CN110076356A - 自动吸料上料数控车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动吸料上料数控车床，包括设置在工作台上的夹持旋转主轴及XY轴定位机构，以及供料机构；供料机构包括通过导料管连通的震动盘及导料嘴；XY轴定位机构包括由X轴伺服电机及Y轴伺服电机驱动并XY向坐标定位的吸料机构及车削刀具；吸料机构包括支撑块及安装在支撑块上并连通至真空设备的真空吸嘴，真空吸嘴的进料口对应所述导料嘴的导料孔。该发明通过在数控车床上增加震动盘及导料嘴，同时设置真空吸嘴以实现自动供料、吸料及上料并在上料后通过XY向坐标定位以使车削刀具对物料进行同步车削加工，全程自动化进行无需人工上料，极大提高了上料效率。

Description

自动吸料上料数控车床

技术领域

本发明涉及一种数控车床，特别涉及一种可以实现自动吸料上料的数 控车床，尤其是针对通讯(通信)、电子等领域的滤波器、振荡器、双功器 等调谐滤波设备盖板上使用的自锁调谐螺杆的自动吸料上料并车削的数控 车床。

背景技术

随着无线通讯(通信)、电子技术的发展，滤波器、振荡器、双功器等 调谐滤波设备在卫星通信、移动通信、导航、雷达等领域得到广泛应用， 尤其是即将到来的5G通信领域对滤波器等调谐滤波设备的设计提出了更 高的要求，具有更高技术指标的滤波器等调谐滤波设备的设计方案越来越 受到国内外通讯设备厂商的关注。

在通讯(通信)、电子等领域中的滤波器、振荡器、双功器等调谐滤波 设备中，自锁调谐螺杆是很重要的调谐元件，其用于滤波器、振荡器、双 功器等调谐滤波设备的盖板上并与盖板上的铆接螺母进行锁紧，如图1所 示，这种自锁调谐螺杆的轴线上分布有螺纹段一A1、螺纹段二A2，螺纹段 一A1、螺纹段二A2之间具有一定距离的轴向偏移(如图2所示)；螺纹段 一A1、螺纹段二A2之间有一段光杆A3，且光杆A3的直径小于螺纹段一 A1、螺纹段二A2的小径，光杆A3轴向上分布有两条对称且相互错开一定 距离的径向切槽A4，两条径向切槽A4的加工深度大于光杆半径，且加工 深度是决定自锁扭力大小的主要因素，可根据自锁扭力的要求做合适的调 整；两条径向切槽A4之间的距离是决定扭力变化幅度的重要因素，可根据 自锁扭力的要求做合适的调整。当图1所示的自锁调谐螺杆旋进盖板上对 应的铆接螺母时，由于两段螺纹之间具有的轴向偏移，而导致自锁调谐螺 杆的外螺纹与铆接螺母的内螺纹的螺旋不对齐，在进一步旋入力的作用下 使切槽产生轴向弹性变形而使外螺纹被迫旋入内螺纹中，从而消除了螺纹 副之间的间隙并产生摩擦力达到防松自锁的目的。

上述调谐自锁螺杆采用黄铜材质加工而成且整体尺寸规格较小，针对 半成型的调谐自锁螺杆加工两段螺纹时，常规的磁性吸附取料上料方式对 黄铜材质的自锁调谐螺杆无效，而对小尺寸的自锁调谐螺杆采用人工取料 上料方式较为不便且效率低下。因此，为了满足小尺寸黄铜材质自锁调谐 螺杆的自动取料上料以用于数控加工，本发明设计了一种高效的自动吸料 上料数控车床。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动吸料上料数控车床，包 括具有PLC主控器的工作台，设置在所述工作台上的夹持旋转主轴及XY轴 定位机构，以及供料机构；

所述供料机构包括震动盘、导料嘴，以及连通所述震动盘出料口及导 料嘴进料口的导料管；

所述XY轴定位机构包括设置在所述工作台上的X轴导轨，安装在所述 X轴导轨上并由X轴伺服电机驱动X向移动的X轴支撑板，安装在所述X 轴支撑板上并由Y轴伺服电机驱动Y向移动的Y轴支撑板，以及安装在所 述Y轴支撑板上的吸料机构及车削刀具；

所述吸料机构包括安装在所述Y轴支撑板上的支撑块，以及安装在所 述支撑块上的真空吸嘴，所述真空吸嘴通过真空吸孔连通至真空设备，且 所述真空吸嘴的进料口对应所述导料嘴的导料孔。

其中，所述真空吸嘴沿轴向通过滑轨安装在所述支撑块上，所述真空 吸嘴的另一端设置有缓冲弹簧，所述支撑块上安装有对应所述缓冲弹簧的 挡块。

其中，所述供料机构包括多个用于不同规格物料供料的震动盘，以及 通过所述导料管同时连接至多个所述震动盘出料口的分料机构，所述分料 机构的多个出料口分别通过所述导料管连接至所述导料嘴的导料孔。

其中，所述分料机构包括分料座及挡料销座，所述分料座具有多个对 应不同规格工件所述震动盘的分料孔，对应不同所述分料孔均上下错位设 置有由挡料气缸一控制的挡料弹簧销及挡料气缸二控制的挡料销以分别用 于上端物料及下端物料的挡料与落料。

进一步的，所述分料机构还具有气缸安装板，所述挡料气缸一及挡料 气缸二均安装在所述气缸安装板上，多个所述挡料弹簧销分别对应设置有 单独PLC控制的所述挡料气缸一，多个所述挡料销均安装在一挡料销座上， 所述挡料销座由所述挡料气缸二控制进退。

通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

①通过在数控车床上增加震动盘及导料嘴，同时设置可以与车削刀具 同步XY向移动的真空吸嘴，可以实现自动供料、吸料及上料并在上料后通 过XY向坐标定位以使车削刀具对物料进行同步车削加工，全程自动化进行 无需人工上料，且真空上料效率高，同轴性好，极大提高了工效；

②进一步的，通过将供料机构设置为多规格物料的同时供料，并通过 分料机构对不同规格物料进行选择性供料，从而在一台数控车床上可以同 时满足多种规格物料的供料、吸料及上料，极大节约了设备成本投入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1及2为本发明背景技术中的自锁调谐螺杆结构示意图；

图3为本发明实施例所公开的数控车床结构示意图；

图4为本发明实施例所公开的导料嘴与吸料机构剖视示意图；

图5及6为本发明实施例所公开的分料机构主视及侧视结构示意图。

图中数字表示：

A1.螺纹段一 A2.螺纹段二

A3.光杆 A4.径向切槽

10.工作台 20.夹持旋转主轴 30.震动盘

31.导料管 32.导料嘴 321.导料孔

331.分料座 332.分料孔 333.挡料弹簧销

334.气缸安装板 335.挡料气缸一 336.挡料气缸二

337.挡料销座 338.挡料销 40.X轴导轨

41.X轴伺服电机 42.X轴支撑板 43.Y轴支撑板

44.吸料机构 45.车削刀具 441.支撑块

442.滑轨 443.真空吸嘴 444.真空吸孔

445.缓冲弹簧 446.挡块 50.物料

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述。

实施例1：

参考图3，本发明提供的自动吸料上料数控车床，包括具有PLC主控 器的工作台10，设置在工作台10上的夹持旋转主轴20及XY轴定位机构， 以及供料机构；供料机构包括震动盘30、导料嘴32，以及连通震动盘30 出料口及导料嘴32进料口的导料管31；XY轴定位机构包括设置在工作台 10上的X轴导轨40，安装在X轴导轨40上并由X轴伺服电机41驱动X向 移动的X轴支撑板42，安装在X轴支撑板42上并由Y轴伺服电机驱动Y 向移动的Y轴支撑板43，以及安装在Y轴支撑板43上的吸料机构44及车 削刀具45。

参考图4，吸料机构44包括安装在Y轴支撑板43上的支撑块441，以 及沿轴向通过滑轨442安装在支撑块441上的真空吸嘴443，真空吸嘴443 通过真空吸孔444连通至真空设备，且真空吸嘴443的进料口对应导料嘴 32的导料孔321，真空吸嘴443的另一端设置有缓冲弹簧445，支撑块441 上安装有对应缓冲弹簧445的挡块446。

实施例2：

基于上述实施例1，并参考图5及6，供料机构包括多个用于不同规格 物料50供料的震动盘30，以及通过导料管31同时连接至多个震动盘30 出料口的分料机构，分料机构的多个出料口分别通过导料管31连接至导料 嘴32的导料孔321。

分料模组包括气缸安装板334、分料座331及挡料销座337，分料座 331具有多个对应不同规格震动盘30的分料孔332，对应不同分料孔332 均上下错位设置有由挡料气缸一335控制的挡料弹簧销333及挡料气缸二 336控制的挡料销338以分别用于上端物料50及下端物料50的挡料与落 料，挡料气缸一335及挡料气缸二336均安装在气缸安装板334上，多个 挡料弹簧销333分别对应设置有单独PLC控制的挡料气缸一335，多个挡 料销338均安装在一挡料销座337上，挡料销座337由挡料气缸二336控 制进退。

以下结合实施例2说明本发明的工作原理：

通过盛有不同规格物料50的震动盘30将物料50震动排序后，通过导 料管31将物料50传输至分料机构分料座331的对应不同震动盘30的分料 孔332内，并通过PLC程序控制不同规格物料50对应的挡料气缸一335控 制挡料弹簧销333对物料50挡料，然后对应规格的挡料弹簧销333控制落 料并同时通过挡料气缸二336控制挡料销338挡料，然后再通过对应规格 的挡料弹簧销333对下一物料50挡料后，由挡料气缸二336控制挡料销 338落料，重复上述步骤即可实现不同规格物料50的按序供料；

通过分料机构分料后，对应规格的物料50单个按序，通过导料管31 进入到导料嘴32的导料孔321内，然后通过X轴伺服电机41驱动X轴支 撑板42X向移动并通过Y轴伺服电机驱动Y轴支撑板43Y向移动以使吸料 机构44对应导料嘴32的导料孔321，然后通过X向移动使真空吸嘴443 对准导料孔321吸料，由于真空吸嘴443通过滑轨442安装在支撑块441 上并在另一端设置有缓冲弹簧445以实现缓冲滑动避免与物料50的刚性碰 撞，同时通过支撑块441上安装的挡块446进行限位与缓冲阻挡；

待真空吸嘴443吸料后，通过Y轴伺服电机驱动Y轴支撑板43Y向移 动以使吸料机构44与导料嘴32错位后，再通过X轴伺服电机41驱动X轴 支撑板42X向移动以使真空吸嘴443对准夹持旋转主轴20进行缓冲上料， 然后通过X轴伺服电机41驱动X轴支撑板42X向移动并通过Y轴伺服电机 驱动Y轴支撑板43Y向移动以使车削刀具45对准物料50，同时通过夹持 旋转主轴20的高速旋转以通过车削刀具45对物料50进行车削加工，然后 落料，然后重复上述吸料、上料及车削过程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使 用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显 而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的 情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的 这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的 范围。

Claims (5)

1.一种自动吸料上料数控车床，其特征在于，包括具有PLC主控器的工作台，设置在所述工作台上的夹持旋转主轴及XY轴定位机构，以及供料机构；

所述供料机构包括震动盘、导料嘴，以及连通所述震动盘出料口及导料嘴进料口的导料管；

所述XY轴定位机构包括设置在所述工作台上的X轴导轨，安装在所述X轴导轨上并由X轴伺服电机驱动X向移动的X轴支撑板，安装在所述X轴支撑板上并由Y轴伺服电机驱动Y向移动的Y轴支撑板，以及安装在所述Y轴支撑板上的吸料机构及车削刀具；

所述吸料机构包括安装在所述Y轴支撑板上的支撑块，以及安装在所述支撑块上的真空吸嘴，所述真空吸嘴通过真空吸孔连通至真空设备，且所述真空吸嘴的进料口对应所述导料嘴的导料孔。

2.根据权利要求1所述的自动吸料上料数控车床，其特征在于，所述真空吸嘴沿轴向通过滑轨安装在所述支撑块上，所述真空吸嘴的另一端设置有缓冲弹簧，所述支撑块上安装有对应所述缓冲弹簧的挡块。

3.根据权利要求1所述的自动吸料上料数控车床，其特征在于，所述供料机构包括多个用于不同规格物料供料的震动盘，以及通过所述导料管同时连接至多个所述震动盘出料口的分料机构，所述分料机构的多个出料口分别通过所述导料管连接至所述导料嘴的导料孔。

4.根据权利要求3所述的自动吸料上料数控车床，其特征在于，所述分料机构包括分料座及挡料销座，所述分料座具有多个对应不同规格工件所述震动盘的分料孔，对应不同所述分料孔均上下错位设置有由挡料气缸一控制的挡料弹簧销及挡料气缸二控制的挡料销以分别用于上端物料及下端物料的挡料与落料。

5.根据权利要求4所述的自动吸料上料数控车床，其特征在于，所述分料机构还具有气缸安装板，所述挡料气缸一及挡料气缸二均安装在所述气缸安装板上，多个所述挡料弹簧销分别对应设置有单独PLC控制的所述挡料气缸一，多个所述挡料销均安装在一挡料销座上，所述挡料销座由所述挡料气缸二控制进退。