一种机床加工辅助机械臂的制作方法

1.本发明属于机械臂技术领域，具体的说是一种机床加工辅助机械臂。


背景技术：

2.在自动化生产作业过程中，通常使用机械臂对工件进行转移，可大幅度提高机械加工的效率，并提高对工件的控制精度。
3.公开号为cn110625606b的一项中国专利公开了一种机械臂，包括主体部分，主体部分绕预定轴线可旋转地设置，主体部分具有第一工作位置和第二工作位置；固定部分，固定部分安装在主体部分上，固定部分用于与工件配合，以将工件固定在主体部分上；限位部分，限位部分包括第一限位件和第二限位件，第一限位件设置在主体部分上，第二限位件与主体部分间隔设置；其中，当主体部分处于第一工作位置时，第一限位件与第二限位件配合，以将主体部分限位在第一工作位置；或者，当主体部分处于第二工作位置时，第一限位件与第二限位件配合，以将主体部分限位在第二工作位置。该发明的机械臂解决了现有技术中的机械臂对工件旋转角度控制不精确的问题。
4.现有技术中的部分机床由于不具备辅助机械臂，在实际操作中，难以实现工件的自动上下料，尤其是对于一些重量较大的工件，人工上下料过于繁琐和劳累，会降低机床的加工效率，且搬运过程中容易掉落砸伤工作人员。
5.为此，本发明提供一种机床加工辅助机械臂。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种机床加工辅助机械臂，包括机床；所述机床一侧设有置物台；所述置物台顶部通过支架固接有导轨，且导轨为水平设置；所述导轨上滑动连接有平移座；所述平移座内部滑动连接有导柱；所述导柱贯穿平移座，且导柱为竖直设置；所述平移座通过第一驱动组件控制，导柱通过第二驱动组件控制；所述导柱底部设有抓取组件；现有技术中的部分机床由于不具备辅助机械臂，在实际操作中，难以实现工件的自动上下料，尤其是对于一些重量较大的工件，人工上下料过于繁琐和劳累，会降低机床的加工效率，且搬运过程中容易掉落砸伤工作人员；此时本发明中的导轨、平移座、导柱和抓取组件构成辅助机械臂，可以根据需要将机械臂安装在多种机床上，机床可以是车床、铣床、钻床、镗床等，在工作时，通过第二驱动组件控制导柱下降，进而抓取组件将置物台上的待加工工件进行抓取，再通过第二驱动组件控制导柱上升，之后通过第一驱动组件控制平移座在导轨上滑动，使之运动到机床的上方，进而控制导柱下降，便于工作人员上料，通过本装置可以自动完成一系列上料流程，简化了操作步骤，无需人工手动搬运工件，提高了机床生产的加工效率，后续机床产生的金属废屑可以转运至压块机，压块机将金属屑压缩为饼状后方便回收。
8.优选的，所述机床设置有一对，且置物台位于一对机床之间；所述导轨的两端分别
延伸至一对机床上方；通过在机械臂两侧均设置有机床，使得一个机械臂可以对两台机床提供自动上料操作，提高了机械臂的利用价值，进一步提高机床生产的加工效率。
9.优选的，所述抓取组件包括固接于导柱底部的固定架；所述固定架下侧通过导杆滑动连接有一对滑板；所述固定架下侧中部固接有双头伸缩杆，且双头伸缩杆的两输出端均与滑板固接；抓取组件在工作时，使得工件位于一对滑板之间，进而通过双头伸缩杆两端收缩，控制一对滑板在固定架下侧平移滑动并互相靠近，进而一对滑板将工件进行夹紧，之后控制导柱带动工件进行抬升运动即可。
10.优选的，所述滑板表面均匀开设有一组通孔；所述通孔内部滑动连接有压杆，且压杆贯穿滑板；所述压杆靠近双头伸缩杆的一端外侧固接有固定挡环；所述固定挡环与滑板之间的压杆外侧套设有弹簧；一对滑板在互相靠近时，压杆端部与工件表面接触并互相挤压，进而压杆在通孔内部滑动并将弹簧压缩，通过设置多个压杆，使得抓取组件可以适应不同形状的工件，当工件侧面不为平面或者不与滑板平行时，不同位置的弹簧压缩程度不同，提高了本装置的自适应效果，并且能够提高对工件的抓取稳固性。
11.优选的，所述压杆靠近固定挡环的端部固接有吸盘；通过在压杆端部设置吸盘，压杆靠近工件时会将吸盘压紧在工件表面，进而吸盘吸附在工件表面，进一步提高对工件的固定效果，减小因工件重量过大而发生滑落的问题。
12.优选的，所述压杆表面开设有螺旋槽；所述通孔内侧壁表面固接有凸齿，且凸齿与螺旋槽之间互相配合；所述凸齿卡接入螺旋槽内部并与之滑动连接；通过设置螺旋槽和凸齿，当压杆在滑孔内部滑动时，由于螺旋槽与凸齿之间的配合作用，压杆会同步转动，进而带动吸盘在工件表面转动摩擦，若工件表面存在杂质，可以促进杂质掉落或与吸盘分离，减小吸盘与工件接触位置的杂质数量，保证吸盘对工件的吸附效果。
13.优选的，所述固定挡环与滑板之间的压杆外侧套设有活动挡环，且活动挡环与压杆滑动连接；所述弹簧一端与固定挡环固接，另一端与活动挡环固接；若弹簧与固定挡环和滑板直接固接，则压杆转动过程中会通过固定挡环带动弹簧一端同步转动，并使得弹簧发生扭转，久而久之容易使弹簧造成损坏，通过设置活动挡环，活动挡环在弹簧的压力下贴紧滑板表面，当压杆转动时，会通过固定挡环带动弹簧和活动挡环同步转动，避免弹簧发生扭转的问题。
14.优选的，所述吸盘远离压杆的一侧表面开设有环形槽；所述环形槽内部通过安装块转动连接有滚轮，且滚轮突出于吸盘表面；所述安装块和滚轮设置有多个，且圆周均布在环形槽内部；通过设置多个滚轮，吸盘逐渐靠近并挤压工件的过程中，吸盘逐渐产生形变并向外张开，进而多个滚轮在工件表面滚动，降低吸盘边缘部位在工件表面运动的阻力，并且若工件表面为凹凸不平状或者存在杂质，滚轮则可以促使吸盘边缘部位快速越过凹凸位置或杂质，提高吸盘对工件的吸附效率。
15.优选的，所述滚轮外侧表面固接有柔性环，且柔性环采用吸水材料制成；在加工过程中，工件表面通常覆盖有一层油膜，吸盘将工件吸附后，油膜容易导致工件与吸盘之间产生侧滑的问题，通过在滚轮表面设置柔性环，滚轮在工件表面滚动的过程中，柔性环可以将油膜吸收擦除，有效降低工件与吸盘发生侧滑的风险。
16.优选的，所述安装块与环形槽侧壁之间固接有弹性块；所述吸盘内侧壁表面靠近环形槽的位置圆周均布有一组弹性膜；所述吸盘靠近环形槽的位置圆周均布有一组导孔；
所述弹性膜与吸盘之间构成封闭空间，且该封闭空间通过导孔与吸盘外部连通；所述导孔内部滑动连接有滑块；所述滑块靠近弹性膜的一侧固接有连接绳；所述连接绳延伸至环形槽内部并与安装块固接，且连接绳贯穿弹性块；吸盘内侧壁与工件完全贴合吸附后，弹性膜会受到工件和吸盘内侧壁的挤压，进而弹性膜内部的空气充入导孔内部，推动滑块在导孔内滑动，进而滑块通过连接绳拉动安装块，促使弹性块压缩，从而将安装块和滚轮收入环形槽内部，避免滚轮始终突出于吸盘表面，吸盘边缘部位与工件之间存在间隙，导致对吸盘吸附产生影响的问题。
17.本发明的有益效果如下：
18.1.本发明所述的一种机床加工辅助机械臂，通过第二驱动组件控制导柱下降，进而抓取组件将置物台上的待加工工件进行抓取，再通过第二驱动组件控制导柱上升，之后通过第一驱动组件控制平移座在导轨上滑动，使之运动到机床的上方，进而控制导柱下降，便于工作人员上料，通过本装置可以自动完成一系列上料流程，简化了操作步骤，无需人工手动搬运工件，提高了机床生产的加工效率。
19.2.本发明所述的一种机床加工辅助机械臂，通过在机械臂两侧均设置有机床，使得一个机械臂可以对两台机床提供自动上料操作，提高了机械臂的利用价值，进一步提高机床生产的加工效率。
附图说明
20.下面结合附图对本发明作进一步说明。
21.图1是本发明的立体图；
22.图2是本发明中抓取组件的结构示意图；
23.图3是本发明中压杆的结构示意图；
24.图4是本发明中吸盘的局部剖视图；
25.图中：机床1、置物台2、导轨3、平移座4、导柱5、抓取组件6、固定架7、滑板8、双头伸缩杆9、压杆10、固定挡环11、吸盘12、螺旋槽13、凸齿14、活动挡环15、环形槽16、安装块17、滚轮18、柔性环19、弹性块20、弹性膜21、导孔22、滑块23、连接绳24。
具体实施方式
26.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
27.实施例一
28.如图1所示，本发明实施例所述的一种机床加工辅助机械臂，包括机床1；所述机床1一侧设有置物台2；所述置物台2顶部通过支架固接有导轨3，且导轨3为水平设置；所述导轨3上滑动连接有平移座4；所述平移座4内部滑动连接有导柱5；所述导柱5贯穿平移座4，且导柱5为竖直设置；所述平移座4通过第一驱动组件控制，导柱5通过第二驱动组件控制；所述导柱5底部设有抓取组件6；现有技术中的机床1由于不具备辅助机械臂，在实际操作中，难以实现工件的自动上下料，尤其是对于一些重量较大的工件，人工上下料过于繁琐和劳累，会降低机床1的加工效率，且搬运过程中容易掉落砸伤工作人员；此时本发明中的导轨3、平移座4、导柱5和抓取组件6构成辅助机械臂，可以根据需要将机械臂安装在多种机床1
上，机床1可以是车床、铣床、钻床、镗床等，在工作时，通过第二驱动组件控制导柱5下降，进而抓取组件6将置物台2上的待加工工件进行抓取，再通过第二驱动组件控制导柱5上升，之后通过第一驱动组件控制平移座4在导轨3上滑动，使之运动到机床1的上方，进而控制导柱5下降，便于工作人员上料，通过本装置可以自动完成一系列上料流程，简化了操作步骤，无需人工手动搬运工件，提高了机床1生产的加工效率，后续机床1产生的金属废屑可以转运至压块机，压块机将金属屑压缩为饼状后方便回收。
29.所述机床1设置有一对，且置物台2位于一对机床1之间；所述导轨3的两端分别延伸至一对机床1上方；通过在机械臂两侧均设置有机床1，使得一个机械臂可以对两台机床1提供自动上料操作，提高了机械臂的利用价值，进一步提高机床1生产的加工效率。
30.如图2至图3所示，所述抓取组件6包括固接于导柱5底部的固定架7；所述固定架7下侧通过导杆滑动连接有一对滑板8；所述固定架7下侧中部固接有双头伸缩杆9，且双头伸缩杆9的两输出端均与滑板8固接；抓取组件6在工作时，使得工件位于一对滑板8之间，进而通过双头伸缩杆9两端收缩，控制一对滑板8在固定架7下侧平移滑动并互相靠近，进而一对滑板8将工件进行夹紧，之后控制导柱5带动工件进行抬升运动即可。
31.所述滑板8表面均匀开设有一组通孔；所述通孔内部滑动连接有压杆10，且压杆10贯穿滑板8；所述压杆10靠近双头伸缩杆9的一端外侧固接有固定挡环11；所述固定挡环11与滑板8之间的压杆10外侧套设有弹簧；一对滑板8在互相靠近时，压杆10端部与工件表面接触并互相挤压，进而压杆10在通孔内部滑动并将弹簧压缩，通过设置多个压杆10，使得抓取组件6可以适应不同形状的工件，当工件侧面不为平面或者不与滑板8平行时，不同位置的弹簧压缩程度不同，提高了本装置的自适应效果，并且能够提高对工件的抓取稳固性。
32.所述压杆10靠近固定挡环11的端部固接有吸盘12；通过在压杆10端部设置吸盘12，压杆10靠近工件时会将吸盘12压紧在工件表面，进而吸盘12吸附在工件表面，进一步提高对工件的固定效果，减小因工件重量过大而发生滑落的问题。
33.所述压杆10表面开设有螺旋槽13；所述通孔内侧壁表面固接有凸齿14，且凸齿14与螺旋槽13之间互相配合；所述凸齿14卡接入螺旋槽13内部并与之滑动连接；通过设置螺旋槽13和凸齿14，当压杆10在滑孔内部滑动时，由于螺旋槽13与凸齿14之间的配合作用，压杆10会同步转动，进而带动吸盘12在工件表面转动摩擦，若工件表面存在杂质，可以促进杂质掉落或与吸盘12分离，减小吸盘12与工件接触位置的杂质数量，保证吸盘12对工件的吸附效果。
34.所述固定挡环11与滑板8之间的压杆10外侧套设有活动挡环15，且活动挡环15与压杆10滑动连接；所述弹簧一端与固定挡环11固接，另一端与活动挡环15固接；若弹簧与固定挡环11和滑板8直接固接，则压杆10转动过程中会通过固定挡环11带动弹簧一端同步转动，并使得弹簧发生扭转，久而久之容易使弹簧造成损坏，通过设置活动挡环15，活动挡环15在弹簧的压力下贴紧滑板8表面，当压杆10转动时，会通过固定挡环11带动弹簧和活动挡环15同步转动，避免弹簧发生扭转的问题。
35.实施例二
36.如图4所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述吸盘12远离压杆10的一侧表面开设有环形槽16；所述环形槽16内部通过安装块17转动连接有滚轮18，且滚轮18突出于吸盘12表面；所述安装块17和滚轮18设置有多个，且圆周均布在环形槽16内
部；通过设置多个滚轮18，吸盘12逐渐靠近并挤压工件的过程中，吸盘12逐渐产生形变并向外张开，进而多个滚轮18在工件表面滚动，降低吸盘12边缘部位在工件表面运动的阻力，并且若工件表面为凹凸不平状或者存在杂质，滚轮18则可以促使吸盘12边缘部位快速越过凹凸位置或杂质，提高吸盘12对工件的吸附效率。
37.所述滚轮18外侧表面固接有柔性环19，且柔性环19采用吸水材料制成；在加工过程中，工件表面通常覆盖有一层油膜，吸盘12将工件吸附后，油膜容易导致工件与吸盘12之间产生侧滑的问题，通过在滚轮18表面设置柔性环19，滚轮18在工件表面滚动的过程中，柔性环19可以将油膜吸收擦除，有效降低工件与吸盘12发生侧滑的风险。
38.所述安装块17与环形槽16侧壁之间固接有弹性块20；所述吸盘12内侧壁表面靠近环形槽16的位置圆周均布有一组弹性膜21；所述吸盘12靠近环形槽16的位置圆周均布有一组导孔22；所述弹性膜21与吸盘12之间构成封闭空间，且该封闭空间通过导孔22与吸盘12外部连通；所述导孔22内部滑动连接有滑块23；所述滑块23靠近弹性膜21的一侧固接有连接绳24；所述连接绳24延伸至环形槽16内部并与安装块17固接，且连接绳24贯穿弹性块20；吸盘12内侧壁与工件完全贴合吸附后，弹性膜21会受到工件和吸盘12内侧壁的挤压，进而弹性膜21内部的空气充入导孔22内部，推动滑块23在导孔22内滑动，进而滑块23通过连接绳24拉动安装块17，促使弹性块20压缩，从而将安装块17和滚轮18收入环形槽16内部，避免滚轮18始终突出于吸盘12表面，吸盘12边缘部位与工件之间存在间隙，导致对吸盘12吸附产生影响的问题。
39.工作原理：本发明中的导轨3、平移座4、导柱5和抓取组件6构成辅助机械臂，可以根据需要将机械臂安装在多种机床1上，机床1可以是车床、铣床、钻床、镗床等，在工作时，通过第二驱动组件控制导柱5下降，进而抓取组件6将置物台2上的待加工工件进行抓取，再通过第二驱动组件控制导柱5上升，之后通过第一驱动组件控制平移座4在导轨3上滑动，使之运动到机床1的上方，进而控制导柱5下降，便于工作人员上料，通过本装置可以自动完成一系列上料流程，简化了操作步骤，无需人工手动搬运工件，提高了机床1生产的加工效率；通过在机械臂两侧均设置有机床1，使得一个机械臂可以对两台机床1提供自动上料操作，提高了机械臂的利用价值，进一步提高机床1生产的加工效率；抓取组件6在工作时，使得工件位于一对滑板8之间，进而通过双头伸缩杆9两端收缩，控制一对滑板8在固定架7下侧平移滑动并互相靠近，进而一对滑板8将工件进行夹紧，之后控制导柱5带动工件进行抬升运动即可；一对滑板8在互相靠近时，压杆10端部与工件表面接触并互相挤压，进而压杆10在通孔内部滑动并将弹簧压缩，通过设置多个压杆10，使得抓取组件6可以适应不同形状的工件，当工件侧面不为平面或者不与滑板8平行时，不同位置的弹簧压缩程度不同，提高了本装置的自适应效果，并且能够提高对工件的抓取稳固性；通过在压杆10端部设置吸盘12，压杆10靠近工件时会将吸盘12压紧在工件表面，进而吸盘12吸附在工件表面，进一步提高对工件的固定效果，减小因工件重量过大而发生滑落的问题；通过设置螺旋槽13和凸齿14，当压杆10在滑孔内部滑动时，由于螺旋槽13与凸齿14之间的配合作用，压杆10会同步转动，进而带动吸盘12在工件表面转动摩擦，若工件表面存在杂质，可以促进杂质掉落或与吸盘12分离，减小吸盘12与工件接触位置的杂质数量，保证吸盘12对工件的吸附效果；若弹簧与固定挡环11和滑板8直接固接，则压杆10转动过程中会通过固定挡环11带动弹簧一端同步转动，并使得弹簧发生扭转，久而久之容易使弹簧造成损坏，通过设置活动挡环15，活动挡环
15在弹簧的压力下贴紧滑板8表面，当压杆10转动时，会通过固定挡环11带动弹簧和活动挡环15同步转动，避免弹簧发生扭转的问题；通过设置多个滚轮18，吸盘12逐渐靠近并挤压工件的过程中，吸盘12逐渐产生形变并向外张开，进而多个滚轮18在工件表面滚动，降低吸盘12边缘部位在工件表面运动的阻力，并且若工件表面为凹凸不平状或者存在杂质，滚轮18则可以促使吸盘12边缘部位快速越过凹凸位置或杂质，提高吸盘12对工件的吸附效率；在加工过程中，工件表面通常覆盖有一层油膜，吸盘12将工件吸附后，油膜容易导致工件与吸盘12之间产生侧滑的问题，通过在滚轮18表面设置柔性环19，滚轮18在工件表面滚动的过程中，柔性环19可以将油膜吸收擦除，有效降低工件与吸盘12发生侧滑的风险；吸盘12内侧壁与工件完全贴合吸附后，弹性膜21会受到工件和吸盘12内侧壁的挤压，进而弹性膜21内部的空气充入导孔22内部，推动滑块23在导孔22内滑动，进而滑块23通过连接绳24拉动安装块17，促使弹性块20压缩，从而将安装块17和滚轮18收入环形槽16内部，避免滚轮18始终突出于吸盘12表面，吸盘12边缘部位与工件之间存在间隙，导致对吸盘12吸附产生影响的问题。
40.上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
42.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。