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专利号: 2019113680307
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,包括:工作平台,该工作平台位于机壳内;

XYZ三轴传动系统,XYZ三轴传动系统包括X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构,X轴传动机构包括固定在工作平台上端面的X轴横梁,在所述的X轴横梁上安装有可延X轴方向上运动的X轴移动座,X轴移动座上固定安装有XY轴连接板组,Y轴传动机构包括Y轴横梁,Y轴横梁向工作台面第一侧的外侧延伸,Y轴横梁固定安装在XY轴连接板组上,Y轴横梁上安装有可延Y轴方向运动的Y轴移动座,Y轴移动座上固定安装有YZ轴连接板,Z轴传动机构包括Z轴移动座,Z轴移动座固定在YZ轴连接板上,Z轴移动座上安装有可延Z轴方向运动的载齿板,载齿板下端固定安装有在竖直方向间隔设置的上料机械手、下料机械手;

齿坯储存板组机构,齿坯储存板组机构固定在工作平台的第一侧上,其包括至少一个供若干个齿坯在Z轴方向上依次储存的通孔;

齿坯输送机构,设置在第一侧上,其包括设置在所述通孔下方的输料板,输料板包括阻隔部以及供齿坯落入的凹槽部,阻隔部与通孔下端之间的距离小于齿坯的直径,及一用于驱动所述的输料板在通孔的正下方延X轴方向运动的驱动单元;

气动顶针机构,设置在第一侧上,其包括顶针以及驱动该顶针在其轴向上往复运动的驱动机构,顶针的轴线与所述凹槽部的轴线平行且在同一平面;

芯棒穿料式下料机构,包括固定在工作平台上的芯棒,且至少有一段突出第一侧,芯棒的轴向为Y轴方向;及安装在工作平台第一侧上的用于固定齿坯进行加工的内涨紧液压夹头,内涨紧液压夹头的轴向为Y轴方向。

2.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,X轴传动机构包括X轴齿条、X轴导轨、X轴导轨滑块、X轴伺服电机,X轴拖链,X轴横梁、X轴移动座、X轴防尘罩、X轴防尘板、X轴防护罩、XY轴连接板组、数据线导向盒Ⅰ、X轴拖链连接板、X轴齿轮,X轴齿条通过螺栓固定连接在X轴横梁上,X轴导轨为两条导轨,均通过螺栓固定连接在X轴横梁上,分布在X轴齿条的两侧,两条X轴导轨与X轴齿条平行设置,X轴导轨滑块和X轴导轨滑动连接,

X轴移动座通过螺栓连接在X轴导轨滑块的上端面,

X轴伺服电机竖直固定在X轴移动座上,X轴伺服电机前端连接X轴齿轮, X轴齿轮和X轴齿条啮合,X轴防尘罩,为两块多层可折叠伸缩的板子,分别将X轴横梁的左右端与X轴移动板的左右端相连接, X轴防尘板,为两块同型薄板,分别连接在X轴移动座的上下两面,且与X轴防尘罩的上下两面保持小间隙的平行位置关系,XY轴连接板组通过螺栓连接在X轴移动座上,

X轴拖链连接板通过螺栓连接在X轴移动座的侧面,X轴拖链为可伸缩件,一端通过螺栓连接在X轴拖链连接板上,另一端通过螺栓连接在工作平台上,数据线导向盒Ⅰ连接在X轴防护罩上,

X轴防护罩通过螺栓连接在XY轴连接板组上。

3.如权利要求2所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,Y轴传动机构包括Y轴齿条,Y轴导轨、Y轴导轨滑块、Y轴伺服电机,Y轴拖链,Y轴横梁、Y轴移动座、Y轴防尘罩、Y轴防尘板、YZ轴连接板、数据线导向盒Ⅰ、数据线导向盒Ⅱ、肋板、Y轴齿轮,Y轴横梁通过螺栓连接在XY轴连接板组上,肋板为两块相同的矩形块,通过螺栓连接在XY轴连接板组上,位于所述Y轴横梁安装位置的下端面,Y轴齿条通过螺栓连接在Y轴横梁上,

Y轴导轨为两条,采用和X轴导轨相同类型的导轨,固定连接在Y轴横梁上,且两条Y轴导轨分布在Y轴齿条的两侧,并与Y轴齿条相互平行,Y轴导轨滑块,采用和X轴导轨滑块相同类型滑块,与两条Y轴导轨滑动连接,Y轴移动座通过螺栓连接在Y轴导轨滑块的上表面上,

Y轴伺服电机水平连接在Y轴移动座上,Y轴伺服电机前端连接Y轴齿轮,Y轴齿轮与Y轴齿条啮合Y轴防尘罩,为两块多层可折叠伸缩的板子,分别将Y轴横梁的左右端与Y轴移动座的左右端相连接,Y轴防尘板,为两块同型薄板,分别连接在Y轴移动座的上下两面,与Y轴防尘罩的上下两面保持小间隙的平行位置关系Y轴拖链,为可伸缩件,一端通过螺栓连接在所述数据线导向盒Ⅰ上,另一端通过螺栓连接数据线导向盒Ⅱ上,YZ轴连接板通过螺栓连接在Y轴移动座上。

4.如权利要求3所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,Z轴传动包括Z轴齿条、载齿板、Z轴导轨、Z轴导轨滑块、Z轴移动座、Z轴拖链、Z轴拖链连接板、Z轴伺服电机、Z轴防护罩、数据线盒、固定电机板、Z轴防护罩固定组件、Z轴齿轮,所述Z轴移动座通过螺栓连接在YZ轴连接板上,

所述Z轴导轨滑块,为一长滑块,采用和X轴导轨滑块、Y轴导轨滑块相同类型滑块,固定连接在Z轴移动座上,并与Z轴导轨滑动连接,所述Z轴导轨,采用和X轴导轨、Y轴导轨相同类型的导轨,为一长滑块,滑动连接在Z轴导轨滑块上,载齿板通过螺栓连接在Z轴导轨上,

Z轴齿条通过螺栓连接在载齿板的上,

固定电机板连接在Z轴移动座上,

Z轴伺服电机连接在固定电机板上,Z轴伺服电机前端连接的Z轴齿轮和Z轴齿条啮合,Z轴拖链连接板固定连接在载齿板上,另一端和Z轴拖链固定连接,Z轴拖链,为可伸缩件,一端与Z轴拖链连接板通过螺栓连接,另一端连接在所述数据线导向盒Ⅱ中,Z轴防护罩一端通过Z轴防护罩固定组件连接在Y轴移动座,另一端通过螺栓连接在Z轴移动板上,数据线盒通过焊接或者铆钉连接在载齿板上。

5.如权利要求4所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,齿坯储存板组机构包括固定板、齿坯底座、侧压板、挡块、齿坯导轨Ⅰ、齿坯导轨Ⅱ、前挡板Ⅰ、前挡板Ⅱ,固定板通过螺栓悬挂在工作平台上,侧压板为两块同型板,通过螺栓连接在固定板的两侧,

挡块为五块同型矩形板,通过螺栓均匀连接在固定板的下端,齿坯底座可从上往下插入到固定板、侧压板、挡块所围成的空槽中,且紧贴在固定板上,并与侧压板滑动连接,齿坯导轨Ⅰ和齿坯导轨Ⅱ通过螺栓连接在齿坯底座上,齿坯导轨Ⅰ为两块同型板,分别连接在齿坯底座的两侧,齿坯导轨Ⅱ为三块同型板,均匀连接在齿坯底座的中间,前挡板Ⅰ为两块同型板子,分别对应连接在两块齿坯导轨Ⅰ上,前挡板Ⅱ为三块同型板子,分别对应连接在三条齿坯导轨Ⅱ上。

6.如权利要求5所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,齿坯输送机构包括输料导轨、输料板、多孔连接板、梯形连接板、螺母座、螺母、输料导轨滑块、丝杠、联轴器、封尘盖Ⅰ、封尘盖Ⅱ、滚珠轴承、T型小导轨、T型挂件、L型连接板、步进电机、右侧连接板、直连电机板、斜拉固定板、支撑块,输料导轨通过螺栓或者焊接固定板的下端面上,

右侧连接板通过螺栓连接在输料导轨的右侧,

滚珠轴承安装在右侧连接板的后端圆孔中,间隙配合,滚动连接,封尘盖Ⅰ和封尘盖Ⅱ分别连接在右侧连接板的后端圆孔的内外侧,T型小导轨通过螺栓连接在右侧连接板的后端面上,

直连电机板后端面与T型小导轨的另一端相连,与右侧连接板配合来确保T型小导轨的水平度,直连电机板上端面与斜拉固定板通过焊接或者螺栓相连,斜拉固定板通过焊接或者螺栓连接在固定板上,

步进电机通过螺栓连接在直连电机板的侧面,并通过平键与联轴器相连,联轴器安装在直连电机板的中间圆孔中,通过平键与丝杠相连,将电机的旋转传至丝杠上,丝杠的另一端穿过封尘盖Ⅰ,与滚珠轴承间隙配合,并与封尘盖Ⅱ有1-2cm的间隙,所述右侧连接板和步进电机为水平安装,螺母与丝杠通过螺纹啮合,螺母座通过螺栓连接在螺母上,螺母座的下端通过螺栓连接梯形连接板,梯形连接板的下端面通过焊接或者铆钉连接L型连接板,L型连接板的另一端通过螺栓与T型挂件相连,T型挂件滑动连接在T型小导轨中,只可左右滑动,不可上下移动,梯形连接板的前端通过螺栓连接多孔连接板,多孔连接板的上端通过螺栓连接输料板和两块输料导轨滑块,输料板与输料导轨保持小间隙的平行位置关系,输料导轨滑块采用和所述X轴导轨滑块、Y轴导轨滑块、Z轴导轨滑块相同类型的滑块,与输料导轨滑动连接,支撑块安装在输料导轨的左侧。

7.如权利要求5所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,气动顶针机构包括顶针、顶针气缸Ⅰ、顶针气缸Ⅱ、气缸连接组件、电动推杆Ⅰ、Z型连接件Ⅰ、活塞杆Ⅰ、活塞杆Ⅱ,顶针连接件气缸连接组件通过螺栓连接在固定板的侧面,

所述顶针气缸Ⅰ通过螺栓固定连接在气缸连接组件上,

顶针气缸Ⅱ在顶针气缸Ⅰ的下方相互平行,且与顶针气缸Ⅰ的活塞杆Ⅰ固定连接,顶针气缸Ⅱ与气缸连接组件之间滑动配合,滑动方向为顶针气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ的轴线方向,顶针通过铆钉或者焊接在与所述顶针气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ相连接的顶针连接件的端部,顶针连接件由与活塞杆Ⅱ固定连接竖杆向活塞杆Ⅱ缩进方向弯折90度形成,Z型连接件Ⅰ通过螺栓连接在气缸连接组件上,

电动推杆Ⅰ通过螺栓连接在Z型连接件Ⅰ上。

8.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,包括上料机械手、下料机械手的上下料双机械手机构还包括上料气缸、下料气缸、机械手连接组件、电动推杆Ⅱ、挡料块、Z型连接件Ⅱ,所述机械手连接组件通过螺栓连接在载齿板的下端面上,

下料气缸和上料气缸平行对齐连接在机械手连接组件上,分别用于控制下料机械手和上料机械手的张合,下料机械手和上料机械手则分别连接在下料气缸和上料气缸上,所述Z型连接件Ⅱ通过铆钉或者焊接在下料气缸上,

所述电动推杆Ⅱ通过螺栓连接在Z型连接件Ⅱ上,

所述挡料块通过焊接或者铆钉连接在下料机械手的前端。

9.如权利要求1所述的数控铣齿机自动上下料机械手装置,其特征在于,芯棒穿料式下料机构包括芯棒连接板、芯棒固定组件、锥齿、芯棒,芯棒连接板通过螺栓垂直悬挂连接在工作平台的侧面,

芯棒固定组件通过螺栓连接在芯棒连接板上,

芯棒放置在芯棒固定组件上,可从上往下平行摆放三根。