CN111590376A - 一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，由料仓、抓料机械手和装夹治具组成，料仓设置于机床内部，抓料机械手安装于机床的机头上，可随机头一起沿X轴方向和Z轴方向进行直线往复移动；装夹治具安装于机床工作台上，可随机床工作台一起运动，并且配合抓料机械手对棒料的提拉动作，可依次对同一棒料的不同部位进行定位夹紧。本发明充分利用机床内部空间，结构简单、空间占用少、制造成本低，可实现棒料毛坯的自动递进送料加工。

Description

一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置
技术领域
本发明属于数控加工领域，特别涉及一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置。
背景技术
对于类似手表链节等小型产品的加工，由于尺寸较小而且结构复杂，为了方便坯料的装夹，常常采用一根棒料毛坯加工多个产品的形式，加工时，每加工完一个产品，就调整一次棒料毛坯的装夹位置，实现递进送料加工。传统的上下料和送料加工多采用人手完成，不仅效率低，成本高，而且难于实现24小时不停机加工。虽然采用桁架式机械手、工业机器人等自动上下料机构也可以完成自动上下料和递进送料，但是由于桁架式机械手和工业机器人等自动上下料机构的结构往往比较复杂，料仓、桁架机构或工业机器人占用空间较大，并且成本较高，与用于加工手表链节等产品的小型化机床不匹配，不利于机床的空间设计和成本控制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、空间占用少、制造成本低的机内自动上下料装置，可实现棒料毛坯的递进送料加工。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，由料仓、抓料机械手和装夹治具组成，料仓设置于机床内部，抓料机械手安装于机床的机头上，可随机头一起沿X轴方向和Z轴方向进行直线往复移动；装夹治具安装于机床工作台上，可随机床工作台一起运动，并且配合抓料机械手对棒料的提拉动作，可依次对同一棒料的不同部位进行定位夹紧。
上述一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，所述机床工作台上还设置有扶活机构，棒料切断时，可辅助夹紧工件。
上述一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，所述扶活机构由扶活气缸和扶活气爪组成，扶活气缸安装于机床工作台上；可辅助夹紧工件的扶活气爪安装于扶活气缸的移动端。
上述一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，所述装夹治具由夹持座、夹紧块、L形杠杆和顶升气缸组成，夹持座固定于机床工作台上，夹持座上设置有工件夹持位，可通过夹紧块将工件夹紧固定；夹紧块设置于L形杠杆的阻力端；L形杠杆的动力端与顶升气缸联接，支点设置于夹持座上。
上述一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，所述抓料机械手由机械手安装板、驱动气缸、纵向导轨、滑块、滑动板和抓料执行端组成，机械手安装板固定于机头上，机械手安装板上设置有纵向导轨，抓料执行端通过滑动板和滑块作用于纵向导轨上，可在驱动气缸作用下沿纵向导轨上下滑动。
上述一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，所述料仓由料仓体、料仓盖、废料盒、移动推出机构和支撑座组成，支撑座固定于机床内部，料仓盖、料仓体和废料盒从上到下依次排布，其中，料仓盖固定于支撑座上，料仓体和废料盒则通过移动推出机构安装于支撑座上，可在移动推出机构作用下从料仓盖下方推出。
上述一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，所述机床工作台可以为平移工作台也可以为多轴旋转工作台，装夹治具可同时随机床工作台进行平移运动或多轴旋转运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用机床内置的自动上下料结构，充分利用了机床的内部空间，在不增加机床占地面积的前提下，实现了机床的自动上下料功能；并且利用机头的驱动结构实现了对抓料机械手的移动控制，结构简单，空间占用少，成本低。抓料机械手与装夹治具配合，可实现棒料切断后的递进送料，同时，通过扶活机构的辅助夹紧，可保证工件在切断时实现较高的表面质量。
附图说明
图1是本发明整体结构原理图。
图2是本发明抓料机械手结构示意图。
图3是本发明装夹治具与扶活机构结构示意图。
图4是本发明料仓结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，由抓料机械手1、装夹治具2、扶活机构3和料仓4组成。抓料机械手1固定安装于机头5的前端，可随机头5一起沿X轴方向和Z轴方向进行直线往复移动。装夹治具2和扶活机构3分别安装于机床的旋转工作台6上，可随旋转工作台6一起进行沿Y轴的直线运动和绕B轴和C轴的旋转运动。料仓4设置于机床内部的非加工区，用于盛放待加工棒料和加工剩下的料头。
结合图1和图2所示，抓料机械手1由机械手安装板11、驱动气缸12、纵向导轨13、滑块14、滑动板15和抓料执行端16组成，机械手安装板11固定于机头5上，机械手安装板11上设置有纵向导轨13，抓料执行端16通过滑动板15和滑块14作用于纵向导轨13上，可在驱动气缸12作用下沿纵向导轨13上下滑动，以避免机床加工时，抓料执行端16与工件发生干涉，或者上下料动作及递进送料动作时，机床主轴与工件发生干涉。抓料执行端根据棒料形状和摆放位置不同，可选用不同的结构，本实施例为充分利用机床内部空间，根据料仓安装位置和棒料摆放方向，抓料执行端16采用旋转气爪结构。
结合图1和图3所示，装夹治具2由夹持座21、夹紧块22、L形杠杆23和顶升气缸24组成，夹持座21固定于旋转工作台6上，夹持座21上设置有工件夹持位，可通过夹紧块22将工件夹紧固定在工件夹持位上。夹紧块22设置于L形杠杆23的阻力端，L形杠杆,23的动力端与顶升气缸24联接，支点设置于夹持座21上，顶升气缸24向上抬起时，L形杠杆23旋转将夹紧块22顶紧于夹持座21的工件夹持位，实现对工件的夹紧固定；顶升气缸24下降时，L形杠杆23反向旋转，夹紧块22松开，可通过抓料机械手1向上提拉棒料实现递进送料。
为保证加工完的工件在切断时被切断面具有较好的表面质量，对应于装夹治具2还设置有扶活机构3，由扶活气缸,31和扶活气爪32组成，扶活气缸31安装于旋转工作台6上，扶活气爪32安装于扶活气缸31的移动端，工件切断时，扶活气缸31将扶活气爪32推出，扶活气爪32辅助夹紧工件，从而保证较高的切断面质量。
结合图1和图4所示，料仓4由支撑座41、移动推出机构42、料仓体43、料仓盖44以及废料盒45组成，支撑座41固定于机床内部，料仓体43和废料盒45上下分布，并通过移动推出机构42安装于支撑座41上，料仓体43用于盛放棒料，废料盒45用于盛放加工剩下的料头，加工完毕后，抓料机械手1将剩下的料头由废料口46丢入废料盒45内。料仓盖44设置于料仓体43的上方，并固定安装于支撑座41上，移动推出机构42推出时，料仓体43打开露出棒料，抓料机械手1可进行上料动作；移动推出机构42退回时，料仓体43复位，遮盖于料仓盖44之下，可起到加工防屑作用。
工作时，机头5带动抓料机械手1运动至上料位置，料仓4推出打开，机头5向下移动至抓料位置，同时抓料机械手1的抓料执行端16推出并夹紧棒料，机头5带动抓料机械手1向上退回，旋转工作台6绕B轴旋转90度使装夹治具2呈水平，抓料机械手1的抓料执行端16旋转90度，使棒料与装夹治具2的方向一致，机头6带动抓料机械手1沿X轴运动至装夹位，将棒料装入装夹治具2内，装夹治具夹紧棒料，机床检测上料到位，抓料执行端16收回并旋转复位，机头5和旋转工作台6回零位并开始执行加工动作。
当加工完一个工件后，扶活气缸31推出，扶活气爪32夹紧工件，主轴切断刀将加工好的工件从棒料切断，旋转工作台6绕B轴转90度，扶活气爪32松开落料，扶活气缸31收回，旋转工作台6复位，抓料机械手1运动至提料位置，抓料执行端16推出并夹紧棒料，装夹治具2松开，机头使棒料向上移动一个工件位，装夹治具2将棒料再次夹紧，抓料执行端16松开并收回，继续对下一个工件执行加工动作，以此循环，当加工完最后一个工件后，抓料机械手1运动到提料位置，并夹紧剩余料头，装夹治具松开，机头5带动抓料机械手1向上移动，将剩余料头从夹紧治具内拔出，然后运动至料仓4的废料口46上方，将剩余料头丢入废料盒45内。自此完成一根棒料的加工，抓料机械手1继续对第二根棒料进行上料，直到料仓4内无棒料时，机床提示完成，进行料仓备料。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，由料仓、抓料机械手和装夹治具组成，其特征在于，料仓设置于机床内部，抓料机械手安装于机床的机头上，可随机头一起沿X轴方向和Z轴方向进行直线往复移动；装夹治具安装于机床工作台上，可随机床工作台一起运动，并且配合抓料机械手对棒料的提拉动作，可依次对同一棒料的不同部位进行定位夹紧。
2.根据权利要求1所述的一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，其特征在于，所述机床工作台上还设置有扶活机构，棒料切断时，可辅助夹紧工件。
3.根据权利要求2所述的一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，其特征在于，所述扶活机构由扶活气缸和扶活气爪组成，扶活气缸安装于机床工作台上；可辅助夹紧工件的扶活气爪安装于扶活气缸的移动端。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，其特征在于，所述装夹治具由夹持座、夹紧块、L形杠杆和顶升气缸组成，夹持座固定于机床工作台上，夹持座上设置有工件夹持位，可通过夹紧块将工件夹紧固定；夹紧块设置于L形杠杆的阻力端；L形杠杆的动力端与顶升气缸联接，支点设置于夹持座上。
5.根据权利要求1所述的一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，其特征在于，所述抓料机械手由机械手安装板、驱动气缸、纵向导轨、滑块、滑动板和抓料执行端组成，机械手安装板固定于机头上，机械手安装板上设置有纵向导轨，抓料执行端通过滑动板和滑块作用于纵向导轨上，可在驱动气缸作用下沿纵向导轨上下滑动。
6.根据权利要求1所述的一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，其特征在于，所述料仓由料仓体、料仓盖、废料盒、移动推出机构和支撑座组成，支撑座固定于机床内部，料仓盖、料仓体和废料盒从上到下依次排布，其中，料仓盖固定于支撑座上，料仓体和废料盒则通过移动推出机构安装于支撑座上，可在移动推出机构作用下从料仓盖下方推出。
7.根据权利要求1所述的一种可实现棒料递进送料的机内自动上下料装置，其特征在于，所述机床工作台可以为平移工作台也可以为多轴旋转工作台，装夹治具可同时随机床工作台进行平移运动或多轴旋转运动。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112222918A (zh) * 2020-09-25 2021-01-15 兰州万里航空机电有限责任公司 一种基于数控加工机床的自动抓取料装置

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