本發(fā)明涉及機(jī)械手領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)上下料機(jī)械手。

背景技術(shù)：

在人工成本日益增加的今天，為了降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，迫使企業(yè)要更新和改造加工設(shè)備，提高設(shè)備的加工效率和自動(dòng)化程度，以降低用工成本，提高生產(chǎn)效率。目前市場(chǎng)上的數(shù)控車床已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，而其上下料的機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)笨重不夠靈活，從而導(dǎo)致供料效率低，降低了生產(chǎn)效率。另外，機(jī)械手在使用過程中常會(huì)發(fā)生撞機(jī)事件，不僅影響工作效率，還會(huì)損壞零件，甚至損壞機(jī)床，有時(shí)候還會(huì)危害到操作員的人身安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)上下料機(jī)械手，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、上下料靈活，而且還設(shè)置有保護(hù)裝置，在發(fā)生碰撞時(shí)能使機(jī)械手停止工作起到保護(hù)作用，。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種自動(dòng)上下料機(jī)械手，包括支架、X向?qū)к?、X向滑塊、Y向?qū)к?、Y向滑塊、機(jī)械手臂；

所述的X向?qū)к壦桨惭b在支架的頂部，所述的X向滑塊安裝在X向?qū)к壣?；所述的Y向?qū)к壯刎Q直方向安裝在X向滑塊上；所述的Y向滑塊安裝在Y向?qū)к壣?；所述的機(jī)械手臂安裝在Y向滑塊上；所述的X向?qū)к壓蚘向?qū)к墐啥朔謩e安裝驅(qū)動(dòng)裝置，分別驅(qū)動(dòng)X向滑塊在X向?qū)к壣献笥乙苿?dòng)、Y向滑塊在Y向?qū)к壣仙舷乱苿?dòng)；

所述的機(jī)械手臂包括連接臂、夾爪汽缸、保護(hù)裝置、連接板、安裝板、轉(zhuǎn)向板；所述的連接臂豎直設(shè)置，其上端安裝在Y向滑塊上，所述的保護(hù)裝置安裝在連接臂的下端，所述的連接板的上端安裝于保護(hù)裝置上，連接板的下端與安裝板的上端連接，所述的轉(zhuǎn)向板的中部通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I安裝于安裝板的下端，所述的轉(zhuǎn)向板兩端上通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II分別安裝一個(gè)夾爪汽缸。

優(yōu)選地，所述的保護(hù)裝置包括左擋板、右擋板、導(dǎo)軌、導(dǎo)向座、上板、中板、下板、軸Ⅰ；所述的導(dǎo)軌沿水平方向安裝在連接臂的下部；所述的導(dǎo)向座安裝在導(dǎo)軌上，能夠沿導(dǎo)軌方向滑動(dòng)；所述的左擋板和右擋板安裝在連接臂的下部，所述的左擋板位于導(dǎo)軌的左側(cè)，所述的右擋板位于導(dǎo)軌的右側(cè)；

所述的中板固定安裝在導(dǎo)向座上；所述的軸Ⅰ沿豎直方向穿過中板，并與中板螺紋連接；中板上方的軸Ⅰ上套裝上板，軸Ⅰ的上端穿出上板上表面，軸Ⅰ的上端上設(shè)有卡位裝置，使得上板不會(huì)脫離；所述的上板與中板之間的軸Ⅰ上套裝有彈簧Ⅰ；所述的下板套在中板下方的軸Ⅰ上，軸Ⅰ的下端穿出下板的下表面，設(shè)有卡位裝置，使得下板不會(huì)脫離；所述的下板與中板之間的軸Ⅰ上沿軸向套裝有彈簧Ⅱ；所述的上板和下板能夠相對(duì)于軸Ⅰ沿軸向滑動(dòng)；

所述的下板的下端與連接板的上端連接；

所述的中板上設(shè)置有接近開關(guān)Ⅰ，接近開關(guān)Ⅰ的感應(yīng)端部設(shè)于中板的下端面。

優(yōu)選地，所述的軸Ⅰ設(shè)有兩根，兩根軸Ⅰ相互平行并且位于同一水平面。

優(yōu)選地，所述的導(dǎo)向座包括底板、左側(cè)板、右側(cè)板，所述的底板安裝在導(dǎo)軌上，所述的左側(cè)板和右側(cè)板分別安裝在底板的左右兩側(cè)上，左側(cè)板與右擋板平行并對(duì)齊；

所述的導(dǎo)向座的右側(cè)板安裝軸Ⅱ，所述的軸Ⅱ設(shè)有兩根，兩根軸Ⅱ相互平行并且位于同一水平面，所述的軸Ⅱ沿水平方向設(shè)置，一端與右擋板固定連接，另一端套在右側(cè)板的側(cè)面上，并穿出右側(cè)板的側(cè)面，右側(cè)板在軸Ⅱ上沿軸向左右滑動(dòng)；所述的右擋板與右側(cè)板之間的軸Ⅱ沿軸向套裝有彈簧Ⅲ；右擋板上設(shè)置有接近開關(guān)Ⅱ，接近開關(guān)Ⅱ的感應(yīng)端頭靠近右側(cè)板一側(cè)。

優(yōu)選地，所述的保護(hù)裝置還包括蓋板，蓋板遮蓋在導(dǎo)向座的正面，分別與左擋板和右擋板連接。

所述的X向?qū)к墶向?qū)к墳榻z桿導(dǎo)軌，X向滑塊和Y向滑塊分別安裝在X向?qū)к墶向?qū)к壍慕z桿上。

所述的驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)。

所述的夾爪汽缸上設(shè)置有壓力感應(yīng)器，通過測(cè)定夾持狀態(tài)的壓力，來確定是否夾持有零件。

所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II為轉(zhuǎn)向電機(jī)或者轉(zhuǎn)向汽缸。

本發(fā)明的工作過程如下：

1、驅(qū)動(dòng)裝置分別驅(qū)動(dòng)X向滑塊和Y向滑塊，使機(jī)械手臂上的轉(zhuǎn)向板移動(dòng)到未加工物料所在位置，并使轉(zhuǎn)向板在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I驅(qū)動(dòng)下，夾爪氣缸靠近未加工物料，再通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II控制夾爪汽缸的夾爪角度，使之伸入未加工物料的中心孔，夾爪氣缸撐開，從物料中心孔撐緊物料；

2、按照相同的原理，在驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)下，機(jī)械手臂上的轉(zhuǎn)向板移動(dòng)到加工機(jī)構(gòu)上已加工好的物料處，使轉(zhuǎn)向板在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I驅(qū)動(dòng)下，是的另一個(gè)夾爪氣的夾爪伸入已加工好的物料的中心孔內(nèi)，夾爪氣缸撐開，從物料中心孔撐緊物料，轉(zhuǎn)向板在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，將夾取未加工物料的夾爪汽缸對(duì)準(zhǔn)加工機(jī)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II控制夾爪汽缸的夾爪角度，將未加工物料送入加工機(jī)構(gòu)上，然后驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)X向滑塊反向移動(dòng)，將加工好的物料隨X向滑塊移動(dòng)離開物料加工裝置，通過X向滑塊和Y向滑塊動(dòng)作，使得已加工物料移動(dòng)到卸料區(qū)域；

3、此時(shí)轉(zhuǎn)向板在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，使夾持已加工物料的夾爪氣缸對(duì)準(zhǔn)傳輸機(jī)構(gòu)，在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II驅(qū)動(dòng)下，使得已加工物料置于傳輸機(jī)構(gòu)上， 夾爪氣缸的夾爪收縮，夾爪氣缸從物料的中心孔抽出，使加工好的物料脫離，完成下料過程，已加工物料通過傳輸機(jī)構(gòu)傳送到下一工序。

保護(hù)裝置的工作原理:正常情況下，彈簧Ⅰ受到上板的壓力而處于壓縮的狀態(tài)，彈簧Ⅱ因不受力而處于自然伸張的狀態(tài)；彈簧Ⅲ處于伸張的狀態(tài)，并將導(dǎo)向座壓向左擋板；

當(dāng)夾爪汽缸在豎直方向發(fā)生碰撞時(shí)，下板因受到向上的頂力而向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)觸發(fā)接近開關(guān)Ⅰ，接近開關(guān)Ⅰ發(fā)出信號(hào)，使機(jī)械手停止工作，此時(shí)彈簧Ⅱ受力壓縮，彈簧Ⅰ因壓力消除而恢復(fù)自然伸張；

當(dāng)夾爪汽缸在水平方向發(fā)生碰撞時(shí)，導(dǎo)向座受到水平方向的力而沿導(dǎo)軌向右滑動(dòng)，同時(shí)觸發(fā)接近開關(guān)Ⅱ，接近開關(guān)Ⅱ發(fā)出信號(hào)，使機(jī)械手停止工作，此時(shí)彈簧Ⅲ受力壓縮在導(dǎo)向座的側(cè)板與右擋板之間。

本發(fā)明的有益效果：

1、在X向、Y向上采用導(dǎo)軌，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)械手臂在導(dǎo)軌上沿上下、左右方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易和靈活。

2、機(jī)械手上設(shè)置保護(hù)裝置，發(fā)生碰撞時(shí)觸發(fā)接近開關(guān)，控制機(jī)械手自動(dòng)停止工作，同時(shí)保護(hù)裝置上的彈簧在碰撞時(shí)起到緩沖的作用，避免因碰撞造成損失。

3、能夠360o旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向板，配合設(shè)置在轉(zhuǎn)向板上的兩個(gè)能夠360o旋轉(zhuǎn)的夾爪氣缸，在卸料的同時(shí)可完成上料，同時(shí)能對(duì)應(yīng)各種復(fù)雜的上下料角度和路徑，提高了生產(chǎn)效率，擴(kuò)大了使用范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為機(jī)械手立體結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為保護(hù)裝置和夾爪汽缸結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為夾爪氣缸Ⅰ、Ⅱ結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1-支架；2-X向?qū)к墸?-X向滑塊；4-Y向?qū)к墸?-Y向滑塊；6-機(jī)械手臂；7-驅(qū)動(dòng)裝置；8-連接臂；9-夾爪汽缸；10-保護(hù)裝置；11-連接板； 12-左擋板；13-右擋板；14-導(dǎo)軌；15-導(dǎo)向座；16-上板；17-中板；18-下板；19-軸Ⅰ；20-彈簧Ⅰ；21-彈簧Ⅱ；22-接近開關(guān)Ⅰ；23-底板；24-左側(cè)板；25-右側(cè)板；26-軸Ⅱ；27-彈簧Ⅲ；28-接近開關(guān)Ⅱ；29-蓋板； 30-安裝板；31-轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I；32-轉(zhuǎn)向板；33-轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。

實(shí)施例1

如圖1、2、3、4所示，自動(dòng)上下料機(jī)械手包括支架1、X向?qū)к?、X向滑塊3、Y向?qū)к?、Y向滑塊5、機(jī)械手臂6；

所述的X向?qū)к?水平安裝在支架1的頂部，所述的X向滑塊3安裝在X向?qū)к?上；所述的Y向?qū)к?沿豎直方向安裝在X向滑塊3上；所述的Y向滑塊5安裝在Y向?qū)к?上；所述的機(jī)械手臂6安裝在Y向滑塊5上；所述的X向?qū)к?和Y向?qū)к?兩端分別安裝驅(qū)動(dòng)裝置7，分別驅(qū)動(dòng)X向滑塊3在X向?qū)к?上左右移動(dòng)、Y向滑塊5在Y向?qū)к?上上下移動(dòng)；

所述的機(jī)械手臂6包括連接臂8、夾爪汽缸9、保護(hù)裝置10、連接板11、安裝板30、轉(zhuǎn)向板32；所述的連接臂8豎直設(shè)置，其上端安裝在Y向滑塊5上，所述的保護(hù)裝置10安裝在連接臂8的下端，所述的連接板11的上端安裝于保護(hù)裝置10上，連接板11的下端與安裝板30的上端連接，所述的轉(zhuǎn)向板32的中部通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I31安裝于安裝板30的下端，所述的轉(zhuǎn)向板32兩端上通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II33分別安裝一個(gè)夾爪汽缸9。

所述的保護(hù)裝置10包括左擋板12、右擋板13、導(dǎo)軌14、導(dǎo)向座15、上板16、中板17、下板18、軸Ⅰ19；所述的導(dǎo)軌14沿水平方向安裝在連接臂8的下部；所述的導(dǎo)向座15安裝在導(dǎo)軌14上，能夠沿導(dǎo)軌14方向滑動(dòng)；所述的左擋板12和右擋板13安裝在連接臂8的下部，所述的左擋板12位于導(dǎo)軌14的左側(cè)，所述的右擋板13位于導(dǎo)軌14的右側(cè)；

所述的中板17固定安裝在導(dǎo)向座15上；所述的軸Ⅰ19沿豎直方向穿過中板17，并與中板17螺紋連接；中板17上方的軸Ⅰ19上套裝上板16，軸Ⅰ19的上端穿出上板16上表面，軸Ⅰ19的上端上設(shè)有卡位裝置，使得上板16不會(huì)脫離；所述的上板16與中板17之間的軸Ⅰ19上套裝有彈簧Ⅰ20；所述的下板18套在中板17下方的軸Ⅰ19上，軸Ⅰ19的下端穿出下板18的下表面，設(shè)有卡位裝置，使得下板18不會(huì)脫離；所述的下板18與中板17之間的軸Ⅰ19上沿軸向套裝有彈簧Ⅱ21；所述的上板16和下板18能夠相對(duì)于軸Ⅰ19沿軸向滑動(dòng)；

所述的下板18的下端與連接板11的上端連接；

所述的中板17上設(shè)置有接近開關(guān)Ⅰ22，接近開關(guān)Ⅰ22的感應(yīng)端部設(shè)于中板17的下端面。

所述的軸Ⅰ19設(shè)有兩根，兩根軸Ⅰ19相互平行并且位于同一水平面。

所述的導(dǎo)向座15包括底板23、左側(cè)板24、右側(cè)板25，所述的底板23安裝在導(dǎo)軌14上，所述的左側(cè)板24和右側(cè)板25分別安裝在底板23的左右兩側(cè)上，左側(cè)板24與右擋板13平行并對(duì)齊；

所述的導(dǎo)向座15的右側(cè)板25安裝軸Ⅱ26，所述的軸Ⅱ26設(shè)有兩根，兩根軸Ⅱ26相互平行并且位于同一水平面，所述的軸Ⅱ26沿水平方向設(shè)置，一端與右擋板13固定連接，另一端套在右側(cè)板25的側(cè)面上，并穿出右側(cè)板25的側(cè)面，右側(cè)板25在軸Ⅱ26上沿軸向左右滑動(dòng)；所述的右擋板13與右側(cè)板25之間的軸Ⅱ26沿軸向套裝有彈簧Ⅲ27；右擋板13上設(shè)置有接近開關(guān)Ⅱ28，接近開關(guān)Ⅱ28的感應(yīng)端頭靠近右側(cè)板25一側(cè)。

所述的保護(hù)裝置10還包括蓋板29，蓋板29遮蓋在導(dǎo)向座15的正面，分別與左擋板12和右擋板13連接。

所述的X向?qū)к?、Y向?qū)к?為絲桿導(dǎo)軌，X向滑塊3和Y向滑塊5分別安裝在X向?qū)к?、Y向?qū)к?的絲桿上。

所述的驅(qū)動(dòng)裝置7為伺服電機(jī)。

所述的夾爪汽缸9上設(shè)置有壓力感應(yīng)器，通過測(cè)定夾持狀態(tài)的壓力，來確定是否夾持有零件。

所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I31和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II33為轉(zhuǎn)向電機(jī)或者轉(zhuǎn)向汽缸。