应用在机床上的自动送料取料装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种应用在机床上的自动送料取料装置，所述第一部分包括机架和材料盘，材料盘设置在机架的上端，第二部分安装在机架的上，其结构为三自由度平动模组加二爪气动装置，第三部分安装靠近第二部分一侧，为单自由度平动模组加两个三爪气动装置，第四部分安装在机床上，为平动机构加带悬臂的二爪气动装置。本实用新型的自动送料取料装置使用同步齿形带等传动机构成本相对较低，而不影响其控制精度，在机床工作位置上使用的气动爪悬臂机构使用的是谐波减速机，其回转精度高，在0～180°内无齿隙误差，重复精度高，因此可保证加工后材料的质量。运送材料部分采用两个三爪气动机构可同时进行送料取料，节约每个循环运行的时间，效率高。
【专利说明】
应用在机床上的自动送料取料装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种应用在机床上的自动送料取料装置，属于自动送料取料装置技术领域。
【背景技术】
[0002]自动送料取料装置是最典型的机电一体数字化设备，应用范围广泛，综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。自动送料取料装置使散乱的中小型的工件毛坯，经过定向机构，实现定向排序，然后有顺序的由送料取料机构把工件毛坯送到机床的工作位置，并把加工好的工件取走送回指定位置。
[0003]广泛采用自动化送料取料装置，不仅可提高产品的质量和产量，而且对保障人身安全，改善工作环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
[0004]但是目前的自动送料取料装置的设计成本较高，而且其工作效率也有待提高。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，即目前的自动送料取料装置的设计成本较高，而且其工作效率也有待提高的问题。进而提供一种应用在机床上的自动送料取料装置。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种应用在机床上的自动送料取料装置，包括:机床、第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，所述第一部分包括机架和材料盘，材料盘设置在机架的上端，第二部分安装在机架的上部，第三部分安装在靠近第二部分的一端上，第四部分安装在机床上。
[0008]所述第二部分包括:X向电机一、Y向电机、Y向立柱导轨、X向横梁导轨一、同步齿形带一、两爪气动装置一、两个Z向床身导轨和Z向电机，两个Z向床身导轨相互平行的安装在机架的上部，X向横梁导轨一横跨在两个Z向床身导轨之间，X向横梁导轨一的一端设有X向电机一，Y向立柱导轨设置在X向横梁导轨一上，X向横梁导轨一上设有同步齿形带一，Y向立柱导轨的一端设有Y向电机，Y向立柱导轨的另一端设有两爪气动装置一，一个Z向床身导轨的一端设有Z向电机。
[0009]所述第三部分包括:X向电机二、X向横梁导轨二、两个过渡件、两个三爪气动机构、同步齿形带二和矩形过渡件，矩形过渡件的两侧对称的固定有三爪气动机构，每个三爪气动机构上安装有一个过渡件，矩形过渡件与X向横梁导轨二滑动连接，X向横梁导轨二的一端设有X向电机二，X向横梁导轨二上设有同步齿形带二，矩形过渡件和X向电机二之间由同步齿形带二传动连接。
[0010]所述第四部分包括:两爪气动装置二、谐波减速机、电机、滑轨、X向气动装置和电机支架，电机固定在电机支架的一端，谐波减速机固定在电机支架的另一端，谐波减速机的输出端连接有两爪气动装置二，电机支架的下端与滑轨滑动连接，X向气动装置分别与电机支架和滑轨相连接。
[0011 ]本实用新型的自动送料取料装置使用同步齿形带等传动机构成本相对较低，而不影响其控制精度，在机床工作位置上使用的气动爪悬臂机构使用的是谐波减速机，其回转精度高，在O?180°内无齿隙误差，重复精度高，因此可保证加工后材料的质量。运送材料部分采用两个三爪气动机构可同时进行送料取料，节约每个循环运行的时间，效率高。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型应用在机床上的自动送料取料装置的结构示意图。
[0013]图2为图1的A向视图。
[0014]图3为第二部分的结构示意图。
[0015]图4为第三部分的结构示意图。
[0016]图5为第四部分的结构示意图。
[0017]图中的附图标记，I为机床，2为第一部分，3为第二部分，4为第三部分，5为第四部分，6为机架，7为材料盘，31为X向电机一，32为Y向电机，33为Y向立柱导轨，34为X向横梁导轨一，35为同步齿形带一，36为两爪气动装置一，37为Z向床身导轨，38为Z向电机，41为X向电机二，42为X向横梁导轨二，43为过渡件，44为三爪气动机构，45为同步齿形带二，46为矩形过渡件，51为两爪气动装置二，52为谐波减速机，53为电机，54为滑轨，55为X向气动装置，56为电机支架。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明:本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
[0019]如图1?图5所示，本实施例所涉及的一种应用在机床上的自动送料取料装置，包括:机床1、第一部分2、第二部分3、第三部分4和第四部分5，所述第一部分2包括机架6和材料盘7，材料盘7设置在机架6的上端，第二部分3安装在机架6的上部，第三部分4安装在靠近第二部分3的一端上，第四部分5安装在机床I上。
[0020]所述第二部分3包括:X向电机一31、￥向电机32、￥向立柱导轨33 4向横梁导轨一34、同步齿形带一 35、两爪气动装置一 36、两个Z向床身导轨37和Z向电机38，两个Z向床身导轨37相互平行的安装在机架6的上部，X向横梁导轨一 34横跨在两个Z向床身导轨37之间，X向横梁导轨一34的一端设有X向电机一31，Y向立柱导轨33设置在X向横梁导轨一34上，X向横梁导轨一 34上设有同步齿形带一 35，Y向立柱导轨33的一端设有Y向电机32，Y向立柱导轨33的另一端设有两爪气动装置一 36，一个Z向床身导轨37的一端设有Z向电机38。
[0021]所述第三部分4包括:Χ向电机二41、Χ向横梁导轨二 42、两个过渡件43、两个三爪气动机构44、同步齿形带二45和矩形过渡件46，矩形过渡件46的两侧对称的固定有三爪气动机构44，每个三爪气动机构44上安装有一个过渡件43，矩形过渡件46与X向横梁导轨二 42滑动连接，X向横梁导轨二 42的一端设有X向电机二 41，Χ向横梁导轨二 42上设有同步齿形带二45，矩形过渡件46和X向电机二 41之间由同步齿形带二 45传动连接。
[0022]所述第四部分5包括:两爪气动装置二51、谐波减速机52、电机53、滑轨54、Χ向气动装置55和电机支架56，电机53固定在电机支架56的一端，谐波减速机52固定在电机支架56的另一端，谐波减速机52的输出端连接有两爪气动装置二51，电机支架56的下端与滑轨54滑动连接，X向气动装置55分别与电机支架56和滑轨54相连接。
[0023]本实施例的第二部分和第三部分的平动机构传动使用的是同步齿形带，如图3、4所示，其相比其他丝杠、齿轮齿条等传动机构有以下几个优点:1、设备运行时无滑动，有准确的传动比，保证系统的控制精度;2、传递效率高，具有很好的节能效果;3、维护保养方便，运转费用低;4、由于机床所在的工作环境，其可以正常工作;5、结构紧凑，耐磨性好。
[0024]本实施例第三部分的运送材料，其在X向横梁导轨上安装了两个三爪气动机构，第一个三爪气动机构负责将工件毛坯运送到第四部分的指定位置，进行工件毛坯的加工，而第二个三爪气动机构的用处是负责将加工完成的材料运送回材料盘侧，这样在一个加工循环过程中可同时进行材料的送料和取料，节省了运行时间及提高了运行效率。并且为了提高材料的抓取精度，第三部分使用的两个三爪气动机构内部都留有空间用于安装过渡件，为了对抓取的材料进行定位，针对不同大小的材料其过渡件选用相对应的尺寸。两个三爪气动机构中间安装一个矩形的过渡件，这样可以将两个三爪气动机构隔离，不会因为碰撞等原因传递抓取误差，影响定位精度。通过这样的结构保证了材料的抓取精度，提高了材料被安放到机床工作位置的精度，保证了材料的加工精度，提高了产品质量。
[0025]为了保证材料的加工精度，提高产品的质量，因此对工件毛坯安放到机床工作位置的精度要求比较高，因此对第四部分的X方向的水平移动装置及旋转机构精度要求比较高。本实施例中设计X方向的平动装置采用气动装置加滑轨的结构，其气动装置包括SMC气缸体、SMC伸缩杆，为了保证水平移动的位置精度，只需选用高精度的滑轨及保证其加工和安装精度即可。第四部分的旋转机构选用的是伺服电机加谐波减速机，由于谐波减速机的回转精度高，而且在O?180°旋转范围内无齿隙误差，其重复精度高，因此选用此装置可以保证旋转精度，通过上述装置即可保证材料了加工精度。
[0026]具体工作流程如下:
[0027]送料过程:
[0028]1、通过对第二部分XYZ三个方向的平动控制，利用第二部分的两爪气动装置拾取安放在第一部分的材料盘中的工件毛坯，开始送料过程。
[0029]2、将第二部分的两爪气动装置顺时针旋转90°使材料水平放置，利用第二部分的三个方向的平动装置将工件毛坯传递给第三部分的运送材料部分。
[0030]3、其第二部分的两爪气动装置将工件毛坯传递给第三部分的第一个三爪气动机构后，第二部分的气动爪松开，第三部分的第一个三爪气动机构将工件毛坯抓紧，再利用第三部分X向的横梁导轨将三爪气动机构移动到机床一侧，将工件毛坯运送给第四部分的两爪气动装置。
[0031]4、第三部分的三爪气动机构将工件毛坯运送给第四部分的两爪气动装置后，第三部分的三爪气动机构的气动爪松开，第四部分的两爪气动装置将材料抓紧，再利用第四部分可X向移动的气动装置及180°旋转的悬臂机构将工件毛坯放置在机床的工作位置。
[0032]取料过程:
[0033]5、在进行第I步工作的同时，第四部分的气动爪从机床工作位置上拾取加工完成的材料，开始取料过程。
[0034]6、利用第四部分的可X向移动的气动装置及180°旋转的悬臂机构，将加工完成的材料传递给第三部分的第二个三爪气动机构，在完成此动作之后，第四部分的气动爪再抓取第三部分第一个三爪气动机构上的工件毛坯，进行步骤4操作。
[0035]7、加工完成的材料通过第三部分的X向横梁导轨将三爪气动机构移动到放置材料盘一侧，进行此过程的同时第四部分的气动爪通过旋转、平移将工件毛坯安放到机床的工作位置进行加工，于此同时也进行步骤I，第二部分的气动爪完成抓取工件毛坯，等待步骤2进行。
[0036]8、加工完成的材料被第三部分运送到放置材料盘一侧后，第二部分的两爪气动装置先将工件毛坯安放在第三部分的第一个三爪气动机构上，之后再通过三个方向的平移控制利用第二部分的气动爪从第三部分的第二个三爪气动机构上抓取加工完成的材料。
[0037]9、第二部分的气动爪旋转90°将材料竖直，利用第二部分的三个方向平动机构将加工完成的材料放置到材料盘中，即完成材料的取料过程。
[0038]10、完成上述工作后，重复步骤I进行下一次的送料取料过程。
[0039]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，这些【具体实施方式】都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种应用在机床上的自动送料取料装置，包括:机床(I)、第一部分(2)、第二部分(3)、第三部分(4)和第四部分(5)，所述第一部分(2)包括机架(6)和材料盘(7)，材料盘(7)设置在机架(6)的上端，第二部分(3)安装在机架(6)的上部，第三部分(4)安装靠近第二部分(3)—侧，第四部分(5)安装在机床(I)上，其特征在于， 所述第二部分(3)包括:X向电机一(31)、Y向电机(32)、Y向立柱导轨(33)、X向横梁导轨一 (34)、同步齿形带一 (35)、两爪气动装置一 (36)、两个Z向床身导轨(37)和Z向电机(38)，两个Z向床身导轨(37)相互平行的安装在机架(6)的上部，X向横梁导轨一 (34)横跨在两个Z向床身导轨(37)之间，X向横梁导轨一(34)的一端设有X向电机一(31)，Y向立柱导轨(33)设置在X向横梁导轨一(34)上，X向横梁导轨一(34)上设有同步齿形带一(35)，Υ向立柱导轨(33)的一端设有Y向电机(32)，Υ向立柱导轨(33)的另一端设有两爪气动装置一(36)，一个Z向床身导轨(37)的一端设有Z向电机(38); 所述第三部分(4)包括:Χ向电机二(41)、Χ向横梁导轨二(42)、两个过渡件(43)、两个三爪气动机构(44)、同步齿形带二(45)和矩形过渡件(46)，矩形过渡件(46)的两侧对称的固定有三爪气动机构(44)，每个三爪气动机构(44)上安装有一个过渡件(43)，矩形过渡件(46)与X向横梁导轨二(42)滑动连接，X向横梁导轨二(42)的一端设有X向电机二(41)，Χ向横梁导轨二 (42)上设有同步齿形带二 (45)，矩形过渡件(46)和X向电机二 (41)之间由同步齿形带二 (45)传动连接； 所述第四部分(5)包括:两爪气动装置二 (51)、谐波减速机(52)、电机(53)、滑轨(54)、X向气动装置(55)和电机支架(56)，电机(53)固定在电机支架(56)的一端，谐波减速机(52)固定在电机支架(56)的另一端，谐波减速机(52)的输出端连接有两爪气动装置二 (51)，电机支架(56)的下端与滑轨(54)滑动连接，X向气动装置(55)分别与电机支架(56)和滑轨(54)相连接。
【文档编号】B23Q7/04GK205703466SQ201620649740
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】王常虹, 马广程, 马长波, 孟祥瑞
【申请人】哈尔滨工大瑞驰高新技术有限公司