一体式桁架机械手自动上下料机构的制作方法

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一体式桁架机械手自动上下料机构。

背景技术：

在数控机床应用中，需要人工装夹车削加工件，人工装夹存在装夹效率低，劳动轻度大等弊端。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的一体式桁架机械手自动上下料机构，其能快速调试对点位，操作方便，代替人工装夹工件，省时省力，保证加工精度的前提下，提高生产效率，降低企业成本。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：它包含桁架立柱、x轴向桁架、z轴向桁架、x轴向直线导轨、x轴向传动齿条、x轴向传动伺服马达、z轴向直线导轨、z轴向传动齿条、z轴向传动伺服马达、z轴向上下滑块座、产品换向机构和机械手手抓机构；桁架立柱架设在产品料盘上方，桁架立柱的顶端横向固定有x轴向桁架，x轴向桁架的侧面固定有x轴向直线导轨，x轴向桁架的上侧面固定有x轴向传动齿条，x轴向传动齿条与固定在x轴向传动伺服马达输出端上的齿轮啮合，x轴向传动伺服马达固定在z轴向上下滑块座上；z轴向上下滑块座利用其背面的滑块左右滑动设置在x轴向直线导轨上；z轴向上下滑块座利用其内部的滑块上下滑动设置在z轴向直线导轨上，z轴向直线导轨固定在z轴向桁架的侧面，z轴向桁架穿设在z轴向上下滑块座内，且z轴向桁架的侧面固定有z轴向传动齿条，z轴向传动齿条与固定在z轴向传动伺服马达输出轴上的齿轮啮合，z轴向传动伺服马达固定在z轴向上下滑块座上；机械手手抓机构固定在z轴向桁架的底端，产品换向机构固定在桁架立柱上；

上述产品换向机构由换向机构支撑座、y轴向调节固定板、换向旋转气缸、产品换向手指气缸和产品手指夹块构成；换向机构支撑座固定在桁架立柱其中一侧面上，换向机构支撑座上可调节式连接固定共有y轴向调节固定板，y轴向调节固定板上固定有换向旋转气缸，换向旋转气缸的输出端上连接有产品换向手指气缸，产品换向手指气缸的输出端上连接有产品手指夹块；

上述机械手手抓机构由手抓机构安装座、旋转气缸、原料手指气缸、原料手指夹块、成品手指气缸和成品手指夹块构成；手抓机构安装座固定在z轴向桁架的下端，手抓机构安装座的底部连接有旋转气缸，旋转气缸的输出端上连接有原料手指气缸和成品手指气缸，原料手指气缸的输出端上连接有原料手指夹块，成品手指气缸的输出端上连接有成品手指夹块；

上述x轴向传动伺服马达、z轴向传动伺服马达、换向旋转气缸、产品换向手指气缸、原料手指气缸和成品手指气缸均与机床的电控箱连接。

进一步地，所述的x轴向桁架的一端固定有x轴向右极限感应器开关，x轴向桁架的另一端固定有x轴向左极限感应器开关和x轴向原点感应器开关；x轴向右极限感应器开关、x轴向左极限感应器开关和x轴向原点感应器开关均与机床的电控箱电控连接。

进一步地，所述的z轴向上下滑块座的下端固定有z轴向下极限感应器开关和z轴向原点感应器开关，z轴向上下滑块座的上端固定有z轴向上极限感应器开关；z轴向下极限感应器开关、z轴向上极限感应器开关和z轴向原点感应器开关均与机床的电控箱电控连接。

进一步地，位于x轴向桁架的前侧设有桁架安全防护网，且桁架安全防护网的一端固定在桁架立柱上，其另一端固定在机床的顶板上。

采用上述结构后，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一体式桁架机械手自动上下料机构，其能快速调试对点位，操作方便，代替人工装夹工件，省时省力，保证加工精度的前提下，提高生产效率，降低企业成本。

附图说明：

图1是本实用新型应用过程的结构示意图。

图2是本实用新型应用过程中安装了桁架安全防护网的结构示意图。

图3是本实用新型中产品换向机构的结构示意图。

图4是本实用新型中机械手手抓机构的结构示意图。

附图标记说明：

桁架立柱1、x轴向桁架2、z轴向桁架3、x轴向直线导轨4、x轴向传动齿条5、x轴向传动伺服马达6、z轴向直线导轨7、z轴向传动齿条8、z轴向传动伺服马达9、z轴向上下滑块座10、产品换向机构11、换向机构支撑座11-1、y轴向调节固定板11-2、换向旋转气缸11-3、产品换向手指气缸11-4、产品手指夹块11-5、机械手手抓机构12、手抓机构安装座12-1、旋转气缸12-2、原料手指气缸12-3、原料手指夹块12-4、成品手指气缸12-5、成品手指夹块12-6、x轴向右极限感应器开关13、x轴向左极限感应器开关14、x轴向原点感应器开关15、z轴向下极限感应器开关16、z轴向上极限感应器开关17、z轴向原点感应器开关18、桁架安全防护网19。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含桁架立柱1、x轴向桁架2、z轴向桁架3、x轴向直线导轨4、x轴向传动齿条5、x轴向传动伺服马达6、z轴向直线导轨7、z轴向传动齿条8、z轴向传动伺服马达9、z轴向上下滑块座10、产品换向机构11和机械手手抓机构12；桁架立柱1架设在产品料盘上方，桁架立柱1的顶端横向固定有x轴向桁架2，位于x轴向桁架2的前侧设有桁架安全防护网19，且桁架安全防护网19的一端利用螺钉固定在桁架立柱1上，其另一端活动架设在机床的顶板上；所述的x轴向桁架2的一端固定有x轴向右极限感应器开关13，x轴向桁架2的另一端固定有x轴向左极限感应器开关14和x轴向原点感应器开关15；x轴向右极限感应器开关13、x轴向左极限感应器开关14和x轴向原点感应器开关15均与机床的电控箱电控连接，用于对x轴向传动伺服马达6进行起停控制；x轴向桁架2的侧面利用螺栓连接固定有x轴向直线导轨4，x轴向桁架2的上侧面利用螺栓连接固定有x轴向传动齿条5，x轴向传动齿条5与固定在x轴向传动伺服马达6输出端上的齿轮啮合，x轴向传动伺服马达6利用螺栓连接固定在z轴向上下滑块座10上；z轴向上下滑块座10的下端固定有z轴向下极限感应器开关16和z轴向原点感应器开关18，z轴向上下滑块座10的上端固定有z轴向上极限感应器开关17；z轴向下极限感应器开关16、z轴向上极限感应器开关17和z轴向原点感应器开关18均与机床的电控箱电控连接，用于控制z轴向传动伺服马达9的启停进行控制；z轴向上下滑块座10利用其背面的滑块左右滑动设置在x轴向直线导轨4上；z轴向上下滑块座10利用其内部的滑块上下滑动设置在z轴向直线导轨7上，z轴向直线导轨7利用螺栓连接固定在z轴向桁架3的侧面，z轴向桁架3穿设在z轴向上下滑块座10内，且z轴向桁架3的侧面利用螺栓连接固定有z轴向传动齿条8，z轴向传动齿条8与固定在z轴向传动伺服马达9输出轴上的齿轮啮合，z轴向传动伺服马达9利用螺栓连接固定在z轴向上下滑块座10上；上述产品换向机构11由换向机构支撑座11-1、y轴向调节固定板11-2、换向旋转气缸11-3、产品换向手指气缸11-4和产品手指夹块11-5构成；换向机构支撑座11-1利用螺栓连接固定在桁架立柱1其中一侧面上，换向机构支撑座11-1上可调节式连接固定共有y轴向调节固定板11-2，y轴向调节固定板11-2上固定有换向旋转气缸11-3，换向旋转气缸11-3的输出端上连接有产品换向手指气缸11-4，产品换向手指气缸11-4的输出端上连接有产品手指夹块11-5；

上述机械手手抓机构12由手抓机构安装座12-1、旋转气缸12-2、原料手指气缸12-3、原料手指夹块12-4、成品手指气缸12-5和成品手指夹块12-6构成；手抓机构安装座12-1利用螺栓连接固定在z轴向桁架3的下端，手抓机构安装座12-1的底部连接有旋转气缸12-2，旋转气缸12-2的输出端上连接有原料手指气缸12-3和成品手指气缸12-5，原料手指气缸12-3的输出端上连接有原料手指夹块12-4，成品手指气缸12-5的输出端上连接有成品手指夹块12-6；

上述x轴向传动伺服马达6、z轴向传动伺服马达9、换向旋转气缸11-3、产品换向手指气缸11-4、原料手指气缸12-3和成品手指气缸12-5均与机床的电控箱连接。

本具体实施方式的工作原理：机械手手抓机构12在x轴向传动伺服马达6的驱动下，移动到点阵式料仓料盘上方，机械手手抓机构12在z轴向传动伺服马达9的作用下，下降到点阵式料仓料盘上方，从点阵式料仓料盘上夹取工件，机械手手抓机构12再在z轴向传动伺服马达9的作用下向上提起后，再在x轴向传动伺服马达6的驱动下移动到数控车床上方，数控车床上顶天窗门打开，机械手手抓机构12在z轴向传动伺服马达9的作用下，下移动到车床卡盘中心位置，机械手手抓机构12中的成品手指气缸12-5从卡盘夹取加工工件后退，机械手手抓机构12中的旋转气缸12-2旋转180°动作，机械手手抓机构12前进，原料手指气缸12-3夹取的产品放入车床卡盘内，原料手指气缸12-3松开，卡盘夹紧产品，机械手手抓机构12后退,机械手手抓机构12再在z轴向传动伺服马达9的作用下向上提起，车床天窗门关门，机械手手抓机构12在x轴向传动伺服马达6的驱动下,移动到产品换向机构11上方，机械手手抓机构12移动到点阵料仓上方，机械手手抓机构12在z轴向传动伺服马达9的作用下，向下将产品放在产品手指夹块11-5上，产品换向手指气缸11-4夹紧产品，机械手手抓机构12中的成品手指气缸12-5松开后退，机械手手抓机构12中的旋转气缸12-2转动180°动作，产品换向机构11中的换向旋转气缸11-3旋转180°换向翻面动作，机械手手抓机构12前进，原料手指气缸12-3从产品手指夹块11-5上夹取产品，产品换向手指气缸11-4松开，机械手手抓机构12再在z轴向传动伺服马达9的作用下向上提起，再在x轴向传动伺服马达6的驱动下，移到数控车床上方，车床上顶天窗门打开，机械手手抓机构12再在z轴向传动伺服马达9的作用下，向下移到车床卡盘中心位置，成品手指气缸12-5从卡盘夹取加工工件后退，旋转气缸12-2旋转180°动作，机械手手抓机构12前进，原料手指气缸12-3夹取产品放入车床卡盘内，原料手指气缸12-3松开，卡盘夹紧产品，机械手手抓机构12后退,机械手手抓机构12在z轴向传动伺服马达9的作用下，向上提起离开车床内车床天窗门关门，机械手手抓机构12在x轴向传动伺服马达6的驱动下，移动到原点阵式料仓料盘上方，机械手手抓机构12在z轴向传动伺服马达9的作用下，下降，将加工成品放在点阵式料仓料盘产品工位上，机械手手抓机构12移位第二产品位置继续抓取动作并重复。

采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果是：本具体实施方式提供了一体式桁架机械手自动上下料机构，其能快速调试对点位，操作方便，代替人工装夹工件，省时省力，保证加工精度的前提下，提高生产效率，降低企业成本。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。