[实用新型]一种新型自动上下料机械手系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械手系统，尤其是涉及一种新型自动上下料机械手系统

背景技术

在CNC机加工行业中，传统更换夹具的方法一般采用人工方式，即产品加工完毕后，靠人工更换新的夹具继续加工。此种方式不仅效率低，成本高，而且CNC加工产生的油雾等对CNC操作员的身心健康也有极大影响。在用工环境日益严峻的今天，人工方式必将淘汰。

一种简单的解决方案是，导入工业机械手，使机械手按照预先设定好的轨迹和控制逻辑与CNC设备配合工作，实现自动上下料工作。此方案的一种布局以一台六轴机械手和两台CNC为一组，所述的机械手安装在两台CNC设备之间。两台CNC中有任何一台加工完成，及控制该组内的机械手自动换料，然后开始新产品的加工。机械手换料完成后将换下来的夹具通过流水线送至下一工站。此种方案虽然实现了自动化作业，改善了CNC操作员的工作环境，但是每两台CNC设备就需要一台机械手与之配合作业，在此种机械手设备成本高昂的今天，无疑会大幅增加生产成本。另外，大多数应用场合加工时间比换料时间都要多出好几倍，结果将导致机械手在CNC正常加工的大多数时间里，都处于闲置等待换料的状态，对设备的使用率无疑是巨大的浪费。另外一种布局是考虑机械手的行程，将至多5至6台CNC围绕机械手呈环状均布。此种布局虽然一定程度提高了机械手的使用效率，但是设备之间距离过小，一旦有一台CNC出故障，维修时出于安全考虑，整套系统都需要停止作业，这又造成了新的效率浪费。

另一种方案是采用流水线式作业，各台CNC依然按照传统方式布局一字排开，然后设计一条流线导轨平行并紧贴一字排开的CNC设备。将所述的上下料机械手系统安装在所述的导轨上，由定位机构驱动机械手系统在导轨上往复运动。本方案的另外一种布局是上下料系统采用与导轨方向垂直的水平丝杆导轨和竖直丝杆导轨构成，但是此种布局将水平丝杆导轨尺寸过大，自动化的导入反而将降低有限空间的CNC密度。而且水平丝杆导轨随所述流线导轨运动期间由于尺寸偏大也影响CNC操作员的正常作业。另外一种布局则为悬挂式流线导轨。但相对于落地式流线导轨而言，又存在结构复杂，定位精度不足，施工繁琐等不利因素。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可设定多个抓取工位坐标，实现一套上下料机械手对多台CNC设备上下料，并且各个工位可屏蔽；与传统机械手一对一上下料方式相比，设备成本低，不改变原有CNC设备布局，施工简单，系统不工作时，不影响人工作业，极大节省空间的新型自动上下料机械手系统。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种一种新型自动上下料机械手系统，包括齿条、轴承、第二滑块、第二丝杆副、第二导轨副、第一连杆机构、第一轴承副、第一丝杆、第一导轨、第一滑块、第四轴承副、辅助连杆、第六轴承副、第五轴承副、机械手加持机构、曲柄前端、第三轴承副、曲柄后段、第二轴承副、第二支架、第一支架，所述第二滑块、第二丝杆副、第二导轨副、第一连杆机构、第一轴承副、第三轴承副、曲柄后段、第二轴承副和第二支架组成一曲柄滑块机构，所述第四轴承副、辅助连杆、第六轴承副、第五轴承副、曲柄前端和第三轴承副组成一平行四边形机构，所述曲柄滑块机构通过第二支架与滑块固定连接，所述平行四边形机构通过第四轴承副、第三轴承副铰接于滑块上，带动机械手加持机构绕第一滑块运动，第一导轨沿竖直方向固定于第一支架上，第一丝杆8行于第一导轨，两端以轴承连接在第一支架上，第一滑块在第一丝杆的带动下沿第一导轨做上下运动，第二支架与第一滑块固定连接，并与所述第一滑块同步沿Z方向运动，第二导轨副固定安装于第二支架上，第二丝杆副通过轴承安装于第二支架上，第二导轨副和第二丝杆副平行安装，曲柄前端和曲柄后端组成曲柄机构，第二滑块与第一连杆机构通过第一轴承副连接，第一连杆机构和曲柄后段通过第二轴承副连接，曲柄前端与机械手加持机构通过第五轴承副连接，曲柄与第二支架通过第三轴承副连接。

作为优选的技术方案，所述曲柄滑块机构的第二滑块沿第二丝杆副、第二导轨副组成一平面，该平面沿第二丝杆副轴向运动，并通过第一轴承副带动第一连杆机构的运动。

作为优选的技术方案，所述曲柄后段与第一连杆机构之间通过第二轴承副连接，并在第一连杆机构的带动下绕第三轴承副作旋转。

作为优选的技术方案，所述第六轴承副、第五轴承副组成的边与第四轴承副、第三轴承副组成的边平行。

作为优选的技术方案，所述第一丝杆、第一导轨竖直方向平行安装，分别穿过第一滑块至第一滑块下端的第一支架上，并且第一丝杆、第一导轨构成的平面与齿条垂直，带动第一滑块在竖直方向运动。