CN107598648A - 一种数控机床自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数控机床自动上下料装置，包括上料机构，下料机构，接料机构，自动卡盘，顶料气缸，装料棒，振动电机，机械手爪和旋转气缸；所述下料机构固定安装于机架的顶部；所述上料机构设于下料机构的底部；所述顶料气缸固定于滑道的底端一侧；所述装料棒固定安装于第一上料气缸上；所述第一上料气缸的背侧固定安装有两处第二上料气缸；所述接料机构安装于上料机构的前侧。本发明采用振动式的原料筐，工件可自动按一定方向顺序送入滑道内，机床每加工完一个工件，便自动送出一个工件，实现自动送料。本发明的上料机构采用气缸控制，由第一上料气缸和第二上料气缸实现工件的横向和纵向移动，减少了多余的控制，且控制精度高。

Description

一种数控机床自动上下料装置

技术领域

本发明属于数控机床、自动上下料配套结构技术领域，尤其涉及一种数控机床自动上下料装置。

背景技术

近年来，供人的最低工资标准以每年15％的增长速度快速攀升，人工成本的增加给加工企业的经营带来越来越大的压力，淡季养工人，旺季急供人，供人的流动性给工厂在成管理成本的上升，更会影响正常的生产计划，随着市场竞争的日益激烈，加工企业需要不断提升竞争力，以适应客户对产品的品质稳定性和交期达成率的高要求，在市场中赢得先机，机床在经过自动化改造之后，可以大幅度的减少80％的人工成本，并且，自动化生产可24小时连续自动运行，大幅度提高生产效率和设备利用率，为企业创造更高价值。数控机床的自动上料是通过为数控机床安装自动上料机构，取代原来的人工操作，实现工件的自动上料以及加工等工序的全自动化操作。

申请号为201310114256.0的中国专利公开了一种自动上料装置及数控机床，涉及轴类零件加工技术领域，尤其涉及一种数控机床自动上料装置，具体地是在数控机床上对轴类零件进行精加工的自动上料装置。该自动上料装置的输送机构连接排序找正机构、且向排序找正机构逐一提供工件，抓紧旋转换位机构位于排序找正机构的上方、且将来自排序找正机构的工件抓紧并输送至主轴卡盘，移动机构为抓紧旋转换位机构的移动提供动力，所述输送机构、排序找正机构、抓紧旋转换位机构及移动机构均与控制装置相连接。实现了全自动的向数控机床进行上料及卸料，提高了装夹的一致性及精确度，保证了机床加工精度，避免了事故的发生，增加了机床的使用寿命，大大降低了产品报废率，提高了工作效率。

发明人发现，1、该一种自动上料装置及数控机床的上料结构控制繁琐，需要用到多个接近开关以及顶起气缸和找正汽缸，控制复杂，联动性较低，回转及控制灵活性有待提高；2、其抓紧旋转换位机构上固定有上件机械夹和卸件机械夹，上件和卸件需要上件机械夹和卸件机械夹不断交替使用，设置稍显多余，存在简化的空间。

又如，申请号位201310065330.4的中国专利公开了一种用于数控机床的自动上料装置，该装置位于主轴端一侧设有料仓本体、阻料气缸、阻料板、接送料气缸、接料机构和顶料结构；料仓本体下方出料口处铰接安装有阻料板，阻料板设有限位凸起，与安装在料仓本体上的阻料气缸活动连接；料仓本体通过接送料气缸与接料机构连接，接料机构远离主轴侧设有顶料机构，夹具中设有轴向定位块。本发明结构简单，接送零件稳定可靠，多处的柔性设计防止零件和设备发生磨损。本装置制造成本低，挡料板、阻料板更换方便，利于维护，该装置工作效率高，气缸运行时实现逐个下料，落料，顶料，自动将件料送入主轴夹具内，自动化程度高。

该一种用于数控机床的自动上料装置在零件的供给和排出的衔接中存在问题，其轴向定位块以及挡料板的控制精度较差，下料过程中容易出现工件堵塞的情况。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种数控机床自动上下料装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种数控机床自动上下料装置，以解决现有自动上下料装置存在控制繁琐，以及零件的供给流畅性较差的问题。

本发明数控机床自动上下料装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种数控机床自动上下料装置，包括机架，上料机构，下料机构，接料机构，原料筐，成品料筐，自动卡盘，顶料气缸，第一上料气缸，装料棒，顶料球，弹簧，凹槽，第二上料气缸，工件，振动电机，滑道，第一下料气缸，第二下料气缸，机械手爪，旋转气缸，支架，转轴和接料弯臂；所述下料机构固定安装于机架的顶部；所述下料机构包括第一下料气缸、第二下料气缸和机械手爪；所述机械手爪的顶端与第一下料气缸的底部铰连接；所述第二下料气缸的一端铰接于第一下料气缸上，且第二下料气缸的另一端与机械手爪铰连接；所述自动卡盘固定安装于机架上；所述原料筐设于自动卡盘的顶侧；所述原料筐的底部为弧形结构的滑道；所述工件设于原料筐和滑道中；所述上料机构设于下料机构的底部；所述上料机构包括自动卡盘、顶料气缸、第一上料气缸、装料棒和第二上料气缸；所述顶料气缸固定于滑道的底端一侧；所述装料棒固定安装于第一上料气缸上；所述第一上料气缸的背侧固定安装有两处第二上料气缸；所述接料机构安装于上料机构的前侧；所述接料机构包括成品料筐、旋转气缸、支架、转轴和接料接料弯臂；所述旋转气缸固定安装于支架上，且旋转气缸与转轴相连接；所述转轴上设有三处朝上的接料弯臂；所述成品料筐设于接料弯臂的底部。

进一步的，所述原料筐的底部为朝向上料机构的斜面结构。

进一步的，所述滑道的底端两侧为开放式设计。

进一步的，所述装料棒的表面阵列设置有四列凹槽，所述凹槽内设有弹簧，所述顶料球设于凹槽内。

进一步的，所述凹槽的顶部收紧将顶料球限制在凹槽中。

进一步的，所述原料筐的底部设有振动电机。

进一步的，所述机械手爪为角度可调节装置，且其角度可调节范围为0-60°。

进一步的，所述接料弯臂为开口向上的弧形结构。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明采用振动式的原料筐，使用时，工件摆放在原料筐内，工件可自动按一定方向顺序送入滑道内，然后由上料机构送到机床的加工位置上，机床每加工完一个工件，便自动送出一个工件，实现自动送料。

2.本发明的上料机构采用气缸控制，由第一上料气缸和第二上料气缸实现工件的横向和纵向移动，控制简单，精度高，并且，利用特有的装料棒的自动装夹功能来实现工件的装夹，减少了多余的控制。

3.本发明设有可旋转调节的机械手爪，在第一下料气缸和第二下料气缸的控制下，实现0-60°范围内的转动调节，实现自动下料，并且，通过辅助设置的接料机构，实现成品料的接收，避免对机床的切削机构造成影响。

附图说明

图1是本发明侧视结构示意图；

图2是本发明去除接料机构的正视结构示意图；

图3是上料机构俯视结构示意图；

图4是上料机构侧视结构示意图；

图5是下料机构结构示意图；

图6是接料机构结构示意图；

图7是装料棒结构示意图；

图8是装料棒内部结构示意图。

图中：1-机架，2-上料机构，3-下料机构，4-接料机构，5-原料筐，6-成品料筐，7-自动卡盘，8-顶料气缸，9-第一上料气缸，10-装料棒，101-顶料球，102-弹簧，103-凹槽，11-第二上料气缸，12-工件，13-振动电机，14-滑道，15-第一下料气缸，16-第二下料气缸，17-机械手爪，18-旋转气缸，19-支架，20-转轴，21-接料弯臂。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1至附图8所示：

本发明提供一种数控机床自动上下料装置，包括机架1，上料机构2，下料机构3，接料机构4，原料筐5，成品料筐6，自动卡盘7，顶料气缸8，第一上料气缸9，装料棒10，顶料球101，弹簧102凹槽103，第二上料气缸11，工件12，振动电机13，滑道14，第一下料气缸15，第二下料气缸16，机械手爪17，旋转气缸18，支架19，转轴20和接料弯臂21；下料机构3固定安装于机架1的顶部；下料机构3包括第一下料气缸15、第二下料气缸16和机械手爪17；机械手爪17的顶端与第一下料气缸15的底部铰连接；第二下料气缸16的一端铰接于第一下料气缸15上，且第二下料气缸16的另一端与机械手爪17铰连接；自动卡盘7固定安装于机架1上；原料筐5设于自动卡盘7的顶侧；原料筐5的底部为弧形结构的滑道14；工件12设于原料筐7和滑道14中；上料机构2设于下料机构3的底部；上料机构2包括自动卡盘7、顶料气缸8、第一上料气缸9、装料棒10和第二上料气缸11；顶料气缸8固定于滑道14的底端一侧；装料棒10固定安装于第一上料气缸9上；第一上料气缸9的背侧固定安装有两处第二上料气缸11；接料机构4安装于上料机构2的前侧；接料机构4包括成品料筐6、旋转气缸18、支架19、转轴20和接料接料弯臂21；旋转气缸18固定安装于支架19上，且旋转气缸18与转轴20相连接；转轴20上设有三处朝上的接料弯臂21；成品料筐6设于接料弯臂21的底部。

其中，原料筐5的底部为朝向上料机构2的斜面结构，当顶料气缸8顶出一个工件后，原料筐5内的工件在重力的作用下，自动向下滑落一个工件位，自动填补空缺。

其中，滑道14的底端两侧为开放式设计，并且，滑道14的底部为封闭式结构，工件12不会掉落，在顶料气缸8的作用下，工件12被顶出到装料棒10上，实现装料操作。

其中，装料棒10的表面阵列设置有四列凹槽103，凹槽103内设有弹簧102，顶料球101设于凹槽103内，工件12的内径大于装料棒10的外径，且工件12的外径小于顶料球101所在圆周的外径，在弹簧102的作用下，顶料球101将工件12固定装夹在装料棒10上。

其中，凹槽103的顶部收紧将顶料球101限制在凹槽103中，顶料球101露出装料棒10表面高度小于顶料球101的半径，可避免顶料球101掉落。

其中，原料筐5的底部设有振动电机13，振动电机13起到对工件12排序并促进下料的作用，保证下料的顺畅，避免堵塞。

其中，机械手爪17为角度可调节装置，且其角度可调节范围为0-60°，机械手爪17的初始位置垂直于装夹在自动卡盘7上的工件12，当机械手爪17转动调节到60°角的时候，机械手爪17松开，将加工好的工件12放下，完成一次下料。

其中，接料弯臂21为开口向上的弧形结构，接料弯臂21用于暂时承接工件12，开口向上的弧形结构可避免工件12掉落，并且，当接料弯臂转动时，工件12可自动滑落到成品料框6中。

本实施例的具体使用方式与作用：

将待加工的工件12摆放在原料筐5中，工件12沿原料筐5底部的斜面自动滑落到滑道14中，上料时，第一上料气缸正对滑道14的底部设置，在顶料气缸8的作用下，最底部的工件12被顶出到接料棒10上，设置在原料筐5底部的振动电机13间歇震动，对原料筐5内部的工件12进行排序找正，保持下料顺畅，避免出现堵塞；

在顶料球101的作用下，工件被顶紧固定在装料棒10上，此时，第二上料气缸11动作，推动第一上料气缸9纵向移动到与自动卡盘7对齐的位置，第一上料气缸9将工件12推送到自动卡盘7中，实现对工件12的装夹固定，加工完毕后对工件12进行下料时，第一下料气缸15动作，向下推动机械手爪17，机械手爪17抓取工件12后，第二下料气缸16将机械手爪17向上拉动，使其倾斜到60°角，此时，机械手爪17将工件12放开，工件12自动落到接料弯臂21上，此时，接料弯臂21呈水平向上设置，当旋转气缸18动作时，接料弯臂21上的工件12便滑落到成品料框6中，完成整个上下料流程。

利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种数控机床自动上下料装置，其特征在于：该数控机床自动上下料装置包括机架，上料机构，下料机构，接料机构，原料筐，成品料筐，自动卡盘，顶料气缸，第一上料气缸，装料棒，顶料球，弹簧，凹槽，第二上料气缸，工件，振动电机，滑道，第一下料气缸，第二下料气缸，机械手爪，旋转气缸，支架，转轴和接料弯臂；所述下料机构固定安装于机架的顶部；所述下料机构包括第一下料气缸、第二下料气缸和机械手爪；所述机械手爪的顶端与第一下料气缸的底部铰连接；所述第二下料气缸的一端铰接于第一下料气缸上，且第二下料气缸的另一端与机械手爪铰连接；所述自动卡盘固定安装于机架上；所述原料筐设于自动卡盘的顶侧；所述原料筐的底部为弧形结构的滑道；所述工件设于原料筐和滑道中；所述上料机构设于下料机构的底部；所述上料机构包括自动卡盘、顶料气缸、第一上料气缸、装料棒和第二上料气缸；所述顶料气缸固定于滑道的底端一侧；所述装料棒固定安装于第一上料气缸上；所述第一上料气缸的背侧固定安装有两处第二上料气缸；所述接料机构安装于上料机构的前侧；所述接料机构包括成品料筐、旋转气缸、支架、转轴和接料接料弯臂；所述旋转气缸固定安装于支架上，且旋转气缸与转轴相连接；所述转轴上设有三处朝上的接料弯臂；所述成品料筐设于接料弯臂的底部。

2.如权利要求1所述数控机床自动上下料装置，其特征在于：所述原料筐的底部为朝向上料机构的斜面结构。

3.如权利要求1所述数控机床自动上下料装置，其特征在于：所述滑道的底端两侧为开放式设计。

4.如权利要求1所述数控机床自动上下料装置，其特征在于：所述装料棒的表面阵列设置有四列凹槽，所述凹槽内设有弹簧，所述顶料球设于凹槽内。

5.如权利要求1或4所述数控机床自动上下料装置，其特征在于：所述凹槽的顶部收紧将顶料球限制在凹槽中。

6.如权利要求1所述数控机床自动上下料装置，其特征在于：所述原料筐的底部设有振动电机。

7.如权利要求1所述数控机床自动上下料装置，其特征在于：所述机械手爪为角度可调节装置，且其角度可调节范围为0-60°。

8.如权利要求1所述数控机床自动上下料装置，其特征在于：所述接料弯臂为开口向上的弧形结构。