CN110605607A - 自动上下料加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动上下料加工系统，包括：料库组件用于存放工件；定位机构设置于工作台上；运料机构用于将料库组件上待加工工件运送至定位机构上，将完成加工的工件运送至料库组件中；料库组件包括：料盘、多个固定底座、运动机构和多个用于固定工件的工装子板，工装子板固定在固定底座上，运动机构控制料盘运动，以使工装子板的位置与运料机构所处位置相对应；运料机构包括：设置在工作台支撑端的一端用于抓取工装子板，并沿加工中心X轴和/或Y轴运动的辅爪上下料系统；设置在加工主轴上用于抓取辅爪上下料系统抓取的工装子板，并沿加工中心Z轴运动的主轴卡爪上下料系统。本发明实现了自动上下料功能，提高了工作效率及工件加工的一致性。

Description

自动上下料加工系统
技术领域
本发明涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种自动上下料加工系统。
背景技术
随着社会需求量的增加，传统的人力已经不能满足社会的供应需求，在机床的加工过程中，传统方式为通过人工将工件毛坯通过转台夹紧，再对工件毛坯进行加工，加工完成后，在通过人工将加工好的工件成品取下，在此过程中，机床的停歇时间过长，不能连续工作，导致生产效率较低，工件加工一致性较差，并且人工操作可能会引发机械受损和人员伤害等问题。
发明内容
本发明提供一种自动上下料加工系统，以克服上述技术问题。
本发明自动上下料加工系统，包括：
料库组件、运料机构和定位机构；
所述料库组件，用于存放工件；
所述运料机构，用于将所述料库组件上待加工工件运送至所述定位机构上，将完成加工的工件运送至所述料库组件中；
所述料库组件包括：料盘、多个固定底座、运动机构和多个用于固定工件的工装子板，所述工装子板固定在所述固定底座上，所述运动机构控制所述料盘运动，以使所述工装子板的位置与所述运料机构所处位置相对应；
所述运料机构包括：
设置在加工主轴滑枕上用于抓取所述辅爪上下料系统抓取的所述工装子板，并沿加工中心Z轴运动的主轴卡爪上下料系统；
设置在所述工作台支撑端的一端用于抓取所述料盘上的所述工装子板或者抓取所述主轴卡爪上下料系统上的工装子板，并沿加工中心X轴和/或Y轴运动的辅爪上下料系统；
所述定位机构设置于工作台上，用于固定所述主轴卡爪抓取的工装子板。
进一步地，所述定位机构，包括：工装母板；
所述工装母板固定在工作台上，所述工装子板上方设置零点定位装置。
进一步地，所述辅爪上下料系统，包括：
固定结构和卡爪，所述固定结构固定于工作台靠近所述料库组件一侧，所述固定结构上方靠近所述料库组件一侧设置所述卡爪。
进一步地，所述主轴卡爪上下料系统，包括：
气缸、活塞杆、夹持结构、直线轴承和固定板；
所述气缸带动所述活塞杆和所述直线轴承在所述固定板的通孔内沿加工中心Z轴运动，所述直线轴承和所述活塞杆靠近主轴的一端连接所述夹持结构，所述固定板与主轴滑枕固定连接。
进一步地，所述固定底座包括：
滑槽、卡接部件；
所述多个固定底座的滑槽的延长线交汇于料盘的中心，所述卡接部件设置于所述滑槽的两侧；
所述工装子板包括：底盘和固定结构体，述固定结构体一端与工件固定连接，另一端与所述底盘固定连接，所述底盘下方设置定位拉钉，所述底盘的两侧设置与所述滑槽平行的卡接板，与所述卡接板相对两侧设置卡接槽。
本发明通过设置可自动送料的送料机构及自动上料的上料机构相互配合，实现了自动的上下料功能，大幅减少工件的加工等待时间或准备时间，提高了工作效率，同时节省了人力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明自动上下料加工系统结构示意图；
图2是图1中B放大图；
图3是本发明工装子板放置于零点定位装置位置的剖视图；
图4是本发明零点定位装置示意图；
图5是本发明辅爪上下料系统的取件过程示意图；
图6为本发明工件从辅爪上下料系统到主轴卡爪上下料系统的交换过程示意图；
图7为本发明主轴卡爪上下料系统带动工装子板至定位机构过程示意图；
图8为图5中C处放大图；
图9为图6中D处放大图；
图10为图7中A处放大图。
附图标号说明：
1-料盘；2-固定底座；3-运动机构；4-工装子板；5-辅爪上下料系统；6-主轴卡爪上下料系统；7-定位机构；8-零点定位装置；9-工件；201-滑槽；202-卡接部件；401-底盘；402-固定结构体；403-拉钉；404-卡接板；405-卡接槽；501-固定结构；502-卡爪；602-活塞杆；603-夹持结构；604-直线轴承；605-固定板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明自动上下料加工系统，如图1所示，本实施例的系统，包括：
料库组件、运料机构和定位机构；
所述料库组件，用于存放工件；
所述运料机构，用于将所述料库组件上待加工工件运送至所述定位机构上，将完成加工的工件运送至所述料库组件中；
所述料库组件包括：料盘1、多个固定底座2、运动机构3和多个用于固定工件的工装子板4，所述工装子板固定在所述固定底座上，所述运动机构控制所述料盘运动，以使所述工装子板的位置与所述运料机构所处位置相对应；
所述运料机构包括：
设置在加工主轴滑枕上用于抓取所述辅爪上下料系统抓取的所述工装子板，并沿加工中心Z轴运动的主轴卡爪上下料系统6；
设置在所述工作台支撑端的一端用于抓取所述料盘上的所述工装子板或者抓取所述主轴卡爪上下料系统上的工装子板，并沿加工中心X轴和/或Y轴运动的辅爪上下料系统5；
所述定位机构7设置于工作台上，用于固定所述主轴卡爪抓取的工装子板。
具体而言，本实施例的自动上下料加工系统包括：料库组件、运料机构和定位机构。其中，用于存放工件的料库组件包括：料盘1、该料盘上设置多个固定底座2、该固定底座用于固定上方的工装子板。料盘底部设置运动机构3，该运动机构可以电机，该电机控制料盘转动。从而带动料盘上的工装子板4转动，以使工装子板与运料机构位置相对应。运料结构包括两部分：第一部分的辅爪上下料系统5设置在靠近料盘的一侧的工作台支撑端的外壳上；第二部分的主轴卡爪上下料系统6设置在主轴滑枕上，沿加工中心Z轴运动。辅爪上下料系统通过工作台下的导轨沿加工中心X轴和/或Y轴运动至料盘处抓取料盘上的带有工件的工装子板或者抓取主轴卡爪上下料系统带有工件的工装子板。通过辅爪上下料系统和主轴卡爪上下料系统的配合完成工装子板在料盘和工作台之间的自动上下料。工作台上设置定位机构，该定位机构将主轴卡爪抓取的工装子板定位于工作台上，从而完成主轴对工件的加工。
进一步地，所述定位机构，包括：工装母板；
所述工装母板固定在工作台上，所述工装子板上方设置零点定位装置8。
具体而言，本实施例的工装母板固定在工作台上，通过零点定位装置固定主轴卡爪抓取的工装子板。如图4所示，零点定位装置属于常锁机构，通气时打开，断气锁死。当给零点定位装置通液压或者气压时，压力会通过活塞压缩下面的弹簧，钢珠会往两侧散开，这时工装子板底部的拉钉就可取出。当把动力源切断时，弹簧会往上顶活塞，活塞把钢珠向中间收，从而夹紧钢珠。将工装子板底部的拉钉锁紧。
本实施例定位机构解决了人手工上下料无法难保证装夹位置固定所引发的工件批量加工一致性差的问题，减小了工件精度的离散度，实现了工件呈高斯正态分布。
进一步地，所述辅爪上下料系统，包括：
固定结构和卡爪，所述固定结构固定于工作台靠近所述料库组件一侧，所述固定结构上方靠近所述料库组件一侧设置所述卡爪。
进一步地，所述主轴卡爪上下料系统，包括：
气缸、活塞杆、夹持结构603、直线轴承604和固定板605；
所述气缸带动所述活塞杆和所述直线轴承在所述固定板的通孔内沿加工中心Z轴运动，所述直线轴承和所述活塞杆靠近主轴的一端连接所述夹持结构，所述固定板与主轴滑枕固定连接。
具体而言，如图8和图9所示，本实施例的主轴卡爪上下料系统的固定板与主轴滑枕固定连接，固定板605设置三个通孔，该三个通孔中两侧通孔中设置直线轴承604，中间通孔为设置活塞杆602，气缸(图中未示出)带动活塞杆沿加工中心Z轴运动。该直线轴承保证了主轴卡爪的夹持结构603沿加工中心Z轴运动时的稳定性。
进一步地，所述固定底座包括：
滑槽201、卡接部件202；
所述多个固定底座的滑槽的延长线交汇于料盘的中心，所述卡接部件设置于所述滑槽的两侧；
所述工装子板包括：底盘401和固定结构体402，所述固定结构体一端与工件固定连接，另一端与所述底盘固定连接，所述底盘下方设置定位拉钉，所述底盘的两侧设置与所述滑槽平行的卡接板404，与所述卡接板相对两侧设置卡接槽405。
具体而言，如图2和图3所示，料盘上的工装子板包括底盘和固定结构体，该固定结构体顶端通过螺栓与工件固定连接，底端与底盘通过螺栓固定连接。底盘底部设置两个定位拉钉403，该拉钉从固定底座的滑槽401滑入。固定底座滑槽两侧的两个卡接部件202与底盘两侧的卡接板404相互卡接。辅爪上下料系统的卡爪与该卡接板卡接。两个卡接部件还用于限定辅爪上下料系统的卡爪的行程。实现了该卡爪的精准抓取。与该卡接板相对两侧的卡接槽用于主轴卡爪的夹持结构的卡接。
本发明自动上下料加工系统的工作过程为：
如图5所示，料库组件的运动机构转动料盘，转动工装子板的位置与运料机构的辅爪上下料系统相对应。辅爪上下料系统通过工作台下的导轨沿加工中心X轴和/或Y轴运动至料盘处抓取料盘上的带有工件的工装子板。辅爪上下料系统的卡爪与工装子板的底盘上的卡接板相卡接，辅爪上下料系统沿加工中心X轴运动，底盘底部的定位拉钉从固定底座的滑槽滑出。完成辅爪上下料系统的取件过程。
如图6所示，辅爪上下料系统沿加工中心X轴和Y轴运动至主轴卡爪上下料系统下方，主轴卡爪上下料系统沿加工中心Z轴运动向下运动，主轴卡爪上下料系统的夹持结构卡接在工装子板的卡接槽内，将工装子板从辅爪上下料系统取出，完成工件从辅爪上下料系统到主轴卡爪上下料系统的交换过程。
如图7所示，工作台沿加工中心X轴和/或Y轴运动至主轴卡爪上下料系统下方，主轴卡爪上下料系统带动工装子板向下运动，并将工装子板放置于定位机构。定位机构将工装子板固定于工作台上。完成工件的自动上料过程。工件的下料与上述过程为反过程。此处不再赘述。本发明通过设置可自动送料的送料机构及自动上料的上料机构相互配合，实现了自动的上下料功能，提高了工作效率及工件的加工精度，同时节省了人力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种自动上下料加工系统，其特征在于，包括：
料库组件、运料机构和定位机构；
所述料库组件，用于存放工件；
所述运料机构，用于将所述料库组件上待加工工件运送至所述定位机构上，将完成加工的工件运送至所述料库组件中；
所述料库组件包括：料盘(1)、多个固定底座(2)、运动机构(3)和多个用于固定工件的工装子板(4)，所述工装子板固定在所述固定底座上，所述运动机构控制所述料盘运动，以使所述工装子板的位置与所述运料机构所处位置相对应；
所述运料机构包括：
设置在加工主轴滑枕上用于抓取所述辅爪上下料系统抓取的所述工装子板，并沿加工中心Z轴运动的主轴卡爪上下料系统(6)；
设置在所述工作台支撑端的一端用于抓取所述料盘上的所述工装子板或者抓取所述主轴卡爪上下料系统上的工装子板，并沿加工中心X轴和/或Y轴运动的辅爪上下料系统(5)；
所述定位机构(7)设置于工作台上，用于固定所述主轴卡爪上下料系统抓取的工装子板。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位机构，包括：工装母板；
所述工装母板固定在工作台上，所述工装子板上方设置零点定位装置(8)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅爪上下料系统，包括：
固定结构(501)和卡爪(502)，所述固定结构固定于工作台靠近所述料库组件一侧，所述固定结构上方靠近所述料库组件一侧设置所述卡爪。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主轴卡爪上下料系统，包括：
气缸、活塞杆(602)、夹持结构(603)、直线轴承(604)和固定板(605)；
所述气缸带动所述活塞杆和所述直线轴承在所述固定板的通孔内沿加工中心Z轴运动，所述直线轴承和所述活塞杆靠近主轴的一端连接所述夹持结构，所述固定板与主轴滑枕固定连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定底座包括：
滑槽(201)、卡接部件(202)；
所述多个固定底座的滑槽的延长线交汇于料盘的中心，所述卡接部件设置于所述滑槽的两侧；
所述工装子板包括：底盘(401)和固定结构体(402)，所述固定结构体一端与工件固定连接，另一端与所述底盘固定连接，所述底盘下方设置定位拉钉(403)，所述底盘的两侧设置与所述滑槽平行的卡接板(404)，与所述卡接板相对两侧设置卡接槽(405)。
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