CN100563882C - 一种机床的自动供料装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一种机床的自动供料装置
技术领域
本发明涉及一种机床的自动供料装置，尤其涉及一种加工杆轴类工件的车床的自 动供料装置。
背景技术
目前，小型数控车床如数控仪表车床其加工工作虽然已经实现自动化，但其上料 和加工后的卸料仍然需要人工进行操作，不能实现杆轴类工件的自动供料，因此劳动 强度大、安全性差、生产效率低，不适宜大批量生产加工杆轴类工件。
为此，有一专利号为ZL96227272.8(公告号为CN2252079Y)的中国实用新型专利 《一种全自动数控车床》披露了一种这样的结构， 一种全自动数控车床，包括送料和 推料装置，送料装置的贮料圆盘与固定在车床床头箱侧面的支架相联，在贮料圆盘和 支架的共同芯轴上安装有盘簧和拨杆；贮料圆盘下部的出料口与料道相接通；送料器 上设置有一个半圆形或其它近似于工件外形的缺口；摆杆的叉形端卡在送料器的圆销 上；推料装置的活动铰链式挡块和推杆安装在车床拖板上，推杆具有齿条与小扇形齿 轮相啮合；在车床尾架套筒内前端安装有顶杆，套筒后端固定有齿条与大扇形齿轮相 啮合；大、小二扇形齿轮用键连接。克服了现有数控车床不能自动上下料的缺点，大 大提高了生产效率。但是该车床的送料和推料装置是由复杂的机械传动结构构成的， 这种机械传动结构涉及部件多、传动复杂、成本高。
还有一专利号为ZL20051006165L2(公开号为CN1775430Y)的中国发明专利《一种 车床自动送料装置》披露了一种这样的结构，由装在车床上的排料部件、储料仓部 件、传动部件组成的一种车床自动送料装置，排料部件在车床的床头箱上方，并由排 料部件的导料管与储料仓部件连接，储料仓部件位于床头箱主轴的上方，储料仓部件 的底板固定于床头箱的上盖板，传动部件位于床头箱的另一侧，传动部件由车床上的 传动机构控制动作，传动部件控制储料仓部件的待加工工件下落，其特征在于还有顶 料部件、顶料冲部件及其传动构件，顶料部件装在储料仓部件上，顶料部件的顶料杆 能正对储料仓部件内的待加工工件，顶料冲部件装在车床后拖板上，顶料冲部件的冲 杆能正对顶料部件，使顶料部件的顶料杆动作，顶料冲部件与传动构件连接，传动构 件也装在后拖板上，由车床的传动机构控制动作，传动构件控制顶料冲部件的冲杆轴 向往复运动。其具有送料快，送料稳定性好，送料效率高，能大大提高了车床的自动
4化程度和生产效率，特别适用于短小轴类工件的自动加工。该车床自动送料装置涉及 的传动部件是由凸轮、滚柱轮、连接构件、调节构件构成的，结构也比较复杂，整个 传动系统动作起来也繁杂、稳定性不好。
综上所述，现有的机床上的自动供料装置还可作进一步地改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种用于机床上可实 现杆轴类工件自动供料的自动供料装置，该自动供料装置具有结构简单合理、自动供 料稳定方便的优点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为： 一种机床的自动供料装置，包括 有用于储放工件的储料仓、径向送料机构、轴向送料机构、弹性夹头；其特征在于： 储料仓由侧围框架和设置在侧围框架底部以将侧围框架底部封住的送料板组成，侧围 框架固定在机床的机架上，送料板限位在侧围框架上并可相对侧围框架径向往复移 动，送料板上沿其轴向开有一可容置单个工件且轴向贯穿的容置槽；径向送料机构： 包括径向送料气缸，径向送料气缸固定在机架上，径向送料气缸的活塞杆与送料板相 连，以推动送料板相对侧围框架径向往复移动；轴向送料机构：包括轴向送料气缸、 支撑板，所述的支撑板固定在送料板上，而所述的轴向送料气缸则固定在支撑板上， 轴向送料气缸上的活塞杆与送料板上的容置槽轴向对齐并可伸入容置槽内，在送料板 径向移至下位状态时，所述的容置槽与弹性夹头轴向对齐。
进一步改进，为了实现加工后的工件能自动卸料的功能，上述的弹性夹头与一弹 性卸料装置相连，所述的弹性卸料装置包括：套管、导管、圆柱弹簧、卸料杆，套管 的右端与弹性夹头螺纹连接，导管装在套管内，其左端与套管螺纹连接，导管内装有 圆柱弹簧和卸料杆，导管右端开口以供卸料杆的右端穿出，卸料杆的右端有一台阶 面，所述的圆柱弹簧左端抵靠在导管的底部，另一端则抵靠在卸料杆的台阶面上。当 轴向送料机构将工件推入弹性夹头内时，卸料杆后退，压縮圆柱弹簧积蓄弹性势能， 接着弹性夹头夹紧工件以进行对工件的加工，加工完毕后，弹性夹头松开，卸料杆在 圆柱弹簧释放能量的状态下，将已加工好的工件推出弹性夹头外。
为了能调节圆柱弹簧的预紧压力，上述露出套管的导管上螺纹连接有一螺母，这 样拧动螺母便可调节圆柱弹簧的预紧压力大小。
为使侧围框架和径向送料气缸能相对稳定的固定在机架上，上述的机架上还固定 有一支架，所述的侧围框架固定在支架横梁上，所述的径向送料气缸固定在支架的侧 壁上。
为使送料板能相对机架稳定的径向滑移，上述的送料板限位在侧围框架上的结构 为：在侧围框架两侧各固定有一导向板，导向板彼此径向平行间隔设置，送料板底面具有和导向板相配的滑槽，送料板上的滑槽搁置在导向板上并可相对机架径向滑移。 导向板和滑槽形成导向配合结构。
为使活塞杆能更好推动未加工工件，上述的轴向送料气缸的活塞杆上固定有和工 件相配的送料柱，该送料柱可伸入容置槽内，以将位于容置槽内的工件推入弹性夹头 内。这样活塞杆上可根据需要固定不同型号的送料柱，增加了使用的灵活性。
为使送料板在不同工作状态下都能将侧围框架底部封闭，上述的送料板的径向宽 度大于侧围框架底部开口的径向宽度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：其通过一径向送料气缸推动容置有单个工 件的送料板径向移动，在送料板移动到合适位置后，即工件位于机床的主轴中心线位 置上，与弹性夹头处于同一轴线上，再通过一轴向送料气缸推动将送料板上容置槽内 的工件推入弹性夹头内装夹，接着轴向送料气缸复位，径向送料气缸带动送料板回复 至原位，最后进刀加工，该自动供料装置主要由两个送料气缸完成，故结构简单合 理，而且整个送料过程简洁，气缸传动又具有稳定性好的优点，所以整个自动供料过 程禾急定。
附图说明
图l为本发明实施例的结构俯视图（储料仓内无工件）；
图2为本发明实施例中径向送料机构的结构示意图（送料板处于起始状态）； 图3为本发明实施例中径向送料机构的结构示意图（送料板处于径向移动到位状 态）；
图4为本发明实施例中轴向送料机构的结构示意图（轴向送料气缸处于送料起始状 态）；
图5为本发明实施例中轴向送料机构的结构示意图（轴向送料气缸处于送料完成 后、工件夹紧状态）；
图6为本发明实施例中弹性夹头和弹性卸料机构的结构示意图（弹性夹头内无工 件）；
图7为为本发明实施例中弹性夹头和弹性卸料机构的结构示意图（弹性夹头内有工 件）。
图号说明：l为机架、2为工件、3为储料仓、31为侧围框架、311为斜面、32为送 料板、321为容置槽、322为滑槽、4为弹性夹头、5为径向送料气缸、51为活塞杆、6为 轴向送料气缸、61为活塞杆、7为支撑板、8为弹性卸料装置、81套管、82为导管、83 为圆柱弹簧、84为卸料杆、841为台阶面、85为螺母、9为支架、IO为送料柱、ll为导 向板。具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示， 一种机床的自动供料装置，包括有用于储放工件2的储料仓3、径向送
料机构、轴向送料机构、弹性夹头4;
如图1〜5所示，储料仓3:由侧围框架31和设置在侧围框架31底部以将侧围框架31 底部封住的送料板32组成，送料板32的径向宽度大于侧围框架31底部开口的径向宽 度，侧围框架31通过一支架9固定在机床的机架1上，支架9由侧壁和横梁组成，整个支 架9固定在机架1上，支架9固定在机架1上的结构可采用各种常规的固定方式，如螺钉 或螺栓等固定方式，送料板32限位在侧围框架31上并可相对侧围框架31径向往复移 动，送料板32限位在侧围框架31上的结构为：在侧围框架31两侧各固定有一导向板 11，导向板ll彼此径向平行间隔设置，送料板32底面具有和导向板11相配的滑槽322， 送料板32上的滑槽322搁置在机架1上并可相对导向板11径向滑移，在送料板32上沿其 轴向开有一可容置单个工件2且轴向贯穿的容置槽321，且工件2可轴向穿出容置槽 321，侧围框架31的下部有一倾斜的斜面311，斜面311的底部和容置槽321相应，这样 工件2便可容易进入到容置槽321内，该容置槽321的位置与弹性夹头4的位置处于同一 轴线上；
如图2、 3所示，径向送料机构：包括径向送料气缸5，径向送料气缸5通过螺母连 接的方式固定在支架9的侧壁上，径向送料气缸5的活塞杆51与送料板32螺纹相连，这 样活塞杆51的移动便可推动送料板32相对侧围框架31和机架1径向往复移动；
如图4、 5所示，轴向送料机构：包括轴向送料气缸6、支撑板7，支撑板7呈L形， 所述的支撑板7用螺钉固定在送料板32底面，而所述的轴向送料气缸6则通过螺母连接 的方式固定在支撑板7的侧壁上，轴向送料气缸6的活塞杆61上固定有和工件2相配的送 料柱IO，活塞杆61和送料柱10与送料板32上的容置槽321轴向对齐并可伸入容置槽321 内，在送料板32径向移至下位状态时，所述的容置槽321与弹性夹头4轴向对齐，以使 送料柱10可将位于容置槽321内的工件2推入弹性夹头4内夹紧。
如图6、 7所示，弹性夹头4与一弹性卸料装置8相连，弹性夹头4一般设置在机床的 主轴内并可随主轴一起旋转，以便对工件进行切削加工，由于弹性夹头4设置在主轴内 的结构为常规技术，故主轴在图中没有显示，所述的弹性卸料8装置包括：套管81、导 管82、圆柱弹簧83、卸料杆84、螺母85，套管81的右端与弹性夹头4螺纹连接，导管82 装在套管81内，其左端与套管81螺纹连接，在露出套管81的导管82上螺纹连接有一螺 母85，导管82内装有圆柱弹簧83和卸料杆84,导管82右端开口以供卸料杆84的右端穿 出，卸料杆84的右端有一台阶面841，所述的圆柱弹簧83左端抵靠在导管82的底部，另 一端则抵靠在卸料杆84的台阶面841上。本发明的工作原理和过程是这样的：
如图2、 3所示，首先径向送料机构先工作，此时，储料仓3的侧围框架31内的其中 一个未加工工件2进入到送料板32的容置槽321中，径向送料气缸5上的活塞杆51先推动 送料板32向图示径向移动时，径向送料气缸5将容置在容置槽321内的未加工工件2被径 向送至机床的主轴的中心线上，即容置槽321和弹性夹头4的轴线相对；
如图4、 5所示，再是轴向送料机构工作，此时，轴向送料气缸6上的活塞杆61以及 活塞杆61上的送料柱10同时伸入到送料板32的容置槽321内，以推动工件2朝图示轴向 移动，将己送至机床的主轴中心线上的工件2推入弹性夹头4内，工件2推动导管82内的 卸料杆84后退，压縮圆柱弹簧83，弹性夹头4夹紧工件，进刀，以对工件进行加工；
与此同时，如图6、 7所示，轴向送料气缸6和径向送料气缸5先后带动送料柱10和 送料板32回复至起始位置，等工件2加工完成，弹性夹头4松开，卸料杆84在圆柱弹簧 83释放能量下，将已加工完成的工件2推出弹性夹头4，卸料完成。
在数控仪表车床装上该自动供料装置后，可实现送料、加工、卸料整个工艺过程 的自动化，有利于减轻操作者的劳动强度，提高生产效率，还可实现一人看管多机， 经济效益显著，而且结构也不复杂。
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