CN103449160B - 一种数控机床自动线的盘式料机装置 - Google Patents

Abstract

一种数控机床自动线的盘式料机装置，属于机床自动线连线附属装置。本发明包括料机支架、升降机构、感应机构、转位机构、定位机构和多个托盘机构；料机支架顶面设置工作台，转位机构包括链轮驱动电机、链条和两链轮，两链轮安装于工作台两端；工作台上设置多个万向滚珠组成滚道回路，托盘机构包括托料板和至少三根限位杆，托料板位于万向滚珠上与链条连接，限位杆固定于托料板上；升降机构包括升降杆和升降驱动机构，升降杆位于工作台下与工作台的升降通孔对准，升降杆与升降驱动机构连接；定位机构包括定位塞、定位塞驱动机构和安装于托料板的定位块，定位塞与定位塞驱动机构连接，定位塞和定位块设置配合结构。本发明传送平稳、定位准确。

Description

一种数控机床自动线的盘式料机装置

技术领域

本发明属于机床自动线连线附属装置，尤其与一种用于数控机床自动线各台机台之间并能适合于机械手上下料的盘式料机装置有关。

背景技术

随着机械制造工业的发展，为了适应多品种小批量生产提高生产力的要求，多台数控机床连成的自动生产线日益增多，数控机床自动线需要配备工件上下料系统和机台间的工件料机装置，实现自动输送工件。现有用于工件加工的数控机床自动线，其工件自动输送装置存在工件输送不稳、运行速度慢、定位不精确、可靠性不强、与工件上下料系统配合不畅等缺点。

发明内容

本发明目的旨在克服现有的数控机床自动线的盘式料机装置存在的工件运输不稳、定位不精确、可靠性不强等缺点，提供一种定位准确、运输平稳并适合于机械手上下料的数控机床自动线的盘式料机装置。

为此，本发明采用以下技术方案：一种数控机床自动线的盘式料机装置，其特征是，包括料机支架、升降机构、感应机构、转位机构、定位机构和多个托盘机构；料机支架的顶面设置工作台，转位机构包括链轮驱动电机、链条和支撑链条的两链轮，链轮驱动电机固定安装于料机支架上，两链轮分别通过轴承和轴支撑安装于工作台的两端，链轮轴向与工作台面垂直，其中一个链轮作为主动链轮与链轮驱动电机通过传动机构连接；工作台面上设置多个万向滚珠，多个万向滚珠组成首尾相接的滚道回路，滚道回路等距偏移外绕于链条；所述的托盘机构包括托料板和至少三根限位杆，托料板设置于万向滚珠上并与链条固定连接，链条的回转移动带动托盘机构在所述滚道上运动，限位杆固定于托料板的顶部，限位杆围成的内腔作为工件容纳腔，能防止托盘机构在移动过程中，工件被甩出；升降机构包括升降杆和升降驱动机构，所述的工作台上设置有用于升降杆升降移动的升降通孔,所述的托料板上设置用于升降杆升降移动的升降通孔，在工件升降位置工作台和托料板上的升降通孔对准，升降驱动机构安装于料机支架，升降杆位于工作台下并与工作台上的升降通孔对准，升降杆与升降驱动机构连接由升降驱动机构驱动在工作台和托料板上的升降通孔中升降移动，顶撑所述工件容纳腔中的工件升降；所述定位机构包括定位塞、定位块和驱动定位塞伸缩的定位塞驱动机构，定位块固定安装于所述的托料板上，定位塞和定位块上设置配合结构，定位塞与定位塞驱动机构连接，由定位塞驱动机构驱动伸缩并通过配合结构与定位块定位配合，将托料板固定定位在工件升降位置，使托料板和工作台上的升降通孔对准，升降杆能在升降通孔中自由升降移动；感应机构包括升降感应系统、转位感应系统和有料感应系统，升降感应系统感应升降杆的升降位置，转位感应系统感应托料板位置，有料感应系统感应所述工件容纳腔中有否工件，感应机构、链轮驱动电机、升降驱动机构和定位塞驱动机构与控制系统连接，由控制系统根据感应机构的反馈信号控制链轮驱动电机、升降驱动机构和定位塞驱动机构动作。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

所述的托盘机构还包括托盘，托盘上设有与所述的限位杆对应的通孔，托盘设置于所述的托料板上，所述的限位杆穿过相应的通孔，工件设置于托盘上，升降杆顶靠于托盘底部，将托盘与工件一并顶撑升降。

所述的托盘上的通孔为孔中心轨迹线呈圆弧形的长槽孔，所有长槽孔孔中心轨迹线呈叶轮形旋转向内，与托盘中心的间距等距缩小，通过调节限位杆在圆弧形凹槽的位置，可以调节工件容纳腔直径大小，适应各种尺寸的工件。

所述的升降驱动机构包括升降电机、丝杆和底盘，升降电机安装于料机支架，丝杆上、下两端通过轴承、轴承座支撑固定安装，丝杆轴向与工作台面垂直，升降电机和丝杆通过传动机构传动连接，底盘通过螺纹与丝杆配合连接，所述的升降杆的下端固定安装于底盘上，通过旋转丝杆，驱动底盘带同升降杆升降。

所述的升降杆数量为三根，三根升降杆在所述工作台面上的投影不在同一条直线上，所述的工作台和托料板上的升降通孔数量与升降杆数量对应。

所述的转位感应系统包括转位停止开关、转位减速开关、转位开关支架、转位感应盘，转位开关支架固定在所述支撑主动链轮的轴上，转位停止开关和转位减速开关安装于转位开关支架上，转位感应盘固定在主动链轮上。当链条带动托料板接近工作台上的升降通孔位置时，转位感应盘感应到转位减速开关发出的信号，链轮驱动电机速度降低；当托料板上的升降通孔与工作台上的升降通孔对准时，转位感应盘感应到转位停止开关发出的信号，链轮驱动电机停止转动。

所述的升降感应系统包括下降减速开关、下降停止开关、分别配对的停止发射器、停止反射板和减速发射器、减速反射板，发射器长杆、反射板长杆和下降开关支架，停止发射器和减速发射器通过发射器长杆支撑安装，并从上向下依次位于所述的工件容纳腔顶部一侧侧方，停止反射板和减速反射板通过反射板长杆支撑安装，并从上向下依次位于所述的工件容纳腔顶部相对的另一侧侧方；下降减速开关和下降停止开关通过下降开关支架支撑安装，下降减速开关和下降停止开关呈从上向下依次设置，并在升降杆最低位置与升降杆对应。

所述的定位塞驱动机构为气缸，气缸活塞杆与所述的定位塞固定连接。

本发明工作时，机械手抓取工件到工件容纳腔中，有料感应系统感应到工件容纳腔中有工件，链轮驱动电机带动主动链轮转动，当链条带动托料板接近工作台上的升降通孔位置时，转位感应盘感应到转位减速开关发出的信号，链轮驱动电机速度降低；当托料板上的升降通孔与工作台上的升降通孔对准时，转位感应盘感应到转位停止开关发出的信号，链轮驱动电机停止转动；此时气缸活塞杆推动定位塞向前运动，定位塞顶住定位块，托料板固定不动；升降电机带动丝杆转动，固定在底盘上的三根升降杆跟随底盘一起向上运动，升降杆穿过工作台和托料板上的升降通孔，顶住托盘向上运动，当托盘上的工件挡住减速发射器的信号时，升降电机转速变慢，当工件上升到挡住停止反射器的信号时，升降电机停止转动，此时机械手下来将工件抓走，当工件抓走时，升降电机开始反转，托盘跟着升降杆向下运动，当底盘下降到与下降减速开关感应时，升降电机转速降低，当底盘继续下降到与下降停止开关感应时，升降电机停止转动，此时，有料感应系统感应到下一个工件容纳腔中有工件，链轮驱动电机开始带动托料板转动，准备下一个工件的抓取，如此循环，由此实现了工件上下料系统和机台间的工件输送和料理。

使用本发明可以达到以下有益效果：本发明传送工件平稳、定位准确，与机床之间的机械手上下料装置配合顺畅，自动实现了工件上下料系统和机台间的工件输送和料理提高了机床生产线的生产效率。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明的俯视图。

图4是图3的B-B剖视图。

图5是图3的C-C局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1～图5所示，本发明包括料机支架1、升降机构、感应机构、转位机构、定位机构和多个托盘机构；料机支架1的顶面设置工作台，转位机构包括链轮驱动电机2、链条18和支撑链条的两链轮，链轮驱动电机2固定安装于料机支架1上，两链轮分别通过轴承和轴支撑安装于工作台的两端，链轮轴向与工作台面垂直，其中一个链轮作为主动链轮与链轮驱动电机2通过传动机构连接；工作台面上设置多个万向滚珠21，多个万向滚珠21组成首尾相接的滚道回路，滚道回路等距偏移外绕于链条18；所述的托盘机构包括托料板9、托盘10和三根限位杆11，托料板9设置于万向滚珠21上并与链条18固定连接，链条18的回转移动带动托盘机构在滚道上运动，限位杆11固定于托料板9的顶部，限位杆11围成的内腔作为工件容纳腔,能防止托盘机构在移动过程中，工件被甩出,托盘10上设有与限位杆11对应的通孔19，托盘10设置于托料板9上，限位杆11穿过相应的通孔19，通孔19为孔中心轨迹线呈圆弧形的长槽孔，所有长槽孔孔中心轨迹线呈叶轮形旋转向内，与托盘中心的间距等距缩小，通过调节限位杆11在圆弧形凹槽的位置，可以调节工件容纳腔直径大小，适应各种尺寸的工件；升降机构包括升降驱动机构和三根升降杆7，升降驱动机构包括升降电机6、丝杆26和底盘25，升降电机6安装于料机支架1，丝杆上、下两端通过轴承、轴承座支撑固定安装，丝杆26轴向与工作台台面垂直，升降电机6和丝杆26通过传动机构传动连接，底盘25通过螺纹与丝杆26配合连接，所述工作台上设置有用于升降杆升降移动的三个升降通孔,托料板9上设置用于升降杆升降移动的三个升降通孔，在工件升降位置工作台和托料板9上的升降通孔对准，升降杆7位于工作台下并与工作台上的升降通孔对准，升降杆7的上端顶靠于托盘底部，将托盘10与工件一并顶撑升降，升降杆7的下端固定安装于底盘25上，三根升降杆7在所述工作台面上的投影不在同一条直线上，通过旋转丝杆26，驱动底盘25带同升降杆7升降；定位机构包括定位塞27、定位块28和驱动定位塞27伸缩的定位塞驱动机构8，作为优选，定位塞驱动机构8为气缸，气缸活塞杆与所述的定位塞27固定连接，定位块28固定安装于托料板9上，定位塞27和定位块28上设置配合结构，由气缸驱动伸缩并通过配合结构与定位块28定位配合，将托料板9固定定位在工件升降位置，使托料板9和工作台上的升降通孔对准，升降杆7能在升降通孔中自由升降移动；感应机构包括升降感应系统、转位感应系统和有料感应系统，转位感应系统包括转位停止开关23、转位减速开关24、转位开关支架22、转位感应盘20，转位开关支架22固定在所述支撑主动链轮的轴上，转位停止开关23和转位减速开关24安装于转位开关支架22上，转位感应盘20固定在主动链轮上,当链条18带动托料板9接近工作台上的升降通孔位置时，转位感应盘20感应到转位减速开关24发出的信号，链轮驱动电机2速度降低；当托料板9上的升降通孔与工作台上的升降通孔对准时，转位感应盘20感应到转位停止开关23发出的信号，链轮驱动电机2停止转动；升降感应系统包括发射器长杆17、反射板长杆14、下降开关支架3、下降减速开关5、下降停止开关4、分别配对的停止发射器15、停止反射板13和减速发射器16、减速反射板12，停止发射器15和减速发射器16通过发射器长杆17支撑安装，并从上向下依次位于所述的工件容纳腔顶部一侧侧方，停止反射板13和减速反射板12通过反射板长杆14支撑安装，并从上向下依次位于所述的工件容纳腔顶部相对的另一侧侧方；下降减速开关5和下降停止开关4通过下降开关支架3支撑安装，下降减速开关5和下降停止开关4呈从上向下依次设置，并在升降杆最低位置与升降杆7对应；有料感应系统感应所述工件容纳腔中有否工件，感应机构、链轮驱动电机2、升降驱动机构和定位塞驱动机构8与控制系统连接,由控制系统根据感应机构的反馈信号控制链轮驱动电机2、升降驱动机构和定位塞驱动机构8动作。

本发明工作时，机械手抓取工件到工件容纳腔中，有料感应系统感应到工件容纳腔中有工件，链轮驱动电机2带动主动链轮转动，当链条18带动托料板9接近工作台上的升降通孔位置时，转位感应盘20感应到转位减速开关24发出的信号，链轮驱动电机2速度降低；当托料板9上的升降通孔与工作台上的升降通孔对准时，转位感应盘20感应到转位停止开关23发出的信号，链轮驱动电机2停止转动；此时气缸活塞杆推动定位塞27向前运动，定位塞27顶住定位块28，托料板9固定不动；升降电机6带动丝杆26转动，固定在底盘25上的三根升降杆7跟随底盘25一起向上运动，升降杆7穿过工作台和托料板9上的升降通孔，顶住托盘10向上运动，当托盘10上的工件挡住减速发射器16的信号时，升降电机6转速变慢，当工件上升到挡住停止反射器15的信号时，升降电机6停止转动，此时机械手下来将工件抓走，当工件抓走时，升降电机6开始反转，托盘10跟着升降杆7向下运动，当底盘25下降到与下降减速开关5感应时，升降电机6转速降低，当底盘25继续下降到与下降停止开关4感应时，升降电机6停止转动，此时，有料感应系统感应到下一个工件容纳腔中有工件，链轮驱动电机2开始带动托料板9转动，准备下一个工件的抓取，如此循环，由此实现了工件上下料系统和机台间的工件自动输送和料理。

Claims (7)

1.一种数控机床自动线的盘式料机装置，包括料机支架（1）、升降机构、感应机构、转位机构、定位机构和多个托盘机构；料机支架（1）的顶面设置工作台，转位机构包括链轮驱动电机（2）、链条（18）和支撑链条的两链轮，链轮驱动电机（2）固定安装于料机支架（1）上，两链轮分别通过轴承和轴支撑安装于工作台的两端，链轮轴向与工作台面垂直，其中一个链轮作为主动链轮与链轮驱动电机（2）通过传动机构连接；工作台面上设置多个万向滚珠（21），多个万向滚珠（21）组成首尾相接的滚道回路，滚道回路等距偏移外绕于链条（18）；所述的托盘机构包括托料板（9）和至少三根限位杆（11），托料板（9）设置于万向滚珠（21）上并与链条（18）固定连接，限位杆（11）固定于托料板（9）的顶部，限位杆（11）围成的内腔作为工件容纳腔；升降机构包括升降杆（7）和升降驱动机构，所述的工作台上设置有用于升降杆升降移动的升降通孔,所述的托料板（9）上设置用于升降杆升降移动的升降通孔，在工件升降位置工作台和托料板（9）上的升降通孔对准，升降驱动机构安装于料机支架（1），升降杆（7）位于工作台下并与工作台上的升降通孔对准，升降杆（7）与升降驱动机构连接；所述定位机构包括定位塞（27）、定位块（28）和驱动定位塞伸缩的定位塞驱动机构（8），定位块（28）固定安装于所述的托料板（9）上，定位塞（27）和定位块（28）上设置配合结构，定位塞（27）与定位塞驱动机构（8）连接；感应机构包括升降感应系统、转位感应系统和有料感应系统，感应机构、链轮驱动电机（2）、升降驱动机构和定位塞驱动机构（8）与控制系统连接；其特征在于：所述的转位感应系统包括转位停止开关（23）、转位减速开关（24）、转位开关支架（22）、转位感应盘（20），转位开关支架（22）固定在所述支撑主动链轮的轴上，转位停止开关（23）和转位减速开关（24）安装于转位开关支架（22）上，转位感应盘（20）固定在主动链轮上。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床自动线的盘式料机装置，其特征在于:所述的托盘机构还包括托盘（10），托盘（10）上设有与所述的限位杆（11）对应的通孔（19），托盘（10）设置于所述的托料板（9）上，所述的限位杆（11）穿过相应的通孔（19），工件设置于托盘（10）上，升降杆（7）顶靠于托盘底部。

3.根据权利要求2所述的一种数控机床自动线的盘式料机装置，其特征在于：所述的托盘（10）上的通孔（19）为孔中心轨迹线呈圆弧形的长槽孔，所有长槽孔孔中心轨迹线呈叶轮形旋转向内，与托盘中心的间距等距缩小。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种数控机床自动线的盘式料机装置，其特征在于：所述的升降驱动机构包括升降电机（6）、丝杆（26）和底盘（25），升降电机（6）安装于料机支架（1），丝杆上、下两端通过轴承、轴承座支撑固定安装，丝杆（26）轴向与工作台面垂直，升降电机（6）和丝杆（26）通过传动机构传动连接，底盘（25）通过螺纹与丝杆（26）配合连接，所述的升降杆（7）的下端固定安装于底盘（25）上。

5.根据权利要求4所述的一种数控机床自动线的盘式料机装置，其特征在于：所述的升降杆（7）数量为三根，三根升降杆（7）在所述工作台面上的投影不在同一条直线上，所述的工作台和托料板（9）上的升降通孔数量与升降杆数量对应。

6.根据权利要求1或5所述的一种数控机床自动线的盘式料机装置，其特征在于：所述的升降感应系统包括发射器长杆（17）、反射板长杆（14）、下降开关支架（3）、下降减速开关（5）、下降停止开关（4）、分别配对的停止发射器（15）、停止反射板（13）和减速发射器（16）、减速反射板（12），停止发射器（15）和减速发射器（16）通过发射器长杆（17）支撑安装，并从上向下依次位于所述的工件容纳腔顶部一侧侧方，停止反射板（13）和减速反射板（12）通过反射板长杆（14）支撑安装，并从上向下依次位于所述的工件容纳腔顶部相对的另一侧侧方；下降减速开关（5）和下降停止开关（4）通过下降开关支架（3）支撑安装，下降减速开关（5）和下降停止开关（4）呈从上向下依次设置，并在升降杆最低位置与升降杆（7）对应。

7.根据权利要求6所述的一种数控机床自动线的盘式料机装置，其特征在于：所述的定位塞驱动机构（8）为气缸，气缸活塞杆与所述的定位塞（27）固定连接。