CN105149619B - 用于数控车床轴类加工的上下料装置 - Google Patents

用于数控车床轴类加工的上下料装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，其包括数控车床、机架，上料架，卸料架，水平移送机构和机械臂总成，所述水平移送机构由升降气缸、转位夹座机构、滑座机构、导向机构组成，安装在机架上平面上；所述转位夹座机构由机械臂座板、轴承座、齿圈、夹紧气缸、转轴螺栓、转位电机及转位电机齿轮构成的机械臂总成，安装在水平移送机构上平面，数控车床设置在机架内，其一侧设有上料架，另一侧设有卸料架。其既满足了数控机床对轴类产品进行加工的需要，又节省了人力资源，减轻了工人劳动强度，降低了加工成本，提高了生产效率。同时该装置与可编程控制器PLC配合，还可适应现代自动化大生产的要求。

Description

用于数控车床轴类加工的上下料装置
技术领域：
本发明涉及一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，属机械设备技术领域。
背景技术：
轴类加工是车削加工常见的一种工序，下料后的圆棒坯料经外圆表面车削加工到尺寸要求。在目前，国内很多企业基本上都投入高精度的数控车床设备，来进行轴类零件表面车削加工。但其车削工序的上下料工件操作，大多数企业仍使用人工来完成，即为“人工取料将圆棒料装入卡盘内并夹紧，车削一面后停机，从卡盘内取出调头车削另一面”的操作方式。这种人工的操作方式不仅劳动强度大、生产效率低，而且随着国内企业面临的用工荒、用工难和用工成本的上升，进一步加重了企业的负担和困扰。因此，如何改进数控车床加工操作，尽量减少人力资源的投入，匹配高精度的数控车床加工，获取较高的生产效率，已成为国内数控车床加工行业普遍关注和研究的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产效率高、劳动强度低的用于数控车床轴类加工的上下料装置。
其技术方案是：一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，包括数控车床、机架，上料架，卸料架，水平移送机构和机械臂总成，其特征在于：所述水平移送机构由纵向水平安装在机架上平面上的导轨，通过导轨座设置在导轨上的轨道座和通过轨道电机座安装在轨道座上的轨道电机，以及纵向水平安装在导轨下方机架上平面上的轨道齿条构成；所述轨道电机输出轴上的齿轮与轨道齿条相啮合；
所述机械臂总成由升降气缸、转位夹座机构、滑座机构、导向机构组成；所述转位夹座机构由机械臂座板、轴承座、齿圈、夹紧气缸、转轴螺栓、转位电机及转位电机齿轮构成；所述升降气缸固定于机械臂座板上端面，升降气缸活塞杆端固接的螺栓伸出机械臂座板的下面，与轴承座上面开设的螺孔联接固定，轴承座内通过轴承安装有转轴，转轴的下端伸出轴承座，由设置在齿圈下方的夹紧气缸上开设的内螺孔联接的螺栓联接固定；轴承座的外侧上固定有转位电机，转位电机输出轴上安装的转位齿轮与转轴上安装的齿圈啮合；
所述滑座机构由立板、横板直线导轨、横板直线导轨座、横板、横板档块、底板、横板齿条、移动电机及移动电机齿轮构成；所述立板固定于机械臂座板一侧的下面，立板的一侧安装的横板直线导轨座与安装在横板一侧的横板直线导轨活动联接，横板直线导轨两端固定有横板档块，横板另一侧安装的横板齿条，与固定在机械臂座板上的移动电机输出轴上联接的移动齿轮相啮合，底板与横板垂直固定联接后安装于轨道座的上平面；
所述导向机构由导向杆、导向杆套构成；所述导向杆为两根，对称安装于升降气缸的两侧，导向杆一端穿过机械臂座板，与安装在轴承座两侧的导向杆套联接；
所述机架的下面水平放置有床身结构为敞篷式的数控车床，数控车床的一侧设有上料架，另一侧设有卸料架。
其有益效果是：由于采用能够升降、转位、移动且能够在水平移送机构上前进和后退的机械臂总成，代替现有技术中由人工对数控机床加工的轴类产品进行上下料的操作，既满足了数控机床对轴类产品进行加工的需要，又节省了人力资源，减轻了工人劳动强度，降低了加工成本，提高了生产效率。同时该装置与可编程控制器PLC配合，还可适应现代自动化大生产的要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A向视图；
图3是机械臂总成结构示意图；
图4是图3拆去齿圈及夹紧气缸后的B向视图；
图5是上料架的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，包括数控车床、机架，上料架，卸料架，水平移送机构和机械臂总成。所述水平移送机构由纵向水平安装在机架1上平面上的导轨，通过导轨座5设置在导轨上的轨道座6和通过轨道电机座8安装在轨道座上的轨道电机9，以及纵向水平安装在导轨下方的机架上平面上的轨道齿条构成；所述轨道电机9输出轴上的齿轮10与轨道齿条11相啮合。
如图3所示，所述机械臂总成由升降气缸、转位夹座机构、滑座机构和导向机构组成。所述转位夹座机构由机械臂座板、轴承座、齿圈、夹紧气缸、转轴螺栓、转位电机及转位电机齿轮构成。所述升降气缸7-7固定于机械臂座板7-6的上端面，升降气缸活塞杆端固接的螺栓伸出机械臂座板的下面，与轴承座7-8上面开设的螺孔联接固定，轴承座内通过轴承7-9、7-11安装有转轴7-12，转轴的下端依次伸出轴承座并穿过齿圈7-3，其端部固接的转轴螺栓7-2与夹紧气缸7-1上开设的内螺孔联接固定。轴承座7-8的外侧上固定有转位电机7-5，转位电机输出轴上安装的转位齿轮与转轴上安装的齿圈7-3啮合。
所述滑座机构由立板、横板直线导轨、横板直线导轨座、横板、横板档块、底板、横板齿条、移动电机及移动电机齿轮构成。所述立板7-15固定于机械臂座板一侧的下面，立板的一侧安装的横板直线导轨座7-18与安装在横板7-16一侧的横板直线导轨7-17活动联接，横板直线导轨两端固定有横板档块7-23(见图4)，横板另一侧安装的横板齿条7-20与固定在机械臂座板上的移动电机7-13输出轴上联接的移动齿轮7-14相啮合，底板7-19与横板垂直固定联接后安装于水平移送机构中的轨道座6的上平面。
所述导向机构由导向杆和导向杆套构成(见图4)；所述导向杆7-21为两根，对称安装于升降气缸7-7的两侧，导向杆一端穿过机械臂座板，与安装在轴承座两侧上的导向杆套7-22联接固定。
所述机架1为焊接而成的框式门形架。所述机架内水平放置有数控车床，数控车床的一侧设有由喂料盒3-1、斜板3-2及平板架3-3构成的上料架12，喂料盒下面与斜板连接处开设有出料口。数控车床的另一侧设有由斜板和平板组合的卸料架3。
所述上料架12由喂料盒3-1、斜板3-2及平板架3-3构成(见图5)，喂料盒下面与斜板连接处开设有出料口。工件101由人工放入喂料盒内，盒内的工件经喂料盒下面一开设的窗口落料到斜板上，并经斜板滚动到平板架。
所述卸料架3为斜板和平板组合的平面架。
工件上下料及加工过程：待加工的工件101经人工喂料滚动到上料架12的平板架上，由机械臂总成的夹紧气缸7-1夹持工件的一端后由升降气缸将其提升，设置在机架上的水平移送机构中的轨道电机带动机械臂总成夹持工的件运行至床身结构为敞篷式的数控车床的液压卡盘201上方的开口位上，机械臂总成在作下降动的同时，机械臂总成中的转位电机工作，驱动转位电机齿轮及与其啮合的齿圈，使机械臂总成作横向移动调整，将工件精确定位于数控车床的液压卡盘开口上，这时机架上水平移送机构再带动机械臂总成，将夹紧气缸夹持的工件另一端送进液压卡盘开口内，由液压卡盘夹紧工件后，夹紧气缸随即松开工件，水平移送机构在带动机械臂总成退出液压卡盘开口的同时机械臂总成回程上升，数控车床开始车削加工工件伸出在液压卡盘的一端；工件一端车削加工完毕，水平移送机构在带动夹紧气缸再次进位的同时机械臂总成下降，夹紧气缸夹持已车削加工后的工件一端，液压卡盘松开工件，水平移送机构在带动夹紧气缸退出液压卡盘开口的同时，机械臂总成在移动电机7-13的作用下旋转180度，将夹紧气缸夹持的已加工过的工件一端送到液压卡盘开口，并由水平移送机构带动夹紧气缸将其推进液压卡盘内，由液压卡盘夹紧已加工过的工件一端后，夹紧气缸随即松开工件，水平移送机构在带动夹紧气缸退出液压卡盘开口的同时机械臂总成回程上升，数控车床开始车削加工工件的另一端，工件另一端车削加工完毕后，水平移送机构在带动夹紧气缸总成再次进位的同时机械臂总成下降，夹紧气缸夹持已车削加工后的工件另一端，液压卡盘松开工件，机械臂总成回程上升的同时，水平移送机构再次带动夹紧气缸将已加工好的工件移送到卸料架3进行卸料；卸料后水平移送机构、机械臂总成和夹紧气缸复位，并进入下一工作循环。

Claims (6)

1.一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，包括数控车床、机架，上料架，卸料架，水平移送机构和机械臂总成，其特征在于：所述水平移送机构由纵向水平安装在机架(1)上平面上的导轨，通过导轨座(5)设置在导轨上的轨道座(6)和通过轨道电机座(8)安装在轨道座上的轨道电机(9)，以及纵向水平安装在导轨下方机架上平面上的轨道齿条(11)构成，轨道电机输出轴上的齿轮(10)与轨道齿条相啮合；
所述机械臂总成由升降气缸、转位夹座机构、滑座机构、导向机构组成；所述转位夹座机构由机械臂座板、轴承座、齿圈、夹紧气缸、转轴螺栓、转位电机及转位电机齿轮构成；所述升降气缸(7-7)固定于机械臂座板(7-6)上端面，升降气缸活塞杆端固接的螺栓伸出机械臂座板的下面，与轴承座(7-8)上面开设的螺孔联接固定，轴承座内通过轴承安装有转轴(7-12)，转轴的下端伸出轴承座，由设置在齿圈下方的夹紧气缸(7-1)上开设的内螺孔联接的螺栓联接固定；轴承座的外侧上固定有转位电机(7-5)，转位电机输出轴上安装的转位齿轮与转轴上安装的齿圈(7-3)啮合；
所述滑座机构由立板、横板直线导轨、横板直线导轨座、横板、横板档块、底板、横板齿条、移动电机及移动电机齿轮构成；所述立板(7-15)固定于机械臂座板一侧的下面，立板一侧安装的横板直线导轨座(7-18)与安装在横板(7-16)一侧的横板直线导轨(7-17)活动联接，横板另一侧安装的横板齿条(7-20)与固定在机械臂座板上的移动电机(7-13)输出轴上联接的移动齿轮相啮合，底板与横板垂直固定联接后安装于轨道座的上平面；
所述导向机构由导向杆、导向杆套构成；所述导向杆(7-21)为两根，对称安装于升降气缸(7-7)的两侧，导向杆一端穿过机械臂座板，与安装在轴承座两侧的导向杆套(7-22)联接；
所述机架(1)的下面水平放置有床身结构为敞篷式的数控车床，数控车床的一侧设有上料架(12)，另一侧设有卸料架(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，其特征在于：所述机架(1)为焊接而成的框式门形架。
3.根据权利要求1所述的一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，其特征在于：所述上料架(12)由喂料盒、斜板及平板架构成。
4.根据权利要求1所述的一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，其特征在于：所述卸料架为斜板和平板构成的平面架。
5.根据权利要求1所述的一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，其特征在于：所述水平移送机构中安装在机架(1)上平面上的导轨两端设有轨道档块(2)。
6.根据权利要求1所述的一种用于数控车床轴类加工的上下料装置，其特征在于：所述横板直线导轨(7-17)两端固定有横板档块。
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