一種數(shù)控機(jī)床中上下料助力機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床中上下料助力機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)控機(jī)床中上下料助力機(jī)械手。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著我國(guó)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(dòng)化程度得到了進(jìn)一步的提高。在沖壓生產(chǎn)的首道工序中，我國(guó)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(dòng)強(qiáng)度大，而且易發(fā)生人身傷害事故。為提升我國(guó)沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化水平、提高生產(chǎn)效率和改善工人生產(chǎn)勞動(dòng)條件，研發(fā)出與沖壓設(shè)備自動(dòng)化水平相配套的自動(dòng)上料系統(tǒng)具有重要的意義；
數(shù)控機(jī)床是先進(jìn)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(lái)高速鈑金加工的一種重要的壓力成型設(shè)備，集機(jī)、電、液、氣于一體，可在板材上進(jìn)行高速?zèng)_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(gè)工位并能實(shí)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(jī)床中上下料助力機(jī)械手。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種數(shù)控機(jī)床中上下料助力機(jī)械手，包括工件物流自動(dòng)線、機(jī)床和機(jī)械手；所述機(jī)械手設(shè)置在機(jī)床側(cè)邊上，所述工件物流自動(dòng)線上設(shè)置有工件運(yùn)輸托盤，所述工件運(yùn)輸托盤內(nèi)設(shè)置有工件，所述機(jī)械手分別在工件運(yùn)輸托盤和機(jī)床上進(jìn)行取/送工件和裝卸工件操作；
所述機(jī)械手包括連接座、機(jī)械臂、機(jī)械手部機(jī)構(gòu)、機(jī)械手腰部底座、基座、腰座、步進(jìn)電機(jī)、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(jī)械手腰部底座上方通過(guò)連接座連接設(shè)置有機(jī)械臂，所述機(jī)械臂頂端連接設(shè)置有機(jī)械手部機(jī)構(gòu)，所述機(jī)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(guò)螺栓連接設(shè)置有保護(hù)蓋，所述保護(hù)蓋上設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，所述保護(hù)蓋上方通過(guò)拉緊螺栓連接設(shè)置有腰座，所述腰座上設(shè)置有一對(duì)圓錐滾子軸承，所述腰座通過(guò)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(guò)腰部大齒輪與步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸相連，所述機(jī)械手部機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有真空栗，所述真空栗下方通過(guò)栗軸連接設(shè)置有真空吸附裝置。
[0007]作為優(yōu)選，所述機(jī)械手腰部底座上設(shè)置有數(shù)控裝置，所述工件物流自動(dòng)線和步進(jìn)電機(jī)通過(guò)信號(hào)線分別與數(shù)控裝置相連。
[0008]作為優(yōu)選，所述機(jī)械手部機(jī)構(gòu)上設(shè)置有照明燈和報(bào)警器。
[0009]作為優(yōu)選，所述機(jī)械手部機(jī)構(gòu)上均勻分布設(shè)置有4-6個(gè)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(jī)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(guò)工件物流自動(dòng)線、機(jī)床和機(jī)械手；所述機(jī)械手設(shè)置在機(jī)床側(cè)邊上，所述工件物流自動(dòng)線上設(shè)置有工件運(yùn)輸托盤，所述工件運(yùn)輸托盤內(nèi)設(shè)置有工件，所述機(jī)械手分別在工件運(yùn)輸托盤和機(jī)床上進(jìn)行取/送工件和裝卸工件操作。
[0014](I)機(jī)械手設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單，操作靈活，實(shí)現(xiàn)各種環(huán)境條件下的助力效果，而且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；(2)手部采用真空吸附裝置技術(shù)，很好地完成對(duì)板材的抓取，實(shí)現(xiàn)上下料。
[0015]
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(jī)械手工作布局圖；
圖2為本發(fā)明的機(jī)械手腰部底座結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的機(jī)械手手臂結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的機(jī)械手腕部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)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(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)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(jī)床中上下料助力機(jī)械手，包括工件物流自動(dòng)線、機(jī)床I和機(jī)械手；所述機(jī)械手設(shè)置在機(jī)床I側(cè)邊上，所述工件物流自動(dòng)線上設(shè)置有工件運(yùn)輸托盤，所述工件運(yùn)輸托盤內(nèi)設(shè)置有工件，所述機(jī)械手分別在工件運(yùn)輸托盤和機(jī)床I上進(jìn)行取/送工件和裝卸工件操作；
所述機(jī)械手包括連接座2、機(jī)械臂3、機(jī)械手部機(jī)構(gòu)4、機(jī)械手腰部底座5、基座6、腰座7、步進(jìn)電機(jī)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(jī)械手腰部底座5上方通過(guò)連接座2連接設(shè)置有機(jī)械臂3，所述機(jī)械臂3頂端連接設(shè)置有機(jī)械手部機(jī)構(gòu)4，所述機(jī)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(guò)螺栓連接設(shè)置有保護(hù)蓋，所述保護(hù)蓋上設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)8，所述保護(hù)蓋上方通過(guò)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(duì)圓錐滾子軸承11，所述腰座7通過(guò)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(guò)腰部大齒輪9與步進(jìn)電機(jī)8的驅(qū)動(dòng)軸相連，所述機(jī)械手部機(jī)構(gòu)4內(nèi)部設(shè)置有真空栗12，所述真空栗12下方通過(guò)栗軸連接設(shè)置有真空吸附裝置13ο
[0020]所述機(jī)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(dòng)線和步進(jìn)電機(jī)8通過(guò)信號(hào)線分別與數(shù)控裝置相連。
[0021]所述機(jī)械手部機(jī)構(gòu)4上設(shè)置有照明燈和報(bào)警器。
[0022]所述機(jī)械手部機(jī)構(gòu)4上均勻分布設(shè)置有4-6個(gè)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(jī)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(guò)
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(dòng)分為機(jī)械、液壓。機(jī)械主傳動(dòng)工作原理是主電機(jī)通過(guò)小帶輪帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)離合器/制動(dòng)器的接合或分離，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)滑塊上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖擊轉(zhuǎn)盤上所選定的模具對(duì)板材進(jìn)行沖孔或其他成型加工。液壓主傳動(dòng)的工作原理是將液壓系統(tǒng)提供的液壓油通過(guò)電磁換向閥的動(dòng)作，進(jìn)入液壓缸的上下腔，使活塞桿帶動(dòng)滑塊上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖擊模具進(jìn)行沖孔。
[0027]機(jī)床的工作原理:在機(jī)床沒(méi)有任何報(bào)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(yùn)動(dòng)到?jīng)_頭下，T盤將程序中所需模具運(yùn)動(dòng)到?jīng)_頭下，液壓沖頭執(zhí)行對(duì)模具的打擊，完成一次沖壓，然后X和Y軸再移動(dòng)一個(gè)位置，沖頭再執(zhí)行一次沖壓，如此往復(fù)，只到一個(gè)程序全部執(zhí)行完畢，退回到上料位置。
[0028]機(jī)械手總體結(jié)構(gòu)
因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求搬運(yùn)的加工板材的質(zhì)量達(dá)30 kg，長(zhǎng)度達(dá)500 mm，同時(shí)考慮到數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床布局的具體形式及對(duì)機(jī)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(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，以減小成本、提高可靠度；
機(jī)械手腰部底座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
考慮到腰座是機(jī)器人的第一個(gè)回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，對(duì)機(jī)械手的最終定位精度影響大，故采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)腰部的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。不僅因其精度能夠很高，而且結(jié)構(gòu)緊湊，不用設(shè)計(jì)另外的液壓系統(tǒng)及輔助元件?？紤]到轉(zhuǎn)速以及扭矩的具體要求，采用大傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行減速和扭矩的放大；
機(jī)械手手臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
機(jī)械手有大臂升降和小臂旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)?？紤]到搬運(yùn)工件的質(zhì)量較大，屬中型質(zhì)量，同時(shí)考慮到機(jī)械手的動(dòng)態(tài)性能及運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性、安全性，對(duì)手臂的剛度有較高的要求，所以大臂驅(qū)動(dòng)選擇氣動(dòng)傳動(dòng)方式，控制簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的控制。小臂旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用電機(jī)控制。
[0029]同時(shí)，因?yàn)榭刂坪途唧w工作的要求，機(jī)械手手臂的結(jié)構(gòu)尺寸不能太大，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)另外增設(shè)了導(dǎo)桿機(jī)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(guò)增設(shè)導(dǎo)桿，能顯著提高機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)剛度和穩(wěn)定性。
[0030]機(jī)械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械手腕部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床上下料作業(yè)的具體分析，考慮數(shù)控機(jī)床加工的