本發(fā)明涉及機(jī)械裝料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于多機(jī)床自動(dòng)上下料的機(jī)械手系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)很多工廠的生產(chǎn)線上數(shù)控機(jī)床裝卸工件仍由人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低；機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置，可代替人類完成危險(xiǎn)、重復(fù)枯燥的工作，減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)力，但目前的機(jī)械手不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料、裝夾、加工、下料工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種用于多機(jī)床自動(dòng)上下料的機(jī)械手系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種用于多機(jī)床自動(dòng)上下料的機(jī)械手系統(tǒng)，包括機(jī)床、支架、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、x軸行走伺服電機(jī)、導(dǎo)軌絲杠運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、振動(dòng)盤自動(dòng)調(diào)姿機(jī)構(gòu)、振動(dòng)盤底盤及振動(dòng)盤；其中，支架設(shè)置在機(jī)床一側(cè)，用于對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行延長(zhǎng)的齒輪齒條機(jī)構(gòu)安裝在支架上，機(jī)械手安裝在機(jī)器人上，并與導(dǎo)軌絲杠運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一端連接，x軸行走伺服電機(jī)與導(dǎo)軌絲杠運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，機(jī)械手包括上下料換向手爪，上下料換向手爪上安裝有上料手爪與下料手爪；用于放置毛坯件的振動(dòng)盤安裝振動(dòng)盤底盤上，振動(dòng)盤底盤固定在支架一側(cè)，振動(dòng)盤自動(dòng)調(diào)姿機(jī)構(gòu)設(shè)置在振動(dòng)盤底盤上，用于將毛坯件運(yùn)送到機(jī)械手抓取的位置和在此過程將毛坯件調(diào)整到要抓取的姿態(tài)；同時(shí)在支架上設(shè)置有用于控制機(jī)械手自動(dòng)裝夾上下料的plc，且x軸行走伺服電機(jī)、導(dǎo)軌絲杠運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、振動(dòng)盤自動(dòng)調(diào)姿機(jī)構(gòu)分別與plc連接。

在本發(fā)明中，支架為鋁型材支架。

在本發(fā)明中，x軸行走伺服電機(jī)安裝在支架上。

在本發(fā)明中，機(jī)床上設(shè)置有用于對(duì)上下料換向手爪進(jìn)行限位的機(jī)床卡盤。

在本發(fā)明中，支架下方設(shè)置有下料輸送機(jī)，下料輸送機(jī)運(yùn)行將加工完成的工件輸送到下料臺(tái)上，累積到一定的數(shù)量再由工人來包裝，這樣一個(gè)工人可以同時(shí)操作多條自動(dòng)上下料生產(chǎn)線。

在本發(fā)明中，上下料換向手爪安裝在同一個(gè)機(jī)器人機(jī)械手上，能夠在同一個(gè)行程中完成自動(dòng)上下料動(dòng)作，以縮短上下料節(jié)拍。

在本發(fā)明中，振動(dòng)盤自動(dòng)調(diào)姿機(jī)構(gòu)中，脈沖磁鐵一端與用于放置毛坯件的料盤連接，另一端與基座連接，板彈簧均布在脈沖磁鐵外圍，且板彈簧一端與料盤連接，另一端固定在基座上。

在本發(fā)明中，機(jī)械手系統(tǒng)上電后，手動(dòng)粗調(diào)機(jī)械手位置，在按機(jī)械手原點(diǎn)按鈕，機(jī)械手的x軸、z軸分別回歸原點(diǎn)位置，上下料換向手爪處于松開位置，將毛坯件放到自動(dòng)送料托盤中，按機(jī)械手開始按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)開始動(dòng)作，一個(gè)機(jī)械手同時(shí)服務(wù)多個(gè)機(jī)床，plc讀取到其中一個(gè)機(jī)床加工好工件的信號(hào)后，將毛坯件送到此機(jī)床，進(jìn)行下料上料操作；plc讀取到另一個(gè)機(jī)床加工好工件的信號(hào)后，將毛坯件送到此機(jī)床，進(jìn)行下料上料操作。

有益效果：本發(fā)明可同時(shí)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)上下料，x、z軸的額定速度為1m/s，最高速度可達(dá)1.5m/s，每個(gè)工件的上料節(jié)拍為20s，可實(shí)現(xiàn)以舵輪托架為代表的工件的自動(dòng)上料、裝夾、加工、下料工作，加工過程無需人工操作，定位夾緊可靠，運(yùn)行穩(wěn)定；可替代多名工人上下料工作，有效減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，且可根據(jù)工件產(chǎn)量需要進(jìn)行擴(kuò)展。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的俯視圖。

圖2為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖3為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的振動(dòng)盤自動(dòng)調(diào)姿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4（a～b）為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的機(jī)床自動(dòng)上下料流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白清晰，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

參見圖1～3的一種用于多機(jī)床自動(dòng)上下料的機(jī)械手系統(tǒng)，包括一號(hào)機(jī)床1、鋁型材支架2、齒輪齒條機(jī)構(gòu)3、上下料換向手爪4、x軸行走伺服電機(jī)5、導(dǎo)軌絲杠運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、下料輸送機(jī)7、振動(dòng)盤自動(dòng)調(diào)姿機(jī)構(gòu)8、振動(dòng)盤底盤9、上料手爪10、振動(dòng)盤11、下料手爪12、二號(hào)機(jī)床13及機(jī)床卡盤14；鋁型材支架2作為支撐，與傳統(tǒng)的有色金屬制造的支架相比可以簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，加工簡(jiǎn)單、裝配方便、制造周期短，并且抗腐蝕能力強(qiáng)，適合用于有一定腐蝕性的環(huán)境中；齒輪齒條機(jī)構(gòu)3具有可延長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，在產(chǎn)量增加的要求下，可將機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行延長(zhǎng)；上下料換向手爪4安裝在同一個(gè)機(jī)器人機(jī)械手上，能夠在同一個(gè)行程中完成自動(dòng)上下料動(dòng)作，以縮短上下料節(jié)拍，導(dǎo)軌絲杠運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6具有定位精度高、傳動(dòng)效率高、使用壽命高的優(yōu)點(diǎn)，用于z軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)行中的下料輸送機(jī)7將工件輸送到下料臺(tái)上，累積到一定的數(shù)量再由工人來包裝，這樣一個(gè)工人可以同時(shí)操作多條自動(dòng)上下料生產(chǎn)線；振動(dòng)盤自動(dòng)調(diào)姿機(jī)構(gòu)8安裝在振動(dòng)盤底盤9上，用于將毛坯件運(yùn)送到機(jī)械手抓取的位置和在此過程將毛坯件調(diào)整到要抓取的姿態(tài)。

在本實(shí)施例中，振動(dòng)盤自動(dòng)調(diào)姿機(jī)構(gòu)8包括料盤81、脈沖磁鐵82、板彈簧83及基座84，毛坯件置于料盤81中，脈沖磁鐵82一端與料盤81連接，另一端與基座84連接，板彈簧83均布在脈沖磁鐵82外圍，且板彈簧83一端與料盤81連接，另一端與基座84連接。

在本實(shí)施例中，機(jī)械手系統(tǒng)上電后，手動(dòng)粗調(diào)機(jī)械手位置，按機(jī)械手原點(diǎn)按鈕，x軸、z軸分別回歸原點(diǎn)位置，上下料換向手爪4處于松開位置，工人將毛坯件放到自動(dòng)送料托盤中，按機(jī)械手開始按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)開始動(dòng)作，一個(gè)機(jī)械手同時(shí)服務(wù)一號(hào)機(jī)床1和二號(hào)機(jī)床13，plc讀取到一號(hào)機(jī)床1加工好工件的信號(hào)后，將毛坯件送到一號(hào)機(jī)床1，進(jìn)行下料上料操作，過程如圖4(a)所示，plc讀取到二號(hào)機(jī)床13加工好工件的信號(hào)后，將毛坯件送到二號(hào)機(jī)床13，進(jìn)行下料上料操作，過程如圖4(b)所示；如果加工的毛坯件為首件毛坯件，plc通過計(jì)數(shù)器判斷，跳過(5)-(9)步驟，以下為連續(xù)工作時(shí)邏輯動(dòng)作：

(1)plc讀取到一號(hào)機(jī)床1加工好工件的信號(hào)后，機(jī)械手沿z軸下降，上料手爪10到振動(dòng)盤11上抓取毛坯件；

(2)上料手爪10沿z軸上行；

(3)當(dāng)一號(hào)機(jī)床1發(fā)送出已完成加工的信號(hào)，x軸行走伺服電機(jī)5帶動(dòng)導(dǎo)軌絲杠運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6移動(dòng)，導(dǎo)軌絲杠運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)6一端設(shè)置有機(jī)械手，上下料換向手爪4安裝在機(jī)械手上，上料手爪10沿x軸左行，將毛坯件運(yùn)送到一號(hào)機(jī)床1上方；2s

(4)一號(hào)機(jī)床1完成加工，換下料手爪12；1s

(5)下料手爪12沿z軸下降；1s

(6)吹屑；3s

(7)下料手爪12抓緊已加工好的工件；1s

(8)機(jī)床卡盤14松開；1s

(9)下料手爪12沿z軸上升；1s

(10)plc讀取到二號(hào)機(jī)床13加工好工件的信號(hào)，上下料換向手爪4換手爪；1s

(11)上料手爪10沿z軸下降；1s

(12)機(jī)床卡盤14抓緊；1s

(13)上料手爪10松開；1s

(14)上料手爪10沿z上升；1s

(15)毛坯件加工完畢，機(jī)械手沿x軸右行至下料位；

(16)機(jī)械手沿z軸下行；

(17)松開下料手爪12，放下已經(jīng)加工好的工件；

(18)機(jī)械手沿z軸上行返回z軸原點(diǎn)；

(19)機(jī)械手沿x軸右行返回x軸原點(diǎn)；

(20)循環(huán)第(1)步。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。