着吸盘设置，这些分体的块围绕在吸盘周围也形成了一个贯穿空腔，只是这个贯穿空腔的侧壁没有完全紧密衔接起来，而是存在了一定间距。吸盘安装在定位块的贯穿空腔内，且定位块高度低于吸盘用于限定吸盘吸取片料时产生的收缩，也就是说吸盘高度应当稍微高出定位块，吸盘高出定位块的部分属于吸盘前端的弹性折叠部位(但不需要全部的弹性折叠部分都高出定位块)，具有一定的柔性，可以保护片料，当片料在料架内出现了轻微倾斜后，吸盘前端的柔性部位接触片料，高出的部分会缩进定位块内，定位块的顶面会帮助片料修正片料，使片料完全贴附吸盘前端表面，如图10所示。从而避免吸盘吸附不成功的情况发生。经过测试发现，吸盘吸盘高度高于定位块高度0.5mm至5mm，本实施例中选择1mm为佳。

为了进一步保证定位块与片料之间不发生粘连现象，本实施例中定位块85的上表面位于贯穿空腔的周缘设置多个凸起851，即围绕贯穿空腔的圆周设置凸起，多个凸起的上表面位于同一平面上。当然在多个凸起之间也必然形成了凹槽，这也是一种排空凸起或排空凹槽的方式。定位块85通过螺栓固定在取放块81上，以便于组装。具体地定位块的四角具有向内凹进形成避空位852，四角的避空位使得定位块的上表面极大的缩小，从而更加适用于小规格的片料取放，避空位上还可以设置螺丝孔位，螺栓进入螺丝孔位把定位块固定在取放块上。

为进一步地优化结构空间，本实施例中取放块81的前端向下延伸形成回弯部811，为了清楚显示，***结构图中给出的是吸盘朝上的视图，但这不影响对技术原理和结构的理解，回弯部811的下方安装吸盘82。这种结构的取放块从侧面看就是类似于一个L形的取放块，对于小规格的片料，这种L形的取放块能够适合小料槽的取放，转动方面也更加灵活。

本实施例中回弯部811的前下方位置处设有喷气孔812，取放块81的回弯部的内弯侧壁813上安装有用于连接负压气源的真空接头，取放块的外侧壁上安装有用于连接喷气气源的喷气接头814，喷气接头814与喷气孔812连通。这种带有回弯部的取放块能够让真空接头和喷气结构相互避让，有利于整个取放块的结构最小化。

在其他实施例中可以采用取放块的回弯部的内弯侧壁上安装有用于连接喷气气源的喷气接头，取放块的外侧壁上安装有用于连接负压气源的真空接头，即喷气接头的位置和真空接头的位置互换，内部管路相应调整即可。

在另外的实施例中取放块上可以设置多个吸盘，定位块也可以采用具有多个适配的贯穿空腔，以便于吸取较大尺寸的片料，如图11所示。

实施例2:

由上述实施例1可以看出，移动座作为承载体用于取放料机构的各部件安装其上，滑块驱动组件采用了驱动电机、丝杠组件及丝杆轴承座的方式。具有最佳的效果。

本实施例中以上述实施例1为基础，仅在滑块驱动组件上做了改变，其他部件仍然按照上述实施例1进行实施即可。

本实施例中的滑块驱动组件包括：驱动电机、主动轮、从动轮及同步带，驱动电机是纵向固定在移动座上，即电机输出轴是纵向的，驱动电机的输出轴的轴向是沿机床纵向设置为最佳，能够保证取放料机构的横向宽度不会增加。主动轮和从动轮沿上下方向安装在移动座上，同步带套设在主动轮和从动轮上，主动轮由驱动电机驱动转动，滑块还固定安装在同步带上。本实施例中滑块上可以设置夹持装置用于夹持固定在同步带上，同步带套设在主动轮和从动轮上形成竖向平行的两侧同步带，滑块无论是固定在哪一侧的同步带上都可以，根据实际安装环境选择即可，当驱动电机的输出轴转动时驱动主动轮转动，在其他实施例中驱动电机的输出轴可以加设减速机以增加转矩，但本实施例包括上述实施例1中的驱动电机都不采用减速机以避免减速机带来的误差增加，进一步保证控制精度。同步带上的滑块上下移动且稳定在导向轨道上，控制平稳，精度高。

实施例3:

本实施例中与上述实施例1和2的区别在于，滑块驱动组件包括驱动气缸，驱动气缸固定安装在移动座上，驱动气缸的活塞杆连接滑块。驱动气缸的活塞杆竖向设置，滑块连接在活塞杆上并稳定在导向轨道上，驱动气缸本身是完全固定在移动座上的，只有活塞杆能够上下伸缩活动，而且活塞杆的端头部还通过滑块被稳定的限定在导向轨道上，因此整个驱动气缸就不会出现活动，能够非常精准的控制，减小了控制误差，结构简单且运行稳定。

为了进一步增加精度控制，防止驱动气缸超出控制范围，本实施例中在导向轨道的两端设置有用于限制滑块极限位置的止挡块。可以通过设置两个止挡块的距离来限定活塞杆上滑块的行程，进而能够限定转动体90度的精准翻转。在其他实施例中可以选择只在导向轨道的其中一端设置止挡块从而对应到转动体在一个特定位置停住即可。

上述的实施例中的取放料机构、取放料机械手、机台都能够单独应用到其他实施例中，也能够组合成特定的结构单元应用到其他实施例中。

以上对本实用新型实施例所提供的一种数控机床进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (23)

1.取放料机构，其特征在于，包括：作为承载体的移动座，沿上下方向安装在移动座上的导向轨道，设置在导向轨道上的滑块，固定在移动座上用于驱动滑块沿导向轨道上下移动的滑块驱动组件，可转动地安装在移动座上的转动体，沿转动体径向向外侧延伸形成的摆动连接部，安装在转动体上用于取放片料的取放组件，及一端可转动地连接在滑块上另一端可转动地连接在摆动连接部上的连杆；滑块驱动组件驱动滑块沿导向轨道上下移动同时推拉连杆使连杆带动转动体翻转。

2.如权利要求1所述的取放料机构，其特征在于，滑块驱动组件包括：驱动电机、丝杠螺杆及丝杠轴承座，驱动电机固定在移动座上，丝杠螺杆的一端由驱动电机驱动，丝杠螺杆的另一端安装在丝杠轴承座上，滑块与丝杠螺杆形成螺纹安装。

3.如权利要求1所述的取放料机构，其特征在于，滑块驱动组件包括：驱动电机、主动轮、从动轮及同步带，主动轮和从动轮沿上下方向安装在移动座上，同步带套设在主动轮和从动轮上，主动轮由驱动电机驱动转动，滑块还固定安装在同步带上。

4.如权利要求1所述的取放料机构，其特征在于，滑块驱动组件包括驱动气缸，驱动气缸固定安装在移动座上，驱动气缸的活塞杆连接滑块。

5.如权利要求4所述的取放料机构，其特征在于，在导向轨道的两端或者其中一端设置有用于限制滑块极限位置的止挡块。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的取放料机构，其特征在于，还包括用于检测滑块移动位置的传感器，驱动组件通过驱动安装板固定在移动座上，传感器固定在驱动安装板上用于检测滑块是否位于轨道上指定位置。

7.如权利要求2所述的取放料机构，其特征在于，滑块的顶端设置有与丝杠螺杆配合的螺母适配块，螺母适配块与滑块可拆卸安装。

8.如权利要求1至5中任意一项所述的取放料机构，其特征在于，连杆两端采用关节轴承，且两端的关节轴承与连杆本体之间为活动连接，连杆两端的关节轴承通过销轴分别可转动地安装在滑块和转动体的摆动连接部上。

9.如权利要求1至5中任意一项所述的取放料机构，其特征在于，转动体沿轴向延伸，转动体上间隔排列设置有两个以上的取放组件。

10.如权利要求9所述的取放料机构，其特征在于，转动体为一转动杆，转动杆上设置一径向向外延伸的凸块作为摆动连接部，转动杆通过轴承座安装在移动座上。

11.如权利要求1至5中任意一项所述的取放料机构，其特征在于，移动座具有竖向延伸的竖向安装块和横向延伸的横向安装块形成倒T形移动座，转动体可转动地安装在横向安装块下方。

12.如权利要求1至5中任意一项所述的取放料机构，其特征在于，移动座的下部向后下方倾斜延伸形成用于安装转动体的支撑臂，转动体可转动地安装在支撑臂上。

13.如权利要求1至5中任意一项所述的取放料机构，其特征在于，移动座具有竖向延伸的竖向安装块和横向延伸的横向安装块形成倒T形移动座，横向安装块的下部向后下方倾斜延伸形成用于安装转动体的支撑臂，支撑臂设置为2根且相互平行，转动体为一转动杆，转动杆上设置一径向向外延伸的凸块作为摆动连接部，转动杆通过轴承座安装在2根支撑臂上且摆动连接部位于2根支撑臂之间，转动杆上间隔排列设置两个以上的取放组件。

14.如权利要求1至5中任意一项所述的取放料机构，其特征在于，取放组件包括安装于转动体上的取放块，取放块上设置吸盘及用于连接负压气源的真空接头，真空接头与吸盘连通。

15.如权利要求14所述的取放料机构，其特征在于，取放块上位于吸盘的圆周位置处设置有定位块，定位块的中部设置用于容纳吸盘的贯穿空腔，吸盘安装在定位块的贯穿空腔内，且定位块高度低于吸盘用于限定吸盘吸取片料时产生的收缩。

16.如权利要求15所述的取放料机构，其特征在于，定位块的上表面位于贯穿空腔的周缘设置多个凸起，多个凸起的上表面位于同一平面上。

17.如权利要求14所述的取放料机构，其特征在于，取放块的前端向下延伸形成回弯部，回弯部的下方安装吸盘。

18.如权利要求17所述的取放料机构，其特征在于，回弯部的前下方位置处设有喷气孔，取放块的回弯部的内弯侧壁上安装有用于连接负压气源的真空接头，取放块的外侧壁上安装有用于连接喷气气源的喷气接头，喷气接头与喷气孔连通；或者取放块的回弯部的内弯侧壁上安装有用于连接喷气气源的喷气接头，取放块的外侧壁上安装有用于连接负压气源的真空接头。

19.取放料机械手，其特征在于，包括上述权利要求1至18中任意一项所述的取放料机构，还包括用于设立在加工区域上方两侧的纵向安装座、设置在纵向安装座上的纵向轨道、横向跨设在两侧纵向轨道上的纵向滑座、驱动纵向滑座在纵向轨道上移动的纵向驱动组件、安装在纵向滑座上的横向轨道、竖向滑座及驱动竖向滑座沿横向轨道移动的横向驱动组件、安装在竖向滑座上的竖向轨道及竖向驱动组件，其中，取放料机构的移动座安装在竖向轨道上并由竖向驱动组件驱动沿竖向轨道移动。

20.机床，其特征在于，包括上述权利要求19所述的取放料机械手，还包括机台及设置于机台上方可沿横向移动的加工机头，机台前部横向排列设置上料区和下料区，机台上对应上料区和下料区的后侧位置处还横向排列设置两组可纵向移动交替加工的移动工作台。

21.如权利要求20所述的机床，其特征在于，加工机头具有两个以上的加工主轴，对应在每个移动工作台上设置了两个以上的加工台。

22.如权利要求20或21所述的机床，其特征在于，上料区内设置层叠式料盘，料盘内阵列式设置了用于容置待加工片料的多个料槽。

23.如权利要求22所述的机床，其特征在于，料槽上表面周缘设置了排空凹槽或排空凸起，料槽的槽底设置了排水孔和/或多点支撑筋。

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