CN104842019B - 一种滚齿机的上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚齿机的上下料装置，包括上料机构、下料机构、中转机构、机械手组；上料机构和下料机构上下分层设置；所述中转机构设置在上料机构的输出端和下料机构的输入端处，中转机构包括可抓取工件的翻转杆，翻转杆可围绕旋转轴在上料机构的输出端和下料机构的输入端之间旋转；机械手组设在中转机构的旁侧，包括两个可伸缩的机械手。按上述技术方案，两个机械手之一从翻转杆上抓取待加工工件，另一机械手将已加工完成的工件转交给翻转杆，翻转杆再将工件转送至下料机构中。由于上料机构和下料机构上下分层设置，所以，本发明所述自动上下料装置可节省占用机床的空间。

Description

一种滚齿机的上下料装置

技术领域：

本发明涉及滚齿机设备，具体而言，涉及一种滚齿机的上下料装置。

背景技术：

为节约人工成本，提高工作加工的效率，现有技术中的数控滚齿机一般采用自动输入机构和自动输出机构将待加工的工件送入滚齿机的加工工位，并将已加工完成的工件输出滚齿机。然而，现有技术中的数控滚齿机所采用的自动输入机构和自动输出机构呈首尾铰接状，整体呈直线型，如此，不仅占用机床较大的空间，而且，需两名工作人员分别在自动输入机构的进料端进料，在自动输出机构的出料端卸料。

如图1，一种齿轮轴90，其两端面上开设内锥孔，该种齿轮轴为数控滚齿机的加工工件。

发明内容：

本发明所解决的技术问题：针对图1中所示的齿轮轴，现有技术中的数控滚齿机所采用的自动输入机构和自动输出机构呈首尾铰接状，整体呈直线型，不仅占用机床较大的空间，而且，需两名工作人员分别在自动输入机构的进料端进料，在自动输出机构的出料端卸料。

本发明提供如下技术方案：

一种滚齿机的上下料装置，包括上料机构、下料机构、中转机构、机械手组；

所述上料机构和下料机构均包括输入端和输出端；所述上料机构和下料机构均包括双排传动链，所述双排传动链中的任一排传动链构成回转环；所述双排传动链上安装有工件托架，工件托架用于承载齿轮轴；

所述上料机构和下料机构上下分层设置；

所述中转机构设在上料机构的输出端和下料机构的输入端处，所述中转机构包括中转支架、安装在中转支架上的伺服电机、安装在伺服电机轴上的中空的旋转轴、安装在旋转轴内的第一双活塞气缸、相向安装在第一双活塞气缸活塞上的一对翻转杆，一对翻转杆的顶部相向设有一对夹持爪，一对翻转杆通过一对夹持爪与齿轮轴两端的内锥孔配合而抓取齿轮轴；所述翻转杆可围绕旋转轴在上料机构的输出端和下料机构的输入端之间旋转；

所述机械手组设在中转机构的旁侧，所述机械手组包括第一机械手、第二机械手、机械手支架；所述第一机械手包括第一伸缩臂、安装在第一伸缩臂上的第一爪手；所述第二机械手包括第二伸缩臂、安装在第二伸缩臂上的第二爪手；所述第一机械手和第二机械手安装在机械手支架上，机械手支架滑动安装在水平滑轨上。

按上述技术方案，上料机构向中转机构方向输送待加工的工件，待加工的工件至中转机构处，即上料机构的输出端处时，中转机构的翻转杆从上料机构上抓取待加工的工件(即齿轮轴)，中转机构的翻转杆旋转一定的角度；机械手组中的第一机械手从滚齿机的加工工位上抓取已加工完成的工件，之后，机械手支架在水平滑轨上滑行，带着第一机械手和第二机械手移至中转机构处，第二爪手在第二伸缩臂的伸展下将待加工的工件从翻转杆上抓走，之后，第二伸缩臂收缩，之后，第一爪手在第一伸缩臂的伸展下将已加工完成的工件转送给翻转杆，之后，第一伸缩臂收缩；之后，中转机构的翻转杆继续旋转，将接收到的已加工完成的工件放置到下料机构上，由下料机构将已加工完成的工件输出至预定工位。其中，所述上料机构和下料机构输送工件的方向相反。

通过上述技术方案，由于上料机构和下料机构上下分层设置，所以，本发明所述滚齿机的上下料装置可节省占用机床的空间；同时，由于上料机构的输入端和下料机构的输出端位于同一端侧，因此，本发明只需一名工作人员在上料机构的输入端或下料机构的输出端对工件进行排放或整理即可，有利于生产人力成本的降低。

作为本发明对上料机构、下料机构、中转机构、机械手组结构和位置关系的一种详细说明，所述上料机构位于下料机构的上方；所述翻转杆可围绕旋转轴从上料机构的输出端开始作逆时针旋转至下料机构的输入端；所述翻转杆从上料机构上抓取齿轮轴时处于水平状态，逆时针旋转90度后呈竖直状态；所述第一机械手和第二机械手均倾斜设置；第一伸缩臂驱动第一爪手来回往复移动时，第一爪手所抓取的齿轮轴的轴心线所在移动平面为第一移动平面；第二伸缩臂驱动第二爪手来回往复移动时，第二爪手所抓取的齿轮轴的轴心线所在移动平面为第二移动平面；第一移动平面与第二移动平面有一相交线，该相交线与处于竖直状态的翻转杆上的齿轮轴的轴心线平行且位于同一水平面上。

按上述说明，所述翻转杆在起始位置时处于水平状态，即从上料机构上抓取工件；逆时针旋转90度后，处于竖直状态，此时，机械手组平移至中转机构处，第二机械手伸展抓取翻转杆上的待加工工件，收缩后，第一机械手伸展，将其上的已完工的工件转送给翻转杆。上述过程的完成发生在本发明所述第一爪手和第二爪手相交线与工件轴心线重合时。之后，翻转杆继续逆时针旋转135度，将已完成加工的工件放置在下料机构上。

作为本发明对上料机构具体结构的一种说明，所述上料机构包括上料组合构架、两根上料回转轴、两组上料链轮，所述两根上料回转轴安装在上料组合构架的两端，所述两组上料链轮分别安装在两根上料回转轴上，所述上料机构的双排传动链安装在两组上料链轮上。

基于上述对上料机构的说明，所述上料组合构架安装在上料组合支架上；所述上料组合支架包括竖直设置的上料支架体、水平设置的上料活动托架；所述上料支架体中空，中空的上料支架体内设有上料丝杆、与上料丝杆配合的上料螺母、一对啮合的上料主齿轮和上料副齿轮，上料支架体的顶面上枢接有竖直设置的上料调整杆，上料支架体的侧壁上开设上下走向的上料滑槽；所述上料活动托架的一端伸入上料滑槽中与上料螺母固定连接，所述上料丝杆竖直枢接在上料支架体内，所述上料副齿轮固定在上料丝杆的顶部，所述上料主齿轮固定在上料调整杆的底部；所述上料组合构架安装在上料活动托架上。

按上述说明，工作人员需调整上料机构的高度时，旋转上料调整杆，上料调整杆通过上料主齿轮和上料副齿轮驱动上料丝杆自转，上料丝杆驱动上料螺母升降，上料螺母带动上料活动托架沿上料支架体的上料滑槽升降，上料活动托架带动上料机构升降。作为一种改进，所述上料滑槽的底部设有上料限位板，用以限制上料机构的最低位。

作为本发明对下料机构具体结构的一种说明，所述下料机构包括下料组合构架、两根下料回转轴、两组下料链轮，所述两根下料回转轴安装在下料组合构架的两端，所述两组下料链轮分别安装在两根下料回转轴上，所述下料机构的双排传动链安装在两组下料链轮上。

基于上述对下料机构的说明，所述下料组合构架安装在下料组合支架上；所述下料组合支架包括竖直设置的下料支架体、水平设置的下料活动托架；所述下料支架体中空，中空的下料支架体内设有下料丝杆、与下料丝杆配合的下料螺母、一对啮合的下料主齿轮和下料副齿轮，下料支架体的顶面上枢接有竖直设置的下料调整杆，下料支架体的侧壁上开设上下走向的下料滑槽；所述下料活动托架的一端伸入下料滑槽中与下料螺母固定连接，所述下料丝杆竖直枢接在下料支架体内，所述下料副齿轮固定在下料丝杆的顶部，所述下料主齿轮固定在下料调整杆的底部；所述下料组合构架安装在下料活动托架上。

上述下料调整杆调整下料机构高度的工作原理相同于上料调整杆调整上料机构高度的工作原理。作为一种改进，所述下料滑槽的底部设有下料限位板，用以限制下料机构的最低位。

作为本发明对机械手组中第一机械手和第二机械手的一种说明，所述第一爪手和第二爪手均包括一对手指爪、第二双活塞气缸，所述一对手指爪相向安装在第二双活塞气缸的活塞上；所述第一伸缩臂和第二伸缩臂均包括安装板、连接板、磁耦合无杆气缸、气缸安装板，所述第二双活塞气缸安装在安装板上，所述安装板安装在连接板的一端面上，连接板的另一端连接磁耦合无杆气缸的活塞，所述磁耦合无杆气缸安装在气缸安装板上，气缸安装板安装在机械手支架上。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明所述滚齿机的加工工件齿轮轴90；

图2为本发明一种滚齿机的上下料装置的结构示意图；

图3为图2中上料机构10、下料机构20、中转机构30的组合结构示意图；

图4为图3中从上方观察所述上料机构10、下料机构20、中转机构30的组合结构所得的结构示意图；

图5为图3中A处放大图；

图6为图4中B处放大图；

图7为图4中C处放大图；

图8为图2中机械手组合60的结构示意图；

图9为图3中上料支架体41的结构示意图；

图10为图9的剖视图。

图中符号说明：

10、上料机构；100、双排传动链；200、工件托架；11、上料组合构架；12、上料回转轴；13、上料链轮；

20、下料机构；21、下料组合构架；22、下料回转轴；23、下料链轮；

30、中转机构；31、中转支架；32、伺服电机；33、旋转轴；34、翻转杆；35、夹持爪；

40、上料组合支架；41、上料支架体；411、上料丝杆；412、上料螺母；413、上料主齿轮；414、上料副齿轮；415、上料调整杆；416、上料滑槽；417、上料限位板；42、上料活动托架；

50、下料组合支架；51、下料支架体；52、下料活动托架；

60、机械手组合；61、第一机械手；610、第一伸缩手臂；611、第一爪手；62、第二机械手；620、第二伸缩手臂；621、第二爪手；63、机械手支架；640、手指爪；650、第二双活塞气缸；660、安装板；670、连接板；680、磁耦合无杆气缸；690、气缸安装板；

90、齿轮轴。

具体实施方式：

如图1所示齿轮轴90为发明所述滚齿机加工的工件。

如图2，一种滚齿机的上下料装置，包括上料机构10、下料机构20、中转机构30、机械手组60。

结合图3、图4、图5，所述上料机构和下料机构均包括输入端和输出端；所述上料机构和下料机构均包括双排传动链100，所述双排传动链中的任一排传动链构成回转环；所述双排传动链上安装有工件托架200，工件托架用于承载齿轮轴90。

如图3，所述上料机构10和下料机构20上下分层设置；且所述上料机构10位于下料机构20的上方。

上述上料机构10，如图3，包括上料组合构架11、两根上料回转轴12、两组上料链轮13，所述两根上料回转轴安装在上料组合构架的两端，所述两组上料链轮分别安装在两根上料回转轴上，所述上料机构的双排传动链100安装在两组上料链轮上。

上述上料机构10中，如图3，上料组合构架11安装在上料组合支架40上；结合图9、图10，所述上料组合支架包括竖直设置的上料支架体41、水平设置的上料活动托架42；所述上料支架体中空，中空的上料支架体内设有上料丝杆411、与上料丝杆配合的上料螺母412、一对啮合的上料主齿轮413和上料副齿轮414，上料支架体的顶面上枢接有竖直设置的上料调整杆415，上料支架体的侧壁上开设上下走向的上料滑槽416；所述上料活动托架的一端伸入上料滑槽中与上料螺母固定连接，所述上料丝杆竖直枢接在上料支架体内，所述上料副齿轮固定在上料丝杆的顶部，所述上料主齿轮固定在上料调整杆的底部；所述上料组合构架安装在上料活动托架上。其中，所述上料滑槽416的底部设有上料限位板417。

上述下料机构20，如图3，包括下料组合构架21、两根下料回转轴22、两组下料链轮23，所述两根下料回转轴安装在下料组合构架的两端，所述两组下料链轮分别安装在两根下料回转轴上，所述下料机构的双排传动链100安装在两组下料链轮上。

上述下料机构20中，如图3，所述下料组合构架21安装在下料组合支架50上；所述下料组合支架包括竖直设置的下料支架体51、水平设置的下料活动托架52；所述下料支架体中空，中空的下料支架体内设有下料丝杆、与下料丝杆配合的下料螺母、一对啮合的下料主齿轮和下料副齿轮，下料支架体的顶面上枢接有竖直设置的下料调整杆，下料支架体的侧壁上开设上下走向的下料滑槽；所述下料活动托架的一端伸入下料滑槽中与下料螺母固定连接，所述下料丝杆竖直枢接在下料支架体内，所述下料副齿轮固定在下料丝杆的顶部，所述下料主齿轮固定在下料调整杆的底部；所述下料组合构架安装在下料活动托架上。其中，所述下料滑槽的底部设有下料限位板。

结合图3、图4、图6、图7，所述中转机构30设在上料机构的输出端和下料机构的输入端处。所述中转机构包括中转支架31、安装在中转支架上的伺服电机32、安装在伺服电机轴上的中空的旋转轴33、安装在旋转轴内的第一双活塞气缸、相向安装在第一双活塞气缸活塞上的一对翻转杆34，一对翻转杆的顶部相向设有一对夹持爪35，一对翻转杆通过一对夹持爪与齿轮轴90两端的内锥孔配合而抓取齿轮轴；所述翻转杆可围绕旋转轴在上料机构的输出端和下料机构的输入端之间旋转。

如图2，所述机械手组60设置在中转机构的旁侧。如图8，所述机械手组包括第一机械手61、第二机械手62、机械手支架63；所述第一机械手包括第一伸缩臂610、安装在第一伸缩臂上的第一爪手611；所述第二机械手包括第二伸缩臂620、安装在第二伸缩臂上的第二爪手621；所述第一机械手和第二机械手安装在机械手支架上，机械手支架滑动安装在水平滑轨上。

上述机械手组60中，如图8，所述第一爪手611和第二爪手621均包括一对手指爪640、第二双活塞气缸650，所述一对手指爪相向安装在第二双活塞气缸的活塞上；所述第一伸缩臂610和第二伸缩臂620均包括安装板660、连接板670、磁耦合无杆气缸680、气缸安装板690，所述第二双活塞气缸安装在安装板上，所述安装板安装在连接板的一端面上，连接板的另一端连接磁耦合无杆气缸的活塞，所述磁耦合无杆气缸安装在气缸安装板上，气缸安装板安装在机械手支架63上。

如图2，上述上料机械10、下料机构20、中转机构30、机械手组60的配合关系如下：

所述翻转杆34可围绕旋转轴33从上料机构的输出端开始作逆时针旋转至下料机构的输入端；所述翻转杆从上料机构上抓取齿轮轴90时处于水平状态，逆时针旋转90度后呈竖直状态；所述第一机械手61和第二机械手62均倾斜设置；第一伸缩臂610驱动第一爪手611来回往复移动时，第一爪手所抓取的齿轮轴90的轴心线所在移动平面为第一移动平面601；第二伸缩臂620驱动第二爪手621来回往复移动时，第二爪手所抓取的齿轮轴的轴心线所在移动平面为第二移动平面602；第一移动平面与第二移动平面有一相交线，该相交线与处于竖直状态的翻转杆34上的齿轮轴的轴心线平行且位于同一水平面上。

实际工作中，上料机构10向中转机构30方向输送待加工的工件，即齿轮轴90，待加工的工件至中转机构30处，即上料机构10的输出端处时，中转机构30的翻转杆34从上料机构10上抓取待加工的工件，中转机构的翻转杆34旋转一定的角度；机械手组60中的第一机械手61从滚齿机的加工工位上抓取已加工完成的工件，之后，机械手支架63在水平滑轨上滑行，带着第一机械手61和第二机械手62移至中转机构30处，第二爪手621在第二伸缩臂620的伸展下将待加工的工件从翻转杆34上抓走，之后，第二伸缩臂620收缩，之后，第一爪手611在第一伸缩臂610的伸展下将已加工完成的工件转送给翻转杆34，之后，第一伸缩臂610收缩；之后，中转机构30的翻转杆34继续旋转，将接收到的已加工完成的工件放置到下料机构20上，由下料机构20将已加工完成的工件输出至预定工位。其中，所述上料机构10和下料机构20输送工件的方向相反。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种滚齿机的上下料装置，包括上料机构(10)、下料机构(20)；所述上料机构和下料机构均包括输入端和输出端；所述上料机构和下料机构均包括双排传动链(100)，所述双排传动链中的任一排传动链构成回转环；所述双排传动链上安装有工件托架(200)，工件托架用于承载齿轮轴(90)；

其特征在于：

所述上料机构(10)和下料机构(20)上下分层设置；

所述上料机构的输出端和下料机构的输入端处设有中转机构(30)，所述中转机构包括中转支架(31)、安装在中转支架上的伺服电机(32)、安装在伺服电机轴上的中空的旋转轴(33)、安装在旋转轴内的第一双活塞气缸、相向安装在第一双活塞气缸活塞上的一对翻转杆(34)，一对翻转杆的顶部相向设有一对夹持爪(35)，一对翻转杆通过一对夹持爪与齿轮轴(90)两端的内锥孔配合而抓取齿轮轴；所述翻转杆可围绕旋转轴在上料机构的输出端和下料机构的输入端之间旋转；

所述中转机构的旁侧设有机械手组(60)，所述机械手组包括第一机械手(61)、第二机械手(62)、机械手支架(63)；所述第一机械手包括第一伸缩臂(610)、安装在第一伸缩臂上的第一爪手(611)；所述第二机械手包括第二伸缩臂(620)、安装在第二伸缩臂上的第二爪手(621)；所述第一机械手和第二机械手安装在机械手支架上，机械手支架滑动安装在水平滑轨上；

所述上料机构(10)位于下料机构(20)的上方；

所述翻转杆(34)可围绕旋转轴(33)从上料机构的输出端开始作逆时针旋转至下料机构的输入端；

所述翻转杆从上料机构上抓取齿轮轴(90)时处于水平状态，逆时针旋转90度后呈竖直状态；

所述第一机械手(61)和第二机械手(62)均倾斜设置；第一伸缩臂(610)驱动第一爪手(611)来回往复移动时，第一爪手所抓取的齿轮轴(90)的轴心线所在移动平面为第一移动平面(601)；第二伸缩臂(620)驱动第二爪手(621)来回往复移动时，第二爪手所抓取的齿轮轴的轴心线所在移动平面为第二移动平面(602)；第一移动平面与第二移动平面有一相交线，该相交线与处于竖直状态的翻转杆(34)上的齿轮轴的轴心线平行且位于同一水平面上；

所述上料机构(10)包括上料组合构架(11)、两根上料回转轴(12)、两组上料链轮(13)，所述两根上料回转轴安装在上料组合构架的两端，所述两组上料链轮分别安装在两根上料回转轴上，所述上料机构的双排传动链(100)安装在两组上料链轮上；

所述下料机构(20)包括下料组合构架(21)、两根下料回转轴(22)、两组下料链轮(23)，所述两根下料回转轴安装在下料组合构架的两端，所述两组下料链轮分别安装在两根下料回转轴上，所述下料机构的双排传动链(100)安装在两组下料链轮上。

2.如权利要求1所述的一种滚齿机的上下料装置，其特征在于：

所述上料组合构架(11)安装在上料组合支架(40)上；所述上料组合支架包括竖直设置的上料支架体(41)、水平设置的上料活动托架(42)；所述上料支架体中空，中空的上料支架体内设有上料丝杆(411)、与上料丝杆配合的上料螺母(412)、一对啮合的上料主齿轮(413)和上料副齿轮(414)，上料支架体的顶面上枢接有竖直设置的上料调整杆(415)，上料支架体的侧壁上开设上下走向的上料滑槽(416)；所述上料活动托架的一端伸入上料滑槽中与上料螺母固定连接，所述上料丝杆竖直枢接在上料支架体内，所述上料副齿轮固定在上料丝杆的顶部，所述上料主齿轮固定在上料调整杆的底部；所述上料组合构架安装在上料活动托架上；

所述下料组合构架(21)安装在下料组合支架(50)上；所述下料组合支架包括竖直设置的下料支架体(51)、水平设置的下料活动托架(52)；所述下料支架体中空，中空的下料支架体内设有下料丝杆、与下料丝杆配合的下料螺母、一对啮合的下料主齿轮和下料副齿轮，下料支架体的顶面上枢接有竖直设置的下料调整杆，下料支架体的侧壁上开设上下走向的下料滑槽；所述下料活动托架的一端伸入下料滑槽中与下料螺母固定连接，所述下料丝杆竖直枢接在下料支架体内，所述下料副齿轮固定在下料丝杆的顶部，所述下料主齿轮固定在下料调整杆的底部；所述下料组合构架安装在下料活动托架上。

3.如权利要求2所述的一种滚齿机的上下料装置，其特征在于：所述上料滑槽(416)的底部设有上料限位板(417)；所述下料滑槽的底部设有下料限位板。

4.如权利要求1所述的一种滚齿机的上下料装置，其特征在于：

所述第一爪手(611)和第二爪手(621)均包括一对手指爪(640)、第二双活塞气缸(650)，所述一对手指爪相向安装在第二双活塞气缸的活塞上；所述第一伸缩臂(610)和第二伸缩臂(620)均包括安装板(660)、连接板(670)、磁耦合无杆气缸(680)、气缸安装板(690)，所述第二双活塞气缸安装在安装板上，所述安装板安装在连接板的一端面上，连接板的另一端连接磁耦合无杆气缸的活塞，所述磁耦合无杆气缸安装在气缸安装板上，气缸安装板安装在机械手支架(63)上。