CN105397555A - 一种异形件加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异形件加工设备，包括：出料装置、伺服机械手装置及主轴装置；出料装置包括送料通道及推料机构，推料机构顶端设有正对送料通道出料端的承接槽；伺服机械手装置包括第一机械爪、第二机械爪以及顶料机构，第一机械爪对准推料机构，顶料机构固定在伺服机械手装置上且包括一顶料部；在第二机械爪向靠近主轴方向运动时，第二机械爪的夹取中心、主轴中心、顶料部始终位于同一直线上。本发明的异形件加工设备出料简单、定位精准、适用性强。
Description
【技术领域】
本发明属于数控机床加工领域，涉及一种异形件加工设备。
【背景技术】
棒料属于常见的工业加工原料，广泛运用在各个行业中，但在现有的流水线类自动加工机床设备当中，在加工异形棒料时，常常由于落料装置及装料装置的不完善，导致异形棒料的安装定位不准，或者料箱积料较少而频繁更换料箱导致降低工作效率。
现有的送料装置，通常是通过重力作用，让棒料自动从料盒内进入输送通道，再通过输送通道进行自动排列，最终利用推杆直接将工件从输送通道上推送至加工台上，这种出料方式，虽然实现了出料送料的自动化，但是仍有如下缺陷：1.适用面窄，对料盒及输送通道的安装位置要求高，并且在输送异形棒料时，定位困难；2.需要使用料盒，频繁更换料盒会耽误加工时间，降低加工效率，并且料盒中的材料无序排列，出料数量及方位难以保证。
【发明内容】
针对上述问题，本发明提出一种出料简单、定位精准、适用性强的异形件加工设备。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种异形件加工设备，包括：出料装置、伺服机械手装置及主轴装置；出料装置包括送料通道及推料机构，推料机构顶端设有正对送料通道出料端的承接槽；伺服机械手装置包括第一机械爪、第二机械爪以及顶料机构，第一机械爪对准推料机构，顶料机构固定在伺服机械手装置上且包括一顶料部；在第二机械爪向靠近主轴方向运动时，第二机械爪的夹取中心、主轴中心、顶料部始终位于同一直线上。
优选地，出料推杆组件包括：推杆，推杆的相对两侧表面开设有导向槽，推杆顶端靠近输送通道的部分开设有沿主轴轴线方向设置的承接槽，从推杆顶端远离输送通道的部分沿垂直主轴轴线方向开设有贯通推杆顶端的让位槽；推杆导轨，对应于导向槽开设有导轨槽。
优选地，导轨槽与导向槽之间设有固定在导轨槽内的圆柱形导杆，推杆沿圆柱形导杆运动。
优选地，推杆顶端分体式设置有推料头，承接槽及导向槽均设于推料头上，推料头上还设有挡在承接槽两端的限位片。
优选地，伺服机械手装置下部设有顶料支架，顶料支架向下弯折延伸，顶料机构固定在顶料支架向下弯折延伸的部位上。
本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：
1.采用伺服机械手装置夹取工件，并且在伺服机械手装置向主轴运动的过程中，第二机械爪夹取中心、主轴中心、顶料部始终位于同一直线上，不仅具有机械爪夹取适用面广的特点，而且能够保证将异形工件精确输送至主轴中进行定位，对输送通道及送料装置没有过高的安装位置要求。
2.自动加工过程中，可以在不打断加工程序、不停止任何加工装置的情况下，根据情况随时向送料通道内添加原材料，免去了因更换料盒导致加工停止的麻烦，大大提升了加工效率。
【附图说明】
图1为本发明的一种异形件加工设备组合图的示意图；
图2为本发明的送料装置的结构示意图；
图3为被发明的伺服机械手装置的结构示意图；
图4为本发明的一种异形件加工设备的加工过程初始状态示意图；
图5为本发明的一种异形件加工设备的加工过程第二状态示意图；
图6为本发明的一种异形件加工设备的加工过程第三状态示意图；
图7为本发明的一种异形件加工设备的加工过程第四状态示意图；
图8为本发明的一种异形件加工设备的加工过程第五状态示意图；
图9为本发明的一种异形件加工设备的加工过程第六状态示意图；
图10为本发明的一种异形件加工设备的加工过程第七状态示意图。
附图标号：
床身1主轴装置2出料装置3
输送通道31出料推杆组件32出料气缸固定板321
出料气缸322推杆323导向槽324
承接槽325让位槽326推杆导轨327
导轨槽328导杆329推料头33
限位片331机械手安装架4横梁5
齿条51伺服机械手装置6伺服电机61
第一拖链621第一托盘622机械爪安装架63
移动气缸631爪座64第一机械爪641
第二机械爪642第一气缸643第二气缸644
顶料支架65顶料机构66顶料部661
第二拖链671第二托盘672输送带7
【具体实施方式】
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1至图10所示，为本发明一种异形件加工设备的第一实施例，包括：床身1，安装于床身1相对两侧的主轴装置2和出料装置3，安装于床身1上且位于主轴装置2与出料装置3之间的机械手安装架4，机械手安装架4上装有横梁5，伺服机械手装置6安装于横梁5上且能沿横梁5直线运动，对应出料装置3的位置还安装有输送带7。
如图2所示，出料装置3包括输送通道31(本实施例中的输送通道31为倾斜设置的料槽)，位于输送通道31出料端的出料推杆组件32，出料推杆组件32包括：出料气缸固定板321；安装于出料气缸固定板321上的出料气缸322；与出料气缸322的活塞杆连接的推杆323，推杆323的相对两侧表面开设有导向槽324，推杆323顶端靠近输送通道31的部分开设有沿主轴轴线方向设置的承接槽325，从推杆323顶端远离输送通道31的部分沿垂直主轴轴线方向开设有贯通推杆323顶端的让位槽326；推杆导轨327，对应于导向槽324开设有导轨槽328，导轨槽328与导向槽324之间设有固定在导轨槽328内的圆柱形导杆329，推杆323沿圆柱形导杆329运动。
进一步地，推杆323顶端分体式设置有推料头33，承接槽325及导向槽324均设于推料头33上，推料头33上还设有挡在承接槽325两端的限位片331，限位片331之间的距离可根据工件的长度进行调整。
如图3所示，伺服机械手装置6包括：伺服电机61；安装于伺服电机61主轴上的锥齿轮，锥齿轮与横梁5上的齿条51配合带动伺服机械手装置6直线运动；第一拖链621，用于在伺服机械手装置6沿横梁5运动时牵引和保护相关线路；第一托盘622，用于承接第一拖链621；伺服机械手装置6下部设有机械爪安装架63，固定在机械爪安装架63上的移动气缸631，该移动气缸631控制机械爪沿垂直主轴轴线的方向运动；与移动气缸631的活塞杆连接有爪座64，第一机械爪641和第二机械爪642安装于爪座64上以便同步移动；第一气缸643控制第一机械爪641开合；第二气缸644控制第二机械爪642开合；伺服机械手装置6下部设有顶料支架65，一顶料机构66固定在顶料支架65上，顶料机构66具有一顶料部661，在伺服机械手装置6沿横梁5向靠近主轴方向运动过程中，第二机械爪642的夹取中心、主轴中心、顶料部661位于同一直线上；第二拖链671，用于在移动气缸631控制爪座64运动过程中牵引及保护相关线路；第二托盘672，用于承接第二拖链671。
输送带7位于第二机械爪642下方。
本发明一种异形件加工设备具体工作原理如下：
如图4所示，初始状态下，承接槽325中已经在重力作用下进入一个工件，承接槽325的大小及与送料通道出料端的距离配合设置为刚好仅允许一个工件位于承接槽325内，此时第一机械爪641及第二机械爪642均处于打开状态，且第一机械爪641对准承接槽325中的工件，做好夹取准备；第二机械爪642的夹取中心、主轴中心、顶料部661位于同一直线上。
如图5所示，出料气缸322推动推杆323上升直至将承接槽325内的工件送入第一机械爪641的夹取空间内。在上升过程中，推杆323挡在送料通道的出料端，防止送料通道中的其他工件脱落。上升到位以后，第一气缸643驱动第一机械爪641夹紧工件，此时第二机械爪642仍处于打开状态，让位槽326在第一机械爪641夹紧过程中进行让位。
如图6所示，伺服电机61正转，齿轮齿条配合传动带动伺服机械手装置6向主轴前进，直至主轴中已经加工好的工件进入第二机械爪642的夹取范围内，在此过程中，第二机械爪642的夹取中心、主轴中心、顶料部661位于同一直线上。
如图7所示，第二气缸644驱动第二机械爪642夹紧加工好的工件，然后伺服电机61反转，齿轮齿条配合传动带动伺服机械手装置6后退，将加工好的工件取出主轴，然后移动气缸631驱动爪座64运动，使第二机械爪642带动加工完毕的工件离开主轴范围，同时使第一机械爪641将待加工的工件对准主轴中心，此时顶料部661对准待加工的工件。
如图8所示，伺服电机61正转，齿轮齿条配合传动带动伺服机械手装置6向主轴前进，直至第一机械爪641将待加工的工件送入主轴内，然后第一气缸643控制第一机械爪641打开。进一步地，如果伺服机械手装置6已经满行程而待加工工件还未送到位，则通过顶料件进一步顶料，作为行程补进。
如图9所示，伺服电机61反转，齿轮齿条配合传动带动伺服机械手装置6后退，直至伺服机械手装置6退到输送带7及送料装置上方，移动气缸631带动爪座64运动，使第一机械爪641重新对准承接槽325，第二机械爪642的夹取中心、主轴中心、顶料部661重新位于同一直线上，此时，推杆323已经恢复到初始位置，一个新的待加工工件已经进入承接槽325内。
如图10所示，第二气缸644驱动第二机械爪642打开，已加工好的工件落在输送带7上被送至下一环节，同时第一气缸643驱动第一机械爪641闭合夹取新的待加工工件，此时回到图5的状态，如此循环往复进行自动加工。
在其他实施例中，伺服机械手装置6与横梁5的位移驱动也可以是直线滑轨，丝杠导轨等结构，并不限于齿轮齿条结构。
在其他实施例中，第一机械爪641与第二机械爪642的位置可以互换，此时输送带7与送料装置的位置对应互换。
本发明具有如下有益效果：
1.采用伺服机械手装置6夹取工件，并且在伺服机械手装置6向主轴运动的过程中，第二机械爪642夹取中心、主轴中心、顶料部661始终位于同一直线上，不仅具有机械爪夹取适用面广的特点，而且能够保证将异形工件精确输送至主轴中进行定位，对输送通道31及送料装置没有过高的安装位置要求。
2.在上述自动加工过程中，可以在不打断加工程序、不停止任何加工装置的情况下，根据情况随时向送料通道内添加原材料，免去了因更换料盒导致加工停止的麻烦，大大提升了加工效率。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种异形件加工设备，其特征在于，包括：出料装置、伺服机械手装置及主轴装置；出料装置包括送料通道及推料机构，推料机构顶端设有正对送料通道出料端的承接槽；伺服机械手装置包括第一机械爪、第二机械爪以及顶料机构，第一机械爪对准推料机构，顶料机构固定在伺服机械手装置上且包括一顶料部；在第二机械爪向靠近主轴方向运动时，第二机械爪的夹取中心、主轴中心、顶料部始终位于同一直线上。
2.根据权利要求1的一种异形件加工设备，其特征在于：出料推杆组件包括推杆及推杆导轨；推杆的相对两侧表面开设有导向槽，推杆顶端靠近输送通道的部分开设有沿主轴轴线方向设置的承接槽，从推杆顶端远离输送通道的部分沿垂直主轴轴线方向开设有贯通推杆顶端的让位槽；推杆导轨对应导向槽开设有导轨槽。
3.根据权利要求2的一种异形件加工设备，其特征在于：导轨槽与导向槽之间设有固定在导轨槽内的圆柱形导杆，推杆沿圆柱形导杆运动。
4.根据权利要求2的一种异形件加工设备，其特征在于：优选地，推杆顶端分体式设置有推料头，承接槽及导向槽均设于推料头上，推料头上还设有挡在承接槽两端的限位片。
5.根据权利要求1的一种异形件加工设备，其特征在于：伺服机械手装置下部设有顶料支架，顶料支架向下弯折延伸，顶料机构固定在顶料支架向下弯折延伸的部位上。
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