本發(fā)明涉及自動(dòng)化上下料加工領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控機(jī)床的上下料機(jī)械手。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床由人工完成上下料，這種方式存在勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，安全性差，勞動(dòng)成本高等諸多問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和勞動(dòng)力成本的增加，采用自動(dòng)化操作手段，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減少人力已經(jīng)成為機(jī)械加工領(lǐng)域的必然趨勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化加工離不開數(shù)控機(jī)床的機(jī)械手，通過機(jī)械手進(jìn)行上下料。目前市場(chǎng)上與數(shù)控機(jī)床配套應(yīng)用成熟的機(jī)械手有以下幾種:

1）桁架式機(jī)械手加工件輸送線，工件輸送線在數(shù)控機(jī)床外部，桁架機(jī)械手在工件輸送線上取待加工工件，桁架機(jī)械手上升到位，向主軸方向移動(dòng)到位，桁架機(jī)械手下降到位，進(jìn)行已加工工件和待加工工件的交換。桁架機(jī)械手上升到位，向輸送線方向移動(dòng)到位，完成一個(gè)上下料循環(huán)。為了留出操作工的作業(yè)空間，桁架機(jī)械手的工作線路都在數(shù)控機(jī)床頂部，工件輸送線在數(shù)控機(jī)床的旁邊，這導(dǎo)致桁架機(jī)械手加工件輸送線的自動(dòng)上下料裝置體積大，占用空間，上下料工位與主軸卡盤加工工位距離遠(yuǎn)，上料輔助時(shí)間長(zhǎng)，維護(hù)不方便。

2）多關(guān)節(jié)機(jī)械手，更類似于人工操作，多關(guān)節(jié)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)精度要求高，加工制造成本高，其控制系統(tǒng)較復(fù)雜，多關(guān)節(jié)機(jī)械手價(jià)格昂貴。多關(guān)節(jié)機(jī)械手輸送工件時(shí)，多關(guān)節(jié)機(jī)械手的手臂以關(guān)節(jié)處為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，形成懸臂擺動(dòng)，在手臂上、下、左、右自由擺動(dòng)的過程中，多關(guān)節(jié)機(jī)械手的各關(guān)節(jié)處摩擦大，易使各關(guān)節(jié)磨損。為了便于抓取工件，通常多關(guān)節(jié)機(jī)械手的手臂都比較長(zhǎng)，手臂帶動(dòng)工件一起擺動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)距離長(zhǎng)即行程長(zhǎng)，多關(guān)節(jié)機(jī)械手承受的力矩大，導(dǎo)致多關(guān)節(jié)機(jī)械手易損壞，維修費(fèi)用高。對(duì)于加工精密加工機(jī)床而言，多關(guān)節(jié)機(jī)械手損壞后使得多關(guān)節(jié)機(jī)械手不能將加工工件精確定位到數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤上；而且慣性大，導(dǎo)致工件與數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤之間的磨損大，造成工件的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)控機(jī)床的上下料機(jī)械手，該機(jī)械手的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小巧，不易損壞，縮短上料時(shí)間，更省力。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種數(shù)控機(jī)床的上下料機(jī)械手，其特征在于：包括基架，所述基架上端安裝有機(jī)械手，基架上開設(shè)有用于機(jī)械手抓取工件的取料口，所述機(jī)械手包括水平滑臺(tái)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、用于上料的伸縮式夾持裝置和用于卸料的伸縮式夾持裝置，所述水平滑臺(tái)通過水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)配合在基架上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在水平滑臺(tái)上，所述用于上料的伸縮式夾持裝置和用于卸料的伸縮式夾持裝置通過安裝架安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸上，用于上料的伸縮式夾持裝置和用于卸料的伸縮式夾持裝置以安裝架的中心形成中心對(duì)稱布置。基架便于將機(jī)械手安裝在送料裝置上，基架上開設(shè)的取料口便于用于上料的伸縮式夾持裝置經(jīng)取料口抓取上下料工位上的待加工工件，也便于用于卸料的伸縮式夾持裝置經(jīng)取料口將已加工工件放置在上下料工位上。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置回轉(zhuǎn)中心的軸心線與水平滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向平行，通過水平滑臺(tái)帶動(dòng)伸縮式夾持裝置水平移動(dòng)。用于上料的伸縮式夾持裝置和用于卸料的伸縮式夾持裝置構(gòu)成一對(duì)伸縮式夾持裝置，該對(duì)伸縮式夾持裝置位于基架的取料口上方，且一對(duì)伸縮式夾持裝置一上一下布置在安裝架的平面上，以安裝架的中心形成中心對(duì)稱，即兩個(gè)伸縮式夾持裝置相互平行，兩個(gè)伸縮式夾持裝置的夾持手爪朝向相反，安裝架的中心線（或安裝架上安裝一對(duì)伸縮式夾持裝置的平面）與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置回轉(zhuǎn)中心的軸心線垂直，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)一對(duì)伸縮式夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，完成上下料。

所述用于上料的伸縮式夾持裝置和用于卸料的伸縮式夾持裝置均由伸縮裝置和夾持手爪構(gòu)成，伸縮裝置與夾持手爪相連，所述伸縮裝置用于帶動(dòng)夾持手爪伸出、縮回，所述夾持手爪用于夾緊、松開工件；所述用于上料的伸縮式夾持裝置的夾持手爪與用于卸料的伸縮式夾持裝置的夾持手爪朝向相反。

所述夾持手爪包括夾持手指、夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于控制夾持手指張開或閉合的液壓油缸或者氣缸，所述液壓油缸或者氣缸固定在伸縮裝置上，液壓油缸的活塞桿或者氣缸的活塞桿與夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，夾持手指固定在夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，用于帶動(dòng)夾持手指沿液壓油缸或氣缸的徑向運(yùn)動(dòng)。通過液壓油缸或者氣缸實(shí)現(xiàn)了夾持手指的運(yùn)動(dòng)。

所述夾持手爪上還設(shè)有兩個(gè)彈簧壓盤，所述兩個(gè)彈簧壓盤重疊設(shè)置在夾持手爪的液壓油缸或者氣缸的端蓋上，兩個(gè)彈簧壓盤之間設(shè)有多個(gè)彈簧。在上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置的夾持手爪上分別安裝彈簧和彈簧壓盤，當(dāng)將待加工工件安裝在數(shù)控機(jī)床上時(shí)，上料的伸縮式夾持裝置的彈簧壓盤給待加工工件一個(gè)軸向力，保證了數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤能將待加工工件裝夾到位，保證了工件的加工精度；當(dāng)將已加工工件從數(shù)控機(jī)床上取下時(shí)，能夠防止數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤松開后已加工工件從加工工位脫落。

所述用于上料的伸縮式夾持裝置和用于卸料的伸縮式夾持裝置上均設(shè)有用于定位的傳感器。該傳感器便于指導(dǎo)兩個(gè)伸縮式夾持裝置的動(dòng)作。

所述水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用液壓式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者氣動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者電動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置采用第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器，所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器固定安裝在水平滑臺(tái)上，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸與減速器的輸入軸相連，所述減速器的輸出軸與安裝架相連；第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以替換為氣動(dòng)馬達(dá)，或者液壓馬達(dá)。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置的位置以實(shí)現(xiàn)工件的上下料操作。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置采用減速器降低了第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使一對(duì)伸縮式夾持裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更平穩(wěn)，減速器避免了在旋轉(zhuǎn)過程中工件慣性過大導(dǎo)致工件在快速旋轉(zhuǎn)中從伸縮式夾持裝置中甩出。

所述基架的下端設(shè)有用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置。所述基架由支撐板和支撐平臺(tái)構(gòu)成，所述支撐平臺(tái)安裝在支撐板上，所述支撐平臺(tái)上設(shè)有與水平滑臺(tái)滑動(dòng)配合的滑軌，所述支撐板固定在機(jī)床床身上，基架的支撐板上設(shè)置用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明機(jī)械手包括水平滑臺(tái)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、用于上料的伸縮式夾持裝置和用于為卸料的伸縮式夾持裝置，機(jī)械手的水平滑臺(tái)通過水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)配合在基架上，用于帶動(dòng)機(jī)械手前后橫向移動(dòng)，伸入到機(jī)床的機(jī)床主軸處，構(gòu)成機(jī)械手的手臂。基架上開設(shè)有用于機(jī)械手抓取工件的取料口，便于機(jī)械手抓取工件。機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在水平滑臺(tái)上，機(jī)械手的用于上料的伸縮式夾持裝置和用于為卸料的伸縮式夾持裝置通過安裝架安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)一對(duì)伸縮式夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置的位置，構(gòu)成機(jī)械手的手腕。一對(duì)伸縮式夾持裝置均用于夾緊工件，構(gòu)成機(jī)械手的手爪。

當(dāng)機(jī)械手的水平滑臺(tái)橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)用于上料的伸縮式夾持裝置和用于為卸料的伸縮式夾持裝置向數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸方向移動(dòng)，直至數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸正前方，主軸卡盤松開，用于卸料的伸縮式夾持裝置上夾持已加工工件，用于卸料的伸縮式夾持裝置帶動(dòng)已加工工件縮回到位。當(dāng)用于卸料的伸縮式夾持裝置縮回到位后，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置才帶動(dòng)這兩個(gè)伸縮式夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，使安裝架上的用于卸料的伸縮式夾持裝置和用于上料的伸縮式夾持裝置具有方向相反的平行力，形成力偶，保證兩個(gè)伸縮式夾持裝置在上、下自由旋轉(zhuǎn)的過程中，兩個(gè)伸縮式夾持裝置力矩小，相對(duì)于多關(guān)節(jié)機(jī)械手更省力，本發(fā)明伸縮式夾持裝置不易損壞，使用壽命長(zhǎng)，避免了伸縮式夾持裝置擺動(dòng)，能夠?qū)⒋庸すぜ_定位到數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸上。采用伸縮式夾持裝置代替機(jī)械手整體向數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸目標(biāo)位置靠近，使得機(jī)械手只需要在橫向運(yùn)動(dòng)的位置移動(dòng)調(diào)整，而不需要縱向運(yùn)動(dòng)的位置調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)上下料功能，節(jié)省空間。本發(fā)明在現(xiàn)有機(jī)械手同等進(jìn)給速度的情況下，上下料所用時(shí)間最短，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明適用于數(shù)控車床、數(shù)控磨床等機(jī)床，且定位精確度高，能夠滿足精密加工機(jī)床的要求，尤其適用精密數(shù)控臥式車床。本發(fā)明機(jī)械手裝配在精密數(shù)控車床上，使得控制該精密數(shù)控車床的操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，將操作人員從頻繁的上下料等簡(jiǎn)單的工作中解放出來。因勞動(dòng)強(qiáng)度的降低，使得一個(gè)操作人員就可以控制更多的精密數(shù)控車床。降低了企業(yè)的勞動(dòng)力成本，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。而且本發(fā)明機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，提高了企業(yè)自動(dòng)化加工能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖（圖中雙向箭頭X表示機(jī)械手的水平滑臺(tái)沿X軸水平運(yùn)動(dòng)）；

圖2是圖1中B向視圖（圖中雙向箭頭D表示伸縮式夾持裝置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下繞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸軸心線沿順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）；

圖3是圖2中C向視圖；

圖4是圖1中A-A剖視圖（圖中雙向箭頭D表示伸縮式夾持裝置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下繞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸軸心線沿順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）；

圖5是夾持手爪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明機(jī)械手安裝在機(jī)床床身上的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中： 1為基架、1-1為外支撐板、1-2為中支撐板、1-3為內(nèi)支撐板、1-4為取料口、1-5為滑軌、2為讓位空間、3為感應(yīng)裝置、4為機(jī)械手、41為水平滑臺(tái)、41-1為絲杠、41-2為第一同步帶輪、41-3為第一同步帶、41-4為水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、41-5為第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、41-6為滑塊、41-7為墊片、41-8為螺母座、41-9為螺母、42為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、42-1為減速器、42-2為第二同步帶輪、42-3為第二同步帶、42-4為第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、43為伸縮式夾持裝置、43a 為用于上料的伸縮式夾持裝置、43b為用于卸料的伸縮式夾持裝置、43-1為夾持手爪、43-11為夾持手指、43-12為夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、43-13為氣缸、43-2為伸縮裝置、43-21為活塞桿、44-1為已加工工件、44-2為待加工工件、5為安裝架、6為機(jī)床床身、7為主軸卡盤、8為彈簧壓盤、9為彈簧、10為送料平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

參見圖1至圖6所示的一種數(shù)控機(jī)床的上下料機(jī)械手，包括機(jī)械手4和基架1，所述機(jī)械手4安裝在基架1上，機(jī)械手4通過基架1安裝在送料平臺(tái)10上，所述送料平臺(tái)10上放置有工件，所述送料平臺(tái)10可以設(shè)置在機(jī)床床身6上，或者所述基架1直接安裝在機(jī)床床身6上。所述基架1由多塊支撐板和支撐平臺(tái)構(gòu)成，所述多塊支撐板固定在送料平臺(tái)10上，所述支撐平臺(tái)安裝在多塊支撐板上，支撐平臺(tái)與送料平臺(tái)10之間留有工件的讓位空間2，支撐平臺(tái)上開設(shè)有用于機(jī)械手抓取工件的取料口1-4，所述取料口1-4位于上下料工位的正上方，所述支撐平臺(tái)的上端面設(shè)有前軸承座和后軸承座、以及兩條滑軌1-5，所述兩條滑軌1-5之間設(shè)有加強(qiáng)筋。本實(shí)施例中設(shè)有三塊支撐板，分別為外支撐板1-1、中支撐板1-2和內(nèi)支撐板1-3，三塊支撐板將支撐平臺(tái)支撐在送料平臺(tái)10的上方。本實(shí)施例中：機(jī)械手4通過基架1安裝在送料平臺(tái)10上，送料平臺(tái)10安裝在機(jī)床床身6上。

所述機(jī)械手4包括水平滑臺(tái)41、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42、用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b。所述水平滑臺(tái)41的下端面設(shè)有用于與基架1的滑軌1-5相配合的滑塊41-6和連接座，水平滑臺(tái)41通過水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4滑動(dòng)配合在基架1上，水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4帶動(dòng)水平滑臺(tái)41橫向運(yùn)動(dòng)，所述水平滑臺(tái)41構(gòu)成機(jī)械手的手臂。所述基架1的滑軌1-5比水平滑臺(tái)41長(zhǎng)，保證水平滑臺(tái)41有部分能夠伸出到基架1的外面，到達(dá)數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸正前方。所述水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4采用液壓式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者氣動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者電動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。液壓式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用液壓油缸，氣動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用氣缸，電動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用直線電機(jī)，所述液壓油缸或者氣缸或者直線電機(jī)固定在基架1上，液壓油缸的活塞桿或氣缸的活塞桿或直線電機(jī)的軸桿與設(shè)置在水平滑臺(tái)41上的連接座固定連接，帶動(dòng)水平滑臺(tái)41橫向運(yùn)動(dòng)。

所述水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4還可以采用用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5和水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)采用伺服電機(jī)，所述水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用滾珠絲杠螺母副，所述滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1兩端通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于基架上的前軸承座和后軸承座中，用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5安裝在基架1一側(cè)，用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5的輸出軸和滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1上均設(shè)有第一同步帶輪41-2，兩個(gè)第一同步帶輪41-2之間設(shè)置第一同步帶41-3，用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5與滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1之間通過第一同步帶41-3相連，滾珠絲杠螺母副的螺母41-9設(shè)置在螺母座41-8內(nèi)，螺母座41-8通過螺釘和銷釘固定在水平滑臺(tái)41的連接座上。當(dāng)水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4的用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5工作時(shí)，通過用于水平驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5上的第一同步帶輪41-2作用在第一同步帶41-3上，第一同步帶41-3帶動(dòng)滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1帶動(dòng)滾珠絲杠螺母副的螺母41-9軸向運(yùn)動(dòng)，通過滾珠絲杠螺母副的螺母41-9帶動(dòng)水平滑臺(tái)41做橫向運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械手向數(shù)控機(jī)床靠近。所述用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5與滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1還可以通過連軸器直接連接。所述滾珠絲杠螺母副的螺母41-9與水平滑臺(tái)41的連接座之間還設(shè)有墊片41-7。

所述水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4的水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條固定在水平滑臺(tái)41的一側(cè)，所述用于水平驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸上安裝齒輪與齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條嚙合，用于水平驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)經(jīng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)與水平滑臺(tái)41的連接座固定連接。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42固定安裝在水平滑臺(tái)41上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42構(gòu)成機(jī)械手的手腕。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42采用第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4和減速器42-1，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4和減速器42-1固定在水平滑臺(tái)41上，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4通過電機(jī)座固定安裝在水平滑臺(tái)41上，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4的輸出軸和減速器42-1的輸入軸上均設(shè)有第二同步帶輪42-2，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4通過第二同步帶輪42-2和第二同步帶42-3與減速器42-1相連，所述減速器42-1的輸出軸與安裝架5相連，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4經(jīng)減速器42-1與安裝架5連接。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4通過第二同步帶輪42-2和第二同步帶42-3帶動(dòng)減速器42-1輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，減速器42-1輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)安裝架5做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該減速器42-1降低了第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使伸縮式夾持裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更平穩(wěn)，避免了工件在快速旋轉(zhuǎn)中從伸縮式夾持裝置中甩出。所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4采用伺服電機(jī)。所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4與減速器42-1之間還可以通過連軸器直接連接。所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4可以替換為氣動(dòng)馬達(dá)，或者液壓馬達(dá)。

所述用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b均包括伸縮裝置43-2和夾持手爪43-1，伸縮裝置43-2與夾持手爪43-1相連，用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b以安裝架5的中心形成中心對(duì)稱布置，即用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b平行固定在安裝架5上，且用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪朝向相反。用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b構(gòu)成一對(duì)伸縮式夾持裝置43。一對(duì)伸縮式夾持裝置43均位于基架1的取料口1-4正上方。所述用于上料的伸縮式夾持裝置43a用于將上下料工位的工件托盤55上待加工工件經(jīng)基架1的取料口1-4夾緊工件，然后安裝在數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤7上。所述用于卸料的伸縮式夾持裝置43b用于將已加工工件從數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤7上取下，再經(jīng)基架1的取料口1-4放置在上下料工位的工件托盤55上。所述用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b通過安裝架5安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸上，安裝架5通過法蘭盤連接在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42上。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42帶動(dòng)一對(duì)伸縮式夾持裝置43旋轉(zhuǎn)，調(diào)整用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b的位置。兩個(gè)伸縮式夾持裝置平行設(shè)置，在兩個(gè)伸縮式夾持裝置均夾緊有工件時(shí)，在兩個(gè)伸縮式夾持裝置均夾緊有工件時(shí)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42作用在安裝架5上形成一對(duì)大小相等、方向相反、但不共線的平行力即力偶。力偶使物體完全不呈現(xiàn)任何平移運(yùn)動(dòng)，只呈現(xiàn)純旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。減輕了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置與一對(duì)伸縮式夾持裝置連接部分的負(fù)荷，延長(zhǎng)了相關(guān)裝置的壽命。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42的輸出軸采用空心軸，所述安裝架5的中心設(shè)有穿線孔，該穿線孔供伸縮式夾持裝置43上的傳感器的信號(hào)線、氣缸的氣管、液壓缸的液壓管和直線電機(jī)的電線穿過，便于布線安裝，從而防止伸縮夾持裝置在旋轉(zhuǎn)的過程中導(dǎo)致管線纏繞。

所述用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b的伸縮裝置43-2均采用液壓油缸或者氣缸或者直線電機(jī)，液壓油缸或者氣缸或者直線電機(jī)固定在安裝架5上，液壓油缸的活塞桿43-21或者氣缸的活塞桿43-21或者直線電機(jī)的輸出軸與夾持手爪43-1相連，用于帶動(dòng)夾持手爪43-1前、后伸縮。本實(shí)施例中伸縮裝置43-2采用氣缸，所述氣缸采用十字交叉導(dǎo)軌滑臺(tái)缸。所述上料的伸縮式夾持裝置43a的夾持手爪43-1與卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪43-1朝向相反。

所述用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪43-1均包括夾持手指43-11、夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12、用于控制夾持手指張開或閉合的液壓油缸或者氣缸43-13，夾持手指43-11呈L型，所述液壓油缸或者氣缸固定在伸縮裝置43-2上，夾持手指43-11通過螺栓固定連接在夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12上，液壓油缸的活塞桿或者氣缸43-13的活塞桿與夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12相連，液壓油缸的活塞桿或者氣缸的活塞桿作用在夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，用于帶動(dòng)夾持手指43-11沿液壓油缸或氣缸43-13的徑向運(yùn)動(dòng)。所述夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12包括導(dǎo)向套和多個(gè)導(dǎo)向滑塊，所述導(dǎo)向套固定在氣缸的活塞桿上，導(dǎo)向套的外側(cè)面設(shè)有向外突的楔形凸起，導(dǎo)向滑塊上開設(shè)有與導(dǎo)向套的楔形凸起滑動(dòng)配合的滑槽，用于控制夾持手指張開或閉合的液壓油缸或者氣缸43-13通過導(dǎo)向套帶動(dòng)各導(dǎo)向滑塊沿液壓油缸或氣缸的徑向運(yùn)動(dòng)，所述夾持手指43-11通過螺栓固定在各導(dǎo)向滑塊上。所述夾持手爪43-1構(gòu)成機(jī)械手的手爪用于夾緊、松開工件。本實(shí)施例中設(shè)有三個(gè)夾持手指，所述用于控制夾持手指張開或閉合的氣缸43-13的活塞桿上套設(shè)有圓柱形的導(dǎo)向套，該導(dǎo)向套上設(shè)有三個(gè)等間距均分360°的楔形凸起，該導(dǎo)向套的楔形凸起滑動(dòng)配合有三個(gè)沿氣缸徑向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向滑塊，三個(gè)導(dǎo)向滑塊等間距均分360°，即三個(gè)導(dǎo)向滑塊沿圓周均勻分布，三個(gè)夾持手指43-11分別固定在三個(gè)導(dǎo)向滑塊上。

所述夾持手爪43-1上還設(shè)有兩個(gè)彈簧壓盤8，所述兩個(gè)彈簧壓盤8重疊設(shè)置在夾持手爪43-1的液壓油缸或者氣缸43-13的端蓋上，該端蓋為液壓油缸或者氣缸43-13的前端蓋，兩個(gè)彈簧壓盤8之間設(shè)有多個(gè)彈簧9。本實(shí)施例中：夾持手爪43-1上設(shè)有三個(gè)彈簧9和兩個(gè)彈簧壓盤8，所述兩個(gè)彈簧壓盤8設(shè)有三個(gè)向外延伸的翅膀，三個(gè)向外延伸的翅膀等間距均分360°，兩個(gè)彈簧壓盤8的三個(gè)翅膀重疊設(shè)置，三個(gè)彈簧9分別位于上下彈簧壓盤8的向外延伸的翅膀之間。兩個(gè)彈簧壓盤8的三個(gè)向外延伸的翅膀與夾持手爪43-1的三個(gè)夾持手指43-11交錯(cuò)設(shè)置。在上料的伸縮式夾持裝置43a和卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪43-1上分別安裝彈簧和彈簧壓盤，當(dāng)將待加工工件安裝在數(shù)控機(jī)床上時(shí)，上料的伸縮式夾持裝置的彈簧壓盤給待加工工件一個(gè)軸向力，保證了數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸卡盤能將待加工工件裝夾到位，保證了工件的加工精度；當(dāng)將已加工工件從機(jī)床上取下時(shí)，能夠防止機(jī)床的機(jī)床主軸卡盤松開后已加工工件從加工工位脫落。

所述用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b上均設(shè)有用于定位的傳感器，所述傳感器采用磁性傳感器。一對(duì)伸縮式夾持裝置43上設(shè)置傳感器用于監(jiān)測(cè)伸縮裝置和夾持裝置動(dòng)作是否到位，該伸縮式夾持裝置43是否進(jìn)行下一步動(dòng)作的根據(jù)。在裝配時(shí)保證一對(duì)伸縮式夾持裝置43呈豎直狀態(tài)時(shí)，其中朝下的夾持手爪的軸心線與上下料工位中心位于同一直線。

進(jìn)一步，所述基架1的下端設(shè)有用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置3，所述用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置3設(shè)置在基架1的支撐板上，該感應(yīng)裝置3偏移旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42的輸出軸軸心線，所述感應(yīng)裝置3可以采用紅外感應(yīng)器或者接近開關(guān)等感應(yīng)開關(guān)。送料平臺(tái)10上還可以設(shè)置送料裝置，所述基架1位于送料裝置的正上方。當(dāng)感應(yīng)裝置3檢測(cè)到工件后，送料裝置停止運(yùn)動(dòng)，從而控制送料裝置的動(dòng)作。所述感應(yīng)裝置3通過感應(yīng)工件托盤上的工件從而控制工件托盤停在送料裝置的上下料工位上。

本發(fā)明的工作原理：所述機(jī)械手4通過基架1安裝在機(jī)床床身6上，機(jī)械手的水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b水平移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)用于上料的伸縮式夾持裝置43a和用于卸料的伸縮式夾持裝置43b轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)180°后，旋轉(zhuǎn)后用于上料的伸縮式夾持裝置位置與旋轉(zhuǎn)前用于卸料的伸縮式夾持裝置位置重合,用于卸料的伸縮式夾持裝置位置與旋轉(zhuǎn)前用于上料的伸縮式夾持裝置位置重合。當(dāng)一對(duì)伸縮式夾持裝置43旋轉(zhuǎn)呈豎立狀態(tài)時(shí)，一對(duì)伸縮式夾持裝置43與上下料工位垂直，用于上料的伸縮式夾持裝置的中心軸線和上下料工位的中心軸線同軸，用于上料的伸縮式夾持裝置通過基架的取料口將上下料工位上的待加工工件夾緊。當(dāng)一對(duì)伸縮式夾持裝置43旋轉(zhuǎn)呈水平狀態(tài)時(shí)，一對(duì)伸縮式夾持裝置43與數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸平行，用于卸料的伸縮式夾持裝置的中心軸線和數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸中心軸線位于同一水平面，用于卸料的伸縮式夾持裝置將數(shù)控機(jī)床上已加工工件取下，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，使用于上料的伸縮式夾持裝置的中心軸線與數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸中心軸線位于同一水平面，將用于上料的伸縮式夾持裝置夾緊的待加工工件安裝在數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸上。本發(fā)明機(jī)械手4通過基架1安裝在機(jī)床床身6上，機(jī)械手4通過一個(gè)簡(jiǎn)單的橫向運(yùn)動(dòng)便可實(shí)現(xiàn)將待加工工件送到主軸卡盤7的加工工位上，顯著的縮短了上下料時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了物流空間，節(jié)約了人力資源，能夠適用于要求較高的精密數(shù)控臥式車床，有效的提升了在加工行業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。