CN109048450A - 一种数控车床自动上下料装置 - Google Patents

一种数控车床自动上下料装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种数控车床自动上下料装置,属于零件制造加工技术领域。本发明包括包括升料装置、送料装置、转换传输装置、下料装置;升料装置通过升料气缸将摆放在送料架上的待加工工件依次顶起,送料气缸依次将待加工工件送入数控车床的主轴孔处,数控车床夹紧工件,按照设定的数控程序加工工件,工件加工完毕,再由下料气缸依次将已加工工件顶出,经转换装置传送带送出。本发明可以与数控车床共同组成一个柔性制造系统,代替了人工上料、定位、下料的工序,降低了工人的劳动强度和劳动时间,提高了生产过程的自动化程度;可用于棒料零件外圆车削、钻孔等批量加工,操作方便,维护简单。

Description

一种数控车床自动上下料装置
技术领域
本发明涉及一种数控车床自动上下料装置,属于零件制造加工技术领域。
背景技术
数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床,也是使用数量最多的数控机床之一。它主要用于精度要求高、表面粗糙度好、轮廓形状复杂的轴类、盘类等回转体零件的加工,能够通过程序控制自动完成圆柱面、圆锥面、圆弧面和各种螺纹的切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔等加工。在使用数控车床加工零件时,若以传统的人工方式进行重复性的上下料工作,则会增加工人的劳动强度,降低生产效率,并增加企业的人力成本。所以企业迫切要求实现上下料的自动化。
目前国外自动上下料的研究已经由简单的系统发展为具有柔性制造系统和柔性制造单元的机器人。日本的FANUC、瑞典的ABB和德国的KUKA是世界三大顶级工业机器人制造公司,他们的产品在一些大型生产线上得到了很好的运用。然而,这些机器人由于其复杂的机械结构,繁杂的运动控制程序,因此需要专业技术人员的维护与保养,这直接导致其造价和后期维护、保养费用较高,使得许多中小企业无力通过购买机器人来实现生产的自动化。发展机械自动化技术,应该以企业为导向,综合考虑实际加工环境的需要、生产成本、资源优化等因素,并采用与产品相适应的自动化生产方式,才能取得良好的经济效益。因此设计一款投资少、见效快、低成本的数控车床自动上下料系统显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:本发明提供一种数控车床自动上下料装置,可以与数控车床共同组成一个柔性制造系统,代替了人工上料、定位、下料的工序,降低了工人的劳动强度和劳动时间,提高了生产过程的自动化程度。
本发明技术方案是:一种数控车床自动上下料装置,包括送料装置、转换传输装置、下料装置;
所述送料装置包括送料气缸6、上料托架7、送料架9;
所述送料气缸6的缸体连接固定在送料架9上的转换托板8上,送料架9与转换托板8滑动连接,送料气缸6的推杆用于推动上料托架7中的待加工工件;上料托架7用于进行接料;
所述转换传输装置包括转换托板8、主动轮10、传送带11、伺服电机12、转换导轨13、转换气缸14、从动轮;
所述伺服电机12固定在转换托板8上,主动轮10通过伺服电机12带动,传送带11通过主动轮10和从动轮带动,伺服电机12通过联轴器与传送带11上主动轮10的转轴相连,传送带11上从动轮的转轴通过设置在下料挡板16上的轴承支撑,转换导轨13的滑块固定在转换托板8上,转换导轨13的轨道固定在送料架9上;转换气缸14与转换托板8接触推动转换托板8上固定的滑块在转换导轨13的轨道上滑动;所述下料装置用于进行下料。
所述下料装置包括下集料架15、下料挡板16、下料支撑座18、下料气缸19;
所述下料气缸19的缸体连接固定在下料支撑座18上,下料气缸19用于将推杆伸入数控车床17主轴孔内将已加工工件依次顶出落入数控车床17上的滑槽内,且当下料时已加工工件部分与传送带11接触;
所述下料挡板16的前端弯曲用于进行已加工工件定位,且竖直的固定在转换托板8上,下集料架15接口面低于传送带11上表面放置,下料气缸19的缸体与数控车床17的主轴孔同心。
还包括升料装置,所述升料装置包括上集料架1、升料推板2、升料气缸3、升料导轨4、下溜板5;所述升料气缸3的缸体通过螺纹连接固定在下溜板5上,升料气缸3的推杆与升料推板2相连,升料导轨4的滑块通过螺钉固定在升料推板2上,升料导轨4的轨道通过螺钉固定在下溜板5上,接料时,使得送料装置的上料托架7位于下溜板5下方。
所述传送带11与转换托板8底面之间留有间隙。
所述上集料架1和升料推板2、升料推板2和下溜板5之间留有间隙,升料推板2上设有定位块,便于升料推板2定位。
所述上集料架1上表面为倾斜面,下溜板5靠近上料托架7一侧上设有斜面。
所述转换托板8上的上料托架7平面和传送带11平面与数控车床17上的上下接料托架平面重合,转换托板8下面设有定位块,方便转换托板8上的上料托架7和传送带11与数控车床17上的上下接料托架定位。
本发明的有益效果是:传统的工业机器人、机械手都依赖夹爪对工件进行抓取和移动,此过程对机器人和机械手爪的定位精度要求较高,本发明没有采用传统的夹爪作为执行头,而是采用较为简单的导轨、气缸、传送带对工件进行移动和转换,使用定位块和车床的自定心对工件进行定位夹紧,这些器件对自身的精度要求较低,对操作环境的要求也不像工业机器人和机械手那样严苛,自身的维护和保养也较为简单,综上,本发明更加适合在中小型工厂的生产线上使用;
本发明可以与数控车床共同组成一个柔性制造系统,代替了人工上料、定位、下料的工序,降低了工人的劳动强度和劳动时间,提高了生产过程的自动化程度;
本发明可用于棒料零件外圆车削、钻孔等批量加工,操作方便,维护简单。
附图说明
图1是本发明与一台数控车床的组合结构示意图;
图2是本发明的升料装置的结构示意图;
图3是本发明的送料装置和转换传输装置的结构示意图;
图4是本发明的下料装置和数控车床的组合结构示意图。
图中1-4各标号:1-上集料架,2-升料推板,3-升料气缸,4-升料导轨,5-下溜板,6-送料气缸,7-上料托架,8-转换托板,9-送料架,10-主动轮,11-传送带,12-伺服电机,13-转换导轨,14-转换气缸,15-下集料架,16-下料挡板,17-数控车床,18-下料支撑座,19-下料气缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1:如图1-4所示,一种数控车床自动上下料装置,包括送料装置、转换传输装置、下料装置;
所述送料装置包括送料气缸6、上料托架7、送料架9;
所述送料气缸6的缸体连接固定在送料架9上的转换托板8上,送料架9与转换托板8滑动连接,送料气缸6的推杆用于推动上料托架7中的待加工工件;上料托架7用于进行接料;
所述转换传输装置包括转换托板8、主动轮10、传送带11、伺服电机12、转换导轨13、转换气缸14、从动轮;
所述伺服电机12固定在转换托板8上,主动轮10通过伺服电机12带动,传送带11通过主动轮10和从动轮带动,伺服电机12通过联轴器与传送带11上主动轮10的转轴相连,传送带11上从动轮的转轴通过设置在下料挡板16上的轴承支撑,转换导轨13的滑块固定在转换托板8上,转换导轨13的轨道固定在送料架9上;转换气缸14与转换托板8接触推动转换托板8上固定的滑块在转换导轨13的轨道上滑动;所述下料装置用于进行下料。
进一步的,所述下料装置包括下集料架15、下料挡板16、下料支撑座18、下料气缸19;
所述下料气缸19的缸体连接固定在下料支撑座18上,下料气缸19用于将推杆伸入数控车床17主轴孔内将已加工工件依次顶出落入数控车床17上的滑槽内,且当下料时已加工工件部分与传送带11接触;
所述下料挡板16的前端弯曲用于进行已加工工件定位,且竖直的固定在转换托板8上,下集料架15接口面低于传送带11上表面放置,下料气缸19的缸体与数控车床17的主轴孔同心。
进一步的,还包括升料装置,所述升料装置包括上集料架1、升料推板2、升料气缸3、升料导轨4、下溜板5;所述升料气缸3的缸体通过螺纹连接固定在下溜板5上,升料气缸3的推杆与升料推板2相连,升料导轨4的滑块通过螺钉固定在升料推板2上,升料导轨4的轨道通过螺钉固定在下溜板5上,接料时,使得送料装置的上料托架7位于下溜板5下方。
进一步的,所述传送带11与转换托板8底面之间留有间隙。
进一步的,所述上集料架1和升料推板2、升料推板2和下溜板5之间留有间隙,升料推板2上设有定位块,便于升料推板2定位。
进一步的,所述上集料架1上表面为倾斜面,下溜板5靠近上料托架7一侧上设有斜面。
进一步的,所述转换托板8上的上料托架7平面和传送带11平面与数控车床17上的上下接料托架平面重合,转换托板8下面设有定位块,方便转换托板8上的上料托架7和传送带11与数控车床17上的上下接料托架定位。
本发明的工作过程是:上料过程:工人将待加工工件摆放在上集料架1上,升料气缸3的推杆按设定好的节拍往复运动,带动升料推板2将摆放在上集料架1上的待加工工件依次顶起,排在后面的待加工工件顺着上集料架1上的斜面紧密排布,被顶起的待加工工件顺着下溜板5上的斜面依次滑入上料托架7上,送料气缸6按预设的节拍依次将上料托架7内的待加工工件沿着数控车床17上的滑槽送入数控车床17的主轴孔处。
数控车床17主轴孔处设有定位块,利用定位块和三爪夹盘将工件定位并夹紧,数控车床17按照预设的程序依次加工工件。
下料过程:工件加工完毕,三爪夹盘松开,数控车床17左侧的下料气缸19按设定好的节拍将推杆伸入数控车床17主轴孔内将已加工工件依次顶出落入数控车床17上的滑槽,同时上料架上的转换气缸14带动转换托板8运动,转换托板8上的传送带11与数控车床17上的滑槽开口对齐,转换托板8上的伺服电机12通过联轴器带动传送带11上的主动轮10,传送带开始运动,落入数控车床17上滑槽的工件由于惯性还会向右运动一段距离,与传送带11接触后由于摩擦作用,传送带11将已加工工件向右传送,碰到下料挡板16后停止;转换气缸14带动转换托板8运动,使得上料托架7位于下溜板5下方,进行接料,同时碰到下料挡板16的已加工工件因惯性脱离传送带11,掉入下集料架15,然后再将上料托架7与数控车床17上的滑槽开口对齐,进行下一个送料。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种数控车床自动上下料装置,其特征在于:包括送料装置、转换传输装置、下料装置;
所述送料装置包括送料气缸(6)、上料托架(7)、送料架(9);
所述送料气缸(6)的缸体连接固定在送料架(9)上的转换托板(8)上,送料架(9)与转换托板(8)滑动连接,送料气缸(6)的推杆用于推动上料托架(7)中的待加工工件;上料托架(7)用于进行接料;
所述转换传输装置包括转换托板(8)、主动轮(10)、传送带(11)、伺服电机(12)、转换导轨(13)、转换气缸(14)、从动轮;
所述伺服电机(12)固定在转换托板(8)上,主动轮(10)通过伺服电机(12)带动,传送带(11)通过主动轮(10)和从动轮带动,伺服电机(12)通过联轴器与传送带(11)上主动轮(10)的转轴相连,传送带(11)上从动轮的转轴通过设置在下料挡板(16)上的轴承支撑,转换导轨(13)的滑块固定在转换托板(8)上,转换导轨(13)的轨道固定在送料架(9)上;转换气缸(14)与转换托板(8)接触推动转换托板(8)上固定的滑块在转换导轨(13)的轨道上滑动;所述下料装置用于进行下料。
2.根据权利要求1所述的数控车床自动上下料装置,其特征在于:所述下料装置包括下集料架(15)、下料挡板(16)、下料支撑座(18)、下料气缸(19);
所述下料气缸(19)的缸体连接固定在下料支撑座(18)上,下料气缸19用于将推杆伸入数控车床(17)主轴孔内将已加工工件依次顶出落入数控车床(17)上的滑槽内,且当下料时已加工工件部分与传送带(11)接触;
所述下料挡板(16)的前端弯曲用于进行已加工工件定位,且竖直的固定在转换托板(8)上,下集料架(15)接口面低于传送带(11)上表面放置,下料气缸(19)的缸体与数控车床(17)的主轴孔同心。
3.根据权利要求1或2所述的数控车床自动上下料装置,其特征在于:还包括升料装置,所述升料装置包括上集料架(1)、升料推板(2)、升料气缸(3)、升料导轨(4)、下溜板(5);所述升料气缸(3)的缸体通过螺纹连接固定在下溜板(5)上,升料气缸(3)的推杆与升料推板(2)相连,升料导轨(4)的滑块通过螺钉固定在升料推板(2)上,升料导轨(4)的轨道通过螺钉固定在下溜板(5)上,接料时,使得送料装置的上料托架(7)位于下溜板(5)下方。
4.根据权利要求1所述的数控车床自动上下料装置,其特征在于:所述传送带(11)与转换托板(8)底面之间留有间隙。
5.根据权利要求3所述的数控车床自动上下料装置,其特征在于:所述上集料架(1)和升料推板(2)、升料推板(2)和下溜板(5)之间留有间隙,升料推板(2)上设有定位块,便于升料推板(2)定位。
6.根据权利要求3所述的数控车床自动上下料装置,其特征在于:所述上集料架(1)上表面为倾斜面,下溜板(5)靠近上料托架(7)一侧上设有斜面。
7.根据权利要求3所述的数控车床自动上下料装置,其特征在于:所述转换托板(8)上的上料托架(7)平面和传送带(11)平面与数控车床(17)上的上下接料托架平面重合,转换托板(8)下面设有定位块,方便转换托板(8)上的上料托架(7)和传送带(11)与数控车床(17)上的上下接料托架定位。
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