CN109048597A - 一种自动上下料的成型磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动上下料的成型磨床，包括床身，滑板机构、工件架机构、上下料机构和工件输送机构，所述上下料机构包括机械手，机械手移动机构和机械手轨道，所述工件输送机构包括送料机构和收料机构，所述机械手轨道包括通过支撑杆固定在所述床身上的水平型材、机械手导轨，所述机械手导轨位于所述工件架机构上方且一端延伸至所述工件输送机构上方，所述机械手导轨上滑动安装有所述机械手移动机构，所述机械手移动机构的移动部件从所述水平型材一侧伸出并固定安装有机械手安装架，所述机械手安装架上安装有至少两个所述机械手。本发明减少了驱动机械手移动的驱动机构，减少的部件结构，降低了成本，也提高了上下料的效率。

Description

一种自动上下料的成型磨床

技术领域

本发明涉及磨床领域，具体涉及一种自动上下料的成型磨床。

背景技术

在传统磨床对工件的磨削过程中，工件通常需要通过人工夹持处理后放入磨床对应的机械加工位置对工件进行加工磨削，这种加工方法其生产效率低，不能满足批量生产中自动化生产的要求，而且由于采用人工夹持和放置处理，容易造成对人身的伤害，而现有一些设备，上料时大多是一次抓取一个工件，工作效率低下。

如申请号为CN201810138374.8发明专利提供了一种可自动上下料的曲轴加工专用自动磨床，该设备通过传动架、滑动连接在传动架上的上料机构和下料机构、配合上料机构的上料输送带和配合下料机构的下料输送带以及安装传动架的支撑梁，实现了工件的自动上下料。但是由于需要独立的上料机构和下料机构在传动架上运动，实际上在进行上下料时在同一传动架上分别移动没有太大意义，因为上料的过程和下料是可以同向运动的，如果异向运动二者相向运动会彼此影响。使用独立的上料机构和下料机构增加了结构部件和成本但效率并没有得到提高因此还可以进一步提高效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动上下料的成型磨床，克服传统磨床无法自动上下料的缺陷以及现有技术中上下料机构的部件较多，成本较高但效率没有提高的缺陷。

所述自动上下料的成型磨床，包括床身，安装在床身上的滑板机构、安装在滑板机构上的工件架机构、上下料机构和工件输送机构，所述上下料机构包括机械手，机械手移动机构和机械手轨道，所述工件输送机构包括送料机构和收料机构，所述机械手轨道包括通过支撑杆固定在所述床身上的水平型材、固定在所述水平型材上面的机械手导轨，所述机械手导轨位于所述工件架机构上方且一端延伸至所述工件输送机构上方，所述机械手导轨上滑动安装有所述机械手移动机构，所述机械手移动机构的移动部件从所述水平型材一侧伸出并固定安装有机械手安装架，所述机械手安装架上安装有至少两个所述机械手。

优选的，所述机械手安装架包括垂直固定在所述移动部件侧边的机械手挂板和一对固定在所述机械手挂板外侧的手臂夹板，所述手臂夹板通过手臂调节结构安装有至少两个机械手，所述手臂调节结构包括固定在所述机械手上的枢轴和导向轴，所述枢轴两端分别连接在一对所述手柄夹板上，所述导向轴与所述手臂夹板上以所述枢轴为圆心的弧形槽滑动连接并能够固定。

优选的，所述机械手有两个，一个机械手的手臂竖直设置，另一个机械手的手臂的设置方向与竖直方向呈一定夹角，两个机械手在所述工件架机构上方伸出后能对所述工件架机构进行上下料动作。

优选的，工件输送机构包括支架，所述送料机构包括安装在支架上的送料电机、与所述送料电机传动连接的链条输送机构、以及设在出料端的顶料机构，链条输送机构安装在所述支架上面，竖直设置的所述机械手在上料取件时位于所述顶料机构的顶料支撑杆正上方。

优选的，所述收料机构设在所述送料机构一侧，包括安装在所述支架上的收料电机和与所述收料电机传动连接的输送带，所述输送带安装在所述支架上面，所述输送带的进料端与所述顶料机构位于同一纵向位置。

优选的，所述滑板机构包括安装在床身上面的下滑板、安装在所述滑板上的上滑板、纵向进给机构和横向进给机构，所述下滑板与所述滑板机构之间通过相互配合的纵向导轨滑动连接，所述上滑板与所述下滑板之间通过相互配合的横向导轨滑动连接。

优选的，所述纵向进给机构设在所述床身中包括纵向进给电机、数控丝杆、螺纹连接在所述数控丝杆上的纵向滑动螺母，固定安装在所述纵向滑动螺母上的的下滑板安装座、所述数控丝杆一端传动连接到所述纵向进给电机的输出轴，另一端通过丝杆支持侧板可转动地安装在所述床身前侧，所述下滑板安装座与所述下滑板固定连接，所述床身顶部设有供所述下滑板安装座移动的进给移动空槽。

优选的，所述横向进给机构包括安装在所述下滑板上的横向进给电机、连接到所述横向进给电机的输出轴的横向进给丝杆和安装在所述横向进给丝杆上的横向进给螺母，所述横向进给螺母固定在所述上滑板底部。

优选的，所述滑板机构还包括上转板，所述上转板通过位于所述上滑板中心的调节转轴可转动安装在所述上滑板上，所述上滑板至少有一侧安装有角度调节机构，包括安装在所述上滑板的角度调节机构，所述角度调节机构包括固定在所述上滑板上的L型支架板、通过轴承安装在所述L型支架板的竖直面上的转动手柄、连接到所述转动手柄的角度调节丝杆和可转动安装在所述上转板上面的活灵，所述角度调节丝杆一端与所述转动手柄中心连接，另一端从侧面固定在所述活灵上。

本发明的优点在于：本发明通过上下料机构进一步改进，通过在同一机械手轨道上以同一个机械手移动机构驱动两个机械手移动实现自动上下料功能。相比现有技术减少了驱动机械手移动的驱动机构，减少的部件结构，降低了成本。同时通过两个一同运动的机械手能一边夹起工件一边放下工件，即可以同时进行上下料运动。

两个机械手的手臂设置方向成一定夹角，这样手臂伸出后能有交汇点，在该位置两个机械手都能到达并进行抓取或放置动作。这样对于一些机械手可抓取区域小的部件就不必因为位置问题在取料放料时再进行移动，上下料过程更紧凑，减少了上下料时间，也更加不易出现差错。

附图说明

图1为本发明一种自动上下料的成型磨床的结构示意图；

图2为本发明中上下料机构的结构示意图；

图3为本发明中机械手安装架和机械手的结构示意图；

图4为本发明中工件输送机构的结构示意图；

图5为本发明中送料机构和收料机构的结构示意图；

图6为本发明中滑板机构和工件架机构的结构示意图；

图7为本发明中滑板机构与床身的结构示意图；

图8为本发明中工件架机构的结构示意图图；

图9为本发明中角度调节机构的结构示意图。

在上述附图中：1、床身，11、进给移动空槽，2、滑板机构，21、纵向进给机构，211、纵向进给电机，212、数控丝杆，213、纵向滑动螺母，214、下滑板安装座，215、丝杆支持侧板，22、横向进给机构，23、纵向导轨，24、横向导轨，25、下滑板，26、上滑板，27、上转板，28、角度调节机构，281、L型支架板，282、转动手柄，283、角度调节丝杆，284、活灵，3、工件输送机构，31、支架，32、送料机构，321、链条输送机构，322、送料电机，323、顶料机构，33、收料机构，331、输送带，332、收料电机，4、工件架机构，41、旋转座，42、尾座，5、上下料机构，51、水平型材，52、机械手导轨，53、机械手移动机构，54、机械手安装架，541、机械手挂板，542、手臂夹板，543、枢轴，544、弧形槽，55、机械手。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-图9所示，本发明提供了一种自动上下料的成型磨床，包括床身1以及安装在床身1上的滑板机构2、砂轮磨削机构和砂轮修整机构，还包括安装在滑板机构2上的工件架机构4、上下料机构5和工件输送机构3。该成型磨床的控制系统包括进行人机交互的控制柜和连接到控制柜的各部分的电控部分和感应器，包括滑板机构2中各个进给机构的伺服电机、上下料机构5中的气缸和伺服电机、砂轮修整机构的伺服电机、工件架机构4中的气缸和驱动电机以及工件输送机构3中的气缸和驱动电机。

所述上下料机构5包括机械手55，机械手移动机构53和机械手轨道。所述机械手轨道包括通过支撑杆固定在所述床身1上的水平型材51、固定在所述水平型材51上面的机械手导轨52，所述机械手导轨52位于所述工件架机构4上方且一端延伸至所述工件输送机构3上方，所述机械手导轨52上滑动安装有所述机械手移动机构53。机械手55在工件架机构4和工件输送机构3二者的上方来回运动，并通过机械手55进行取件放件的动作，通过本磨床设置的控制系统进行控制能实现自动上下料。

水平型材51上还固定有与所述导轨方向一致的齿条组件，所述机械手移动机构53包机械手滑块、电机安装板、机械手移动电机和齿轮齿条机构。齿轮齿条机构包括上述的齿条组件和与其啮合传动的斜齿轮。所述导轨上滑动安装有机械手滑块，所述机械手滑块上固定有电机安装板，所述电机安装板上安装有机械手移动电机，所述电机安装板下面安装有所述斜齿轮，所述斜齿轮与所述机械手移动电机的输出轴传动连接。这样通过齿轮齿条驱动通过机械手滑块与所述机械手导轨52导向，能准确定位，精确控制机械手55。

所述机械手移动机构53的移动部件即滑动安装在所述机械手导轨52上的电机固定板，该移动部件从所述水平型材51一侧伸出并固定安装有机械手安装架54，所述机械手安装架54上安装有两个机械手55。一个机械手55的手臂竖直设置，另一个机械手55的手臂的设置方向与竖直方向呈一定夹角，这样手臂伸出后能有交汇点，在该位置两个机械手55都能到达并进行抓取或放置动作。两个机械手55在所述工件架机构4上方伸出后能对所述工件架机构4进行上下料动作。这样对于一些机械手可抓取区域小的部件就不必因为位置问题在取料放料时再进行移动，上下料过程更紧凑，减少了上下料时间，也更加不易出现差错。

所述机械手安装架54包括垂直固定在所述移动部件侧边的机械手挂板541和一对固定在所述机械手挂板541外侧的手臂夹板542，所述手臂夹板542通过手臂调节结构安装有两个机械手55，所述手臂调节结构包括固定在所述机械手55上的枢轴543和导向轴，所述枢轴543两端分别连接在一对所述手柄夹板上，所述导向轴与所述手臂夹板542上以所述枢轴543为圆心的弧形槽544滑动连接并能够固定。这样能根据加工工件的形状大小调整两个机械手55的伸出角度和交汇点，以控制上下料时取件的位置。

所述工件输送机构3包括支架31、送料机构32和收料机构33。所述送料机构32包括安装在支架31上的送料电机322、与所述送料电机322传动连接的链条输送机构321、以及设在出料端的顶料机构323，链条输送机构321安装在所述支架31上面，竖直设置的所述机械手55在上料取件时位于所述顶料机构323的顶料支撑杆正上方。所述收料机构33设在所述送料机构32一侧，包括安装在所述支架31上的收料电机332和与所述收料电机332传动连接的输送带331，所述输送带331安装在所述支架31上面，所述输送带331的进料端与所述顶料机构323位于同一纵向位置。这样送料机构32、收料机构33和顶料机构323在控制柜的控制下能配合上下料机构5进行自动上下料。

所述滑板机构2包括安装在床身1上面的下滑板25、安装在所述滑板上的上滑板26、纵向进给机构21和横向进给机构22，所述下滑板25与所述滑板机构2之间通过相互配合的纵向导轨23滑动连接，所述上滑板26与所述下滑板25之间通过相互配合的横向导轨24滑动连接。

所述纵向进给机构21设在所述床身1中包括211、数控丝杆212、螺纹连接在所述数控丝杆212上的纵向滑动螺母213，固定安装在所述纵向滑动螺母213上的的下滑板25安装座214、所述数控丝杆212一端传动连接到所述211的输出轴，另一端通过丝杆支持侧板215可转动地安装在所述床身1前侧，所述下滑板25安装座214与所述下滑板25固定连接，所述床身1顶部设有供所述下滑板25安装座214移动的进给移动空槽11。

所述横向进给机构22包括安装在所述下滑板25上的横向进给电机、连接到所述横向进给电机的输出轴的横向进给丝杆和安装在所述横向进给丝杆上的横向进给螺母，所述横向进给螺母固定在所述上滑板26底部。滑板机构2通过控制柜实现精确进给，更好地完成工件的磨削加工，同时也能配合上下料机构5进行移动，实现工件的上下料。

所述滑板机构2还包括上转板27，所述上转板27通过位于所述上滑板26中心的调节转轴可转动安装在所述上滑板26上，所述上滑板26至少有一侧安装有角度调节机构28，包括安装在所述上滑板26的角度调节机构28，所述角度调节机构28包括固定在所述上滑板26上的L型支架板281、通过轴承安装在所述L型支架板281的竖直面上的转动手柄282、连接到所述转动手柄282的角度调节丝杆283和可转动安装在所述上转板27上面的活灵284，所述角度调节丝杆283一端与所述转动手柄282中心连接，另一端从侧面固定在所述活灵284上。该结构能对工件架机构4的角度进行调节，从而控制磨削面的斜度，便于调整，调整范围为左右5°左右。这样角度调节丝杆283在转动时产生的形变可以忽略，不会影响其使用寿命。

所述工件架机构4包括安装在上转板27上的尾座42和旋转座41，所述上转板27上设有与所述尾座42底部滑动配合的尾座滑轨，所述尾座42通过夹紧块固定安装在所述尾座滑轨一端，所述尾座滑轨另一端固定有所述旋转座41。

本成型磨床运行时，操作者首先通过试验调整好工件输送机构3的在送料和收料两个方向的运行速度、机械手55移动和上下料的速度、滑板机构2在上下料和加工时的移动位置。调整好再开始加工，待加工的工件随链条输送机构321输送到顶料机构323处，该处感应器检测到结果会启动顶料机构323将到达出料口的待加工工件举起，此时一个机械手55移动到该位置，将举起的工件夹取并移动到工件架机构4上方。如果此时另一个机械手55中有加工好的工件，会在到达顶料机构323之前将加工好的工件放置到收料机构33的输送带331上。

当机械手55到达工件架机构4上方，空出的一个机械手55将工件架机构4中加工好的工件取下，另一个原本夹有待加工工件的机械手55将该工件放置到工件架机构4中固定以待加工，之后再回到工件输送机构3上方，将加工好的工件放到收料机构33中，并准备夹取下一个被顶料机构323顶起的待加工工件。在机械手55运行的同时，滑台机构移动，砂轮磨削机构启动对工件进行磨削加工。加工时上下料机构5完成了工件的下料和上料准备工作。两个一同运动的机械手55能一边夹起工件一边放下工件，即可以同时进行上下料运动，这样减少的部件结构，降低了成本，同时节约了上下料的时间，不必每次上料、下料都要两个机械手55分别活动，减少了机械手55的往返时间，更加高效。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动上下料的成型磨床，包括床身(1)，安装在床身(1)上的滑板机构(2)、安装在滑板机构(2)上的工件架机构(4)、上下料机构(5)和工件输送机构(3)，其特征在于：所述上下料机构(5)包括机械手(55)，机械手移动机构(53)和机械手(55)轨道，所述工件输送机构(3)包括送料机构(32)和收料机构(33)，所述机械手(55)轨道包括通过支撑杆固定在所述床身(1)上的水平型材(51)、固定在所述水平型材(51)上面的机械手导轨(52)，所述机械手导轨(52)位于所述工件架机构(4)上方且一端延伸至所述工件输送机构(3)上方，所述机械手导轨(52)上滑动安装有所述机械手移动机构(53)，所述机械手移动机构(53)的移动部件从所述水平型材(51)一侧伸出并固定安装有机械手安装架(54)，所述机械手安装架(54)上安装有至少两个所述机械手(55)。

2.根据权利要求1所述的一种自动上下料的成型磨床，其特征在于：所述机械手安装架(54)包括垂直固定在所述移动部件侧边的机械手挂板(541)和一对固定在所述机械手挂板(541)外侧的手臂夹板(542)，所述手臂夹板(542)通过手臂调节结构安装有至少两个机械手(55)，所述手臂调节结构包括固定在所述机械手(55)上的枢轴(543)和导向轴，所述枢轴(543)两端分别连接在一对所述手柄夹板上，所述导向轴与所述手臂夹板(542)上以所述枢轴(543)为圆心的弧形槽(544)滑动连接并能够固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动上下料的成型磨床，其特征在于：所述机械手(55)有两个，一个机械手(55)的手臂竖直设置，另一个机械手(55)的手臂的设置方向与竖直方向呈一定夹角，两个机械手(55)在所述工件架机构(4)上方伸出后能对所述工件架机构(4)进行上下料动作。

4.根据权利要求3所述的一种自动上下料的成型磨床，其特征在于：工件输送机构(3)包括支架(31)，所述送料机构(32)包括安装在支架(31)上的送料电机(322)、与所述送料电机(322)传动连接的链条输送机构(321)、以及设在出料端的顶料机构(323)，链条输送机构(321)安装在所述支架(31)上面，竖直设置的所述机械手(55)在上料取件时位于所述顶料机构(323)的顶料支撑杆正上方。

5.根据权利要求4所述的一种自动上下料的成型磨床，其特征在于：所述收料机构(33)设在所述送料机构(32)一侧，包括安装在所述支架(31)上的收料电机(332)和与所述收料电机(332)传动连接的输送带(331)，所述输送带(331)安装在所述支架(31)上面，所述输送带(331)的进料端与所述顶料机构(323)位于同一纵向位置。

6.根据权利要求1所述的一种自动上下料的成型磨床，其特征在于：所述滑板机构(2)包括安装在床身(1)上面的下滑板(25)、安装在所述滑板上的上滑板(26)、纵向进给机构(21)和横向进给机构，所述下滑板(25)与所述滑板机构(2)之间通过相互配合的纵向导轨(23)滑动连接，所述上滑板(26)与所述下滑板(25)之间通过相互配合的横向导轨(24)滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种自动上下料的成型磨床，其特征在于：所述纵向进给机构(21)设在所述床身(1)中包括纵向进给电机(211)、数控丝杆(212)、螺纹连接在所述数控丝杆(212)上的纵向滑动螺母(213)，固定安装在所述纵向滑动螺母(213)上的的下滑板(25)安装座(214)、所述数控丝杆(212)一端传动连接到所述纵向进给电机(211)的输出轴，另一端通过丝杆支持侧板(215)可转动地安装在所述床身(1)前侧，所述下滑板(25)安装座(214)与所述下滑板(25)固定连接，所述床身(1)顶部设有供所述下滑板(25)安装座(214)移动的进给移动空槽(11)。

8.根据权利要求6所述的一种自动上下料的成型磨床，其特征在于：所述横向进给机构包括安装在所述下滑板(25)上的横向进给电机、连接到所述横向进给电机的输出轴的横向进给丝杆和安装在所述横向进给丝杆上的横向进给螺母，所述横向进给螺母固定在所述上滑板(26)底部。

9.根据权利要求6所述的一种自动上下料的成型磨床，其特征在于：所述滑板机构(2)还包括上转板(27)，所述上转板(27)通过位于所述上滑板(26)中心的调节转轴可转动安装在所述上滑板(26)上，所述上滑板(26)至少有一侧安装有角度调节机构(28)，包括安装在所述上滑板(26)的角度调节机构(28)，所述角度调节机构(28)包括固定在所述上滑板(26)上的L型支架板(281)、通过轴承安装在所述L型支架板(281)的竖直面上的转动手柄(282)、连接到所述转动手柄(282)的角度调节丝杆(283)和可转动安装在所述上转板(27)上面的活灵(284)，所述角度调节丝杆(283)一端与所述转动手柄(282)中心连接，另一端固定在所述活灵(284)上。