[发明专利]一种适用于多规格矿用钻头的桁架式上下料系统及方法

权利要求书

1.一种适用于多规格矿用钻头的桁架式上下料系统，其特征在于，包括桁架式机械臂(10)、安装在桁架式机械臂(10)上的柔性手爪(20)、设在桁架式机械臂(10)下方的上料及定位装置(30)以及下料托盘(40)；

所述柔性手爪(20)包括：竖向的气缸(21)、设在气缸(21)下部的固定座(22)且气缸活塞杆(23)伸至固定座(22)下方、连在气缸活塞杆(23)下部的提升座(24)、设在固定座(22)两端且与固定座(22)铰接并相互对称的两组弧形的支撑板(25)、对称设在提升座(24)两侧并位于提升座(24)和支撑板(25)之间的两组连接板(26)且连接板(26)两端分别与提升座(24)和支撑板(25)铰接以及可拆卸设在支撑板(25)下端的快换夹爪(27)；

所述上料及定位装置(30)包括上料工作台(31)，还包括设在上料工作台(31)上的预定位机构(32)、激光定位机构(33)和旋转变位机构(34)；所述上料工作台(31)上设有圆形托盘(35)；

所述预定位机构(32)包括对称设在圆形托盘(35)两侧且固定在上料工作台(31)两侧的两个丝杠固定座(321)、设在两个丝杠固定座(321)之间的丝杠(322)、配套装在丝杠(322)两端且位于丝杠固定座(321)内的两个丝杠螺母(323)以及分别固定在两个丝杠螺母(323)上的两个V形导向夹爪(324)；所述丝杠(322)连有电机，电机驱动丝杠(322)转动带动两个丝杠螺母(323)及V形导向夹爪(324)相互靠近以通过两个V形导向夹爪(324)对圆形托盘(35)上的钻头进行中心预定位；

所述旋转变位机构(34)包括固定在上料工作台(31)上的变位机工作台(341)、安装在变位机工作台(341)上的气动三爪自定心卡盘(342)和设在变位机工作台(341)下方的伺服电机(343)；所述伺服电机(343)能驱动气动三爪自定心卡盘(342)夹紧钻头并回转；

所述激光定位机构(33)包括设在预定位机构(32)旁的第一激光传感器(331)以及分别设在旋转变位机构(34)两侧的第二激光传感器(332)和第三激光传感器(333)；

所述快换夹爪(27)包括连接部和半圆形夹持部(271)，快换夹爪包括多种规格，不同规格的快换夹爪(27)的半圆形夹持部(271)的直径不同；

所述快换夹爪(27)的连接部设有燕尾凸起(272)；在所述支撑板(25)下端设有燕尾连接板(251)，燕尾连接板(251)下表面设有燕尾槽(252)，所述燕尾凸起(272)能插在燕尾槽(252)内实现快换夹爪(27)的安装和不同规格快换夹爪(27)的快速更换；

所述半圆形夹持部(271)的夹持面为滚花设计，防止搬运过程中钻头滑落。

2.如权利要求1所述的适用于多规格矿用钻头的桁架式上下料系统，其特征在于，所述柔性手爪(20)中，固定座(22)两侧分别设有一组第一铰接耳座，每组第一铰接耳座通过销轴与一组支撑板(25)上端铰接；提升座(24)两侧分别设有一组第二铰接耳座，每组第二铰接耳座通过销轴与一组连接板(26)的一端铰接，连接板(26)的另一端通过销轴与一组支撑板(25)的中部铰接。

3.如权利要求1所述的适用于多规格矿用钻头的桁架式上下料系统，其特征在于，所述桁架式机械臂(10)包括：机架(11)、设在机架(11)上的两个水平且相互平行的X轴横梁(12)、垂直设在两个X轴横梁(12)上并能沿X轴横梁(12)移动的Y轴横梁(13)、设在Y轴横梁(13)上并能沿Y轴横梁(13)移动的壳体(14)、设在壳体(14)内并能相对壳体(14)竖向移动的Z轴横梁(15)；所述柔性手爪(20)设在Z轴横梁(15)下端。

4.如权利要求3所述的适用于多规格矿用钻头的桁架式上下料系统，其特征在于，所述X轴横梁(12)与Y轴横梁(13)之间、Y轴横梁(13)和壳体(14)之间、壳体(14)和Z轴横梁(15)之间均通过齿轮齿条传动；各齿轮齿条传动均通过伺服电机驱动并控制。