一种自动数控车床自动上下料料仓及自动夹取机械手设备的制作方法

本实用新型属于一种数控车床设备，尤其涉及一种数控车床上下料的设备。

背景技术：

目前数控车采用人工上下料加工,即由人工将毛坯料放置在数控车主轴夹具当中,人工启动数控车加工,加工完毕后,人工将半成品或成品从主轴夹具中(数控车)取出,再次加工下一件产品时,循环上一次动作.人工上下料存在生产效率低下/人工成本费用高/易造成人员伤害等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型提供一种自动数控车床自动上下料料仓及自动夹取机械手设备，其目的是解决现有技术存在的缺点，使数控车床的上下料实现自动化，提高生产效率和安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动数控车床自动上下料料仓及自动夹取机械手设备，其特征在于：具有一个机台，机台上安装有一个可环形转动的环形轨道，环形轨道上放置有数个载台，机台内还设有一个升降杆，升降杆对应安装于载台的一个工位的下方；机台上方具有横梁式机械手机构，横梁式机械手机构包括一个水平的X轴轨道，X轴轨道上架设有一个X轴平台，X轴平台上安装有X轴伺服电机，X轴伺服电机的输出轴上的齿轮与X轴轨道上的齿条啮合；X轴平台上固设有Y轴伺服电机，具有一个水平的可滑动地设置在X轴平台上的与X轴轨道垂直的Y轴轨道，Y轴伺服电机的输出轴上的齿轮与Y轴轨道上的齿条啮合；Y轴轨道上固设有Z轴伺服电机，具有一个竖直的可滑动地设置在Y轴轨道上的Z轴轨道，Z轴伺服电机的输出轴上的齿轮与Z轴轨道上的齿条啮合，Z轴轨道的下末端具有机械手；上述X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机均为步进电机。

所述可环形转动的环形轨道是一个可环形转动的环形链条。

所述可环形转动的环形轨道是一个可转动的圆盘。

载台上设有调节转盘，调节转盘上具有工件放置槽。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型该设备采用环形自动上下料仓加上横梁式机械手,可以实现数控车床的自动上料、自动夹取工件、自动启动加工、加工完成后自动下料等一系列动作,并极大提升数控车床加工效率、降低人工成本费用、极大减少由机床对持机人员的伤害，稳定加工产品的品质。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是横梁式机械手机构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是本实用新型实施例1结构图；

图4是本实用新型实施例2结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

如图1、图2所示的横梁式机械手机构5是为了实现机械手7的X轴、Y轴、Z轴的运动以运输工件。

横梁式机械手机构5具有一个横梁，横梁上设置一个水平的X轴轨道51，X轴轨道51上安装有齿条，X轴轨道51上可滑动地架设有一个X轴平台52，X轴平台52上固定安装有X轴伺服电机53，X轴伺服电机53的输出轴上的齿轮54与X轴轨道51上的齿条啮合。X轴伺服电机53为步进电机，这样，X轴伺服电机53的输出轴使齿轮54转动，齿轮54与X轴轨道51上的齿条啮合，从而X轴平台52在X轴轨道51上滑动，最终实现机械手7在X轴上的运动（如箭头B）。

X轴平台52上固设有Y轴伺服电机55，具有一个水平的可滑动地设置在X轴平台52上的与X轴轨道51垂直的Y轴轨道57，Y轴伺服电机55的输出轴上的齿轮56与Y轴轨道57上的齿条啮合。Y轴伺服电机55为步进电机，这样Y轴伺服电机55的输出轴使齿轮56转动，齿轮56与Y轴轨道57上的齿条啮合，从而Y轴轨道57在X轴平台52上滑动，实现机械手7在Y轴上的运动（如箭头C）。

Y轴轨道57上固设有Z轴伺服电机58，具有一个竖直的可滑动地设置在Y轴轨道上的Z轴轨道60，Z轴伺服电机58的输出轴上的齿轮59与Z轴轨道60上的齿条啮合，Z轴轨道60的下末端具有机械手7，机械手7连接驱动机械手7的步进电机。Z轴伺服电机58为步进电机，这样Z轴伺服电机58的输出轴使齿轮59转动，齿轮59与Z轴轨道60上的齿条啮合，从而Z轴轨道60在Y轴轨道57上滑动，实现机械手7在Z轴上的运动（如箭头D）。

X轴伺服电机53、Y轴伺服电机55、Z轴伺服电机58、机械手7可以与一个PLC控制器连接。

这样，通过三个伺服电机，实现机械手7在空间的运动。

如图3所述本实用新型实施例1，机台1上安装有一个可环形转动的环形轨道2，环形轨道2是一个可被动力源如电机等驱动而环形转动的环形链条，环形链条为带耳朵结构，其上放置有数个载台3，载台3随环形链条做环形运动，而且载台3只是放在环形链条上，所以载台3可以升起（例如，载台3位置下方有可供升降杆4穿过的通孔），载台3上设有调节转盘，调节转盘上具有工件放置槽。环形链条2做间歇运动，从而载台3依次到达工位。

机台1内还设有一个顶升马达驱动的升降杆4，升降杆4对应安装于载台3的一个工位的下方。

驱动环形链条的电机和驱动升降杆4的顶升马达可以与PLC控制器连接。

PLC控制器连接人机界面。

具有电子手轮连接各移动部件。

横梁式机械手机构5位于机台1上方。

人为调节载台3内的调节转盘的放置槽的大小(正转调大,反转调小)以适应加工件能合适放入载台3内(调节转盘可任意在直径200mm到10mm内调节)，多个载台3传动由带耳朵传动链条带动,各载台3重复定位误差在正负1mm之内,载台3到达指定上料工位或下料工位时由顶升马达驱动升降杆4上升，载台3运行至设定高度后,机械手7开始运动，等待机械手7夹取待加工工件或机械手7放置已加工完毕工件,机械手7夹取或放置工件后,控制部分（机械手7或载台3上设的传感器）判定工件被夹取完毕或放置料满后,载台3下降,环形链条转动，下一载台3重新定位到上下料工件,循环上一次动作。

如图4所述本实用新型实施例2，实施例2与实施例1不同之处在于，机台1上的可转动的环形轨道2'是一个电机驱动的可转动的圆盘，载台3放置在圆盘上，载台3随圆盘做环形运动，而且载台3只是放在圆盘上，所以载台3可以升起（例如，载台3位置下方有可供升降杆4穿过的通孔），其他操作过程与实施例1相同。

本设备电气控制采用PLC控制器、伺服电机、步进电机控制、人机界面、电子手轮。

其优点在于。

1、PLC程序根据控制机构运行要求进行编写,方便日后功能扩展与更改。

2、 移载驱动采用伺服电机,定位精度高,并可在任意位置进行定位。

3、机械手夹取旋转采用步进驱动,定位精度可靠,并机械更加简单。

4、人机界面方便持机人员更为直观了解设备运行状态与故障排除。

5、 采用电子手轮进行手动定位调节,提升人员初始定位效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。