CN109396536A - 拉床及其上下料装置和卡爪机构 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种拉床的卡爪机构、上下料装置及拉床，所述卡爪机构包括机械夹以及驱动组件，所述驱动组件包括水平驱动件和卡爪导轨，所述机械夹与所述卡爪导轨滑动连接且所述机械夹位于所述卡爪导轨的一侧，所述水平驱动件驱动所述机械夹沿所述卡爪导轨滑动，以使所述机械夹在所述拉床的交接位置和加工位置之间往复运动。本发明实施例的卡爪机构，采用机械夹可滑动地设置在卡爪导轨的一侧，机械夹在拉床的交接位置和加工位置之间往复运动，卡爪导轨不会与工件干涉；同时使得上下料装置所需安装空间小，操作人员在上料、下料时可以方便地使用各种吊装工具吊装工件，极大地降低了劳动强度、提升了生产安全性。

Description

拉床及其上下料装置和卡爪机构

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，尤其涉及拉床及其上下料装置和卡爪机构。

背景技术

拉床用于拉削工件内表面，例如花键孔、方孔、内齿轮等。一些大吨位拉床，其加工的工件尺寸较大且重量很大。在工件的待加工位置的上方安装有刷屑盘，因此，无法通过使用行车等吊装工具将工件吊起后再下放至待加工位置，因此，目前均是使用人工上料和下料的方式。具体地，当需要上料时，需要打开拉床正面的防护门，多个操作人员合力将工件放置于待加工位置，当加工完毕后，操作人员合力将工件取出，操作人员不仅劳动强度很大，而且将手伸入拉床内具有较大的人身危险性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种能够降低劳动强度、提升工作效率的拉床及其上下料装置和卡爪机构。

为达到上述目的，本发明实施例的第一方面提供一种拉床的卡爪机构，包括机械夹以及驱动组件，所述驱动组件包括水平驱动件和卡爪导轨，所述机械夹与所述卡爪导轨滑动连接且所述机械夹位于所述卡爪导轨的一侧，所述水平驱动件驱动所述机械夹沿所述卡爪导轨滑动，以使所述机械夹在所述拉床的交接位置和加工位置之间往复运动。

进一步地，所述驱动组件还包括过渡连接件，所述机械夹设置在所述过渡连接件上，所述机械夹通过所述过渡连接件与所述卡爪导轨滑动连接。

进一步地，所述过渡连接件包括立柱、顶板以及滑动连接部，所述顶板固定连接于所述立柱的顶部，所述滑动连接部与所述顶板和/或立柱固定连接，所述滑动连接部与所述卡爪导轨滑动连接。

进一步地，所述滑动连接部形成为具有开口的C型结构，所述卡爪导轨的侧面卡入所述C型结构内，所述C型结构的上下两侧与所述卡爪导轨滑动连接。

进一步地，所述驱动组件还包括设置在所述过渡连接件上的竖直驱动件，所述机械夹与所述竖直驱动件驱动连接，所述竖直驱动件驱动所述机械夹沿垂直于所述卡爪导轨的延伸方向运动。

进一步地，所述竖直驱动件为安装于所述顶板上的油缸或气缸，所述竖直驱动件的缸筒安装于所述顶板的顶表面，所述竖直驱动件的活塞杆穿过所述顶板并与所述机械夹连接，所述立柱上形成有上下方向延伸的导向槽，所述机械夹与所述导向槽滑动连接。

进一步地，所述卡爪导轨为线性模组，所述水平驱动件为电机，所述电机设置于所述线性模组的端部。

进一步地，所述机械夹包括爪盘、动力机构以及多个卡爪，所述动力机构安装于所述爪盘的中心，所述动力机构驱动多个所述卡爪同步地沿所述爪盘的径向运动。

本发明实施例的第二方面提供一种拉床的上下料装置，包括上料机构、下料结构和根据权利要求1～8任意一项所述的卡爪机构；所述上料机构包括载物板以及上料驱动件，所述上料驱动件与所述载物板驱动连接，以驱动载物板在所述拉床的上料位置和交接位置之间往复运动；所述下料机构包括传输带，所述传输带位于所述机械夹的运动路径上。

本发明实施例的第三方面提供一种拉床，包括工作台，所述工作台上设置有用于存放待加工工件的加工位置，所述拉床包括上述的上下料装置，所述上料机构和所述下料机构位于所述工作台的前方，所述下料机构位于所述上料机构和所述工作台之间。

本发明实施例的卡爪机构采用机械夹可滑动地设置在卡爪导轨的一侧，机械夹在拉床的交接位置和加工位置之间往复运动，卡爪导轨不会与工件干涉；同时使得上下料装置所需安装空间小，且无需对现有的拉床结构进行较大的设计变更，即可投入使用；操作人员在上料、下料时可以方便地使用各种吊装工具吊装工件，极大地降低了劳动强度、提升了生产安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的拉床的部分结构示意图；

图2为本发明实施例的上下料装置的结构示意图；

图3为图2的正视图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的左视图；

图6为本发明实施例的卡爪机构的结构示意图；

图7为图6的正视图；

图8为图7的俯视图；以及

图9为图7的左视图。

附图标记说明：工作台10；主油缸11；刷屑盘12；地基13；地坑13a；上料机构20；载物板21；定位盘210；上料驱动件22；上料导轨23；第一支撑台24；卡爪机构30；机械夹31；卡爪310；爪盘311；动力机构312；卡爪导轨32；水平驱动件33；过渡连接件34；顶板341；滑动连接部342；立柱343；导向槽3431；竖直驱动件35；支撑件36；下料机构40；第二支撑台41；传输带42；待加工工件50；已加工工件50’。

具体实施方式

本发明实施例使用的方位词“上”、“下”、“顶”是针对拉床正常使用时的方位而言。“前方”指的是拉床面向操作者的方向。本发明涉及“第一”、“第二”、“第三”等的描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、出现的顺序或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

本发明实施例提供一种拉床，请参阅图1，该拉床包括工作台10、拉刀(图未示)、主油缸11以及上下料装置。工作台10上具有用于放置待加工工件50的加工位置，待加工工件50在该加工位置被拉削加工。拉床可以是上拉式拉床或下拉式拉床，当为上拉式拉床时，主油缸11驱动工作台10带动待加工工件50同步运动，拉刀不动；当为下拉式拉床时，主油缸11驱动拉刀运动，待加工工件50不动；通过待加工工件50和拉刀的相对运动实现对待加工工件50的拉削加工。

请参阅图2，上下料装置包括上料机构20、下料机构40以及卡爪机构30。上下料装置用于将待加工工件50从上料位置运送至加工位置。

上料机构20包括载物板21以及上料驱动件22，载物板21用于承载待加工工件50，上料驱动件22与载物板21驱动连接，以驱动载物板21在上料位置和交接位置(图2中的位置)之间往复运动。卡爪机构30包括机械夹31以及驱动组件，驱动组件驱动机械夹31在交接位置和加工位置(图1中的位置)之间往复运动。

下料机构40包括传输带42，传输带42位于机械夹31的运动路径上，以便于机械夹31将已加工工件50’放置于传输带42上。

本发明实施例的上下料装置的工作过程为：操作人员可以在拉床外将待加工工件50放置于上料位置，例如用电动葫芦等吊装工具起吊待加工工件50，需要说明的是，由于上料机构的顶部没有其他结构遮挡，因此可以方便地使用吊装工具，上料机构20将待加工工件50运送至交接位置；机械夹31在交接位置抓取待加工工件50，驱动组件驱动机械夹31携带待加工工件50至加工位置，机械夹31将待加工工件50放置于加工位置后退回，以防干涉拉刀工作，拉刀和主油缸11等开始拉削工作，加工完毕后，待加工工件50成为已加工工件50’，机械夹31再次回到加工位置抓取已加工工件50’，并将已加工工件50’放置于传输带42上，已加工工件50’在传输带42的作用下被传输至指定位置，操作人员利用吊装工具在指定位置接料即可。

本发明实施例的上下料装置所需安装空间小，且无需对现有的拉床结构进行较大的设计变更，即可投入使用；上下料装置极大地降低了劳动强度，再者，操作人员的上下料工作均在拉床外完成，无需将手伸入拉床内，提升了生产安全性。

请参阅图1，上料机构20位于工作台10的前方，上料驱动件22在运动过程中无需转弯，直线运动即可，可有效地降低上料机构20的结构复杂性和控制复杂性，能使结构更加简单。

请参阅图2，上料机构20进一步包括第一支撑台24以及多个上料导轨23。第一支撑台24为上料导轨23和上料驱动件22提供安装位置，第一支撑台24的结构形式不限。当拉床为下拉式拉床时，拉床埋入地基13的地坑13a内，第一支撑台24可以放置于地基13上。上料导轨23安装于第一支撑台24上。由于待加工工件50重量很大，载物板21在运动过程中需要有较好的平衡性，谨防倾翻，因此，本实施例中，载物板21的横向两侧均安装有至少一上料导轨23，上料驱动件22位于载物板21的横向中间，即上料驱动件22的横向两侧均布置有至少一上料导轨23。上料驱动件22的结构形式不限，只要能驱动载物板21运动即可，例如，可以是油缸、气缸等结构，本实施例中，上料驱动件22形成为无杆气缸，无杆气缸的延伸方向与上料导轨23的延伸方向平行。无杆气缸可以简化上料机构20的结构，节省上料机构20的占用空间，为上下料装置集成在现有的拉床上节省了空间。

进一步，请参阅图2和图3，上料机构20包括设置于载物板21顶表面的定位盘210，定位盘210凸出于载物板21的顶表面，定位盘210起到定位待加工工件50的作用；上料时，将待加工工件50套设于定位盘210的外侧即可保证待加工工件50的位置准确。由于机械夹31的运动相对精准，其抓取工件的位置和放置工作的位置都比较精确，如果工件位置不准确，机械夹31可能无法抓取到工件。而待加工工件50由操作人员操作放置于载物板21上，如果没有定位盘210，操作人员需要来回调整待加工工件50的位置，以保证待加工工件50每次都放置于载物板21的同一个位置，以使得机械夹31能准确地抓取待加工工件50，但如此会明显降低生产效率，且增大人工劳动强度。因此，本实施例中，通过定位盘210可以轻易解决工件上料的放置位置问题。

请参阅图1，下料机构40位于上料机构20和工作台10之间。具体地，请参阅图2，下料机构40还包括第二支撑台41，传输带42设置于第二支撑台41顶部，第二支撑台41和第一支撑台24高度大致相同。传输带42的结构形式不限，本实施例中，传输带42由多个辊筒依次排列组成，辊筒转动即可驱动位于其上的已加工工件50’运动。传输带42的运动方向与上料驱动件22的运动方向垂直，一方面可以使得整个上下料装置的结构布局整齐美观，另一方面也便于第一支撑台24和第二支撑台41之间可以无缝拼接。

请参阅图6，驱动组件包括水平驱动件33、卡爪导轨32、多个支撑件36、过渡连接件34以及竖直驱动件35。

过渡连接件34与卡爪导轨32滑动连接，机械夹31与过渡连接件34连接，也就是说，机械夹31通过过渡连接件34间接地与卡爪导轨32滑动连接且机械夹31位于卡爪导轨32的一侧，水平驱动件33驱动过渡连接件34沿卡爪导轨32滑动。卡爪导轨32的长度延伸方向与上料导轨23的长度延伸方向平行，即载物板21做直线运动，机械夹31也做直线运动，载物板21的运动轨迹与机械夹31的运动轨迹位于同一直线上，即待加工工件50在运输过程中始终在一条直线上运动，如此上下料装置的结构更加简单。进一步，且卡爪导轨32的高度高于上料导轨23的高度，以使得机械夹31有足够的运行空间。本实施例中，卡爪导轨32为线性模组，水平驱动件33为电机，电机设置于线性模组的端部，线性模组安装方便，精度高，便于机械夹31准确地抓取工件以及将工件准确地放置在加工位置，保证工件的批量一致性。多个支撑件36间隔地设置于第一支撑台24的一侧，线性模组安装于多个支撑件36的上部。需要说明的是，卡爪导轨32和下料机构40的下料位置位于第一支撑台24的横向两侧，使得下料机构40的下料过程既不会受到卡爪导轨32的干涉、也不会影响机械夹31的运行，卡爪导轨32的高度只需满足机械夹31能够夹持工件运行即可。

请参阅图6-图9，机械夹31与过渡连接件34滑动连接，竖直驱动件35驱动机械夹31沿过渡连接件34上下运动，机械夹31抓取工件后上升一段距离，以使工件的底部脱离载物板21等结构。具体地，请参阅图6、图7以及图9，过渡连接件34包括顶板341、滑动连接部342以及立柱343，顶板341固定连接于立柱343的顶部，滑动连接部342与顶板341和/或立柱343固定连接，竖直驱动件35安装于顶板341上；滑动连接部342形成为具有开口的C型结构，卡爪导轨32的侧面卡入C型结构内，C型结构的上下两侧与卡爪导轨32滑动连接。进一步，请参阅图7，立柱343上形成有导向槽3431，机械夹31与导向槽3431滑动连接，导向槽3431对机械夹31的上下运动起到较好的导向作用。竖直驱动件35为油缸或气缸，油缸或气缸的缸筒固定安装于该顶板341的顶部，油缸或气缸的活塞杆从上至下穿过顶板341后与机械夹31连接，如此设计，油缸或气缸的安装不会占用机械夹31的运动空间。

请参阅图6-图9，机械夹31包括爪盘311、多个卡爪310以及驱动多个卡爪310沿爪盘311径向运动的动力机构312，动力机构312安装于爪盘311的中心，每一卡爪310大致呈弯折的7字型，卡爪310的一端与动力机构312驱动连接，卡爪310的另一端具有钩部，用于抓取工件的外表面，动力机构312驱动多个卡爪310沿爪盘311的径向同步运动。

本发明实施例的拉床的工作过程如下：

操作人员将待加工工件50放置于处于上料位置的载物板21上，上料驱动件22驱动载物板21沿着上料导轨23滑动至交接位置；机械夹31下降至合适高度后，多个卡爪310卡在待加工工件50外周，动力机构312驱动多个卡爪310沿爪盘311径向向内运动抓取待加工工件50，竖直驱动件35驱动机械夹31沿导向槽3431上升至预设高度；水平驱动件33驱动机械夹31沿卡爪导轨32直线滑动直至机械夹31运行至加工位置处，机械夹31下降，将待工件工件50放置于工作台10上的加工位置处，机械夹31退回，例如退回至交接位置或其他位置；拉刀等启动拉削工作。

加工完毕后，拉刀停止运动，机械夹31再次运动至加工位置处，抓取已加工工件50’，机械夹31沿卡爪导轨32返回至传输带42的上方，动力机构312驱动多个卡爪310沿爪盘311径向向外运动，卡爪310松开已加工工件50’，已加工工件50’在传输带42的作用下运动至下料位置，操作人员在下料位置处搬运即可，例如使用行车等吊装装置均可。

本发明实施例的卡爪机构、上下料装置及拉床，结构简单，操作方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.拉床的卡爪机构，其特征在于，所述卡爪机构包括机械夹以及驱动组件，所述驱动组件包括水平驱动件和卡爪导轨，所述机械夹与所述卡爪导轨滑动连接且所述机械夹位于所述卡爪导轨的一侧，所述水平驱动件驱动所述机械夹沿所述卡爪导轨滑动，以使所述机械夹在所述拉床的交接位置和加工位置之间往复运动。

2.根据权利要求1所述的卡爪机构，其特征在于，所述驱动组件还包括过渡连接件，所述机械夹设置在所述过渡连接件上，所述机械夹通过所述过渡连接件与所述卡爪导轨滑动连接。

3.根据权利要求2所述的卡爪机构，其特征在于，所述过渡连接件包括立柱、顶板以及滑动连接部，所述顶板固定连接于所述立柱的顶部，所述滑动连接部与所述顶板和/或立柱固定连接，所述滑动连接部与所述卡爪导轨滑动连接。

4.根据权利要求3所述的卡爪机构，其特征在于，所述滑动连接部形成为具有开口的C型结构，所述卡爪导轨的侧面卡入所述C型结构内，所述C型结构的上下两侧与所述卡爪导轨滑动连接。

5.根据权利要求3所述的卡爪机构，其特征在于，所述驱动组件还包括设置在所述过渡连接件上的竖直驱动件，所述机械夹与所述竖直驱动件驱动连接，所述竖直驱动件驱动所述机械夹沿垂直于所述卡爪导轨的延伸方向运动。

6.根据权利要求5所述的卡爪机构，其特征在于，所述竖直驱动件为安装于所述顶板上的油缸或气缸，所述竖直驱动件的缸筒安装于所述顶板的顶表面，所述竖直驱动件的活塞杆穿过所述顶板并与所述机械夹连接，所述立柱上形成有上下方向延伸的导向槽，所述机械夹与所述导向槽滑动连接。

7.根据权利要求1所述的卡爪机构，其特征在于，所述卡爪导轨为线性模组，所述水平驱动件为电机，所述电机设置于所述线性模组的端部。

8.根据权利要求1所述的卡爪机构，其特征在于，所述机械夹包括爪盘、动力机构以及多个卡爪，所述动力机构安装于所述爪盘的中心，所述动力机构驱动多个所述卡爪同步地沿所述爪盘的径向运动。

9.拉床的上下料装置，其特征在于，所述上下料装置包括上料机构、下料结构和根据权利要求1～8任意一项所述的卡爪机构；

所述上料机构包括载物板以及上料驱动件，所述上料驱动件与所述载物板驱动连接，以驱动载物板在所述拉床的上料位置和交接位置之间往复运动；

所述下料机构包括传输带，所述传输带位于所述机械夹的运动路径上。

10.拉床，包括工作台，所述工作台上设置有用于存放待加工工件的加工位置，其特征在于，所述拉床包括权利要求9所述的上下料装置，所述上料机构和所述下料机构位于所述工作台的前方，所述下料机构位于所述上料机构和所述工作台之间。