CN105436977A - 一种应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘 - Google Patents

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王彦瑞
张杰人
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Abstract

本发明涉及一种应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，包括主齿轮驱动轴(1)、托盘(4)、圆柱型定位杆(5)、中间圆盘(8)和支撑板(11)，支撑板(11)上安装有支撑柱(10)，支撑柱(10)与齿轮轴(3)下端固定连接，齿轮轴(3)上安装有从动齿轮(9)，中间圆盘(8)置于从动齿轮(9)上，中间圆盘(8)中心位置处装有主动齿轮(13)，主动齿轮(13)与周边的四个从动齿轮(9)啮合连接，齿轮轴(3)上端穿过中间圆盘(8)后与定位块(7)固定连接，托盘(4)置于定位块(7)上，圆柱型定位杆(5)穿过托盘(4)后与定位块(7)相连；本发明能够调节数控机床上下料机械手的料盘的大小，提高了数控机床的加工时间。

Description

一种应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘
[技术领域]
本发明涉及数控机床的自动上下料料盘技术领域，具体地说是一种应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘。
[背景技术]
数控机床的料盘是数控机床自动化换料的关键组件，其对实现数控机床的换料自动化起到了关键的作用，这直接影响到数控机床的加工效率、经济效益等。目前，传统的数控机床的料盘结构单一，且每一种直径的毛坯需要对应的料盘，从而大大限制了数控机床的加工效率，每次更换料盘占用的时间比较长，严重影响到数控机床的加工时间，而且难以与外接机械手形成一条现代化的生产线。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，能够简单有效地调节放置毛坯直径的数控机床上下料机械手的料盘，从而大幅度提高了数控机床的加工时间，扩大了数控机床的使用范围，充分发挥了数控机床的加工能力。
为实现上述目的设计一种应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，包括主齿轮驱动轴1、齿轮轴3、托盘4、圆柱型定位杆5、定位块7、中间圆盘8、支撑柱10和支撑板11，所述支撑板11上安装有四个支撑柱10，所述支撑柱10与齿轮轴3下端固定连接，所述齿轮轴3上安装有从动齿轮9，所述中间圆盘8置于从动齿轮9上，所述中间圆盘8中心位置处开设有通孔，所述通孔中安放有主齿轮驱动轴1，所述主齿轮驱动轴1下端连接有主动齿轮13，所述主动齿轮13与周边的四个从动齿轮9啮合连接，所述齿轮轴3上端穿过中间圆盘8后与定位块7固定连接，所述托盘4置于定位块7上，所述圆柱型定位杆5底端穿过托盘4上的定位槽14后与定位块7相连接。
所述齿轮轴3底端设有螺纹，所述齿轮轴3与支撑柱10之间通过螺纹连接，所述齿轮轴3中间位置处开设有键槽，所述齿轮轴3与相对应的从动齿轮9之间采用键连接。
所述定位块7通过内六角螺栓6锁紧于齿轮轴3上，所述定位块7在垂直方向上的位置通过内六角螺栓6进行调节。
所述主齿轮驱动轴1与主动齿轮13之间采用键连接，所述主齿轮驱动轴1与主动齿轮13之间通过锁紧螺母2连接为一体。
所述托盘4上定位槽14的宽度大于圆柱型定位杆5的直径。
所述托盘4上定位槽14与圆柱型定位杆5的运动轨迹相配合。
所述托盘4上定位槽14处标示有刻度。
所述圆柱型定位杆5表面套设有橡胶套12，所述橡胶套12上标示有定位线。
所述圆柱型定位杆5与定位块7之间通过螺纹连接。
所述支撑板11上开设有一个定位孔和一个槽型孔。
本发明同现有技术相比，结构新颖、简单，设计合理，能够简单有效地调节放置毛坯直径的数控机床上下料机械手的料盘的大小，可以根据待加工零件的直径来实现调节，以放置不同直径的待加工毛坯，从而大幅度的提高了数控机床的加工时间，有效的提高了生产效率，扩大数控机床的使用范围，充分发挥数控机床的加工能力；此外，本发明所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘可以根据企业的需要进行调整，实现自动化生产，且操作方便，加工效率得到了有效的提升，降低了生产成本，值得推广应用。
[附图说明]
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的爆炸图；
图3为本发明隐藏支撑板后的仰视图；
图4为本发明去掉托盘后的俯视图；
图5为本发明中托盘的俯视图；
图6为本发明中圆柱型定位杆的剖视图；
图中：1、主齿轮驱动轴2、锁紧螺母3、齿轮轴4、托盘5、圆柱型定位杆6、内六角螺栓7、定位块8、中间圆盘9、从动齿轮10、支撑柱11、支撑板12、橡胶套13、主动齿轮14、定位槽。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
如附图所示，本发明提供了一种应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，该柔性料盘所指为可以通过相应的调节来放置不同直径的工件，该柔性料盘包括主齿轮驱动轴1、齿轮轴3、托盘4、圆柱型定位杆5、定位块7、中间圆盘8、支撑柱10和支撑板11，支撑板11上安装有四个支撑柱10，支撑柱10与齿轮轴3下端固定连接，齿轮轴3上安装有从动齿轮9，中间圆盘8置于从动齿轮9上，中间圆盘8中心位置处开设有通孔，通孔中安放有主齿轮驱动轴1，主齿轮驱动轴1下端连接有主动齿轮13，主动齿轮13与周边的四个从动齿轮9啮合连接，齿轮轴3上端穿过中间圆盘8后与定位块7固定连接，托盘4置于定位块7上，圆柱型定位杆5底端穿过托盘4上的定位槽14后与定位块7相连接；通过旋转中间圆盘上的主齿轮驱动轴，带动与之相连的主动齿轮旋转，中间齿轮通过与周边的四个从动齿轮相啮合，从而带动定位块的旋转，最终实现圆柱型定位杆之间相对位置的变化，可以在同一个装置上实现放置直径为φ25-105的毛坯，实现了数控机床一次调整、柔性备料的目标，使数控机床的加工能力得到更好的发挥。
本发明中，齿轮轴3底端设有螺纹，齿轮轴3与支撑柱10之间通过螺纹连接，齿轮轴3中间位置处开设有键槽，齿轮轴3与相对应的从动齿轮9之间采用键连接；定位块7通过内六角螺栓6锁紧于齿轮轴3上，定位块7在垂直方向上的位置通过内六角螺栓6进行调节；主齿轮驱动轴1与主动齿轮13之间采用键连接，主齿轮驱动轴1与主动齿轮13之间通过锁紧螺母2连接为一体；托盘4上定位槽14的宽度大于圆柱型定位杆5的直径，托盘4上定位槽14与圆柱型定位杆5的运动轨迹相配合；圆柱型定位杆5表面套设有橡胶套12，橡胶套12上标示有定位线；圆柱型定位杆5与定位块7之间通过螺纹连接。
本发明采用中间齿轮带动与之啮合的四个从动齿轮的星形结构，通过定位块等零件来改变定位杆之间的相对位置，实现了对工件更加稳定的定位，保证了加工毛坯直径在φ25-105范围内的变化；齿轮轴与支撑柱之间的螺纹联结带有自锁功能，避免了柔性料盘在加工过程中因振动等原因致使定位杆之间的位置发生变化，若自锁功能有轻微失效，定位杆上的橡胶套亦可起到补偿作用；支撑板上开设的一个定位孔和一个槽型孔，可避免在旋转过程中因固定柔性料盘的定位销之间的距离发生变化而产生的破坏；托盘4上定位槽14处标示有刻度，从而可以在调整圆柱型定位杆之间的相对位置时实现更加准确的调节；所有根据本发明进行的改进(如可放置毛坯的直径范围发生变化)均属于本发明保护的范畴。
本发明中，齿轮轴上不仅可以安装从动齿轮和定位块，而且可以定位中间圆盘的位置，而中间圆盘可以定位中间齿轮的位置，在中间圆盘中心孔中安放有主齿轮驱动轴，主齿轮驱动轴与下边主动齿轮之间采用键联结，且能够对与之联结的主动齿轮进行定位，并将托盘放置在定位块上，定位杆通过托盘上的孔与定位块相联结；该装置可以通过扭转中间圆盘中的主齿轮驱动轴，带动与之相连的主动齿轮旋转，主动齿轮通过与周边的四个从动齿轮相啮合，带动定位块的旋转，实现圆柱型定位杆之间相对位置的变化，能够在同一个装置上实现放置直径为φ25-105的毛坯，从而实现了数控机床一次调整、柔性备料的目标，使数控机床的加工能力得到更好的发挥。
本发明可以保证在调整料盘的大小的过程中实现均匀变化，可以在同一个装置上实现放置不同直径的毛坯。为了保证放置的工件处于水平位置，该柔性料盘上的定位块的位置是可以在垂直方向上进行调控的，当某一个方向上较低或较高时，可以方便的扭转相应的六角螺栓来调整定位块的位置，而且圆柱型定位杆与定位块之间的螺纹联结，保证了圆柱型定位杆之间相对位置的稳定，保证工件可以处于水平位置。
另外，为了保证加工后的零件表面质量得到最大的保护，采用圆柱型定位杆，且圆柱型定位杆的长度应根据放置零件的个数作出相应的调整，如在托盘的中心位置放置高度为H的工件，对应的圆柱型定位杆的长度为0.6-0.9H,如改成放置两个高度为H的工件时，对应的定位杆的长度为1.6-1.9H，以此类推，亦可根据企业的生产要求适当的调整更换圆柱型定位杆，此外，在圆柱型定位杆的表面套上橡胶套(上边标示有定位线)，使得与加工后的零件之间采用线接触，且保证接触时间最短，使零件表面质量得到最好的保护。
当安装有该柔性料盘的数控机床完成一种直径为φ1的盘类零件的加工后，需要根据生产来调整料盘的大小为φ2来满足生产需求，可以通过托盘中间的圆孔，采用对应的六角扳手扭动主齿轮驱动轴，主齿轮驱动轴与中间的主动齿轮采用键联结，从而可以带动中间齿轮的旋转，进一步的可以带动与主动齿轮相啮合的周边四个从动齿轮的旋转，这四个从动齿轮可以通过与之联结的齿轮轴带动定位块旋转，从而使四根圆柱型定位杆之间的距离发生变化，根据托盘上标示的刻度调整到待加工工件的直径φ2，实现调整可放置不同直径的毛坯的目标。同时，该料盘在支撑柱和齿轮轴之间具有自锁功能，可以保证调整过后不会因振动等原因使定位杆之间的相对位置发生变化，这样的调整方式不仅操作简单，而且快捷高效，能够减少数控机床的空闲时间，降低生产成本，增加效益。
此外，为了避免在进行调节时发生托盘的卡死现象，托盘上开的槽的宽度应大于圆柱型定位杆的直径，亦可根据圆柱型定位杆在调节中的运动轨迹在托盘上加工出相应的槽，保证调节过程可以顺利完成。
通过本发明可以避免在加工过程中待加工零件直径的变化需要更换和调整料盘，同时该柔性料盘不仅可以采用人工放置毛坯的方式，也可以在安放该柔性料盘的支撑台旁边的适当位置机械手，与输送带等装置相结合，建立一条现代化的自动化生产流水线，这可以在很大程度上减少了数控机床的空闲时间，提高了数控机床的加工效率，降低了生产成本，提高了经济效益。
本发明并不受上述实施方式的限制，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 (10)

1.一种应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：包括主齿轮驱动轴(1)、齿轮轴(3)、托盘(4)、圆柱型定位杆(5)、定位块(7)、中间圆盘(8)、支撑柱(10)和支撑板(11)，所述支撑板(11)上安装有四个支撑柱(10)，所述支撑柱(10)与齿轮轴(3)下端固定连接，所述齿轮轴(3)上安装有从动齿轮(9)，所述中间圆盘(8)置于从动齿轮(9)上，所述中间圆盘(8)中心位置处开设有通孔，所述通孔中安放有主齿轮驱动轴(1)，所述主齿轮驱动轴(1)下端连接有主动齿轮(13)，所述主动齿轮(13)与周边的四个从动齿轮(9)啮合连接，所述齿轮轴(3)上端穿过中间圆盘(8)后与定位块(7)固定连接，所述托盘(4)置于定位块(7)上，所述圆柱型定位杆(5)底端穿过托盘(4)上的定位槽(14)后与定位块(7)相连接。
2.如权利要求1所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述齿轮轴(3)底端设有螺纹，所述齿轮轴(3)与支撑柱(10)之间通过螺纹连接，所述齿轮轴(3)中间位置处开设有键槽，所述齿轮轴(3)与相对应的从动齿轮(9)之间采用键连接。
3.如权利要求1或2所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述定位块(7)通过内六角螺栓(6)锁紧于齿轮轴(3)上，所述定位块(7)在垂直方向上的位置通过内六角螺栓(6)进行调节。
4.如权利要求3所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述主齿轮驱动轴(1)与主动齿轮(13)之间采用键连接，所述主齿轮驱动轴(1)与主动齿轮(13)之间通过锁紧螺母(2)连接为一体。
5.如权利要求4所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述托盘(4)上定位槽(14)的宽度大于圆柱型定位杆(5)的直径。
6.如权利要求5所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述托盘(4)上定位槽(14)与圆柱型定位杆(5)的运动轨迹相配合。
7.如权利要求6所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述托盘(4)上定位槽(14)处标示有刻度。
8.如权利要求7所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述圆柱型定位杆(5)表面套设有橡胶套(12)，所述橡胶套(12)上标示有定位线。
9.如权利要求8所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述圆柱型定位杆(5)与定位块(7)之间通过螺纹连接。
10.如权利要求9所述的应用于数控机床上下料机械手的柔性料盘，其特征在于：所述支撑板(11)上开设有一个定位孔和一个槽型孔。
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