CN104827058A - 棒体数控车床自动送料机构及其送料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棒体数控车床自动送料机构及其送料方法，包括电路控制系统，送料系统，检测系统和液压系统；其中电路控制系统采用可编程序控制器，控制工件的装配动作和检测系统的检测动作；送料系统包括压棒组以及传动组，伺服电机将动力传送给压棒组，使压棒组前后移动，完成送料，插料以及拔料动作；检测系统用于实现棒体材料的精确定位；液压系统用于将液压油以恒定油压注入液压油槽中，使棒体材料悬浮在液压油槽中的液压油中。<b/>

Description

棒体数控车床自动送料机构及其送料方法

技术领域

本发明涉及一种棒体数控车床自动送料机构及其送料方法。

背景技术

数控车床目前广泛应用于管材、棒体、内外螺纹、圆锥体等零配件加工行业，普通的数控车床，每加工完一个工件,均需要人手工将工件取出，再将材料安放到夹头处进行装夹和对刀，这种操作方式在安全性和效率性上存在有一定程度上的不足，1、安全性：进行材料装夹时，一不注意就很容易夹伤手或碰伤刀具；2、效率性：材料手工装夹用时比较长。如果所加工的工件时间比较短，那么一位操作人员只能操作一台设备，从而造成人员的浪费，再者，人手工装夹存在一定的误差，定位不够准确，从而造成机加工时，损耗材料比较多，无形中增加了成本，以上这些问题都不符合工业生产的经济效益。

全自动化和全智能化是人类社会发展的追求目标，其中工业生产自动化是当今社会发展阶段的其中一部分，想要在竞争激烈的市场上脱颖而出就必须要赶上社会发展步伐，乃至于领先于社会当前发展的技术，因此以机械代替人手，实现自动化是势在必行的。不久前，在新闻上就报道过一家零配件加工行业的某位员工，因为操作不规范，而且没设定安全门锁，在零件正在加工时，该员工打开安全门查看，结果整个人都被拉进机床里面，造成了人员伤亡。这则事故警示我们安全生产的重要性。所以总结以往靠人手工装取材料这种操作方法存在的问题，本发明在数控车床上增加一辅助机构（即棒体数控车床自动送料机构），通过利用伺服电机和传动链条配合，带动棒体材料，实现将棒体材料自动准确送到车床的夹头处夹紧，再开始进行工件加工，每完成一个工件后，通过自动捡料装置捡料，输送到产品存放盒，设备继续自动循环加工工件，由于整个加工过程都不需要打开数控车床的安全门，加工好的工件也会自动被输送到产品存放盒里，从而避免了因为操作不规范等因素所造成的人身安全意外发生，同时也大幅提高了生产效率、减少材料的浪费和减少人力资源的使用，由原来一人操作一台设备，转变到了现在一人操作两台或多台设备，实现了工业生产自动化。

发明内容

本发明提供一种棒体数控车床自动送料机构。该棒体数控车床自动送料机构包括电路控制系统，送料系统,检测系统和液压系统；其中电路控制系统采用可编程序控制器，控制工件的装配动作和检测系统的检测动作；送料系统包含压棒组以及传动组，伺服电机将动力传送给压棒组，使压棒组前后移动，完成送料，插料以及拔料动作；检测系统用于实现棒体材料的精确定位；液压系统用于将液压油以恒定油压注入液压油槽中，使棒体材料悬浮在液压油槽中的液压油中。

所述的送料系统包含压棒组以及传动组，压棒组包括压棒，夹料装置和勾料装置，传动组包括伺服电机，前端防震装置，除油环和前端套管，传动组还进一步包括链条，该链条用于将伺服电机输出的驱动力传递到棒体材料上；检测系统包括设置在夹料装置和勾料装置之间的残材检出感测器，用于检测输送的棒体材料是否是残缺材料，如果检测到是残缺材料残材检出感测器会向电路控制系统发送信号，由电路控制系统控制棒体数控车床自动送料机构自动将残缺材料输送到设置在自动送料机构下方的残材回收箱中；检测系统还包括切端检出感测器，靠近除油环设置，用于检测棒体材料的切端位置，对棒体材料进行精确定位。

该棒体数控车床自动送料机构的液压系统包括设置在自动送料机构下方的液压泵，该液压泵设在液压油罐中，液压油罐中存储有液压油，该液压泵的输出口与自动送料机构中的液压油槽之间由输油管连通，液压泵将液压油罐中的液压油以恒定的油压注入液压油槽中，使棒体材料悬浮在液压油槽中的液压油中。

所述的恒定的油压为0.4MPa。

所述的棒体数控车床自动送料机构还包括电磁阀组，用于打开或切断液压泵的输出口与自动送料机构中的液压油槽之间的输油管的连通；电控箱，内部容纳电路控制系统，用于控制件的装配动作和检测系统的检测动作，以及电磁阀组的开关动作，和液压泵的启动和停机动作。

所述的棒体数控车床自动送料机构还包括手控盒，用于将该棒体数控车床自动送料机构由自动控制模式切换到手控模式，在自动模式下，棒体数控车床自动送料机构的整个送料流程由电路控制系统自动控制完成，切换到手控模式，用户通过手控盒手动控制送料，包括手动控制送料速度和液压泵注入压力。

所述的棒体数控车床自动送料机构还包括人机界面，用于显示棒体数控车床自动送料机构的当前工作状态，包括送料速度、液压泵注入压力、残料检出情况、剩余的尾料情况、以及提示用户重新导入新的棒体材料，输出自动送料机构的故障信息，同时还能由用户输入棒体材料的直径、长度和送料速度，供电路控制系统自动控制使用。

所述的棒体数控车床自动送料机构还包括沿着自动送料机构轴向分别设置在液压油槽两侧的脚座，用于支撑棒体数控车床自动送料机构，脚座底部设有多个调整水平螺栓，用于根据安装地面的平整度调整棒体数控车床自动送料机构的水平程度。

所述的送料系统包括伺服电机，压棒，勾料装置，夹料装置和链条，该链条用于将伺服电机输出的驱动力传递到棒体材料上；勾料装置固定在该链条上并随着链条运动，勾料装置用于将压棒勾住，并且使压棒跟随勾料装置和链条一起运动，将悬浮在液压油中的棒体材料推动向前，使棒体材料随着链条一起向前运动，通过链条和勾料装置以及压棒将伺服电机的动力传送给棒体材料；夹料装置用于在切端检出感测器检测到棒体材料的切端位置时，夹紧棒体材料，确保棒体材料准确地送入车床的入料口。

夹料装置包括夹料片，夹料感测开关和夹料气缸，其中夹料片由相对布置的两个夹料固定片构成，用于将棒体材料夹紧；夹料感测开关用于根据切端检出感测器的检测信号控制夹料气缸的动作，当切端检出感测器检测到棒体材料的切端位置时，夹料感测开关控制夹料气缸带动相对布置的两个夹料固定片将棒体材料夹紧。

一种利用所述的棒体数控车床自动送料机构自动送料的方法，包括以下步骤：

（1）将待加工材料放入送料槽；

（2）按起动开关，伺服电机开始工作，将棒体材料输送到设定位置，通过检测装置来精确定位；

（3）车床设备起动，自动送料机构根据设定值将棒体材料送进车床夹头，自动定位校正；

（4）车床进入自动加工状态；

（5）工件加工完成，车床夹头松开，自动捡料装置自动捡料，把加工好的工件输送到工件存放盒里，同时自动送料机构按设定值再自动将棒体材料送进车床夹头，开始下一个工件加工，形成一个加工循环体系；

（6）当棒体材料大部分加工成成品后，剩余的尾料不足以用来加工工件时，自动送料机构自动将尾料回收到回收箱，重新导入新的棒体材料继续工作。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供的棒体数控车床自动送料机构适用性强，操件简单，安全性能高，有效避免安全事故发生；可自动循环加工生产，生产效率高；避免人为操作失误，提高加工精度；减少人员使用和材料浪费，降低加工成本；日常保养简单，维修容易。

附图说明

图1为本发明所述的棒体数控车床自动送料机构的总体示意图。

图2为本发明所述的棒体数控车床自动送料机构的送料系统示意图。

图3为本发明所述的棒体数控车床自动送料机构的夹料装置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供一种棒体数控车床自动送料机构，包括电路控制系统，送料系统,检测系统和液压系统；其中电路控制系统采用可编程序控制器，控制工件的装配动作和检测系统的检测动作；送料系统包含压棒组以及传动组，伺服电机将动力传送给压棒组，使压棒组前后移动，完成送料，插料以及拔料动作；检测系统用于实现棒体材料的精确定位；液压系统用于将液压油以恒定油压注入液压油槽中，使棒体材料悬浮在液压油槽中的液压油中。

图1详细示出了本申请所述的棒体数控车床自动送料机构的内部结构。如图1所示，该棒体数控车床自动送料机构的送料系统包含压棒组以及传动组，压棒组包括压棒A，夹料装置C和勾料装置P，传动组包括伺服电机B，前端防震装置I，除油环K和前端套管U，如图2所示传动组还进一步包括链条5，该链条5用于将伺服电机B输出的驱动力传递到棒体材料上；检测系统包括设置在夹料装置C和勾料装置P之间的残材检出感测器D，用于检测输送的棒体材料是否是残缺材料，如果检测到是残缺材料残材检出感测器D会向电路控制系统发送信号，由电路控制系统控制棒体数控车床自动送料机构自动将残缺材料输送到设置在自动送料机构下方的残材回收箱F中。检测系统还包括切端检出感测器L，靠近除油环K设置，用于检测棒体材料的切端位置，对棒体材料进行精确定位。

图1所示的棒体数控车床自动送料机构还包括液压系统，液压系统包括设置在自动送料机构下方的液压泵V，该液压泵V设在液压油罐W中，液压油罐W中存储有液压油。该液压泵V的输出口与自动送料机构中的液压油槽E之间由输油管连通，液压泵V将液压油罐W中的液压油以恒定的油压（例如0.4MPa）注入液压油槽E中，使棒体材料悬浮在液压油槽E中的液压油中。采用液压油的优点在于避免棒体材料与自动送料机构的金属壁面碰撞和摩擦，从而降低振动和摩擦，减小阻力和噪音。

图1所示的棒体数控车床自动送料机构还包括电磁阀组S，用于打开或切断液压泵V的输出口与自动送料机构中的液压油槽E之间的输油管的连通；电控箱R，内部容纳电路控制系统，用于控制件的装配动作和检测系统的检测动作，以及电磁阀组S的开关动作，和液压泵V的启动和停机动作。

图1所示的棒体数控车床自动送料机构还包括手控盒G，用于将该棒体数控车床自动送料机构由自动控制模式切换到手控模式。在自动模式下，棒体数控车床自动送料机构的整个送料流程由电路控制系统自动控制完成，切换到手控模式，用户可以通过手控盒G手动控制送料，包括送料速度、液压泵注入压力等参数都可以由用户手动控制。

图1所示的棒体数控车床自动送料机构还包括人机界面Y，用于显示棒体数控车床自动送料机构的当前工作状态，包括送料速度、液压泵注入压力、残料检出情况、剩余的尾料情况、以及提示用户重新导入新的棒体材料，输出自动送料机构的故障信息，同时还能由用户输入棒体材料的直径、长度、送料速度等运行参数，供电路控制系统自动控制使用。

图1所示的棒体数控车床自动送料机构还包括沿着自动送料机构轴向分别设置在液压油槽E两侧的脚座M和脚座N，用于支撑棒体数控车床自动送料机构，脚座M和脚座N底部设有多个调整水平螺栓，用于根据安装地面的平整度调整棒体数控车床自动送料机构的水平程度，避免出现棒体数控车床自动送料机构的不平稳现象。

图2进一步详细示出了所述的棒体数控车床自动送料机构的送料系统。如图2所示，送料系统包括伺服电机B，压棒A，勾料装置P，夹料装置C和链条5，该链条5用于将伺服电机B输出的驱动力传递到棒体材料上；勾料装置P固定在该链条5上并随着链条5运动，勾料装置P用于将压棒A勾住，并且使压棒A跟随勾料装置P和链条5一起运动，将悬浮在液压油中的棒体材料推动向前，使棒体材料随着链条5一起向前运动，这样，通过链条5和勾料装置P以及压棒A将伺服电机B的动力传送给棒体材料。夹料装置C用于在切端检出感测器L检测到棒体材料的切端位置时，夹紧棒体材料，确保棒体材料准确地送入车床的入料口。

夹料装置C的具体结构如图3所示，包括夹料片31，夹料感测开关32和夹料气缸33，其中夹料片31由相对布置的两个夹料固定片构成，用于将棒体材料夹紧；夹料感测开关32用于根据切端检出感测器L的检测信号控制夹料气缸33的动作，当切端检出感测器L检测到棒体材料的切端位置时，夹料感测开关32控制夹料气缸33带动相对布置的两个夹料固定片将棒体材料夹紧。

所述的棒体数控车床自动送料机构的自动送料方法为：

（1）将待加工材料放入送料槽；

（2）按起动开关，伺服电机开始工作，将棒体材料输送到设定位置，通过检测装置来精确定位；

（3）车床设备起动，自动送料机构根据设定值将棒体材料送进车床夹头，自动定位校正；

（4）车床进入自动加工状态；

（5）工件加工完成，车床夹头松开，自动捡料装置自动捡料，把加工好的工件输送到工件存放盒里，同时自动送料机构按设定值再自动将棒体材料送进车床夹头，开始下一个工件加工，形成一个加工循环体系；

（6）当棒体材料大部分加工成成品后，剩余的尾料不足以用来加工工件时，自动送料机构自动将尾料回收到回收箱，重新导入新的棒体材料继续工作。

综上所述，即为本发明实施例内容，而显然本发明的实施方式并不仅限于此，其可根据不同应用环境，利用本发明的功能实现相应的需求。

Claims (10)

1.一种棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，包括电路控制系统，送料系统，检测系统和液压系统；其中电路控制系统采用可编程序控制器，控制工件的装配动作和检测系统的检测动作；送料系统包括压棒组以及传动组，伺服电机将动力传送给压棒组，使压棒组前后移动，完成送料，插料以及拔料动作；检测系统用于实现棒体材料的精确定位；液压系统用于将液压油以恒定油压注入液压油槽中，使棒体材料悬浮在液压油槽中的液压油中。

2.根据权利要求1所述的棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，所述的送料系统包括压棒组以及传动组，压棒组包括压棒，夹料装置和勾料装置，传动组包括伺服电机，前端防震装置，除油环和前端套管，传动组还进一步包括链条，该链条用于将伺服电机输出的驱动力传递到棒体材料上；检测系统包括设置在夹料装置和勾料装置之间的残材检出感测器，用于检测输送的棒体材料是否是残缺材料，如果检测到是残缺材料，残材检出感测器会向电路控制系统发送信号，由电路控制系统控制棒体数控车床自动送料机构自动将残缺材料输送到设置在自动送料机构下方的残材回收箱中；检测系统还包括切端检出感测器，靠近除油环设置，用于检测棒体材料的切端位置，对棒体材料进行精确定位。

3.根据权利要求2所述的棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，所述的液压系统包括设置在自动送料机构下方的液压泵，该液压泵设在液压油罐中，液压油罐中存储有液压油，该液压泵的输出口与自动送料机构中的液压油槽之间由输油管连通，液压泵将液压油罐中的液压油以恒定的油压注入液压油槽中，使棒体材料悬浮在液压油槽中的液压油中；所述的恒定的油压为0.4MPa。

4.根据权利要求3所述的棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，还包括电磁阀组，用于打开或切断液压泵的输出口与自动送料机构中的液压油槽之间的输油管的连通；电控箱，内部容纳电路控制系统，用于控制件的装配动作和检测系统的检测动作，以及电磁阀组的开关动作，和液压泵的启动和停机动作。

5.根据权利要求4所述的棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，还包括手控盒，用于将该棒体数控车床自动送料机构由自动控制模式切换到手控模式，在自动模式下，棒体数控车床自动送料机构的整个送料流程由电路控制系统自动控制完成，切换到手控模式，用户通过手控盒手动控制送料，包括手动控制送料速度和液压泵注入压力。

6.根据权利要求5所述的棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，还包括人机界面，用于显示棒体数控车床自动送料机构的当前工作状态，包括送料速度、液压泵注入压力、残料检出情况、剩余的尾料情况、以及提示用户重新导入新的棒体材料，输出自动送料机构的故障信息，同时还能由用户输入棒体材料的直径、长度和送料速度，供电路控制系统自动控制使用。

7.根据权利要求6所述的棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，还包括沿着自动送料机构轴向分别设置在液压油槽两侧的脚座，用于支撑棒体数控车床自动送料机构，脚座底部设有多个调整水平螺栓，用于根据安装地面的平整度调整棒体数控车床自动送料机构的水平程度。

8.根据权利要求7所述的棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，所述的送料系统包括伺服电机，压棒，勾料装置，夹料装置和链条，该链条用于将伺服电机输出的驱动力传递到棒体材料上；勾料装置固定在该链条上并随着链条运动，勾料装置用于将压棒勾住，并且使压棒跟随勾料装置和链条一起运动，将悬浮在液压油中的棒体材料推动向前，使棒体材料随着链条一起向前运动，通过链条和勾料装置以及压棒将伺服电机的动力传送给棒体材料；夹料装置用于在切端检出感测器检测到棒体材料的切端位置时，夹紧棒体材料，确保棒体材料准确地送入车床的入料口。

9.根据权利要求8所述的棒体数控车床自动送料机构，其特征在于，所述的夹料装置包括夹料片，夹料感测开关和夹料气缸，其中夹料片由相对布置的两个夹料固定片构成，用于将棒体材料夹紧；夹料感测开关用于根据切端检出感测器的检测信号控制夹料气缸的动作，当切端检出感测器检测到棒体材料的切端位置时，夹料感测开关控制夹料气缸带动相对布置的两个夹料固定片将棒体材料夹紧。

10.利用权利要求1-9任一项所述的棒体数控车床自动送料机构自动送料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将待加工材料放入送料槽；

（2）按起动开关，伺服电机开始工作，将棒体材料输送到设定位置，通过检测装置来精确定位；

（3）车床设备起动，自动送料机构根据设定值将棒体材料送进车床夹头，自动定位校正；

（4）车床进入自动加工状态；

（5）工件加工完成，车床夹头松开，自动捡料装置自动捡料，把加工好的工件输送到工件存放盒里，同时自动送料机构按设定值再自动将棒体材料送进车床夹头，开始下一个工件加工，形成一个加工循环体系；

（6）当棒体材料大部分加工成成品后，剩余的尾料不足以用来加工工件时，自动送料机构自动将尾料回收到回收箱，重新导入新的棒体材料继续工作。