本實(shí)用新型涉及數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化加工領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化上下料設(shè)備。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床由人工完成上下料，這種方式存在勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，安全性差，勞動(dòng)成本高等諸多問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和勞動(dòng)力成本的增加，采用自動(dòng)化操作手段，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減少人力已經(jīng)成為機(jī)械加工領(lǐng)域的必然趨勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化加工離不開數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)上下料裝置，數(shù)控機(jī)床包括數(shù)控車床、數(shù)控磨床等，數(shù)控機(jī)床上設(shè)有機(jī)床主軸、設(shè)置在機(jī)床主軸上用于夾緊工件的主軸卡盤，通過自動(dòng)上下料裝置將工件安裝在數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤上。目前市場(chǎng)上與數(shù)控機(jī)床配套應(yīng)用成熟的自動(dòng)化上下料裝置有以下幾種:

1）桁架式機(jī)械手加工件輸送線，工件輸送線在數(shù)控機(jī)床外部，桁架機(jī)械手在工件輸送線上取待加工工件，桁架機(jī)械手上升到位，向主軸方向移動(dòng)到位，桁架機(jī)械手下降到位，進(jìn)行已加工工件和待加工工件的交換。桁架機(jī)械手上升到位，向輸送線方向移動(dòng)到位，完成一個(gè)上下料循環(huán)。為了留出操作工的作業(yè)空間，桁架機(jī)械手的工作線路都在數(shù)控機(jī)床頂部，工件輸送線在數(shù)控機(jī)床的旁邊，這導(dǎo)致桁架機(jī)械手加工件輸送線的自動(dòng)上下料裝置體積大，占用空間，上下料工位與主軸卡盤加工工位距離遠(yuǎn)，上料輔助時(shí)間長，維護(hù)不方便。

2）多關(guān)節(jié)機(jī)械手加工工件輸送線，更類似于人工操作，多關(guān)節(jié)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)精度要求高，加工制造成本高，其控制系統(tǒng)較復(fù)雜，多關(guān)節(jié)機(jī)械手價(jià)格昂貴。多關(guān)節(jié)機(jī)械手輸送工件時(shí)，多關(guān)節(jié)機(jī)械手的手臂以關(guān)節(jié)處為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，形成懸臂擺動(dòng)，在手臂上、下、左、右自由擺動(dòng)的過程中，多關(guān)節(jié)機(jī)械手的各關(guān)節(jié)處摩擦大，易使各關(guān)節(jié)磨損。為了便于抓取工件，通常多關(guān)節(jié)機(jī)械手的手臂都比較長，手臂帶動(dòng)工件一起擺動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)距離長即行程長，多關(guān)節(jié)機(jī)械手承受的力矩大，導(dǎo)致多關(guān)節(jié)機(jī)械手易損壞，維修費(fèi)用高。對(duì)于加工精密加工機(jī)床而言，多關(guān)節(jié)機(jī)械手損壞后使得多關(guān)節(jié)機(jī)械手不能將加工工件精確定位到機(jī)床的主軸卡盤上；而且慣性大，導(dǎo)致工件與機(jī)床的主軸卡盤之間的磨損大，造成工件的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化上下料設(shè)備，該裝置小巧，空間利用率高，便于維修，縮短上料時(shí)間，更省力。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化上下料設(shè)備，其特征在于：包括送料平臺(tái)、機(jī)械手，所述送料平臺(tái)上設(shè)有用于傳輸工件的送料裝置，所述機(jī)械手通過基架安裝在送料平臺(tái)上，所述基架與送料平臺(tái)之間留有工件的讓位空間，基架上開設(shè)有用于機(jī)械手抓取工件的取料口，所述機(jī)械手包括水平滑臺(tái)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和一對(duì)伸縮式夾持裝置，所述水平滑臺(tái)通過水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)配合在基架上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在水平滑臺(tái)上，所述一對(duì)伸縮式夾持裝置通過安裝板安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸上，其中一個(gè)為上料的伸縮式夾持裝置，另一個(gè)為卸料的伸縮式夾持裝置，上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置以安裝板的中心形成中心對(duì)稱布置。所述基架與送料平臺(tái)之間留有工件的讓位空間，便于送料裝置上的工件從機(jī)械手的下端通過，基架上開設(shè)的取料口便于上料的伸縮式夾持裝置經(jīng)取料口抓取送料裝置上下料工位上的待加工工件，也便于卸料的伸縮式夾持裝置經(jīng)取料口將已加工工件放置在送料裝置的上下料工位上。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置回轉(zhuǎn)中心的軸心線與水平滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向平行。一對(duì)伸縮式夾持裝置位于基架的取料口上方，一對(duì)伸縮式夾持裝置一上一下布置在安裝板的平面上，以安裝板的中心形成中心對(duì)稱，即兩個(gè)伸縮式夾持裝置相互平行，且兩個(gè)伸縮式夾持裝置的夾持手爪朝向相反。當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)180°后，旋轉(zhuǎn)后上料的伸縮式夾持裝置位置與旋轉(zhuǎn)前卸料的伸縮式夾持裝置位置重合,卸料的伸縮式夾持裝置位置與旋轉(zhuǎn)前上料的伸縮式夾持裝置位置重合。安裝板的中心線（或安裝板上安裝一對(duì)伸縮式夾持裝置的平面）與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置回轉(zhuǎn)中心的軸心線垂直，當(dāng)一對(duì)伸縮式夾持裝置旋轉(zhuǎn)呈豎立狀態(tài)時(shí)，一對(duì)伸縮式夾持裝置與送料平臺(tái)垂直，上料的伸縮式夾持裝置的中心軸線和送料裝置的上下料工位的中心軸線同軸，上料的伸縮式夾持裝置通過基架的取料口將送料裝置的上下料工位上的待加工工件夾緊。當(dāng)一對(duì)伸縮式夾持裝置旋轉(zhuǎn)呈水平狀態(tài)時(shí)，一對(duì)伸縮式夾持裝置與數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸平行，卸料的伸縮式夾持裝置的中心軸線和數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸中心軸線位于同一水平面，卸料的伸縮式夾持裝置將數(shù)控機(jī)床上已加工工件取下，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)安裝板旋轉(zhuǎn)180°，使上料的伸縮式夾持裝置的中心軸線與數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸中心軸線位于同一水平面，將上料的伸縮式夾持裝置夾緊的待加工工件安裝在數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸上。

所述一對(duì)伸縮式夾持裝置均包括伸縮裝置和夾持手爪，伸縮裝置與夾持手爪相連，所述伸縮裝置用于帶動(dòng)夾持手爪伸出、縮回，所述夾持手爪用于夾緊、松開工件。伸縮式夾持裝置可以前后伸縮并夾緊工件；所述上料的伸縮式夾持裝置的夾持手爪與卸料的伸縮式夾持裝置的夾持手爪朝向相反。

所述夾持手爪包括夾持手指、夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于控制夾持手指張開或閉合的液壓油缸或者氣缸，所述液壓油缸或者氣缸固定在伸縮裝置上，液壓油缸的活塞桿或者氣缸的活塞桿與夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，夾持手指固定在夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，用于帶動(dòng)夾持手指沿液壓油缸或氣缸的徑向運(yùn)動(dòng)。通過液壓油缸或者氣缸實(shí)現(xiàn)了夾持手指的運(yùn)動(dòng)。

所述夾持手爪上還設(shè)有兩個(gè)彈簧壓盤，所述兩個(gè)彈簧壓盤重疊設(shè)置在夾持手爪的液壓油缸或者氣缸的端蓋上，兩個(gè)彈簧壓盤之間設(shè)有多個(gè)彈簧。在上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置的夾持手爪上分別安裝彈簧壓盤，當(dāng)將待加工工件安裝在數(shù)控機(jī)床上時(shí)，上料的伸縮式夾持裝置的彈簧壓盤給待加工工件一個(gè)軸向力，保證了數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤能將待加工工件裝夾到位，保證了工件的加工精度；當(dāng)將已加工工件從數(shù)控機(jī)床上取下時(shí)，能夠防止數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤松開后已加工工件從加工工位脫落。

所述一對(duì)伸縮式夾持裝置上均設(shè)有用于定位的傳感器。通過傳感器便于指導(dǎo)兩個(gè)伸縮式夾持裝置的動(dòng)作。

所述水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用液壓式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者氣動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者電動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置采用第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器，所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器固定安裝在水平滑臺(tái)上，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸與減速器的輸入軸相連，所述減速器的輸出軸與安裝板相連；第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以替換為氣動(dòng)馬達(dá)，或者液壓馬達(dá)。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置的上下料位置。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置采用減速器降低了第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使一對(duì)伸縮式夾持裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更平穩(wěn)，減速器避免了在旋轉(zhuǎn)過程中工件慣性過大導(dǎo)致工件在快速旋轉(zhuǎn)中從伸縮式夾持裝置中甩出。

所述基架的下端設(shè)有用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置。所述基架由支撐板和支撐平臺(tái)構(gòu)成，所述支撐平臺(tái)安裝在支撐板上，所述支撐平臺(tái)上設(shè)有與水平滑臺(tái)滑動(dòng)配合的滑軌，所述支撐板固定在送料平臺(tái)上，基架的支撐板上設(shè)置用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置，該用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置檢測(cè)到送料裝置的待加工工件后向，送料裝置立即停止運(yùn)動(dòng)，使待加工工件恰好位于送料裝置的上下料工位，便于上料的伸縮式夾持裝置夾取待加工工件。而且當(dāng)用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置檢測(cè)到卸料的伸縮式夾持裝置夾持的已加工工件放置在送料裝置的上下料工位時(shí)，送料裝置啟動(dòng)，帶動(dòng)送料裝置上的待加工工件和已加工工件移動(dòng)。

所述送料裝置采用環(huán)形送料裝置。送料裝置采用環(huán)形送料裝置使得自動(dòng)上下料裝置布局更緊湊，空間利用率高。

所述送料裝置包括送料電機(jī)、輸送鏈和若干工件托盤，所述送料電機(jī)用于帶動(dòng)輸送鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，所述若干工件托盤安裝在輸送鏈上；所述輸送鏈可以替換為輸送帶。所述工件托盤可以放置各種大小不同的工件，對(duì)各種工件進(jìn)行加工，使機(jī)床的適應(yīng)性強(qiáng)。

所述送料平臺(tái)的下端面設(shè)有用于與數(shù)控機(jī)床滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌。通過導(dǎo)軌便于調(diào)整送料平臺(tái)與數(shù)控機(jī)床的位置。當(dāng)調(diào)整好機(jī)械手上下料位置后，通過鎖緊裝置使送料平臺(tái)固定在數(shù)控機(jī)床上下料工位上；當(dāng)需要調(diào)整機(jī)械手位置或人工操作時(shí)，松開鎖緊裝置使送料平臺(tái)沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械手遠(yuǎn)離數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸，為操作者讓出作業(yè)空間。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型包括送料平臺(tái)和機(jī)械手，送料平臺(tái)設(shè)置在機(jī)床上，靠近機(jī)床的機(jī)床主軸位置。機(jī)械手通過基架設(shè)置在送料平臺(tái)上，基架與送料平臺(tái)之間留有工件的讓位空間，基架上開設(shè)有用于機(jī)械手抓取工件的取料口，機(jī)械手位于送料平臺(tái)的送料裝置上方，便于機(jī)械手抓取工件。機(jī)械手的水平滑臺(tái)通過水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)配合在基架上，用于帶動(dòng)機(jī)械手前后橫向移動(dòng)，伸入到機(jī)床的機(jī)床主軸處，構(gòu)成機(jī)械手的手臂。機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置固定安裝在水平滑臺(tái)上，機(jī)械手的一對(duì)伸縮式夾持裝置通過安裝板安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸上，其中一個(gè)為上料的伸縮式夾持裝置，另一個(gè)為卸料的伸縮式夾持裝置；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)一對(duì)伸縮式夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整上料的伸縮式夾持裝置和卸料的伸縮式夾持裝置的位置，構(gòu)成機(jī)械手的手腕。一對(duì)伸縮式夾持裝置均用于夾緊工件，構(gòu)成機(jī)械手的手爪。

當(dāng)機(jī)械手的水平滑臺(tái)橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)一對(duì)伸縮式夾持裝置向數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸方向移動(dòng)，直至數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸正前方，卸料的伸縮式夾持裝置伸出到位，主軸卡盤松開，卸料的伸縮式夾持裝置夾緊已加工工件，卸料的伸縮式夾持裝置帶動(dòng)已加工工件縮回到位。當(dāng)卸料的伸縮式夾持裝置縮回到位后，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置才帶動(dòng)這兩個(gè)伸縮式夾持裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，使安裝板上的卸料的伸縮式夾持裝置和上料的伸縮式夾持裝置具有方向相反的平行力，形成力偶，保證兩個(gè)伸縮式夾持裝置在上、下自由旋轉(zhuǎn)的過程中，兩個(gè)伸縮式夾持裝置力矩小，相對(duì)于多關(guān)節(jié)機(jī)械手更省力，本實(shí)用新型伸縮式夾持裝置不易損壞，使用壽命長，避免了伸縮式夾持裝置擺動(dòng)，能夠?qū)⒋庸すぜ_定位到數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸上。采用伸縮式夾持裝置代替機(jī)械手整體向數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸目標(biāo)位置靠近，使得機(jī)械手只需要在橫向運(yùn)動(dòng)的位置移動(dòng)調(diào)整，而不需要縱向運(yùn)動(dòng)的位置調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)上下料功能，節(jié)省空間的同時(shí)，使得送料裝置的工件與數(shù)控機(jī)床的機(jī)床主軸之間的距離同目前市場(chǎng)上的自動(dòng)化上下料裝置相比最短。本實(shí)用新型自動(dòng)上下料裝置將機(jī)械手和送料裝置兩個(gè)獨(dú)立功能單元有機(jī)結(jié)合在一起，使得自動(dòng)化上下料裝置結(jié)構(gòu)變得簡單，可靠，體積小巧，維護(hù)方便，價(jià)格低。在現(xiàn)有機(jī)械手同等進(jìn)給速度的情況下，本實(shí)用新型上下料所用時(shí)間最短，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型適用于數(shù)控車床、數(shù)控磨床等機(jī)床，且定位精確度高，能夠滿足精密加工機(jī)床的要求，尤其適用精密數(shù)控臥式車床。本實(shí)用新型自動(dòng)上下料裝置裝配在精密數(shù)控車床上，使得控制該精密數(shù)控車床的操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，將操作人員從頻繁的上下料等簡單的工作中解放出來。因勞動(dòng)強(qiáng)度的降低，使得一個(gè)操作人員就可以控制更多的精密數(shù)控車床，降低了企業(yè)的勞動(dòng)力成本，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。而且本實(shí)用新型自動(dòng)上下料裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，提高了企業(yè)自動(dòng)化加工能力。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)上下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖（圖中雙向箭頭X表示機(jī)械手的水平滑臺(tái)在數(shù)控機(jī)床的X向運(yùn)動(dòng)）；

圖2是圖1中B向視圖（圖中雙向箭頭D表示伸縮式夾持裝置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下繞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸軸心線沿順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）；

圖3是圖2中C向視圖（圖中雙向箭頭X表示機(jī)械手的水平滑臺(tái)在數(shù)控機(jī)床的X向運(yùn)動(dòng)，雙向箭頭Z表示送料平臺(tái)在數(shù)控機(jī)床的Z向運(yùn)動(dòng)）；

圖4是圖1中A-A剖視圖（圖中雙向箭頭D表示伸縮式夾持裝置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下繞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸軸心線沿順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）；

圖5是夾持手爪的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中：1為基架、1-1為外支撐板、1-2為中支撐板、1-3為內(nèi)支撐板、1-4為取料口、1-5為滑軌、2為讓位空間、3為感應(yīng)裝置、4為機(jī)械手、41為水平滑臺(tái)、41-1為絲杠、41-2為第一同步帶輪、41-3為第一同步帶、41-4為水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、41-5為第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、41-6為滑塊、41-7為墊片、41-8為螺母座、41-9為螺母、42為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、42-1為減速器、42-2為第二同步帶輪、42-3為第二同步帶、42-4為第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、43為伸縮式夾持裝置、43a為上料的伸縮式夾持裝置、43b為卸料的伸縮式夾持裝置、43-1為夾持手爪、43-11為夾持手指、43-12為夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、43-13為氣缸、43-2為伸縮裝置、43-21為活塞桿、43-3為安裝板、44-1為已加工工件、44-2為待加工工件、5為送料平臺(tái)、51為送料電機(jī)、52為導(dǎo)軌、53為導(dǎo)軌滑塊、54為送料裝置、55為工件托盤、6為數(shù)控機(jī)床、7為主軸卡盤、71為機(jī)床主軸、72為主軸箱、73為皮帶輪、74為主軸油缸、8為彈簧壓盤、9為彈簧。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

參見圖1至圖5所示的一種數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化上下料設(shè)備，包括送料平臺(tái)5和機(jī)械手4，所述送料平臺(tái)5的下端面設(shè)有用于與數(shù)控機(jī)床6滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌52，數(shù)控機(jī)床6的床身上固定有導(dǎo)軌滑塊53，送料平臺(tái)5的導(dǎo)軌52與數(shù)控機(jī)床6的導(dǎo)軌滑塊53滑動(dòng)配合，便于調(diào)整送料平臺(tái)5的位置，送料平臺(tái)5調(diào)整好位置后通過鎖緊裝置固定在數(shù)控機(jī)床6上，鎖緊裝置采用鎖緊螺栓。所述送料平臺(tái)5上設(shè)有用于傳輸工件的送料裝置54，所述送料裝置54包括送料電機(jī)51、鏈輪、輸送鏈和若干工件托盤55，所述送料電機(jī)51采用伺服電機(jī)，送料電機(jī)51驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在鏈輪的傳動(dòng)下帶動(dòng)輸送鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，所述若干工件托盤安裝在輸送鏈上，輸送鏈轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)工件托盤55移動(dòng)。工件托盤可以放置各種大小不同的工件，對(duì)各種工件進(jìn)行加工，使機(jī)床的適應(yīng)性強(qiáng)。所述輸送鏈可以替換為輸送帶。待加工工件44-2放置在送料裝置54的工件托盤55中，已加工工件44-1經(jīng)加工后也放置在送料裝置的工件托盤55中。所述送料裝置54采用環(huán)形送料裝置，送料裝置采用環(huán)形送料裝置使得自動(dòng)上下料裝置布局更緊湊，空間利用率高。

所述機(jī)械手4通過基架1安裝在送料平臺(tái)5上，使機(jī)械手4架設(shè)在送料裝置54的正上方，所述基架1由多塊支撐板和支撐平臺(tái)構(gòu)成，所述多塊支撐板固定在送料平臺(tái)5上，所述支撐平臺(tái)安裝在多塊支撐板上，支撐平臺(tái)與送料平臺(tái)5之間留有工件的讓位空間2，支撐平臺(tái)上開設(shè)有用于機(jī)械手抓取工件的取料口1-4，所述取料口1-4位于送料裝置的上下料工位正上方，所述支撐平臺(tái)的上端面設(shè)有用于支撐絲桿的前軸承座和后軸承座、以及與水平滑臺(tái)41滑動(dòng)配合的兩條滑軌1-5，所述兩條滑軌1-5之間設(shè)有加強(qiáng)筋。本實(shí)施例中設(shè)有三塊支撐板，分別為外支撐板1-1、中支撐板1-2和內(nèi)支撐板1-3，三塊支撐板將支撐平臺(tái)支撐在送料平臺(tái)5的上方。

所述機(jī)械手4包括水平滑臺(tái)41、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42和一對(duì)伸縮式夾持裝置43，所述水平滑臺(tái)41的下端面設(shè)有用于與基架1的滑軌1-5相配合的滑塊41-6和連接座，水平滑臺(tái)41通過水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4滑動(dòng)配合在基架1上，水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4帶動(dòng)水平滑臺(tái)41橫向運(yùn)動(dòng)，所述水平滑臺(tái)41構(gòu)成機(jī)械手的手臂。所述基架1的滑軌1-5比水平滑臺(tái)41長，保證水平滑臺(tái)41有部分能夠伸出到基架1的外面，使得卸料的伸縮式夾持裝置和上料的伸縮式夾持裝置能夠到達(dá)數(shù)控機(jī)床6的機(jī)床主軸正前方。所述水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4采用液壓式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者氣動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者電動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。液壓式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用液壓油缸，氣動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用氣缸，電動(dòng)式水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用直線電機(jī)，所述液壓油缸或者氣缸或者直線電機(jī)固定在基架1上，液壓油缸的活塞桿或氣缸的活塞桿或直線電機(jī)的軸桿與設(shè)置在水平滑臺(tái)41上的連接座固定連接，帶動(dòng)水平滑臺(tái)41橫向運(yùn)動(dòng)。

所述水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4還可以采用用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5和水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5采用伺服電機(jī)，所述水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用滾珠絲杠螺母副，所述滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1兩端通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于基架1上的前軸承座和后軸承座中，用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5安裝在基架1一側(cè)，用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5的輸出軸和滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1上均設(shè)有第一同步帶輪41-2，兩個(gè)第一同步帶輪41-2之間設(shè)置第一同步帶41-3，用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5與滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1之間通過第一同步帶41-3相連，滾珠絲杠螺母副的螺母41-9設(shè)置在螺母座41-8內(nèi)，螺母座41-8通過螺釘和銷釘固定在水平滑臺(tái)41的連接座上。當(dāng)水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4的用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5工作時(shí)，通過用于水平驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5上的第一同步帶輪41-2作用在第一同步帶41-3上，第一同步帶41-3帶動(dòng)滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1帶動(dòng)滾珠絲杠螺母副的螺母41-9軸向運(yùn)動(dòng)，通過滾珠絲杠螺母副的螺母41-9帶動(dòng)水平滑臺(tái)41做橫向運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械手向數(shù)控機(jī)床靠近。所述用于水平驅(qū)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)41-5與滾珠絲杠螺母副的絲杠41-1還可以通過連軸器直接連接。所述滾珠絲杠螺母副的螺母41-9與水平滑臺(tái)41的連接座之間還設(shè)有墊片41-7。

所述水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4的水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條固定在水平滑臺(tái)41的一側(cè)，所述用于水平驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軸上安裝齒輪與齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條嚙合，用于水平驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)經(jīng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)與水平滑臺(tái)41的連接座固定連接。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42固定安裝在水平滑臺(tái)41上，所述一對(duì)伸縮式夾持裝置43通過安裝板43-3安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42的輸出軸上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42構(gòu)成機(jī)械手的手腕。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42采用第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4和減速器42-1，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4和減速器42-1固定在水平滑臺(tái)41上，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4通過電機(jī)座固定安裝在水平滑臺(tái)41上，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4的輸出軸和減速器42-1的輸入軸上均設(shè)有第二同步帶輪42-2，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4通過第二同步帶輪42-2和第二同步帶42-3與減速器42-1相連，所述減速器42-1的輸出軸通過法蘭盤與安裝板43-3相連，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4經(jīng)減速器42-1與安裝板連接。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4通過第二同步帶輪42-2和第二同步帶42-3帶動(dòng)減速器42-1輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，減速器42-1輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)安裝板做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該減速器42-1降低了第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使伸縮式夾持裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更平穩(wěn)，避免工件在快速旋轉(zhuǎn)中從伸縮式夾持裝置中甩出。所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4采用伺服電機(jī)。所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4與減速器42-1之間還可以通過連軸器直接連接。所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)42-4可以替換為氣動(dòng)馬達(dá)，或者液壓馬達(dá)。

所述一對(duì)伸縮式夾持裝置43位于基架1的取料口1-4正上方，所述一對(duì)伸縮式夾持裝置均包括伸縮裝置43-2和夾持手爪43-1，伸縮裝置43-2與夾持手爪43-1相連，一對(duì)伸縮式夾持裝置43的其中一個(gè)為上料的伸縮式夾持裝置43a，另一個(gè)為卸料的伸縮式夾持裝置43b。上料的伸縮式夾持裝置43a和卸料的伸縮式夾持裝置43b以安裝板43-3的中心形成中心對(duì)稱布置，即上料的伸縮式夾持裝置43a和卸料的伸縮式夾持裝置43b平行固定在安裝板上，且上料的伸縮式夾持裝置43a和卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪朝向相反。所述上料的伸縮式夾持裝置43a用于將送料裝置54的工件托盤55上待加工工件經(jīng)基架1的取料口1-4夾緊工件，然后安裝在數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤7上。所述卸料的伸縮式夾持裝置43b用于將已加工工件從數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤7上取下，再經(jīng)基架1的取料口1-4放置在送料裝置54的工件托盤55上。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42帶動(dòng)一對(duì)伸縮式夾持裝置43旋轉(zhuǎn)，調(diào)整上料的伸縮式夾持裝置43a和卸料的伸縮式夾持裝置43b的位置。兩個(gè)伸縮式夾持裝置平行設(shè)置，在兩個(gè)伸縮式夾持裝置均夾緊有工件時(shí)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42作用在安裝板43-3上形成一對(duì)大小相等、方向相反、但不共線的平行力即力偶。力偶使物體完全不呈現(xiàn)任何平移運(yùn)動(dòng)，只呈現(xiàn)純旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。減輕了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置與一對(duì)伸縮式夾持裝置連接部分的負(fù)荷，延長了相關(guān)裝置的壽命。

所述一對(duì)伸縮式夾持裝置43的伸縮裝置43-2采用液壓油缸或者氣缸或者直線電機(jī)，液壓油缸或者氣缸或者直線電機(jī)固定在安裝板43-3上，液壓油缸的活塞桿43-21或者氣缸的活塞桿43-21或者直線電機(jī)的輸出軸與夾持手爪43-1相連，用于帶動(dòng)夾持手爪43-1前、后伸縮。本實(shí)施例中伸縮裝置43-2采用氣缸，所述氣缸采用十字交叉導(dǎo)軌滑臺(tái)缸。所述上料的伸縮式夾持裝置43a的夾持手爪43-1與卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪43-1朝向相反。

所述伸縮式夾持裝置43的夾持手爪43-1包括夾持手指43-11、夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12、用于控制夾持手指張開或閉合的液壓油缸或者氣缸43-13，夾持手指43-11呈L型，所述液壓油缸或者氣缸固定在伸縮裝置43-2上，夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12套設(shè)在液壓油缸的活塞桿或者氣缸43-13的活塞桿上，使液壓油缸的活塞桿或者氣缸43-13的活塞桿與夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12相連，夾持手指43-11通過螺栓固定連接在夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12上，液壓油缸的活塞桿或者氣缸的活塞桿作用在夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12上，用于帶動(dòng)夾持手指43-11沿液壓油缸或氣缸43-13的徑向運(yùn)動(dòng)。所述夾持手爪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43-12包括導(dǎo)向套和多個(gè)導(dǎo)向滑塊，所述導(dǎo)向套固定在氣缸的活塞桿上，導(dǎo)向套的外側(cè)面設(shè)有向外突的楔形凸起，導(dǎo)向滑塊上開設(shè)有與導(dǎo)向套的楔形凸起滑動(dòng)配合的滑槽，用于控制夾持手指張開或閉合的液壓油缸或者氣缸43-13通過導(dǎo)向套帶動(dòng)各導(dǎo)向滑塊沿液壓油缸或氣缸的徑向運(yùn)動(dòng)，所述夾持手指43-11通過螺栓固定在各導(dǎo)向滑塊上。所述夾持手爪43-1構(gòu)成機(jī)械手的手爪用于夾緊、松開工件。本實(shí)施例中設(shè)有三個(gè)夾持手指，所述用于控制夾持手指張開或閉合的氣缸43-13的活塞桿上套設(shè)有圓柱形的導(dǎo)向套，該導(dǎo)向套上設(shè)有三個(gè)等間距均分360°的楔形凸起，該導(dǎo)向套的楔形凸起滑動(dòng)配合有三個(gè)沿氣缸徑向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向滑塊，三個(gè)導(dǎo)向滑塊等間距均分360°，即三個(gè)導(dǎo)向滑塊沿圓周均勻分布，三個(gè)夾持手指43-11分別固定在三個(gè)導(dǎo)向滑塊上。

所述夾持手爪43-1上還設(shè)有兩個(gè)彈簧壓盤8，所述兩個(gè)彈簧壓盤8重疊設(shè)置在夾持手爪43-1的液壓油缸或者氣缸43-13的端蓋上，該端蓋為液壓油缸或者氣缸43-13的前端蓋，兩個(gè)彈簧壓盤8之間設(shè)有多個(gè)彈簧9。本實(shí)施例中設(shè)有三個(gè)彈簧9和兩個(gè)彈簧壓盤8，所述兩個(gè)彈簧壓盤8設(shè)有三個(gè)向外延伸的翅膀，三個(gè)向外延伸的翅膀等間距均分360°，兩個(gè)彈簧壓盤8的三個(gè)向外延伸的翅膀重疊設(shè)置，三個(gè)彈簧9分別位于上下彈簧壓盤8的翅膀之間。兩個(gè)彈簧壓盤8的向外延伸的三個(gè)翅膀與夾持手爪43-1的三個(gè)夾持手指43-11交錯(cuò)設(shè)置。在上料的伸縮式夾持裝置43a和卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪43-1上分別安裝彈簧壓盤，當(dāng)將待加工工件安裝在數(shù)控機(jī)床上時(shí)，上料的伸縮式夾持裝置的彈簧壓盤給待加工工件一個(gè)軸向力，保證了數(shù)控機(jī)床的主軸卡盤能將待加工工件裝夾到位，保證了工件的加工精度；當(dāng)將已加工工件從機(jī)床上取下時(shí)，能夠防止機(jī)床的主軸卡盤7松開后已加工工件從加工工位脫落。

所述一對(duì)伸縮式夾持裝置43上均設(shè)有用于定位的傳感器，所述傳感器采用磁性傳感器。伸縮式夾持裝置43上的傳感器是用于監(jiān)測(cè)伸縮裝置和夾持裝置動(dòng)作是否到位，伸縮式夾持裝置43是否進(jìn)行下一步動(dòng)作的根據(jù)。在裝配時(shí)保證一對(duì)伸縮式夾持裝置43呈豎直狀態(tài)時(shí)，其中朝下的夾持手爪的軸心線與送料裝置的上下料工位中心位于同一直線。

數(shù)控機(jī)床6的機(jī)床主軸71安裝在主軸箱72上，主軸箱72固定機(jī)床主軸71，皮帶輪73固定在機(jī)床主軸71上，機(jī)床主軸71通過皮帶輪73和皮帶與電機(jī)相連，電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪73旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)機(jī)床主軸71轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸油缸74是通過一根連桿與主軸卡盤7相連，控制主軸卡盤7的張開和閉合的，主軸卡盤7的工作原理是液壓油驅(qū)動(dòng)主軸油缸74的活塞桿帶動(dòng)連桿，從而帶動(dòng)主軸卡盤7的柱塞實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸卡盤7張開和閉合的控制。

進(jìn)一步地：所述基架1的下端設(shè)有用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置3，所述用于檢測(cè)工件的感應(yīng)裝置3設(shè)置在基架1的支撐板上，該感應(yīng)裝置3偏移旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42的輸出軸軸心線，設(shè)置在中支撐板1-2和內(nèi)支撐板1-3上。當(dāng)感應(yīng)裝置3檢測(cè)到工件后，送料裝置停止運(yùn)動(dòng)，從而控制送料裝置的動(dòng)作。所述感應(yīng)裝置3通過感應(yīng)工件托盤上的工件從而控制工件托盤停在送料裝置的上下料工位上。所述感應(yīng)裝置3可以采用紅外感應(yīng)器或者接近開關(guān)等感應(yīng)開關(guān)。

本實(shí)用新型的工作原理：初始狀態(tài)一對(duì)伸縮式夾持裝置43均處于水平位置，卸料的伸縮式夾持裝置43b位于上料的伸縮式夾持裝置43a上方，卸料的伸縮式夾持裝置的夾持手爪張開，上料的伸縮式夾持裝置43a的夾持手爪43-1上夾有一個(gè)待加工工件。在水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4的帶動(dòng)下機(jī)械手4的水平滑臺(tái)41水平運(yùn)動(dòng)，水平滑臺(tái)41做橫向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)一對(duì)伸縮式夾持裝置43向數(shù)控機(jī)床6的機(jī)床主軸71靠近；當(dāng)卸料的伸縮式夾持裝置43b的軸心線與數(shù)控機(jī)床6的機(jī)床主軸71的軸心線同軸時(shí)，水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4停止動(dòng)作，水平滑臺(tái)41停止移動(dòng)，卸料的伸縮式夾持裝置43b的伸縮裝置43-2伸出帶動(dòng)夾持手爪43-1前進(jìn)到達(dá)數(shù)控機(jī)床6的機(jī)床主軸71正前方，機(jī)床主軸71的主軸卡盤7松開已加工工件，卸料的伸縮式夾持裝置43b夾緊已加工工件，卸料的伸縮式夾持裝置43b的伸縮裝置43-2帶動(dòng)夾持手爪43-1回縮。機(jī)械手4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)１８０°，使得上料的伸縮式夾持裝置43a位于卸料的伸縮式夾持裝置43b的上方（面向數(shù)控機(jī)床向機(jī)床內(nèi)部看），此時(shí)上料的伸縮式夾持裝置43a的軸心線和數(shù)控機(jī)床6的機(jī)床主軸的的軸心線同軸。上料的伸縮式夾持裝置43a的伸縮裝置43-2伸出帶動(dòng)夾持手爪43-1前進(jìn)到位，將上料的伸縮式夾持裝置43a的夾持手爪43-1上的待加工工件送進(jìn)數(shù)控機(jī)床6機(jī)床主軸的主軸卡盤上，上料的伸縮式夾持裝置43a的夾持手爪43-1松開待加工工件，主軸卡盤7閉合將待加工工件夾緊，上料的伸縮式夾持裝置43a的伸縮裝置帶動(dòng)夾持手爪43-1縮回到位。啟動(dòng)水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4，在水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)41-4的驅(qū)動(dòng)下，機(jī)械手4的水平滑臺(tái)41退回到初始位置，機(jī)械手4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)９０°，使卸料的伸縮式夾持裝置43b和上料的伸縮式夾持裝置43a處于豎立位置，卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪43-1朝下，上料的伸縮式夾持裝置43a的夾持手爪43-1朝上，卸料的伸縮式夾持裝置43b的伸縮裝置43-2帶動(dòng)夾持手爪43-1穿過基架1上的取料口1-4向下運(yùn)動(dòng)到送料裝置54的上下料工位，然后卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪43-1松開，將夾持手爪43-1上已加工工件放在送料裝置54上下料工位的工件托盤55上，最后卸料的伸縮式夾持裝置43b的伸縮裝置縮回，帶動(dòng)卸料的伸縮式夾持裝置43b的夾持手爪43-1向上運(yùn)動(dòng)到位。機(jī)械手4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42順時(shí)針旋轉(zhuǎn)１８０°，使上料的伸縮式夾持裝置43a的夾持手爪43-1朝下，送料裝置54啟動(dòng)，帶動(dòng)送料裝置54上的輸送鏈將已加工工件送到下一工位，同時(shí)將下一個(gè)待加工工件通過感應(yīng)裝置3控制送到上下料工位。送料裝置54停止，上料的伸縮式夾持裝置43a的伸縮裝置伸出帶動(dòng)夾持手爪43-1向下運(yùn)動(dòng)到位，然后上料的伸縮式夾持裝置43a的夾持手爪43-1閉合，夾持手爪43-1夾緊送料裝置54工件托盤上的待加工工件，最后上料的伸縮式夾持裝置43a的伸縮裝置縮回，帶動(dòng)夾持手爪43-1和待加工工件向上運(yùn)動(dòng)到位。機(jī)械手4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置42逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，使機(jī)械手回到初始狀態(tài)。完成一個(gè)上下料循環(huán)。

本實(shí)用新型數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化上下料裝置的送料平臺(tái)5上設(shè)置送料裝置54和機(jī)械手4，實(shí)現(xiàn)了送料裝置54與機(jī)械手4的高效整合，送料裝置54上的輸送鏈上設(shè)置的托盤能適應(yīng)大小不同、直徑各異的工件輸送。機(jī)械手4的伸縮式夾持裝置43在送料裝置54上下料工位的正上方。送料平臺(tái)5在數(shù)控機(jī)床6的主軸卡盤7附近，保證了送料裝置54上下料工位和主軸卡盤7的加工工位之間的距離很短，機(jī)械手4可以通過一個(gè)簡單的橫向運(yùn)動(dòng)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)將送料裝置54上下料工位上的待加工工件送到主軸卡盤7的加工工位上。所述機(jī)械手4通過基架1固定安裝在送料平臺(tái)5上，送料平臺(tái)5的下端面設(shè)有用于與數(shù)控機(jī)床6滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌52，數(shù)控機(jī)床6上固定導(dǎo)軌滑座53，導(dǎo)軌52與導(dǎo)軌滑座53滑動(dòng)配合。在自動(dòng)上下料時(shí)，送料平臺(tái)5固定在上下料工位；需要人工操作時(shí)，送料平臺(tái)5帶動(dòng)機(jī)械手4沿導(dǎo)軌52方向遠(yuǎn)離數(shù)控機(jī)床6的機(jī)床主軸71為操作者讓出作業(yè)空間。采用本實(shí)用新型數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化上下料裝置能適應(yīng)大小不同、直徑各異的工件上下料，顯著的縮短了上下料時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了物流空間，節(jié)約了人力資源，能夠適用于要求較高的精密數(shù)控臥式車床，有效的提升了在加工行業(yè)的整體競(jìng)爭力。