應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置，所述第一部分包括機(jī)架和材料盤，材料盤設(shè)置在機(jī)架的上端，第二部分安裝在機(jī)架的上，其結(jié)構(gòu)為三自由度平動模組加二爪氣動裝置，第三部分安裝靠近第二部分一側(cè)，為單自由度平動模組加兩個三爪氣動裝置，第四部分安裝在機(jī)床上，為平動機(jī)構(gòu)加帶懸臂的二爪氣動裝置。本實用新型的自動送料取料裝置使用同步齒形帶等傳動機(jī)構(gòu)成本相對較低，而不影響其控制精度，在機(jī)床工作位置上使用的氣動爪懸臂機(jī)構(gòu)使用的是諧波減速機(jī)，其回轉(zhuǎn)精度高，在0～180°內(nèi)無齒隙誤差，重復(fù)精度高，因此可保證加工后材料的質(zhì)量。運送材料部分采用兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)可同時進(jìn)行送料取料，節(jié)約每個循環(huán)運行的時間，效率高。
【專利說明】
應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置，屬于自動送料取料裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自動送料取料裝置是最典型的機(jī)電一體數(shù)字化設(shè)備，應(yīng)用范圍廣泛，綜合了計算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。自動送料取料裝置使散亂的中小型的工件毛坯，經(jīng)過定向機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)定向排序，然后有順序的由送料取料機(jī)構(gòu)把工件毛坯送到機(jī)床的工作位置，并把加工好的工件取走送回指定位置。
[0003]廣泛采用自動化送料取料裝置，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善工作環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。
[0004]但是目前的自動送料取料裝置的設(shè)計成本較高，而且其工作效率也有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，即目前的自動送料取料裝置的設(shè)計成本較高，而且其工作效率也有待提高的問題。進(jìn)而提供一種應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置，包括:機(jī)床、第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，所述第一部分包括機(jī)架和材料盤，材料盤設(shè)置在機(jī)架的上端，第二部分安裝在機(jī)架的上部，第三部分安裝在靠近第二部分的一端上，第四部分安裝在機(jī)床上。
[0008]所述第二部分包括:X向電機(jī)一、Y向電機(jī)、Y向立柱導(dǎo)軌、X向橫梁導(dǎo)軌一、同步齒形帶一、兩爪氣動裝置一、兩個Z向床身導(dǎo)軌和Z向電機(jī)，兩個Z向床身導(dǎo)軌相互平行的安裝在機(jī)架的上部，X向橫梁導(dǎo)軌一橫跨在兩個Z向床身導(dǎo)軌之間，X向橫梁導(dǎo)軌一的一端設(shè)有X向電機(jī)一，Y向立柱導(dǎo)軌設(shè)置在X向橫梁導(dǎo)軌一上，X向橫梁導(dǎo)軌一上設(shè)有同步齒形帶一，Y向立柱導(dǎo)軌的一端設(shè)有Y向電機(jī)，Y向立柱導(dǎo)軌的另一端設(shè)有兩爪氣動裝置一，一個Z向床身導(dǎo)軌的一端設(shè)有Z向電機(jī)。
[0009]所述第三部分包括:X向電機(jī)二、X向橫梁導(dǎo)軌二、兩個過渡件、兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)、同步齒形帶二和矩形過渡件，矩形過渡件的兩側(cè)對稱的固定有三爪氣動機(jī)構(gòu)，每個三爪氣動機(jī)構(gòu)上安裝有一個過渡件，矩形過渡件與X向橫梁導(dǎo)軌二滑動連接，X向橫梁導(dǎo)軌二的一端設(shè)有X向電機(jī)二，X向橫梁導(dǎo)軌二上設(shè)有同步齒形帶二，矩形過渡件和X向電機(jī)二之間由同步齒形帶二傳動連接。
[0010]所述第四部分包括:兩爪氣動裝置二、諧波減速機(jī)、電機(jī)、滑軌、X向氣動裝置和電機(jī)支架，電機(jī)固定在電機(jī)支架的一端，諧波減速機(jī)固定在電機(jī)支架的另一端，諧波減速機(jī)的輸出端連接有兩爪氣動裝置二，電機(jī)支架的下端與滑軌滑動連接，X向氣動裝置分別與電機(jī)支架和滑軌相連接。
[0011 ]本實用新型的自動送料取料裝置使用同步齒形帶等傳動機(jī)構(gòu)成本相對較低，而不影響其控制精度，在機(jī)床工作位置上使用的氣動爪懸臂機(jī)構(gòu)使用的是諧波減速機(jī)，其回轉(zhuǎn)精度高，在O?180°內(nèi)無齒隙誤差，重復(fù)精度高，因此可保證加工后材料的質(zhì)量。運送材料部分采用兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)可同時進(jìn)行送料取料，節(jié)約每個循環(huán)運行的時間，效率高。
【附圖說明】

[0012]圖1為本實用新型應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為圖1的A向視圖。
[0014]圖3為第二部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為第三部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5為第四部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中的附圖標(biāo)記，I為機(jī)床，2為第一部分，3為第二部分，4為第三部分，5為第四部分，6為機(jī)架，7為材料盤，31為X向電機(jī)一，32為Y向電機(jī)，33為Y向立柱導(dǎo)軌，34為X向橫梁導(dǎo)軌一，35為同步齒形帶一，36為兩爪氣動裝置一，37為Z向床身導(dǎo)軌，38為Z向電機(jī)，41為X向電機(jī)二，42為X向橫梁導(dǎo)軌二，43為過渡件，44為三爪氣動機(jī)構(gòu)，45為同步齒形帶二，46為矩形過渡件，51為兩爪氣動裝置二，52為諧波減速機(jī)，53為電機(jī)，54為滑軌，55為X向氣動裝置，56為電機(jī)支架。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于下述實施例。
[0019]如圖1?圖5所示，本實施例所涉及的一種應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置，包括:機(jī)床1、第一部分2、第二部分3、第三部分4和第四部分5，所述第一部分2包括機(jī)架6和材料盤7，材料盤7設(shè)置在機(jī)架6的上端，第二部分3安裝在機(jī)架6的上部，第三部分4安裝在靠近第二部分3的一端上，第四部分5安裝在機(jī)床I上。
[0020]所述第二部分3包括:X向電機(jī)一31、￥向電機(jī)32、￥向立柱導(dǎo)軌33 4向橫梁導(dǎo)軌一34、同步齒形帶一 35、兩爪氣動裝置一 36、兩個Z向床身導(dǎo)軌37和Z向電機(jī)38，兩個Z向床身導(dǎo)軌37相互平行的安裝在機(jī)架6的上部，X向橫梁導(dǎo)軌一 34橫跨在兩個Z向床身導(dǎo)軌37之間，X向橫梁導(dǎo)軌一34的一端設(shè)有X向電機(jī)一31，Y向立柱導(dǎo)軌33設(shè)置在X向橫梁導(dǎo)軌一34上，X向橫梁導(dǎo)軌一 34上設(shè)有同步齒形帶一 35，Y向立柱導(dǎo)軌33的一端設(shè)有Y向電機(jī)32，Y向立柱導(dǎo)軌33的另一端設(shè)有兩爪氣動裝置一 36，一個Z向床身導(dǎo)軌37的一端設(shè)有Z向電機(jī)38。
[0021]所述第三部分4包括:Χ向電機(jī)二41、Χ向橫梁導(dǎo)軌二 42、兩個過渡件43、兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)44、同步齒形帶二45和矩形過渡件46，矩形過渡件46的兩側(cè)對稱的固定有三爪氣動機(jī)構(gòu)44，每個三爪氣動機(jī)構(gòu)44上安裝有一個過渡件43，矩形過渡件46與X向橫梁導(dǎo)軌二 42滑動連接，X向橫梁導(dǎo)軌二 42的一端設(shè)有X向電機(jī)二 41，Χ向橫梁導(dǎo)軌二 42上設(shè)有同步齒形帶二45，矩形過渡件46和X向電機(jī)二 41之間由同步齒形帶二 45傳動連接。
[0022]所述第四部分5包括:兩爪氣動裝置二51、諧波減速機(jī)52、電機(jī)53、滑軌54、Χ向氣動裝置55和電機(jī)支架56，電機(jī)53固定在電機(jī)支架56的一端，諧波減速機(jī)52固定在電機(jī)支架56的另一端，諧波減速機(jī)52的輸出端連接有兩爪氣動裝置二51，電機(jī)支架56的下端與滑軌54滑動連接，X向氣動裝置55分別與電機(jī)支架56和滑軌54相連接。
[0023]本實施例的第二部分和第三部分的平動機(jī)構(gòu)傳動使用的是同步齒形帶，如圖3、4所示，其相比其他絲杠、齒輪齒條等傳動機(jī)構(gòu)有以下幾個優(yōu)點:1、設(shè)備運行時無滑動，有準(zhǔn)確的傳動比，保證系統(tǒng)的控制精度;2、傳遞效率高，具有很好的節(jié)能效果;3、維護(hù)保養(yǎng)方便，運轉(zhuǎn)費用低;4、由于機(jī)床所在的工作環(huán)境，其可以正常工作;5、結(jié)構(gòu)緊湊，耐磨性好。
[0024]本實施例第三部分的運送材料，其在X向橫梁導(dǎo)軌上安裝了兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)，第一個三爪氣動機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將工件毛坯運送到第四部分的指定位置，進(jìn)行工件毛坯的加工，而第二個三爪氣動機(jī)構(gòu)的用處是負(fù)責(zé)將加工完成的材料運送回材料盤側(cè)，這樣在一個加工循環(huán)過程中可同時進(jìn)行材料的送料和取料，節(jié)省了運行時間及提高了運行效率。并且為了提高材料的抓取精度，第三部分使用的兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)內(nèi)部都留有空間用于安裝過渡件，為了對抓取的材料進(jìn)行定位，針對不同大小的材料其過渡件選用相對應(yīng)的尺寸。兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)中間安裝一個矩形的過渡件，這樣可以將兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)隔離，不會因為碰撞等原因傳遞抓取誤差，影響定位精度。通過這樣的結(jié)構(gòu)保證了材料的抓取精度，提高了材料被安放到機(jī)床工作位置的精度，保證了材料的加工精度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0025]為了保證材料的加工精度，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，因此對工件毛坯安放到機(jī)床工作位置的精度要求比較高，因此對第四部分的X方向的水平移動裝置及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)精度要求比較高。本實施例中設(shè)計X方向的平動裝置采用氣動裝置加滑軌的結(jié)構(gòu)，其氣動裝置包括SMC氣缸體、SMC伸縮桿，為了保證水平移動的位置精度，只需選用高精度的滑軌及保證其加工和安裝精度即可。第四部分的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)選用的是伺服電機(jī)加諧波減速機(jī)，由于諧波減速機(jī)的回轉(zhuǎn)精度高，而且在O?180°旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)無齒隙誤差，其重復(fù)精度高，因此選用此裝置可以保證旋轉(zhuǎn)精度，通過上述裝置即可保證材料了加工精度。
[0026]具體工作流程如下:
[0027]送料過程:
[0028]1、通過對第二部分XYZ三個方向的平動控制，利用第二部分的兩爪氣動裝置拾取安放在第一部分的材料盤中的工件毛坯，開始送料過程。
[0029]2、將第二部分的兩爪氣動裝置順時針旋轉(zhuǎn)90°使材料水平放置，利用第二部分的三個方向的平動裝置將工件毛坯傳遞給第三部分的運送材料部分。
[0030]3、其第二部分的兩爪氣動裝置將工件毛坯傳遞給第三部分的第一個三爪氣動機(jī)構(gòu)后，第二部分的氣動爪松開，第三部分的第一個三爪氣動機(jī)構(gòu)將工件毛坯抓緊，再利用第三部分X向的橫梁導(dǎo)軌將三爪氣動機(jī)構(gòu)移動到機(jī)床一側(cè)，將工件毛坯運送給第四部分的兩爪氣動裝置。
[0031]4、第三部分的三爪氣動機(jī)構(gòu)將工件毛坯運送給第四部分的兩爪氣動裝置后，第三部分的三爪氣動機(jī)構(gòu)的氣動爪松開，第四部分的兩爪氣動裝置將材料抓緊，再利用第四部分可X向移動的氣動裝置及180°旋轉(zhuǎn)的懸臂機(jī)構(gòu)將工件毛坯放置在機(jī)床的工作位置。
[0032]取料過程:
[0033]5、在進(jìn)行第I步工作的同時，第四部分的氣動爪從機(jī)床工作位置上拾取加工完成的材料，開始取料過程。
[0034]6、利用第四部分的可X向移動的氣動裝置及180°旋轉(zhuǎn)的懸臂機(jī)構(gòu)，將加工完成的材料傳遞給第三部分的第二個三爪氣動機(jī)構(gòu)，在完成此動作之后，第四部分的氣動爪再抓取第三部分第一個三爪氣動機(jī)構(gòu)上的工件毛坯，進(jìn)行步驟4操作。
[0035]7、加工完成的材料通過第三部分的X向橫梁導(dǎo)軌將三爪氣動機(jī)構(gòu)移動到放置材料盤一側(cè)，進(jìn)行此過程的同時第四部分的氣動爪通過旋轉(zhuǎn)、平移將工件毛坯安放到機(jī)床的工作位置進(jìn)行加工，于此同時也進(jìn)行步驟I，第二部分的氣動爪完成抓取工件毛坯，等待步驟2進(jìn)行。
[0036]8、加工完成的材料被第三部分運送到放置材料盤一側(cè)后，第二部分的兩爪氣動裝置先將工件毛坯安放在第三部分的第一個三爪氣動機(jī)構(gòu)上，之后再通過三個方向的平移控制利用第二部分的氣動爪從第三部分的第二個三爪氣動機(jī)構(gòu)上抓取加工完成的材料。
[0037]9、第二部分的氣動爪旋轉(zhuǎn)90°將材料豎直，利用第二部分的三個方向平動機(jī)構(gòu)將加工完成的材料放置到材料盤中，即完成材料的取料過程。
[0038]10、完成上述工作后，重復(fù)步驟I進(jìn)行下一次的送料取料過程。
[0039]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，這些【具體實施方式】都是基于本實用新型整體構(gòu)思下的不同實現(xiàn)方式，而且本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用在機(jī)床上的自動送料取料裝置，包括:機(jī)床(I)、第一部分(2)、第二部分(3)、第三部分(4)和第四部分(5)，所述第一部分(2)包括機(jī)架(6)和材料盤(7)，材料盤(7)設(shè)置在機(jī)架(6)的上端，第二部分(3)安裝在機(jī)架(6)的上部，第三部分(4)安裝靠近第二部分(3)—側(cè)，第四部分(5)安裝在機(jī)床(I)上，其特征在于， 所述第二部分(3)包括:X向電機(jī)一(31)、Y向電機(jī)(32)、Y向立柱導(dǎo)軌(33)、X向橫梁導(dǎo)軌一 (34)、同步齒形帶一 (35)、兩爪氣動裝置一 (36)、兩個Z向床身導(dǎo)軌(37)和Z向電機(jī)(38)，兩個Z向床身導(dǎo)軌(37)相互平行的安裝在機(jī)架(6)的上部，X向橫梁導(dǎo)軌一 (34)橫跨在兩個Z向床身導(dǎo)軌(37)之間，X向橫梁導(dǎo)軌一(34)的一端設(shè)有X向電機(jī)一(31)，Y向立柱導(dǎo)軌(33)設(shè)置在X向橫梁導(dǎo)軌一(34)上，X向橫梁導(dǎo)軌一(34)上設(shè)有同步齒形帶一(35)，Υ向立柱導(dǎo)軌(33)的一端設(shè)有Y向電機(jī)(32)，Υ向立柱導(dǎo)軌(33)的另一端設(shè)有兩爪氣動裝置一(36)，一個Z向床身導(dǎo)軌(37)的一端設(shè)有Z向電機(jī)(38); 所述第三部分(4)包括:Χ向電機(jī)二(41)、Χ向橫梁導(dǎo)軌二(42)、兩個過渡件(43)、兩個三爪氣動機(jī)構(gòu)(44)、同步齒形帶二(45)和矩形過渡件(46)，矩形過渡件(46)的兩側(cè)對稱的固定有三爪氣動機(jī)構(gòu)(44)，每個三爪氣動機(jī)構(gòu)(44)上安裝有一個過渡件(43)，矩形過渡件(46)與X向橫梁導(dǎo)軌二(42)滑動連接，X向橫梁導(dǎo)軌二(42)的一端設(shè)有X向電機(jī)二(41)，Χ向橫梁導(dǎo)軌二 (42)上設(shè)有同步齒形帶二 (45)，矩形過渡件(46)和X向電機(jī)二 (41)之間由同步齒形帶二 (45)傳動連接； 所述第四部分(5)包括:兩爪氣動裝置二 (51)、諧波減速機(jī)(52)、電機(jī)(53)、滑軌(54)、X向氣動裝置(55)和電機(jī)支架(56)，電機(jī)(53)固定在電機(jī)支架(56)的一端，諧波減速機(jī)(52)固定在電機(jī)支架(56)的另一端，諧波減速機(jī)(52)的輸出端連接有兩爪氣動裝置二 (51)，電機(jī)支架(56)的下端與滑軌(54)滑動連接，X向氣動裝置(55)分別與電機(jī)支架(56)和滑軌(54)相連接。
【文檔編號】B23Q7/04GK205703466SQ201620649740
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】王常虹, 馬廣程, 馬長波, 孟祥瑞
【申請人】哈爾濱工大瑞馳高新技術(shù)有限公司