CN111015340A - 一种全自动机内上下料的机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动机内上下料的机床，包括床身以及设置于床身的加工仓，所述加工仓内设置有主轴以及用于对工件加工的切削组件，其特征在于：所述床身设置有与加工仓连通的送料仓，所述送料仓内设置有振动盘，所述振动盘的出料端设置有上料机构，所述床身上端滑移设置有用于夹送工件的转移组件，所述床身滑移设置有送料机构，所述送料机构位于上料机构一侧且可滑移至主轴。本发明具有可实现连续上下料，从而提高加工效率的效果。

Description

一种全自动机内上下料的机床

技术领域

本发明涉及数控机床的技术领域，尤其是涉及一种全自动机内上下料的机床。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术。基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。数控机床解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向。

公告号为CN201644800U的中国专利公开的一种旋风切削数控车床，包括床身、安装在床身上的主伺服电机、与主伺服电机传动相连的减速器、通过同步带与减速器传动相连的减速器、通过同步带与减速器传动相连的主轴、安装在床身上的横向托板伺服电机、与横向托板伺服电机的输出轴传动相连的输出轴传动相连的横向丝杆、啮合在横向丝杆之上的纵向托板、与纵向托板伺服电机的输出轴传动相连的纵向丝杆、啮合在纵向丝杆之上的纵向托板、安装在纵向托板上的切削刀头和一驱动切削刀头转动的次伺服电机，其中，主轴的头部设置有用以夹持工件的夹具，切削刀头正对该夹具。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在对特定形状的小型工件进行加工时，每次上料后需要完成下料后才能上料，无法实现连续上下料，效率较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种全自动机内上下料的机床，具有可实现连续上下料，提高加工效率的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种全自动机内上下料的机床，包括床身以及设置于床身的加工仓，所述加工仓内设置有主轴以及用于对工件加工的切削组件，所述床身设置有与加工仓连通的送料仓，所述送料仓内设置有振动盘，所述振动盘的出料端设置有上料机构，所述床身上端滑移设置有用于夹送工件的转移组件，所述床身滑移设置有送料机构，所述送料机构位于上料机构一侧且可滑移至主轴。

通过采用上述技术方案，毛坯件首先放在振动盘内，由振动盘进行振动排列并送出，毛坯件首先送入上料机构，之后转移组件移动至上料机构并夹取工件，转移组件将夹取的工件转送至送料机构上，并由送料机构输送至主轴处，完成主轴的装夹，后送料机构退回，切削组件对主轴上的工件进行加工，完成工件的自动上料。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上料机构包括连接于振动盘的出料导轨、固定于床身的顶升气缸、连接于顶升气缸活塞杆的升降台以及连接于升降台上表面的上料件，所述上料件开设有供工件进入的上料槽，所述上料件背离出料导轨的一侧固定有限位组件，所述限位组件可部分伸至上料槽上方。

通过采用上述技术方案，振动盘内的工件沿出料导轨向下送出并滑移至上料槽内，由于限位组件的一部分伸到上料槽的上方，在工件进入上料槽时，对工件起到导向作用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述限位组件包括固定于升降台的限位气缸、连接于限位气缸活塞杆的限位板，所述限位板可伸至上料槽上方用于对进入上料槽的工件限位。

通过采用上述技术方案，进料时，限位板可伸至上料槽上方实现对工件的导向并用于对进入上料槽的工件限位，当转移组件将工件从上料槽内取出时，限位板收回，从而避免对工件的妨碍。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转移组件包括固定于床身顶面的电缸，所述电缸的滑块连接有安装板，所述安装板连接有上料组件和下料组件，所述上料组件和下料组件之间的距离等于上料件与送料机构的距离。

通过采用上述技术方案，当送料机构从主轴上将加工完成的工件取下并复位时，此时在上料槽内储存有毛坯件，通过电缸带动上料组件和下料组件同时移动，使得上料组件位于上料槽的正上方，下料组件位于送料机构的正上方，之后上料组件和下料组件可以同时下降并抓取工件，之后电缸带动上料组件和下料组件进一步横移，使得上料组件移动至送料机构的上方，下料组件移动至床身的下料端，上料组件将工件转夹到送料机构上，下料组件松开工件并下料，实现上料和下料的同步进行，节省了工作时间，提升了加工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上料组件包括固定于安装板靠近上料件一端且沿纵向伸缩的第一滑台气缸、连接于第一滑台气缸活塞杆的第一夹爪气缸，所述下料组件包括固定于安装板远离上料件一端的第二滑台气缸、连接于第二滑台气缸活塞杆的第二夹爪气缸。

通过采用上述技术方案，通过电缸带动第一夹爪气缸移动至上料件上方，此时第二夹爪气缸位于送料机构上方，之后第一滑台气缸和第二滑台气缸带动第一夹爪气缸和第二夹爪气缸同步下降，第一夹爪气缸将上料件的毛坯件夹取，第二夹爪气缸将送料机构上已加工完成的工件取下，之后电缸带动第一夹爪气缸和第二夹爪气缸横移，使得第一夹爪气缸移动至送料机构上方实现上料，同时第二夹爪气缸实现下料，从而达到同时上下料的技术效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述送料机构包括固定于床身上表面的导轨、滑移连接于导轨的底座、连接于底座顶端的旋转台，所述旋转台包括与水平面呈45°的旋转面，所述旋转面连接有旋转气缸，所述旋转气缸输出端连接有旋转座，所述旋转座连接有相互垂直的上料手爪和下料手爪。

通过采用上述技术方案，第一夹爪气缸将毛坯件转夹到上料手爪上，之后第一夹爪气缸收回，底座沿导轨滑移至主轴处，此时下料手爪与主轴上加工完成的工件对齐并将工件取下，旋转气缸转动，将上料手爪转动至与主轴对齐并将毛坯件转夹至主轴，此时下料手爪转动至朝上位置，之后底座沿导轨滑移复位，退回到送料仓内，等待第二夹爪夹取下料，完成对于主轴上工件的上料和下料。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上料手爪和下料手爪均采用三爪卡盘，在三爪卡盘中心连接有预紧组件，所述预紧组件包括固定于三爪卡盘的预压垫板，所述预压垫板开设有至少三个滑移孔，所述滑移孔内滑移穿设有滑移导杆，所述滑移导杆靠近三爪卡盘的一端向外延伸有凸台，所述滑移导杆另一端固定连接有预压板，在三爪卡盘表面开有供滑移导杆伸入的导向槽，所述导向槽内设置有弹簧，所述弹簧一端抵接于导向槽底面，另一端抵接于凸台下表面。

通过采用上述技术方案，在弹簧的作用下，使得预压板与预压垫板之间存在间距，在上料手爪和下料手爪夹持工件时，工件抵紧于预压板并使得弹簧压缩，之后三爪卡盘收紧夹住工件，当将工件转夹到主轴时，三爪卡盘松开的瞬间，在弹簧的复位作用下将毛坯件朝向主轴推出，使得工件与主轴的衔接更加牢固合理，使得主轴对工件的夹持更准确到位。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述床身位于送料机构背离上料件的一侧位置设置有收料盒。

通过采用上述技术方案，通过收料盒可以承接第二夹爪取下的工件，达到收料的效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述加工仓与送料仓之间设置有隔板，所述隔板开设有供送料机构穿过的开口，所述隔板滑移连接有用于将开口关闭或打开的滑移门。

通过采用上述技术方案，通过隔板将加工仓与送料仓分隔开，送料机构可穿过开口实现送料，在加工时，通过滑移门关闭开口，避免加工时的铁屑油烟进入送料仓。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述切削组件包括滑移设置于床身的切削座、安装于切削座的切削刀。

通过采用上述技术方案，切削刀安装于切削座并可对工件实现车加工。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

毛坯件首先放在振动盘内，由振动盘进行振动排列并送出，毛坯件首先送入上料机构，之后转移组件移动至上料机构并夹取工件，转移组件将夹取的工件转送至送料机构上，并由送料机构输送至主轴处，完成主轴的装夹，后送料机构退回，切削组件对主轴上的工件进行加工，完成工件的自动上料；

第一夹爪气缸将毛坯件转夹到上料手爪上，之后第一夹爪气缸收回，底座沿导轨滑移至主轴处，此时下料手爪与主轴上加工完成的工件对齐并将工件取下，旋转气缸转动，将上料手爪转动至与主轴对齐并将毛坯件转夹至主轴，此时下料手爪转动至朝上位置，之后底座沿导轨滑移复位，退回到送料仓内，等待第二夹爪夹取下料，完成对于主轴上工件的上料和下料；

在上料手爪和下料手爪夹持工件时，工件抵紧于预压板并使得弹簧压缩，之后三爪卡盘收紧夹住工件，当将工件转夹到主轴时，三爪卡盘松开的瞬间，在弹簧的复位作用下将毛坯件朝向主轴推出，使得工件与主轴的衔接更加牢固合理，使得主轴对工件的夹持更准确到位。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的送料仓内的结构示意图；

图3是本发明的转移组件的结构示意图；

图4是本发明的加工仓的结构示意图；

图5是本发明的上料手爪的结构示意图；

图6是本发明的上料手爪的剖视结构示意图；

图7是图6的A部放大结构示意图。

图中，1、床身；2、加工仓；3、主轴；4、切削组件；5、送料仓；6、振动盘；7、上料机构；8、转移组件；9、送料机构；10、出料导轨；11、顶升气缸；12、升降台；13、上料件；14、上料槽；15、限位组件；16、限位气缸；17、限位板；18、电缸；19、安装板；20、上料组件；21、下料组件；22、第一滑台气缸；23、第一夹爪气缸；24、第二滑台气缸；25、第二夹爪气缸；26、导轨；27、底座；28、旋转台；29、旋转面；30、旋转气缸；31、旋转座；32、上料手爪；33、下料手爪；34、预紧组件；35、预压垫板；36、滑移孔；37、滑移导杆；38、凸台；39、预压板；40、弹簧；41、收料盒；42、隔板；43、开口；44、滑移门；45、切削座；46、切削刀；47、导向槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种全自动机内上下料的机床，包括床身1以及设置于床身1的加工仓2，在加工仓2内设置有主轴3以及用于对工件加工的切削组件4，在床身1上且位于加工仓2一侧的位置设置有与加工仓2连通的送料仓5，在送料仓5内设置有振动盘6，振动盘6的出料端设置有上料机构7，床身1上端滑移设置有用于夹送工件的转移组件8，床身1上且位于上料机构7一侧的位置滑移设置有送料机构9，转移组件8可以将上料机构7的毛坯件夹送转移到送料机构9上，送料机构9承接工件后可滑移至主轴3并将毛坯转夹至主轴3，完成上料。毛坯件首先放在振动盘6内，由振动盘6进行振动排列并送出，毛坯件首先送入上料机构7，之后转移组件8移动至上料机构7并夹取工件，转移组件8将夹取的工件转送至送料机构9上，并由送料机构9输送至主轴3处，完成主轴3的装夹，后送料机构9退回，切削组件4对主轴3上的工件进行加工，完成工件的自动上料。

如图2和图3所示，上料机构7包括连接于振动盘6的出料导轨10、固定于床身1的顶升气缸11、连接于顶升气缸11活塞杆的升降台12以及连接于升降台12上表面的上料件13，上料件13开设有供工件进入的上料槽14，上料槽14上端以及进料方向开口43，且上料槽14的进口与出料导轨10的出口相衔接，使得出料导轨10内的工件能够顺利滑入上料槽14内，且工件的一部分在上料槽14的上端开口43伸出，在上料件13背离出料导轨10的一侧固定有限位组件15，限位组件15可部分伸至上料槽14上方，用于限制工件向上翻出；振动盘6内的工件沿出料导轨10向下送出并滑移至上料槽14内，由于限位组件15的一部分伸到上料槽14的上方，在工件进入上料槽14时，对工件起到导向作用。

如图2和图3所示，限位组件15包括固定于升降台12的限位气缸16，限位气缸16的活塞杆朝上设置，还包括连接于限位气缸16活塞杆且呈水平的限位板17，在进料时，限位板17可伸至上料槽14上方实现对工件的导向并用于对进入上料槽14的工件限位，当转移组件8将工件从上料槽14内取出时，限位板17收回，从而避免对工件的妨碍。

如图3所示，转移组件8包括水平固定于床身1顶面的电缸18，电缸18的滑块连接有安装板19，从而通过电缸18带动安装板19滑移，在安装板19的两端分别连接有上料组件20和下料组件21，上料组件20和下料组件21之间的距离等于上料件13与送料机构9（标示于图1）的距离；当送料机构9从主轴3上将加工完成的工件取下并复位时，此时在上料槽14内储存有毛坯件，通过电缸18带动上料组件20和下料组件21同时移动，使得上料组件20位于上料槽14的正上方，下料组件21位于送料机构9的正上方，之后上料组件20和下料组件21可以同时下降并抓取工件，之后电缸18带动上料组件20和下料组件21进一步横移，使得上料组件20移动至送料机构9的上方，下料组件21移动至床身1的下料端，上料组件20将工件转夹到送料机构9上，下料组件21松开工件并下料，实现上料和下料的同步进行，节省了工作时间，提升了加工效率。

如图3所示，上料组件20包括固定于安装板19靠近上料件13一端且可沿纵向伸缩的第一滑台气缸22、连接于第一滑台气缸22活塞杆的第一夹爪气缸23，下料组件21包括固定于安装板19远离上料件13一端的第二滑台气缸24、连接于第二滑台气缸24活塞杆的第二夹爪气缸25；通过电缸18带动第一夹爪气缸23移动至上料件13上方，此时第二夹爪气缸25位于送料机构9上方，之后第一滑台气缸22和第二滑台气缸24带动第一夹爪气缸23和第二夹爪气缸25同步下降，第一夹爪气缸23将上料件13的毛坯件夹取，第二夹爪气缸25将送料机构9上已加工完成的工件取下，之后电缸18带动第一夹爪气缸23和第二夹爪气缸25横移，使得第一夹爪气缸23移动至送料机构9上方实现上料，同时第二夹爪气缸25实现下料，从而达到同时上下料的技术效果。

如图1和图3所示，送料机构9包括固定于床身1上表面的导轨26，此处的导轨26可选用LM滚动导轨引动器，且导轨26朝向主轴3设置，送料机构9还包括滑移连接于导轨26的底座27、连接于底座27顶端的旋转台28，旋转台28包括与水平面呈45°的旋转面29，旋转面29朝向主轴3方向设置，在旋转面29上连接有旋转气缸30，旋转气缸30输出端连接有旋转座31，旋转座31包括两个相互垂直的平面，在两个相互垂直的平面上分别连接有上料手爪32和下料手爪33，上料手爪32与下料手爪33的轴线垂直，且通过旋转气缸30转动，可带动上料手爪32和下料手爪33位置互换；第一夹爪气缸23将毛坯件转夹到上料手爪32上，之后第一夹爪气缸23收回，底座27沿导轨26滑移至主轴3处，此时下料手爪33与主轴3上加工完成的工件对齐并将工件取下，旋转气缸30转动，将上料手爪32转动至与主轴3对齐并将毛坯件转夹至主轴3，此时下料手爪33转动至朝上位置，之后底座27沿导轨26滑移复位，退回到送料仓5内，等待第二夹爪夹取下料，完成对于主轴3上工件的上料和下料。

如图3、图5、图6和图7所示，上料手爪32和下料手爪33均采用三爪卡盘，在三爪卡盘中心连接有预紧组件34，预紧组件34包括通过螺钉固定于三爪卡盘中部的预压垫板35，预压垫板35开设有至少三个滑移孔36，滑移孔36内滑移穿设有滑移导杆37，滑移导杆37靠近三爪卡盘的一端向外延伸有凸台38，滑移导杆37另一端固定连接有预压板39，在三爪卡盘的表面开设有供滑移导杆37伸入的导向槽47，预压板39与多个滑移导杆37同时连接，在导向槽47内设置有弹簧40，弹簧40一端抵接于导向槽47底部，另一端抵接于凸台38下表面，且在弹簧40的作用下使得预压板39与预压垫板35之间留有间距，便于预压板39的浮动；在上料手爪32和下料手爪33夹持工件时，工件抵紧于预压板39并使得弹簧40压缩，之后三爪卡盘收紧夹住工件，当将工件转夹到主轴3时，三爪卡盘松开的瞬间，在弹簧40的复位作用下将毛坯件朝向主轴3推出，使得工件与主轴3的衔接更加牢固合理，使得主轴3对工件的夹持更准确到位。

如图1和图2所示，在床身1位于送料机构9背离上料件13的一侧位置设置有收料盒41；通过收料盒41可以承接第二夹爪取下的工件，达到收料的效果。

如图1所示，加工仓2与送料仓5之间设置有隔板42，隔板42开设有供送料机构9穿过的开口43，隔板42滑移连接有用于将开口43关闭或打开的滑移门44，滑移门44通过气缸控制打开或关闭；通过隔板42将加工仓2与送料仓5分隔开，送料机构9可穿过开口43实现送料，在加工时，通过滑移门44关闭开口43，避免加工时的铁屑油烟进入送料仓5。如图4所示，切削组件4包括滑移设置于床身1的切削座45，切削座45通过丝杆驱动实现进给，切削组件4还包括安装于切削座45的切削刀46；切削刀46安装于切削座45并可对工件实现车加工。

本实施例的实施原理为：毛坯件在振动盘6内振动排列，并沿出料导轨10进入上料槽14，为了避免第一夹爪气缸23夹取工件时产生干涉，顶升气缸11将升降台12整体向上抬升，限位气缸16带动限位板17收回，使得第一夹爪气缸23顺利将上料槽14内的工件夹取，与顶升气缸11顶升同时，电缸18带动第一夹爪气缸23移动至上料槽14上方，此时第二夹爪气缸25位于上料手爪32上方，第二夹爪气缸25与第一夹爪气缸23同时下降，第一夹爪气缸23从上料槽14内夹取毛坯件，第二夹爪气缸25从上料手爪32夹取加工完成的工件，之后电缸18带动第一夹爪气缸23和第二夹爪气缸25同步移动，直至第一夹爪气缸23位于上料手爪32上方，将毛坯件转夹与上料手爪32，同时第二夹爪气缸25位于收料盒41上方，实现下料。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动机内上下料的机床，包括床身(1)以及设置于床身(1)的加工仓(2)，所述加工仓(2)内设置有主轴(3)以及用于对工件加工的切削组件(4)，其特征在于：所述床身(1)设置有与加工仓(2)连通的送料仓(5)，所述送料仓(5)内设置有振动盘(6)，所述振动盘(6)的出料端设置有上料机构(7)，所述床身(1)上端滑移设置有用于夹送工件的转移组件(8)，所述床身(1)滑移设置有送料机构(9)，所述送料机构(9)位于上料机构(7)一侧且可滑移至主轴(3)。

2.根据权利要求1所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述上料机构(7)包括连接于振动盘(6)的出料导轨(10)、固定于床身(1)的顶升气缸(11)、连接于顶升气缸(11)活塞杆的升降台(12)以及连接于升降台(12)上表面的上料件(13)，所述上料件(13)开设有供工件进入的上料槽(14)，所述上料件(13)背离出料导轨(10)的一侧固定有限位组件(15)，所述限位组件(15)可部分伸至上料槽(14)上方。

3.根据权利要求2所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述限位组件(15)包括固定于升降台(12)的限位气缸(16)、连接于限位气缸(16)活塞杆的限位板(17)，所述限位板(17)可伸至上料槽(14)上方用于对进入上料槽(14)的工件限位。

4.根据权利要求2所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述转移组件(8)包括固定于床身(1)顶面的电缸(18)，所述电缸(18)的滑块连接有安装板(19)，所述安装板(19)连接有上料组件(20)和下料组件(21)，所述上料组件(20)和下料组件(21)之间的距离等于上料件(13)与送料机构(9)的距离。

5.根据权利要求4所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述上料组件(20)包括固定于安装板(19)靠近上料件(13)一端且沿纵向伸缩的第一滑台气缸(22)、连接于第一滑台气缸(22)活塞杆的第一夹爪气缸(23)，所述下料组件(21)包括固定于安装板(19)远离上料件(13)一端的第二滑台气缸(24)、连接于第二滑台气缸(24)活塞杆的第二夹爪气缸(25)。

6.根据权利要求1所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述送料机构(9)包括固定于床身(1)上表面的导轨(26)、滑移连接于导轨(26)的底座(27)、连接于底座(27)顶端的旋转台(28)，所述旋转台(28)包括与水平面呈45°的旋转面(29)，所述旋转面(29)连接有旋转气缸(30)，所述旋转气缸(30)输出端连接有旋转座(31)，所述旋转座(31)连接有相互垂直的上料手爪(32)和下料手爪(33)。

7.根据权利要求6所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述上料手爪(32)和下料手爪(33)均采用三爪卡盘，在三爪卡盘中心连接有预紧组件(34)，所述预紧组件(34)包括固定于三爪卡盘的预压垫板(35)，所述预压垫板(35)开设有至少三个滑移孔(36)，所述滑移孔(36)内滑移穿设有滑移导杆(37)，所述滑移导杆(37)靠近三爪卡盘的一端向外延伸有凸台(38)，所述滑移导杆(37)另一端固定连接有预压板(39)，在三爪卡盘表面开有供滑移导杆（37）伸入的导向槽（47），所述导向槽(47)内设置有弹簧(40)，所述弹簧(40)一端抵接于导向槽 (47)底面，另一端抵接于凸台（38）下表面。

8.根据权利要求4所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述床身(1)位于送料机构(9)背离上料件(13)的一侧位置设置有收料盒(41)。

9.根据权利要求1所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述加工仓(2)与送料仓(5)之间设置有隔板(42)，所述隔板(42)开设有供送料机构(9)穿过的开口(43)，所述隔板(42)滑移连接有用于将开口(43)关闭或打开的滑移门(44)。

10.根据权利要求1所述的一种全自动机内上下料的机床，其特征在于：所述切削组件(4)包括滑移设置于床身(1)的切削座(45)、安装于切削座(45)的切削刀(46)。

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