CN108788887B - 机床物料自动接料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床技术领域，公开了机床物料自动接料装置，包括固定架，还包括回转接料盘和固定接料盘，固定接料盘倾斜向下设置并连接在固定架上，固定接料盘的高端与回转接料盘铰接，固定接料盘的低端开设有出料口，固定架上设有用于驱动回转接料盘转动的驱动机构，回转接料盘的一侧设有导向板，导向板倾斜向下设置，回转接料盘靠近导向板的一侧上面设置有压力传感器和控制器。本发明可以防止其卡住或者物料翻转，使得接料工作更加顺畅，并且便于后期的检测工作。

Description

机床物料自动接料装置

技术领域

本发明涉及机床技术领域，具体涉及机床物料自动接料装置。

背景技术

数控机床是机械加工领域常用的设备之一，因加工效率高，加工精准而备受关注。目前，数控机床包括分料机构、加工机构、抓取送料机构、接料机构和检测机构，其中，接料机构是将加工好的物料送至下一环节，接料机构的工作是否顺畅直接影响整个车床加工工序的进展。现在的接料机构比较大，占据的空间比较大，仅仅适用于大型机床。

为此，中国专利公告号为CN207358676U公开了一种接料器，包括接料盒，还包括控制气缸、第一“L”型板和第二“L”型板，控制气缸与接料盒之间通过第二“L”型板连接，接料盒固定在第二“L”型板水平设置的第四折边上，控制气缸的活塞杆顶端与第二“L”型板竖直设置的第三折边固定连接，第一“L”型板水平设置的第二折边与控制气缸的上侧面固定连接，第一“L”型板竖直设置的第一折边连接于数控机床的机身上，第一折边上设置有第一通孔和弧形孔，其上均通过螺钉固定在数控机床机身上，弧形孔上的螺钉在紧固之前，弧形孔可绕螺钉来回转动。该专利中结构简单，适用于小型机床。但是，上述的接料机构存在以下问题：1、现在多采用倾斜设置的接料板，对物料进行接料，依靠物料自身的重力，使其滑落至下一个环节，但是由于接料板的长度比较长，物料在接料板滑动时，容易出现卡住的情况，会影响后面物料的接料，使得多个物料堆积在导向板上，最终影响车床整个的正常工作。2、针对圆盘类物料进行车削时，现在一般会对圆盘类的侧壁开设有圆环槽，圆环槽不处于圆盘类物料的中部，接料之后会设置对圆环槽的检测机构，但是圆盘类物料采用上述的接料器进行接料时，通过机械手抓取后直接掉在接料盒上面，圆盘类物料会出现翻转情况，因为高度误差，使得检测机构无法检测到圆环槽，这样会影响检测结果。

发明内容

本发明意在提供机床物料自动接料装置，可以避免物料卡住，使得接料工作正常进行；避免圆盘类物料翻转的情况，使得后期的检测机构可以正常检测圆环槽。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：机床物料自动接料装置，包括固定架，还包括回转接料盘和固定接料盘，固定接料盘倾斜向下设置并连接在固定架上，回转接料盘的出料端与固定接料盘的进料端相对应，固定架上设有用于驱动回转接料盘相对固定接料盘转动的驱动机构，回转接料盘的一侧设有对物料进行导向的导向板。

本方案的原理是：实际应用时，首先用机床上的机械手将圆盘类物料抓起，并将圆盘类物料放置在导向板上面，圆盘类物料在导向板的作用下，下滑至回转接料盘的表面，然后，启动驱动机构，驱动机构带动回转接料盘向上翻转。在回转接料盘的翻转作用下，圆盘类物料滑至固定接料盘上面，由于固定接料盘为倾斜向下设置，圆盘类物料在自身重力作用下滑至出料口处，最终通过出料口进入下一个环节，对圆盘类物料侧壁的圆环槽进行检测。当圆盘类物料离开回转接料盘后，驱动机构带动回转接料盘向下翻转至原位。

有益效果：

1、本发明中将现有的接料盘分为两部分，并且设置为回转接料盘和固定接料盘，其中回转接料盘可以进行翻转，这样将现有的接料盘分为两部分，可以缩短依靠圆盘类物料自身重力下滑的距离，并且通过回转接料盘的翻转作用，可以增加圆盘类物料的动能，使得圆盘类物料下滑的速度更快，且不会出现卡住的情况，保证了整个机床接料的流畅性。

2、本发明中在回转接料盘的一侧设置导向板，可以对圆盘类物料进行向下滑动的导向作用，使得圆盘类物料不会出现翻转的情况，这样圆盘类物料的正面始终朝上，圆盘类物料的侧壁圆环槽位置比较固定，当接料完成后，检测机构可以对所有的圆盘类物料侧壁的圆环槽进行检测，不会出现漏检的情况。

优选的，驱动机构包括气泵和推动气缸，气泵与推动气缸通过第一气管连接，气泵固定连接在推动气缸上，固定架通过第一支撑杆与推动气缸连接，第一支撑杆与推动气缸球铰接，推动气缸内包括活塞和与活塞固定连接的活塞杆，活塞沿着推动气缸内壁滑动，活塞杆的下端伸出推动气缸。

当圆盘类物料进行车削后，机械手抓取圆盘类物料，并需要将其回转接料盘上面，此时，启动气泵，气泵内的转子正转，气泵向推动气缸内充气，随着气体的增加，气体推动活塞向下运动，活塞带动活塞杆向下运动，通过活塞杆推动回转接料盘向下翻转，直至回转接料盘和固定接料盘平行，气泵停止工作。当需要对回转接料盘进行翻转时，启动气泵，气泵内的转子反向转动，气泵抽取推动气缸内的气体，推动气缸内的气体减少，内部形成负压，从而活塞向上运动，活塞带动活塞杆向上运动，活塞杆带动回转接料盘向上翻转。通过设置这样的驱动机构，可以快速、平稳的对回转接料盘进行翻转。

优选的，回转接料盘的出料端与固定接料盘的进料端铰接，回转接料盘的背面水平固定连接有第二支撑杆，第二支撑杆的端部与活塞杆的下端球铰接。通过回转接料盘与固定接料盘铰接，并且在活塞杆的作用下，可以带动回转接料盘绕着铰接点进行来回翻转，实现对物料的快速传递，该结构连接比较紧促，且翻转过程比较平稳，不会出现使物料晃动的情况。

优选的，回转接料盘的背面固定连接有连接板，固定架靠近回转接料盘的一侧转动连接有回转轴，连接板通过U形块与回转轴连接，U形块靠近推动气缸的一侧固定连接有凸块，凸块与活塞杆的下端球铰接。通过在固定架上面设置回转轴，然后再通过U形块与回转接料盘进行连接，这样回转接料盘的翻转是以固定架上的回转轴为回转点，这样回转接料盘的翻转更加稳定，不会出现晃动的情况，物料的接料和传递过程更加平稳。

优选的，固定接料盘远离推动气缸的一侧竖向固定设有第二竖板，固定接料盘靠近推动气缸的一侧竖向固定设有第三竖板，第三竖板包括安装段、导料段和出料段，导料段倾斜向第二竖板方向设置，导料段的上端与安装段的下端连接，导料段的下端与出料段的上端连接。一般机床都会对同一批车削后的物料进行连续接料，这样下滑至固定接料盘上面的圆盘类物料比较多，为了方便后期的检测工作，需要限制圆盘类物料的出料个数，所以将第三竖板分为三部分，这样固定接料盘从接料方向至出料方向，第三竖板与第二竖板之间的距离会逐渐变小，从而有效控制圆盘类物料的出料个数。

优选的，固定接料盘靠近导料段一侧开设有多个圆形孔，圆形孔内设有电机带动的转动盘，转动盘通过第一转轴与电机连接，圆形孔的内壁开设有滑槽，转动盘外侧设置有与滑槽相配合的凸环，第二竖板的内壁开设有导向槽。

由于一般机床都会对同一批车削后的物料进行连续接料，这样下滑至固定接料盘上面的圆盘类物料比较多，为了方便后期的检测工作，需要限制圆盘类物料的同时出料个数。现在因为后面的安装空间有限，所以只能设置一个检测机构，这样需要圆盘类物料逐一的从出料口出来。通过设置上面的转动盘，电机带动其顺时针转动，当圆盘类物料下滑至转动盘表面时，在转动盘的带动下，可以使圆盘类物料向第二竖板方向运动，直至圆盘类物料的侧壁卡在导向槽内，之后在其自身重力作用下滑出出料口，这样可以保证在设计空间有限的情况下，控制出料口的物料逐一的出来，并且不会出现卡住的情况。

优选的，固定接料盘靠近固定架的上方设有多个第一螺栓孔，固定架上开设有第二螺栓孔，固定接料盘与固定架通过多个螺栓进行连接，螺栓依次穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，螺栓包括可调螺栓和固定螺栓，可调螺栓靠近推动气缸一侧，可调螺栓从上至下依次包括第一螺帽、弹性螺杆、伸缩螺杆、充气螺杆、截止螺杆和固定螺杆，伸缩螺杆从内至外包括第一气囊和第一伸缩管，充气螺杆从内至外包括膨胀气囊和第一外管，第一外管开设有第一孔，膨胀气囊的一部分伸出第一孔，膨胀气囊的上侧连接有出气管，出气管上安装有单向出气阀，出气管的端部与第一气囊连通，膨胀气囊远离第一孔的一侧连接有进气管，进气管上安装有单向进气阀，进气管的端部伸出第一外管，截止螺杆从内至外包括第二气囊和第二伸缩管，第二气囊通过连通管与第一气囊连通，连接管上面设有控制阀；固定螺栓从上至下依次包括第二螺帽、弹性杆和固定杆；第一转轴上固定连接有凸轮，凸轮可与膨胀气囊相抵；所述出料段上面设置有红外传感器和延时器，红外传感器、延时器、控制阀和控制器电连接。

电机带动转动盘进行转动，从而带动同轴的凸轮进行转动，当凸轮的凸起部分与膨胀气囊相抵时，膨胀气囊的体积变小，气压变大，气体通过打开单向出气阀，沿着出气管放气，该气体流至第一气囊内，通过凸轮的凸起部分间歇式的与膨胀气囊相抵时，这样可以对第一气囊内不断的充气，使得充气螺杆变长。同时，第一气囊内的一部分气体通过连通管进入第二气囊内，截止螺杆的长度变长，直至膨胀气囊的高度高于凸轮的高度，这样对可调螺栓的高度调节结束。通过这样的调节，可调螺栓的高度变高，固定接料盘靠近推动气缸的一侧抬高，弹性螺杆和弹性杆均挤压变形，使得固定接料盘向第二竖板方向倾斜。这样滑至固定接料盘的物料在重力作用下，均滑至导向槽内，并沿着导向槽滑出。其中，出料口处设置红外传感器，当同一批次的圆盘类物料完成接料后，红外传感器检测到信号，将信号发送至控制器，控制器打开控制阀，将第一气囊和第二气囊内的气体放出，可调螺栓恢复原来的长度，固定接料盘恢复原来的位置。现在后面的安装空间有限，所以只能设置一个检测机构，这样需要圆盘类物料逐一的从出料口出来，通过上面的设计，可以使得圆盘类物料倾斜依次滑至导向槽内，然后依次沿着导向槽滑出，这样可以有效控制物料出料个数，便于后期对其进行检测，不会出现漏检的情况。

优选的，回转接料盘的侧壁竖向固定连接有第一竖板，第一竖板的内侧固定连接有第一弹性垫。这样可以对圆盘类物料进行阻挡和缓冲，避免其落到回转接料盘以外，并且避免其下滑过程中，因为撞击而出现损伤。

附图说明

图1为本发明机床物料自动接料装置的实施例1的结构示意图；

图2为图1中可调螺栓、转动盘、凸轮和电机配合的结构示意图；

图3为图1中固定螺栓的结构示意图；

图4为本发明机床物料自动接料装置的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：固定架1、回转接料盘2、固定接料盘3、导向板4、压力传感器5、气泵6、推动气缸7、第一气管8、第一支撑杆9、活塞杆10、第二支撑杆11、第二竖板12、第三竖板13、第一竖板14、圆形孔15、转动盘16、第一转轴17、电机18、导向槽19、可调螺栓20、固定螺栓21、第一螺帽22、弹性螺杆23、固定螺杆24、第一气囊25、第一伸缩管26、膨胀气囊27、第一外管28、出气管29、单向出气阀30、进气管31、单向进气阀32、第二气囊33、第二伸缩管34、连通管35、控制阀36、第二螺帽37、弹性杆38、固定杆39、凸轮40、红外传感器41、连接板42、回转轴43、U形块44、凸块45。

实施例1

如图1、图2和图3所示：机床物料自动接料装置，包括固定架1、回转接料盘2和固定接料盘3，固定接料盘3倾斜向下设置，固定接料盘3连接在固定架1上，固定接料盘3的高端与回转接料盘2铰接，固定接料盘3的低端开设有出料口。固定架1上设有驱动机构，回转接料盘2的左侧设有导向板4，导向板4倾斜向下设置，回转接料盘2靠近导向板4的一侧上面设置有压力传感器5和控制器。驱动机构包括气泵6和推动气缸7，气泵6与推动气缸7通过第一气管8连接，气泵6焊接在推动气缸7上，固定架1通过第一支撑杆9与推动气缸7连接，第一支撑杆9与推动气缸7球铰接。推动气缸7内包括活塞和与活塞焊接的活塞杆10，活塞沿着推动气缸7内壁滑动，活塞杆10的下端伸出推动气缸7，回转接料盘2的背面水平焊接有第二支撑杆11，第二支撑杆11的左端与活塞杆10的下端球铰接。固定接料盘3的右侧竖向焊接有第二竖板12，固定接料盘3的左侧竖向焊接有第三竖板13，第三竖板13包括安装段、导料段和出料段，导料段倾斜向第二竖板12方向设置，导料段的上端与安装段的下端焊接，导料段的下端与出料段的上端焊接。

回转接料盘2的侧壁竖向焊接有第一竖板14，第一竖板14的内侧粘接有第一弹性垫。固定接料盘3靠近导料段一侧开设有两个圆形孔15，圆形孔15内设有电机18带动的转动盘16，转动盘16通过第一转轴17与电机18连接，第一转轴17与转动盘16键连接，圆形孔15的内壁开设有滑槽，转动盘16外侧设置有与滑槽相配合的凸环，第二竖板12的内壁开设有导向槽19。

固定接料盘3靠近固定架1的上方设有两个第一螺栓孔，固定架1上开设有第二螺栓孔，固定接料盘3与固定架1通过两个螺栓进行连接，螺栓依次穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，螺栓包括可调螺栓20和固定螺栓21，可调螺栓20位于左侧，固定螺栓21位于右侧，可调螺栓20从上至下依次包括第一螺帽22、弹性螺杆23、伸缩螺杆、充气螺杆、截止螺杆和固定螺杆24。弹性螺杆23采用橡胶材料制成，伸缩螺杆从内至外包括第一气囊25和第一伸缩管26，充气螺杆从内至外包括膨胀气囊27和第一外管28，第一外管28开设有第一孔，膨胀气囊27的一部分伸出第一孔，膨胀气囊27的上侧连接有出气管29，出气管29上安装有单向出气阀30，出气管29的端部与第一气囊25连通，膨胀气囊27的右侧连接有进气管31，进气管31上安装有单向进气阀32，进气管31的端部伸出第一外管28。截止螺杆从内至外包括第二气囊33和第二伸缩管34，第二气囊33通过连通管35与第一气囊25连通，连接管上面设有控制阀36。固定螺栓21从上至下依次包括第二螺帽37、弹性杆38和固定杆39。第一转轴17上键连接有凸轮40，凸轮40可与膨胀气囊27相抵。出料段上面设置有红外传感器41和延时器，红外传感器41、延时器、控制阀36和控制器电连接。

实际应用时，首先用机床上的机械手将圆盘类物料抓起，并将圆盘类物料放置在导向板4上面，圆盘类物料在导向板4的作用下，下滑至回转接料盘2的表面，然后，压力传感器5感应到其重力，压力传感器5发送信号给控制器，控制器发送命令给驱动机构，启动气泵6，气泵6内的转子反向转动，气泵6抽取推动气缸7内的气体，推动气缸7内的气体减少，内部形成负压，从而活塞向上运动，活塞带动活塞杆10向上运动，活塞杆10通过第二支撑杆11带动回转接料盘2向上翻转。在回转接料盘2的翻转作用下，圆盘类物料滑至固定接料盘3上面，由于固定接料盘3为倾斜向下设置，圆盘类物料在自身重力作用下滑至出料口处，最终通过出料口进入下一个环节，对圆盘类物料侧壁的圆环槽进行检测。当圆盘类物料离开回转接料盘2后，压力传感器5将发送信号给控制器，控制器发送命令给驱动机构，启动气泵6，气泵6内的转子正转，气泵6向推动气缸7内充气，随着气体的增加，气体推动活塞向下运动，活塞带动活塞杆10向下运动，活塞杆10与第二支撑杆11球铰接，从而通过第二支撑杆11推动回转接料盘2向下翻转，直至回转接料盘2和固定接料盘3平行，气泵6停止工作。

为了对出料的个数进行限制，电机18带动转动盘16进行转动，从而带动同轴的凸轮40进行转动，当凸轮40的凸起部分与膨胀气囊27相抵时，膨胀气囊27的体积变小，气压变大，气体通过打开单向出气阀30，沿着出气管29放气，该气体流至第一气囊25内，通过凸轮40的凸起部分间歇式的与膨胀气囊27相抵时，这样可以对第一气囊25内不断的充气，使得充气螺杆变长。同时，第一气囊25内的一部分气体通过连通管35进入第二气囊33内，截止螺杆的长度变长，直至膨胀气囊27的高度高于凸轮40的高度，这样对可调螺栓20的高度调节结束。通过这样的调节，可调螺栓20的高度变高，固定接料盘3靠近推动气缸7的一侧抬高，弹性螺杆23和弹性杆38均挤压变形，使得固定接料盘3向第二竖板12方向倾斜。这样滑至固定接料盘3的物料在重力作用下，均滑至导向槽19内，并沿着导向槽19滑出。其中，出料口处设置红外传感器41，当同一批次的圆盘类物料完成接料后，红外传感器41检测到信号，将信号发送至控制器，控制器打开控制阀36，将第一气囊25和第二气囊33内的气体放出，可调螺栓20恢复原来的长度，固定接料盘3恢复原来的位置。

实施例2

如图4所示，实施例2与实施例1的不同之处在于，回转接料盘2的背面螺栓连接有连接板42，固定架1靠近回转接料盘2的一侧转动连接有回转轴43，连接板42通过U形块44与回转轴43连接，U形块44靠近推动气缸7的一侧螺栓连接有凸块45，凸块45与活塞杆10的下端球铰接。通过在固定架1上面设置回转轴43，然后再通过U形块44与回转接料盘2进行连接，这样回转接料盘2的翻转是以固定架1上的回转轴43为回转点，这样回转接料盘2的翻转更加稳定，不会出现晃动的情况，物料的接料和传递过程更加平稳。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.机床物料自动接料装置，包括固定架，其特征在于，还包括回转接料盘和固定接料盘，所述固定接料盘倾斜向下设置并连接在固定架上，回转接料盘的出料端与固定接料盘的进料端相对应，固定接料盘的高端与回转接料盘铰接，固定接料盘的低端开设有出料口；固定架上设有用于驱动回转接料盘相对固定接料盘转动的驱动机构，回转接料盘的一侧设有对物料进行导向的导向板，导向板倾斜向下设置；

所述固定接料盘远离推动气缸的一侧竖向固定设有第二竖板，固定接料盘靠近推动气缸的一侧竖向固定设有第三竖板，所述第三竖板包括安装段、导料段和出料段，导料段倾斜向第二竖板方向设置，导料段的上端与安装段的下端连接，导料段的下端与出料段的上端连接；

所述固定接料盘靠近导料段一侧开设有多个圆形孔，圆形孔内设有电机带动的转动盘，转动盘通过第一转轴与电机连接，圆形孔的内壁开设有滑槽，转动盘外侧设置有与滑槽相配合的凸环，第二竖板的内壁开设有导向槽；

所述固定接料盘靠近固定架的上方设有多个第一螺栓孔，固定架上开设有第二螺栓孔，固定接料盘与固定架通过多个螺栓进行连接，所述螺栓依次穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔，螺栓包括可调螺栓和固定螺栓，可调螺栓靠近推动气缸一侧，所述可调螺栓从上至下依次包括第一螺帽、弹性螺杆、伸缩螺杆、充气螺杆、截止螺杆和固定螺杆，所述伸缩螺杆从内至外包括第一气囊和第一伸缩管，充气螺杆从内至外包括膨胀气囊和第一外管，第一外管开设有第一孔，膨胀气囊的一部分伸出第一孔，膨胀气囊的上侧连接有出气管，出气管上安装有单向出气阀，出气管的端部与第一气囊连通，膨胀气囊远离第一孔的一侧连接有进气管，进气管上安装有单向进气阀，进气管的端部伸出第一外管，所述截止螺杆从内至外包括第二气囊和第二伸缩管，第二气囊通过连通管与第一气囊连通，连接管上面设有控制阀；所述固定螺栓从上至下依次包括第二螺帽、弹性杆和固定杆；所述第一转轴上固定连接有凸轮，凸轮可与膨胀气囊相抵；所述出料段上面设置有红外传感器和延时器，红外传感器、延时器、控制阀和控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的机床物料自动接料装置，其特征在于：所述驱动机构包括气泵和推动气缸，气泵与推动气缸通过第一气管连接，气泵固定连接在推动气缸上，固定架通过第一支撑杆与推动气缸连接，第一支撑杆与推动气缸球铰接，推动气缸内包括活塞和与活塞固定连接的活塞杆，活塞沿着推动气缸内壁滑动，活塞杆的下端伸出推动气缸。

3.根据权利要求2所述的机床物料自动接料装置，其特征在于：所述回转接料盘的出料端与固定接料盘的进料端铰接，回转接料盘的背面水平固定连接有第二支撑杆，第二支撑杆的端部与活塞杆的下端球铰接。

4.根据权利要求2所述的机床物料自动接料装置，其特征在于：所述回转接料盘的背面固定连接有连接板，固定架靠近回转接料盘的一侧转动连接有回转轴，连接板通过U形块与回转轴连接，U形块靠近推动气缸的一侧固定连接有凸块，凸块与活塞杆的下端球铰接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的机床物料自动接料装置，其特征在于：所述回转接料盘的侧壁竖向固定连接有第一竖板，第一竖板的内侧固定连接有第一弹性垫。