CN104029077A - 机床上下料料仓 - Google Patents

Abstract

一种机床上下料料仓，包括机架，机架上设有输送装置，输送装置上间隔地设有工件托盘，工件托盘上设有状态指针，机架上设有两个挡板机构，挡板机构包括挡板和挡板气缸，位于两块挡板之间的输送装置区域为工件抓取区域，且沿着输送装置的运动方向，与后一块挡板配合的工件托盘的停留位置为工件抓取位；还包括控制系统，控制系统包括控制器、用于检测状态指针位置状态的接近开关Ⅰ、用于检测工件托盘是否进入工件抓取区域的接近开关Ⅱ和用于检测工件托盘是否到达工件抓取位的接近开关Ⅲ，机架上与工件抓取位对应设有反射开关，挡板气缸的气路上设有与控制器电连接的换向电磁阀Ⅰ，接近开关Ⅰ、接近开关Ⅱ、接近开关Ⅲ和反射开关均与控制器电连接。

Description

机床上下料料仓

技术领域

本发明涉及一种机床的辅助设备，具体的为一种机床上下料料仓。

背景技术

公开号为CN102513867A的中国专利公开了一种机床上下料送料装置，该机床上下料送料装置，包括中间板左部的减速机，该减速机输出轴上端部的主动链轮经链条与从动链轮相连，从动链轮通过轴承套装于中间板右部的竖直支撑轴上；在所述链条上方设有一对用于采集工件到达抓取位置信号的对射开关，所述链条具有支撑顶板，在该支撑顶板上放有托盘，所述工件托座安装在该托盘上；在所述中间板上由前往后设置气缸，该气缸伸出杆的后端部连接有竖直板，在竖直板上端设有能够挡住所述托盘的水平挡板，且该水平挡板位于所述对射开关的旁边。该机床上下料送料装置虽然在一定程度上能够实现托盘的定位，便于工件抓取，但是还存在以下不足：

1、由于水平挡板仅能够挡住位于抓取位的托盘，当该抓取位的托盘停留时，其他的托盘随着支撑顶板移动，可能会与该抓取位托盘发生碰撞，而为了防止碰撞，则需要减少托盘的数量，或不断调整其他托盘与抓取位托盘之间的位置，这又会降低送料装置的送料能力；

2、现有的托盘仅能够适应一个型号的工件装夹要求，由于工件的型号结构多种多样，当需要装夹其他型号的工件时，需要更换整个工件托盘，操作复杂，降低了生产效率；另外，由于每一个型号的工件均需要对应设置工件托盘，因此导致工件托盘的数量大大增加，增加了投资成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机床上下料料仓，该机床上下料料仓不仅能够实现与机床料爪的精确地配合，而且能够提高送料能力，可靠性更高。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机床上下料料仓，包括机架，所述机架上设有输送装置，所述输送装置上间隔地设有与其摩擦配合并用于装夹工件的工件托盘，所述工件托盘上设有用于指示有无装夹工件并具有两个位置状态的状态指针，所述机架上设有两个用于限定所述工件托盘位置的挡板机构，所述挡板机构包括位于所述输送装置下方或侧面的挡板和用于驱动所述挡板运动的挡板气缸，位于两块所述挡板之间的输送装置区域为工件抓取区域，且沿着所述输送装置的运动方向，与后一块所述挡板配合的工件托盘的停留位置为工件抓取位；

还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、用于检测所述状态指针位置状态的接近开关Ⅰ、用于检测所述工件托盘是否进入工件抓取区域的接近开关Ⅱ和用于检测所述工件托盘是否到达工件抓取位的接近开关Ⅲ，所述机架上与所述工件抓取位对应设有用于检测所述工件托盘上是否装夹工件的反射开关，所述挡板气缸的气路上设有与所述控制器电连接的换向电磁阀Ⅰ，所述接近开关Ⅰ、接近开关Ⅱ、接近开关Ⅲ和反射开关均与所述控制器电连接。

进一步，所述机架上设有位于所述工件抓取位下方并用于将位于工件抓取位上的工件托盘顶起的顶起气缸，所述顶起气缸的气路上设有与所述控制器电连接的换向电磁阀Ⅱ。

进一步，沿着所述输送装置的运动方向，所述接近开关Ⅰ位于所述接近开关Ⅱ的前方，且所述接近开关Ⅱ的安装位置可沿着所述输送装置的运动方向调节。

进一步，所述工件抓取区域的后侧设有用于将所述状态指针拨向无工件装夹位置状态的拨块。

进一步，所述工件托盘包括底盘，所述底盘上旋转配合安装有至少三根相互平行的转轴，所有所述转轴上均设有与其同步转动的外齿轮和摆臂，且所有所述外齿轮上套装设有一个驱动内齿轮，所述驱动内齿轮与所有所述外齿轮啮合，所述摆臂上设有用于限位工件的限位杆。

进一步，所述转轴相对于所述驱动内齿轮的旋转轴线呈环形均布设置；所有所述摆臂均位于同一个水平面上且相对于所述驱动内齿轮的轴线环形均布，所述限位杆位于竖直方向上。

进一步，所述外齿轮和摆臂均位于所述底盘的上方，且所述外齿轮位于所述底盘和摆臂之间，所述底盘上设有位于所述摆臂与所述外齿轮之间并用于支撑工件的保护罩。

进一步，所述底盘的下方设有安装盘，所述安装盘的底面上设有安装座；所述输送装置的输送轨道上安装有与所述安装座摩擦配合的支撑顶板；所述挡板设置在所述输送装置的下方，所述安装盘的底面上设有与所述挡板配合的凸起结构。

进一步，所述状态指针旋转配合安装在所述安装盘上，所述安装盘上设有与所述接近开关Ⅱ和接近开关Ⅲ配合的检测螺钉。

进一步，还包括用于固定所述驱动内齿轮位置的定位机构；所述定位机构包括安装在所述底盘上的定位块，所述定位块上设有与所述驱动内齿轮的外周壁配合的定位螺钉。

本发明的有益效果在于：

本发明的机床上下料料仓通过设置两个挡板机构，不仅能够实现工件托盘在工件抓取位的精确定位，而且还能够防止其他工件托盘与工件抓取位的工件托盘碰撞，即相邻两个工件托盘之间的间隙可以很小，能够有效提高送料能力，具体的，本发明的机床上下料料仓的控制原理如下：

当工件托盘运行至接近开关Ⅰ处时，接近开关Ⅰ检测状态指针的位置状态并向控制器输出检测信号，若状态指针位于无工件装夹位置状态时，挡板机构不动作，使其直接通过工件抓取区域；若状态指针位于有工件装夹位置状态时，在该工件托盘继续移动的过程中，当接近开关Ⅱ检测到该工件托盘运行至工件抓取区域时，控制器控制两个挡板机构动作，将该工件托盘限定在工件抓取区域的同时，阻挡其他工件托盘进入工件抓取区域；该工件托盘继续向前移动，当其与位于后侧的挡板配合时，此时接近开关Ⅲ正好检测到该工件托盘位于工件抓取位并向控制器发出到位信息，同时反射开关检测工件托盘上是否装夹有工件，若反射开关检测到该工件托盘上没有装夹工件，则控制器控制挡板机构动作，使该工件托盘直接通过工件抓取区域，若反射开关检测到该工件托盘上装夹有工件，则控制器向机床控制系统发出信息，机床控制系统控制料爪抓取工件托盘上的工件，工件抓取后，控制器控制挡板机构动作，使该工件托盘通过工件抓取区域；

综上可知，相较于现有的机床上下料装置，本发明的机床上下料料仓不仅能够实现与机床料爪的精确地配合，而且能够提高送料能力，可靠性更高。

通过在工件托盘上设置驱动内齿轮和与驱动内齿轮啮合的至少三个外齿轮，转动驱动内齿轮，能够驱动所有外齿轮转动，进而驱动转轴和摆臂转动，设置在摆臂上的限位杆会相应的改变位置，即与所有限位杆相切的圆的直径会随之变化，工件套装在限位杆上实现定位安装，因此，该工件托盘的装夹直径可随着工件进行调整，能够适用于不同型号大小的工件的装夹。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明机床上下料料仓的实施例结构示意图；

图2为图1的A详图；

图3为图2的仰视图；

图4为控制系统的控制原理框图；

图5为工件托盘的结构示意图；

图6为图5的仰视图；

图7为工件托盘的立体图；

图8为本实施例机床上下料料仓的立体图。

附图标记说明：

1-机架；2-工件托盘；3-状态指针；4-挡板；5-挡板气缸；6-减速电机；7-输送轨道；8-控制器；9-接近开关Ⅰ；10-接近开关Ⅱ；11-接近开关Ⅲ；12-反射开关；13-换向电磁阀Ⅰ；14-顶起气缸；15-换向电磁阀Ⅱ；16-拨块；17-底盘；18-转轴；19-外齿轮；20-摆臂；21-内齿轮；22-限位杆；23-保护罩；24-安装盘；24a-凸起结构；25-安装座；26-检测螺钉；27-定位块；28-定位螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，为本发明机床上下料料仓的实施例结构示意图。本实施例的机床上下料料仓，包括机架1，机架1上设有输送装置，输送装置上间隔地设有与其摩擦配合并用于装夹工件的工件托盘2，工件托盘2上设有用于指示有无装夹工件并具有两个位置状态的状态指针3，机架1上设有两个用于限定工件托盘2位置的挡板机构，挡板机构包括位于输送装置下方或侧面的挡板4和用于驱动挡板4运动的挡板气缸5，位于两块挡板4之间的输送装置区域为工件抓取区域，且沿着输送装置的运动方向，与后一块挡板4配合的工件托盘2的停留位置为工件抓取位，本实施例的挡板4位于输送装置的下方，且两块挡板4之间的距离大于等于工件托盘2在沿着输送装置移动的方向上的长度。本实施例的输送装置包括减速电机6和由减速电机6驱动的输送轨道7，工件托盘2放置在所述输送轨道7上并利用摩擦力向前移动。

本实施例的机床上下料料仓还包括控制系统，控制系统包括控制器8、用于检测状态指针3位置状态的接近开关Ⅰ9、用于检测工件托盘2是否进入工件抓取区域的接近开关Ⅱ10和用于检测工件托盘2是否到达工件抓取位的接近开关Ⅲ11，机架1上与工件抓取位对应设有用于检测工件托盘2上是否装夹工件的反射开关12，挡板气缸5的气路上设有与控制器8电连接的换向电磁阀Ⅰ13，接近开关Ⅰ9、接近开关Ⅱ10、接近开关Ⅲ11和反射开关12均与控制器8电连接。优选的，本实施例的机架1上设有位于工件抓取位下方并用于将位于工件抓取位上的工件托盘2顶起的顶起气缸14，顶起气缸14的气路上设有与控制器8电连接的换向电磁阀Ⅱ15，通过设置顶起气缸14，能够降低料仓的高度，方便工件装夹。当然，本实施例的控制系统还可集成在机床的控制系统中，但其控制原理相同，不再累述。

本实施例的机床上下料料仓通过设置两个挡板机构，不仅能够实现工件托盘2的在工件抓取位的精确定位，而且还能够防止其他工件托盘2与工件抓取位的工件托盘2碰撞，即相邻两个工件托盘2之间的间隙可以很小，能够有效提高送料能力，具体的，本实施例的机床上下料料仓的控制原理如下：

当工件托盘2运行至接近开关Ⅰ9处时，接近开关Ⅰ9检测状态指针3的位置状态并向控制器8输出检测信号，若状态指针3位于无工件装夹位置状态时，挡板机构不动作，使其直接通过工件抓取区域；若状态指针3位于有工件装夹位置状态时，在该工件托盘2继续移动的过程中，当接近开关Ⅱ10检测到该工件托盘2运行至工件抓取区域时，控制器8控制两个挡板机构动作，将该工件托盘2限定在工件抓取区域的同时，阻挡其他工件托盘2进入工件抓取区域；该工件托盘2继续向前移动，当其与位于后侧的挡板4配合时，此时接近开关Ⅲ11正好检测到该工件托盘2位于工件抓取位并向控制器8发出到位信息，同时反射开关12检测工件托盘2上是否装夹有工件，若反射开关12检测到该工件托盘2上没有装夹工件，则控制器8控制挡板机构动作，使该工件托盘2直接通过工件抓取区域，若反射开关12检测到该工件托盘2上装夹有工件，则控制器8一方面向机床控制系统发出信息，一方面控制顶起气缸14将工件托盘2顶起，机床控制系统控制料爪抓取工件托盘2上的工件，工件抓取后，控制器8控制挡板机构动作，使该工件托盘2通过工件抓取区域。

综上可知，相较于现有的机床上下料装置，本实施例的机床上下料料仓不仅能够实现与机床料爪的精确地配合，而且能够提高送料能力，可靠性更高。

优选的，沿着输送装置的运动方向，接近开关Ⅰ9位于接近开关Ⅱ10的前方，且接近开关Ⅱ10的安装位置可沿着输送装置的运动方向调节，即可根据实际情况调节接近开关Ⅱ10位置，使得挡板机构能够更加准确地与工件托盘2配合。优选的，工件抓取区域的后侧设有用于将状态指针3拨向无工件装夹位置状态的拨块16。

进一步，本实施例的工件托盘包括底盘17，底盘17上旋转配合安装有至少三根相互平行的转轴18，所有转轴18上均设有与其同步转动的外齿轮19和摆臂20，且所有外齿轮19上套装设有一个驱动内齿轮21，驱动内齿轮21与所有外齿轮19啮合，摆臂20上设有用于限位工件的限位杆22。优选的，转轴18相对于驱动内齿轮21的旋转轴线呈环形均布设置，所有摆臂20均位于同一个水平面上且相对于驱动内齿轮21的轴线环形均布，且限位杆22位于竖直方向上，通过将转轴18和摆臂20相对于驱动内齿轮21的旋转轴线环形均布设置，能够使得限位杆22环形均布，即能够更好地定位工件。具体的，本实施例的转轴18设置为3个，能够满足工件定位的要求。外齿轮19和摆臂20均位于底盘17的上方，且外齿轮19位于底盘17和摆臂20之间，底盘17上设有位于摆臂20与外齿轮19之间的保护罩23。

底盘17的下方设有安装盘24，安装盘24的底面上设有安装座25。输送装置的输送轨道7上安装有与安装座25摩擦配合的支撑顶板，挡板4设置在输送装置的下方，安装盘24的底面上设有与挡板4配合的凸起结构24a，便于配合。优选的，安装座25呈圆盘状结构，采用圆盘状结构的安装座25可使相邻两个工件托盘2紧挨到一起，并在输送轨道7转向时，相邻两个工件托盘2不会干涉。

状态指针3旋转配合安装在安装盘24上，安装盘24上设有与接近开关Ⅱ10和接近开关Ⅲ11配合的检测螺钉26，可使接近开关Ⅱ10和接近开关Ⅲ11的位置检测更加精确，通过将状态指针3旋转配合安装在安装盘24上，可方便地旋上旋下更换其位置状态。

本实施例的工件托盘2还包括用于固定驱动内齿轮21位置的定位机构。定位机构包括安装在底盘上的定位块27，定位块27上设有与驱动内齿轮21的外周壁配合的定位螺钉28，通过定位螺钉11，能够紧定驱动内齿轮5的位置，使其不会转动。当然，定位机构还可采用其他的现有结构实现，不再累述。

本实施例的工件托盘还包括用于驱动所述驱动内齿轮21转动的驱动机构，本实施例的驱动机构为设置在驱动内齿轮21外周壁上的驱动手柄，通过驱动手柄可方便地使驱动内齿轮21转动，进而实现装夹直径的调节。当然，当工件托盘需要支撑大型工件时，可采用电机等设备来驱动所述驱动内齿轮21转动，其原理相当，不再累述。

通过在工件托盘2上设置驱动内齿轮21和与驱动内齿轮21啮合的至少三个外齿轮19，转动驱动内齿轮21，能够驱动所有外齿轮19转动，进而驱动转轴18和摆臂20转动，设置在摆臂20上的限位杆22会相应的改变位置，即与所有限位杆22相切的圆的直径会随之变化，工件套装在限位杆22上实现定位安装，因此，该工件托盘的装夹直径可随着工件进行调整，能够适用于不同型号大小的工件的装夹。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种机床上下料料仓，包括机架，所述机架上设有输送装置，所述输送装置上间隔地设有与其摩擦配合并用于装夹工件的工件托盘，其特征在于：所述工件托盘上设有用于指示有无装夹工件并具有两个位置状态的状态指针，所述机架上设有两个用于限定所述工件托盘位置的挡板机构，所述挡板机构包括位于所述输送装置下方或侧面的挡板和用于驱动所述挡板运动的挡板气缸，位于两块所述挡板之间的输送装置区域为工件抓取区域，且沿着所述输送装置的运动方向，与后一块所述挡板配合的工件托盘的停留位置为工件抓取位；

还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、用于检测所述状态指针位置状态的接近开关Ⅰ、用于检测所述工件托盘是否进入工件抓取区域的接近开关Ⅱ和用于检测所述工件托盘是否到达工件抓取位的接近开关Ⅲ，所述机架上与所述工件抓取位对应设有用于检测所述工件托盘上是否装夹工件的反射开关，所述挡板气缸的气路上设有与所述控制器电连接的换向电磁阀Ⅰ，所述接近开关Ⅰ、接近开关Ⅱ、接近开关Ⅲ和反射开关均与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的机床上下料料仓，其特征在于：所述机架上设有位于所述工件抓取位下方并用于将位于工件抓取位上的工件托盘顶起的顶起气缸，所述顶起气缸的气路上设有与所述控制器电连接的换向电磁阀Ⅱ。

3.根据权利要求2所述的机床上下料料仓，其特征在于：沿着所述输送装置的运动方向，所述接近开关Ⅰ位于所述接近开关Ⅱ的前方，且所述接近开关Ⅱ的安装位置可沿着所述输送装置的运动方向调节。

4.根据权利要求3所述的机床上下料料仓，其特征在于：所述工件抓取区域的后侧设有用于将所述状态指针拨向无工件装夹位置状态的拨块。

5.根据权利要求1-4任一项所述的机床上下料料仓，其特征在于：所述工件托盘包括底盘，所述底盘上旋转配合安装有至少三根相互平行的转轴，所有所述转轴上均设有与其同步转动的外齿轮和摆臂，且所有所述外齿轮上套装设有一个驱动内齿轮，所述驱动内齿轮与所有所述外齿轮啮合，所述摆臂上设有用于限位工件的限位杆。

6.根据权利要求5所述的机床上下料料仓，其特征在于：所述转轴相对于所述驱动内齿轮的旋转轴线呈环形均布设置；所有所述摆臂均位于同一个水平面上且相对于所述驱动内齿轮的轴线环形均布，所述限位杆位于竖直方向上。

7.根据权利要求6所述的机床上下料料仓，其特征在于：所述外齿轮和摆臂均位于所述底盘的上方，且所述外齿轮位于所述底盘和摆臂之间，所述底盘上设有位于所述摆臂与所述外齿轮之间并用于支撑工件的保护罩。

8.根据权利要求5所述的机床上下料料仓，其特征在于：所述底盘的下方设有安装盘，所述安装盘的底面上设有安装座；所述输送装置的输送轨道上安装有与所述安装座摩擦配合的支撑顶板；所述挡板设置在所述输送装置的下方，所述安装盘的底面上设有与所述挡板配合的凸起结构。

9.根据权利要求8所述的机床上下料料仓，其特征在于：所述状态指针旋转配合安装在所述安装盘上，所述安装盘上设有与所述接近开关Ⅱ和接近开关Ⅲ配合的检测螺钉。

10.根据权利要求5所述的机床上下料料仓，其特征在于：还包括用于固定所述驱动内齿轮位置的定位机构；所述定位机构包括安装在所述底盘上的定位块，所述定位块上设有与所述驱动内齿轮的外周壁配合的定位螺钉。