一種采用桁架機械手的機床上下料系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種采用桁架機械手的機床上下料系統。包括立柱支撐、X軸滑動導軌、Z軸滑動導軌和桁架機械手，立柱支撐的頂端水平設置X軸滑動導軌，X軸滑動導軌上延其軸線方向設置X軸傳動齒條，X軸滑動導軌上還設置一X軸導向塊，X軸導向塊上豎直設置Z軸滑動導軌，X軸導向塊上還設置X軸驅動電機和Z軸驅動電機，Z軸滑動導軌上延其軸線方向設置Z軸傳動齒條，Z軸滑動導軌上還設置一Z軸導向塊，Z軸導向塊上固定設置桁架機械手。本實用新型專利技術采用該系統，能夠由同一機械手完成加工工位上工件的換取，實現各個工序之間的自動、準確和高效的無人化銜接，并提高了整個產線的生產效率。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及工業生產線智能化裝卸
，尤其涉及一種采用桁架機械手的機床上下料系統。
技術介紹
隨著工業技術自動化水平的不斷發展，通用工業機器人、特制機械手或桁架機械手越來越廣泛地應用于工業生產流水線，并將逐漸替代企業生產中采用人工操作的各個工序之間的工件轉運、裝卸，避免由于人工操作勞動強度大、生產效率低、產品質量不穩定等，導致的影響市場競爭力，從而限制企業發展的問題。桁架機械手是一種建立在直角X，Y，Z三坐標系統基礎上，對工件進行工位調整，或實現工件的軌跡運動等功能的全自動工業設備，其通過工業控制器控制機械手完成X，Y，Z三軸之間的聯合運動，以實現整套的全自動作業流程，常用于大型加工設備上。然而，現有的通用工業機器人、特制機械手或桁架機械手在實際使用過程中存在如下問題：1、通用工業機器人載荷大、精度高、動作可編程，但其價格昂貴，在搬運路徑較為簡單的情況下使用不經濟；而特制機械手一般用于精度要求較低的場合，不能應用于機床加工工位定位精度要求較高，但搬運動作又較為簡單的上下料環節。2、傳統的桁架機械手重量重，導向精度低，機械手在運行過程中容易出現大幅振動，使得運行位置精度低且速度慢。3、機械手多為一個或兩個沿180度方向翻轉以實現交替操作，占用空間大，且交替操作速度低，機械手運動到位后也不能立即停止，而是在原位擺動一定時間后才停下來，導致加工精度和加工效率低，從而給實際生產帶來了很大的困擾。
技術實現思路
本技術的主要目的在于解決現有技術中存在的問題，提供一種能夠由同一機械手完成加工工位上工件的換取，實現各個工序之間的自動、準確和高效的無人化銜接，以提高整個產線的生產效率的采用桁架機械手的機床上下料系統。為解決上述技術問題，本技術采用的技術方案是：一種采用桁架機械手的機床上下料系統，其中所述采用桁架機械手的機床上下料系統包括立柱支撐、X軸滑動導軌、Z軸滑動導軌和桁架機械手，所述立柱支撐的頂端水平設置所述X軸滑動導軌，所述X軸滑動導軌上延其軸線方向設置X軸傳動齒條，且該X軸滑動導軌上還設置一X軸導向塊，所述X軸導向塊上豎直設置所述Z軸滑動導軌，且該X軸導向塊上還設置X軸驅動電機和Z軸驅動電機，通過所述X軸驅動電機驅動所述X軸導向塊在所述X軸滑動導軌上滑移，從而帶動所述Z軸滑動導軌延X方向往復移動，所述Z軸滑動導軌上延其軸線方向設置Z軸傳動齒條，且該Z軸滑動導軌上還設置一Z軸導向塊，由所述Z軸驅動電機使得所述Z軸導向塊在豎直方向上升降，所述Z軸導向塊上固定設置所述桁架機械手，從而實現所述桁架機械手于不同工序之間的裝卸料；所述桁架機械手包括頂部安裝板、兩側板、伺服電機、齒輪組、傳動機構、連接機構、氣爪和仿形夾爪，所述頂部安裝板設置于所述Z軸導向塊上，所述兩側板相對應豎直向下設置于所述頂部安裝板的兩側，所述兩側板的下端之間水平設置所述傳動機構，所述傳動機構的頂部設置所述伺服電機，且所述伺服電機設置為通過所述齒輪組驅動所述傳動機構，所述連接機構設置為由第一連接機構和第二連接機構組成，所述第一連接機構與所述第二連接機構的中軸線相互垂直，且所述第一連接機構與所述第二連接機構均設置為包括回轉擺臺和氣爪支架，所述回轉擺臺固定設置于所述傳動機構上，由所述傳動機構帶動所述第一連接機構與所述第二連接機構90度旋轉，從而完成對工件的換取，且該回轉擺臺上共軸線設置所述氣爪支架；所述氣爪設置為包括第一氣爪與第二氣爪，所述氣爪支架上設置所述第一氣爪或者所述第二氣爪，所述回轉擺臺用于驅動所述氣爪旋轉，以保證工件的抓取穩定，且所述第一氣爪與所述第二氣爪的下端均設置所述仿形夾爪，所述氣爪上還設置多個接觸開關，以檢測所述氣爪的開閉狀態或者實際位置，提高所述氣爪的工作精度。進一步地，所述X軸滑動導軌與所述Z軸滑動導軌均設置為整體式雙軸向導軌，由于加工中心會產生各種油脂及金屬粉塵、細削，齒條齒輪傳動也會產生各種油泥，而所述整體式雙軸向導軌滾動部分對于油泥及碎屑不敏感，因此外界環境條件不會對滑軌運行產生影響。進一步地，所述X軸導向塊與所述Z軸導向塊均設置為四軸承滑塊，軸承能夠使得設備滑動時的阻力較小，另外，對于拼接導軌而言，拼接部分的兩段導軌之間往往會存在較小的間隙及錯位現象，由于軸承具有較大的曲率半徑，因而使得拼接導軌的適應性更強，不會出現跳面現象，即便存在較小間隙及錯位也可保證正常使用。進一步地，所述X軸驅動電機與所述Z軸驅動電機均設置為伺服電機，且所述伺服電機設置為均連接一行星輪減速機，所述伺服電機可以保證定位的精準性，閉環控制使得設備具有較高的運轉安全性及重復定位精度。進一步地，所述桁架機械手上還設置接近開關和電子壓力表，所述接近開關用于實現對T軸方向零點的準確定位，而通過所述電子壓力表則可監測所述氣爪的工作狀況，當監測值低于設置氣壓時，設備將報警停機。進一步地，所述回轉擺臺設置為旋轉氣缸，由所述旋轉氣缸實現連接裝置的旋轉動作。進一步地，所述仿形夾爪設置為包括夾座、夾桿、夾頭和夾爪彈簧，所述夾座設置于所述氣爪上，且該夾座的兩端分別垂直設置所述夾桿，所述夾桿遠離所述夾座的一端設置所述夾頭，且該夾桿上還共軸線套設所述夾爪彈簧，通過所述夾頭插入工件中，并由夾桿和夾爪彈簧配合以保證工件的可靠夾緊。本技術具有的優點和積極效果是：(1)通過第一氣爪與第二氣爪T軸方向和各自自身的旋轉設計，能夠由同一桁架機械手實現機床工位的快速換取件，且第一氣爪與第二氣爪上分別設置的多個接觸開關，對氣爪的開閉狀態或者實際位置也可進行檢測，從而提高了氣爪整體的工作精度。(2)通過X軸滑動導軌與Z軸滑動導軌均設置為整體式雙軸向導軌，由于整體式雙軸向導軌滾動部分對于油泥及碎屑不敏感，因此加工中心產生的各種油脂及金屬粉塵、細削以及齒條齒輪傳動產生的各種油泥，這些外界環境條件都不會對滑軌運行產生影響。(3)通過X軸導向塊與Z軸導向塊均設計為四軸承滑塊，能夠使得設備滑動時的阻力較小，另外，對于拼接導軌而言，拼接部分的兩段導軌之間往往會存在較小的間隙及錯位現象，而軸承具有較大的曲率半徑，因此使得拼接導軌的適應性更強，不會出現跳面現象，即便存在較小間隙及錯位也可保證正常使用。(4)通過桁架機械手上的接近開關和電子壓力表，接近開關實現了對T軸方向零點的準確定位，而電子壓力表則可監測氣爪的工作狀況，當監測值低于設置氣壓時，設備將報警停機。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖2是本技術的主視示意圖。圖3是圖1中桁架機械手部分的結構示意圖。圖中：10-立柱支撐，20-X軸滑動導軌，201-X軸傳動齒條，202-X軸導向塊，203-X軸驅動電機，30-Z軸滑動導軌，301-Z軸驅動電機，302-Z軸傳動齒條，303-Z軸導向塊，40-桁架機械手，401-頂部安裝板，402-側板，403-伺服電機，404-齒輪組，405-傳動機構，406-連接機構，407-氣爪，408-仿形夾爪，409-回轉擺臺，410-氣爪支架，411-第一氣爪，412-第二氣爪，413-夾座，414-夾桿，415-夾頭，416-夾爪彈簧。具體實施方式為了更好的理解本技術，下面結合具體實施例和附圖對本技術進行進一步的描述。如圖1-圖3所示，一種采用桁架機械手的機床上下料系統，包括立柱支本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用桁架機械手的機床上下料系統，其特征在于：所述采用桁架機械手的機床上下料系統包括立柱支撐、X軸滑動導軌、Z軸滑動導軌和桁架機械手，所述立柱支撐的頂端水平設置所述X軸滑動導軌，所述X軸滑動導軌上延其軸線方向設置X軸傳動齒條，且該X軸滑動導軌上還設置一X軸導向塊，所述X軸導向塊上豎直設置所述Z軸滑動導軌，且該X軸導向塊上還設置X軸驅動電機和Z軸驅動電機，所述Z軸滑動導軌上延其軸線方向設置Z軸傳動齒條，且該Z軸滑動導軌上還設置一Z軸導向塊，所述Z軸導向塊上固定設置所述桁架機械手；所述桁架機械手包括頂部安裝板、兩側板、伺服電機、齒輪組、傳動機構、連接機構、氣爪和仿形夾爪，所述頂部安裝板設置于所述Z軸導向塊上，所述兩側板相對應豎直向下設置于所述頂部安裝板的兩側，所述兩側板的下端之間水平設置所述傳動機構，所述傳動機構的頂部設置所述伺服電機，且所述伺服電機設置為通過所述齒輪組驅動所述傳動機構，所述連接機構設置為由第一連接機構和第二連接機構組成，所述第一連接機構與所述第二連接機構的中軸線相互垂直，且所述第一連接機構與所述第二連接機構均設置為包括回轉擺臺和氣爪支架，所述回轉擺臺固定設置于所述傳動機構上，由所述傳動機構帶動所述第一連接機構與所述第二連接機構90度旋轉，且該回轉擺臺上共軸線設置所述氣爪支架；所述氣爪設置為包括第一氣爪與第二氣爪，所述氣爪支架上設置所述第一氣爪或者所述第二氣爪，所述回轉擺臺用于驅動所述氣爪旋轉，且所述第一氣爪與所述第二氣爪的下端均設置所述仿形夾爪，所述氣爪上還設置多個接觸開關。...

【技術特征摘要】
1.一種采用桁架機械手的機床上下料系統，其特征在于：所述采用桁架機械手的機床上下料系統包括立柱支撐、X軸滑動導軌、Z軸滑動導軌和桁架機械手，所述立柱支撐的頂端水平設置所述X軸滑動導軌，所述X軸滑動導軌上延其軸線方向設置X軸傳動齒條，且該X軸滑動導軌上還設置一X軸導向塊，所述X軸導向塊上豎直設置所述Z軸滑動導軌，且該X軸導向塊上還設置X軸驅動電機和Z軸驅動電機，所述Z軸滑動導軌上延其軸線方向設置Z軸傳動齒條，且該Z軸滑動導軌上還設置一Z軸導向塊，所述Z軸導向塊上固定設置所述桁架機械手；所述桁架機械手包括頂部安裝板、兩側板、伺服電機、齒輪組、傳動機構、連接機構、氣爪和仿形夾爪，所述頂部安裝板設置于所述Z軸導向塊上，所述兩側板相對應豎直向下設置于所述頂部安裝板的兩側，所述兩側板的下端之間水平設置所述傳動機構，所述傳動機構的頂部設置所述伺服電機，且所述伺服電機設置為通過所述齒輪組驅動所述傳動機構，所述連接機構設置為由第一連接機構和第二連接機構組成，所述第一連接機構與所述第二連接機構的中軸線相互垂直，且所述第一連接機構與所述第二連接機構均設置為包括回轉擺臺和氣爪支架，所述回轉擺臺固定設置于所述傳動機構上，由所述傳動機構帶動所述第一連接機構與所述第二連接機構90度旋轉，且該回轉擺臺上共軸線...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李嘉喆，
申請(專利權)人：天津信熙緣科技有限公司，
類型：新型
國別省市：天津;12