一種數(shù)控機床中上下料助力機械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控機床中上下料助力機械手技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)控機床中上下料助力機械手。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著我國沖壓行業(yè)的發(fā)展，板料沖壓設(shè)備性能逐漸與世界接軌，沖壓生產(chǎn)自動化程度得到了進一步的提高。在沖壓生產(chǎn)的首道工序中，我國許多企業(yè)仍然在采用傳統(tǒng)的手工上料方式，這種上料方式不僅生產(chǎn)效率低下、勞動強度大，而且易發(fā)生人身傷害事故。為提升我國沖壓生產(chǎn)的自動化水平、提高生產(chǎn)效率和改善工人生產(chǎn)勞動條件，研發(fā)出與沖壓設(shè)備自動化水平相配套的自動上料系統(tǒng)具有重要的意義；
數(shù)控機床是先進制造技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備之一，而數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是近年來高速鈑金加工的一種重要的壓力成型設(shè)備，集機、電、液、氣于一體，可在板材上進行高速沖孔加工和淺拉深成型，是一種通用、高效率和高精度的沖壓設(shè)備，擁有多個工位并能實現(xiàn)快速換模。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種數(shù)控機床中上下料助力機械手。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種數(shù)控機床中上下料助力機械手，包括工件物流自動線、機床和機械手；所述機械手設(shè)置在機床側(cè)邊上，所述工件物流自動線上設(shè)置有工件運輸托盤，所述工件運輸托盤內(nèi)設(shè)置有工件，所述機械手分別在工件運輸托盤和機床上進行取/送工件和裝卸工件操作；
所述機械手包括連接座、機械臂、機械手部機構(gòu)、機械手腰部底座、基座、腰座、步進電機、腰部大齒輪、腰回轉(zhuǎn)軸、圓錐滾子軸承、真空栗和真空吸附裝置，所述機械手腰部底座上方通過連接座連接設(shè)置有機械臂，所述機械臂頂端連接設(shè)置有機械手部機構(gòu)，所述機械手腰部底座下方設(shè)置有基座，所述基座上設(shè)置有腰回轉(zhuǎn)軸，所述基座上方通過螺栓連接設(shè)置有保護蓋，所述保護蓋上設(shè)置有步進電機，所述保護蓋上方通過拉緊螺栓連接設(shè)置有腰座，所述腰座上設(shè)置有一對圓錐滾子軸承，所述腰座通過圓錐滾子軸承與腰回轉(zhuǎn)軸相互配合連接，所述腰回轉(zhuǎn)軸底端上設(shè)置有腰部大齒輪，所述腰回轉(zhuǎn)軸通過腰部大齒輪與步進電機的驅(qū)動軸相連，所述機械手部機構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有真空栗，所述真空栗下方通過栗軸連接設(shè)置有真空吸附裝置。
[0007]作為優(yōu)選，所述機械手腰部底座上設(shè)置有數(shù)控裝置，所述工件物流自動線和步進電機通過信號線分別與數(shù)控裝置相連。
[0008]作為優(yōu)選，所述機械手部機構(gòu)上設(shè)置有照明燈和報警器。
[0009]作為優(yōu)選，所述機械手部機構(gòu)上均勻分布設(shè)置有4-6個真空栗。
[0010]作為優(yōu)選，所述基座內(nèi)部設(shè)置有減震裝置。
[0011]作為優(yōu)選，所述機械臂內(nèi)部設(shè)置有液壓裝置。
[0012]作為優(yōu)選，所述數(shù)控裝置上設(shè)置有顯示屏和控制按鈕。
[0013]本發(fā)明通過工件物流自動線、機床和機械手；所述機械手設(shè)置在機床側(cè)邊上，所述工件物流自動線上設(shè)置有工件運輸托盤，所述工件運輸托盤內(nèi)設(shè)置有工件，所述機械手分別在工件運輸托盤和機床上進行取/送工件和裝卸工件操作。
[0014](I)機械手設(shè)計得簡單，操作靈活，實現(xiàn)各種環(huán)境條件下的助力效果，而且能實現(xiàn)自動控制；(2)手部采用真空吸附裝置技術(shù)，很好地完成對板材的抓取，實現(xiàn)上下料。
[0015]
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
圖1為本發(fā)明的機械手工作布局圖；
圖2為本發(fā)明的機械手腰部底座結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的機械手手臂結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的機械手腕部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明；下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0019]如圖1-4所示，本發(fā)明涉及一種數(shù)控機床中上下料助力機械手，包括工件物流自動線、機床I和機械手；所述機械手設(shè)置在機床I側(cè)邊上，所述工件物流自動線上設(shè)置有工件運輸托盤，所述工件運輸托盤內(nèi)設(shè)置有工件，所述機械手分別在工件運輸托盤和機床I上進行取/送工件和裝卸工件操作；
所述機械手包括連接座2、機械臂3、機械手部機構(gòu)4、機械手腰部底座5、基座6、腰座7、步進電機8、腰部大齒輪9、腰回轉(zhuǎn)軸10、圓錐滾子軸承11、真空栗12和真空吸附裝置13，所述機械手腰部底座5上方通過連接座2連接設(shè)置有機械臂3，所述機械臂3頂端連接設(shè)置有機械手部機構(gòu)4，所述機械手腰部底座5下方設(shè)置有基座6，所述基座6上設(shè)置有腰回轉(zhuǎn)軸10，所述基座6上方通過螺栓連接設(shè)置有保護蓋，所述保護蓋上設(shè)置有步進電機8，所述保護蓋上方通過拉緊螺栓連接設(shè)置有腰座7，所述腰座7上設(shè)置有一對圓錐滾子軸承11，所述腰座7通過圓錐滾子軸承11與腰回轉(zhuǎn)軸10相互配合連接，所述腰回轉(zhuǎn)軸10底端上設(shè)置有腰部大齒輪9，所述腰回轉(zhuǎn)軸10通過腰部大齒輪9與步進電機8的驅(qū)動軸相連，所述機械手部機構(gòu)4內(nèi)部設(shè)置有真空栗12，所述真空栗12下方通過栗軸連接設(shè)置有真空吸附裝置13ο
[0020]所述機械手腰部底座5上設(shè)置有數(shù)控裝置，所述工件物流自動線和步進電機8通過信號線分別與數(shù)控裝置相連。
[0021]所述機械手部機構(gòu)4上設(shè)置有照明燈和報警器。
[0022]所述機械手部機構(gòu)4上均勻分布設(shè)置有4-6個真空栗12。
[0023]所述基座6內(nèi)部設(shè)置有減震裝置。
[0024]所述機械臂3內(nèi)部設(shè)置有液壓裝置。
[0025]所述數(shù)控裝置上設(shè)置有顯示屏和控制按鈕。
[0026]綜上所述，本發(fā)明通過
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床組成和工作原理:
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床主傳動分為機械、液壓。機械主傳動工作原理是主電機通過小帶輪帶動飛輪轉(zhuǎn)動，再通過離合器/制動器的接合或分離，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，再通過曲柄連桿機構(gòu)，帶動滑塊上、下往復(fù)運動，沖擊轉(zhuǎn)盤上所選定的模具對板材進行沖孔或其他成型加工。液壓主傳動的工作原理是將液壓系統(tǒng)提供的液壓油通過電磁換向閥的動作，進入液壓缸的上下腔，使活塞桿帶動滑塊上下往復(fù)運動，沖擊模具進行沖孔。
[0027]機床的工作原理:在機床沒有任何報警的情況下，CNC執(zhí)行一編好的程序，依照程序指令，X和Y軸帶著鋼板運動到?jīng)_頭下，T盤將程序中所需模具運動到?jīng)_頭下，液壓沖頭執(zhí)行對模具的打擊，完成一次沖壓，然后X和Y軸再移動一個位置，沖頭再執(zhí)行一次沖壓，如此往復(fù)，只到一個程序全部執(zhí)行完畢，退回到上料位置。
[0028]機械手總體結(jié)構(gòu)
因為設(shè)計要求搬運的加工板材的質(zhì)量達30 kg，長度達500 mm，同時考慮到數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床布局的具體形式及對機械手的具體要求，考慮在滿足系統(tǒng)工藝要求的前提下，盡量簡化結(jié)構(gòu)，以減小成本、提高可靠度；
機械手腰部底座結(jié)構(gòu)的設(shè)計
考慮到腰座是機器人的第一個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，對機械手的最終定位精度影響大，故采用電機驅(qū)動來實現(xiàn)腰部的回轉(zhuǎn)運動。不僅因其精度能夠很高，而且結(jié)構(gòu)緊湊，不用設(shè)計另外的液壓系統(tǒng)及輔助元件。考慮到轉(zhuǎn)速以及扭矩的具體要求，采用大傳動比的齒輪傳動系統(tǒng)進行減速和扭矩的放大；
機械手手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計
機械手有大臂升降和小臂旋轉(zhuǎn)的運動。考慮到搬運工件的質(zhì)量較大，屬中型質(zhì)量，同時考慮到機械手的動態(tài)性能及運動的穩(wěn)定性、安全性，對手臂的剛度有較高的要求，所以大臂驅(qū)動選擇氣動傳動方式，控制簡單，易于實現(xiàn)計算機的控制。小臂旋轉(zhuǎn)運動采用電機控制。
[0029]同時，因為控制和具體工作的要求，機械手手臂的結(jié)構(gòu)尺寸不能太大，因此，在設(shè)計時另外增設(shè)了導(dǎo)桿機構(gòu)，盡量增加其剛度；為減小質(zhì)量，導(dǎo)桿采用空心結(jié)構(gòu)。通過增設(shè)導(dǎo)桿，能顯著提高機械手的運動剛度和穩(wěn)定性。
[0030]機械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計機械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計
通過對數(shù)控機床上下料作業(yè)的具體分析，考慮數(shù)控機床加工的