CN111660130A - 一种自动上料装夹数控车床 - Google Patents

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刘彩霞
王慧
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Abstract

本发明涉及数控车床领域，公开了一种自动上料装夹数控车床，包括机架、支撑机构、转向机构、机械手机构、第一装夹机构、防护罩和第二装夹机构，所述机架的底部安装有支撑机构，所述机架的顶部的两端分别固定有转向机构和防护罩。本发明通过设置支撑机构，方便对机架的高度进行调节，方便身高不同的操作员对装置进行操作；通过设置转向机构、机械手机构和第一装夹机构，方便对第一装夹机构的水平位置、工作范围和高度位置进行调节，便于将不同位置的物料夹持并平稳运送；通过设置第二装夹机构，提高装夹稳定性；上料过程完全通过机械完成，操作简单，有利于模块化生产，在上料过程中无需人力参与，提高使用的安全性。

Description

一种自动上料装夹数控车床
技术领域
本发明涉及数控车床技术领域，尤其涉及一种自动上料装夹数控车床。
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。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、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，是一种典型的机电一体化产品。
现有的数控机床在使用时需要人工将原料装夹到机床内部的夹具中，这种上料方式耗时较长且不利于规模化生产，且安全性较低，另外现有的数控机床的整体结构是固定的，高度不可调节，由于操作人员的身高差异，往往需要弯下腰或者在脚下垫一块东西操作机床，时间一久就会消耗较多体力，疲劳感也会加重，使用存在不足，为此我们提出一种自动上料装夹数控机床。
发明内容
为了解决现有技术中数控机床人工上料的方式不利于规模化生产，且安全性较低，另外由于高度不可调节而不方便身高不同的操作人员使用的问题，本发明提出一种自动上料装夹数控车床。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种自动上料装夹数控车床，包括机架、支撑机构、转向机构、机械手机构、第一装夹机构、防护罩和第二装夹机构，所述机架的底部安装有支撑机构，所述机架的顶部的两端分别固定有转向机构和防护罩，所述转向机构的顶部安装有机械手机构，所述机械手机构的侧面安装有第一装夹机构，所述防护罩的内部安装有第二装夹机构。
具体的，所述支撑机构包括丝杆、把手、固定座、连杆、第一导向轴、滑块、支撑板和支脚，所述丝杆的两端通过螺纹连接有固定座，所述固定座的侧面的顶部和底部分别转动连接有连杆，所述连杆的侧面开设有滑槽，所述滑槽的内部固定有第一导向轴，所述第一导向轴上滑动套接有滑块，所述滑块之间转动连接有支撑板，所述支撑板与丝杆滑动连接,所述连杆的一端转动连接有支脚。
具体的，所述把手固定套接在丝杆的一端，所述丝杆的两端的螺纹旋向相反，所述支脚的数量为两个，两个所述支脚分别与机架的底部和地面固定。
具体的，所述转向机构包括第一壳体、电机、蜗杆、第一转轴、蜗轮、转盘和固定块，所述第一壳体的侧面安装有电机，所述电机的输出轴插入第一壳体的内部并通过联轴器与蜗杆连接，所述第一壳体的顶部贯穿有第一转轴，所述第一转轴插入第一壳体的内部并连接有蜗轮，所述第一转轴的顶部固定有转盘。
具体的，所述第一壳体的顶部开设有环形槽，所述转盘的底部固定有固定块，所述固定块与环形槽滑动连接。
具体的，所述机械手机构包括支撑柱、第一液压缸、第二壳体、滑杆、第一固定板、第二固定板和活动臂，所述支撑柱的侧面转动连接有第一液压缸，所述支撑柱的顶部固定有第二壳体，所述第二壳体的侧面贯穿有滑杆，所述滑杆插入第二壳体的内部并连接有第一固定板，所述第一固定板与第二壳体滑动连接，滑杆远离第一固定板的一端固定有第二固定板，第二固定板的侧面固定有活动臂，所述第一液压缸的活塞杆与活动臂转动连接。
具体的，所述第一装夹机构包括第二液压缸、第三壳体、第二转轴、直齿轮、第一夹板、第三液压缸，齿条和第二导向轴，所述第二液压缸安装在活动臂上，所述第二液压缸的活塞杆的底部固定有第三壳体，所述第三壳体的内部的两端均转动连接有第二转轴，所述第二转轴上通过花键套接有直齿轮，所述第二转轴上固定有第一夹板，所述第一夹板与第三壳体滑动连接，所述第三壳体的侧面安装有第三液压缸，所述第三液压缸的输出轴插入第三壳体的内部并通过联轴器连接有齿条。
具体的，所述直齿轮的数量为两组，两组所述直齿轮互相啮合，所述齿条与一侧的直齿轮啮合。
具体的，所述第二装夹机构包括安装架，所述安装架的两端均转动连接有第二夹板，所述第二夹板的侧面转动连接有连接板，所述连接板之间转动连接有活动板，所述安装架的内部安装有第四液压缸，所述第四液压缸的输出轴贯穿安装架的内部并与活动板固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在使用前，两个支脚分别机架和地面固定，操作人员首先旋转把手，把手带动丝杆，丝杆通过螺纹传动带动两侧的固定座运动，两侧的固定座沿着丝杆的轴向运动方向相反，固定座带动连杆转动，连杆转动使滑块在滑槽内沿着第一导向轴的轴向滑动，两个支脚随着连杆的转动产生变化，从而实现对机架的高度进行调节，方便身高不同的操作员对装置进行操作，提高操作人员操作的舒适性；
2、本发明在使用时，将装置连通电源，启动第一电机，第一电机带动蜗杆，蜗杆提高啮合传动带动蜗轮转动，蜗轮带动第一转轴转动，转轴转动带动转盘转动，此时转盘的带动固定块在环形槽的内部滑动，转盘带动机械手机构和第一装夹机构进行转动，方便对第一装夹机构的水平位置进行调节，从而方便取料；启动第一液压缸，第一液压缸的活塞杆运动带动活动臂，活动臂带动第二固定板，第二固定板带动滑杆，滑杆带动第一固定板在第二壳体的内部滑动，活动臂运动带动第一装夹机构水平，方便对第一装夹机构的工作范围进行调节；启动第二液压缸，第二液压缸的活塞杆带动第三壳体，第三壳体带动第二导向轴沿着第二导向轴的轴向向下运动，方便对第一装夹机构的高度进行调节；启动第三液压缸，第三液压缸的活塞杆带动齿条，齿条通过啮合传动带动直齿轮转动，两组直齿轮互相啮合传动带动两个第二转轴，第二转轴带动第一夹板，两个第一夹板互相靠近将物料夹持，通过设置转向机构和机械手机构，对第一装夹机构的水平位置、工作范围和高度位置进行调节，使第一装夹机构能将不同位置的物料夹持并平稳运送至防护箱内部的第二装夹机构内，提高工作效率；
3、在本发明中，当第一装夹机构通过转向机构和机械手机构将运输进第二装夹机构时，启动第四液压缸，第四液压缸带动活动板向下，活动板带动连接杆转动，连接板带动第二夹板转动，第二夹板互相靠近将物料夹紧，夹紧稳定性高，在车床加工时不容易发生位移，第二装夹机构装夹完毕后，反向启动第三液压缸，使第一装夹机构松开物料，至此上料完毕，上料过程完全通过机械完成，操作简单，有利于模块化生产，在上料过程中无需人力参与，提高使用的安全性。
附图说明
图1为本发明提出的一种自动上料装夹数控车床的结构示意图；
图2为本发明提出的一种自动上料装夹数控车床的第一壳体的剖视图；
图3为本发明提出的一种自动上料装夹数控车床的A部分放大示意图；
图4为本发明提出的一种自动上料装夹数控车床的B部分放大示意图。
图中：1机架、21丝杆、22把手、23固定座、24连杆、25第一导向轴、26滑块、27支撑板、28支脚、31第一壳体、32电机、33蜗杆、34第一转轴、35蜗轮、36转盘、37固定块、41支撑柱、42第一液压缸、43第二壳体、44滑杆、45第一固定板、46第二固定板、47活动臂、51第二液压缸、52第三壳体、53第二转轴、54直齿轮、55第一夹板、56第三液压缸、57齿条、58第二导向轴、6防护罩、71安装架、72第二夹板、73连接板、74活动板、75第四液压缸。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种自动上料装夹数控车床，包括机架1、支撑机构、转向机构、机械手机构、第一装夹机构、防护罩6和第二装夹机构，机架1的底部安装有支撑机构，机架1的顶部的两端分别固定有转向机构和防护罩6，转向机构的顶部安装有机械手机构，机械手机构的侧面安装有第一装夹机构，防护罩6的内部安装有第二装夹机构。
支撑机构包括丝杆21、把手22、固定座23、连杆24、第一导向轴25、滑块26、支撑板27和支脚28，丝杆21的两端通过螺纹连接有固定座23，固定座23的侧面的顶部和底部分别转动连接有连杆24，连杆24的侧面开设有滑槽，滑槽的内部固定有第一导向轴25，第一导向轴25上滑动套接有滑块26，滑块26之间转动连接有支撑板27，支撑板27与丝杆21滑动连接,连杆24的一端转动连接有支脚28，把手22固定套接在丝杆21的一端，丝杆21的两端的螺纹旋向相反，支脚28的数量为两个，两个支脚28分别与机架1的底部和地面固定；对机架1的高度进行灵活调节，方便身高不同的操作员对装置进行操作，提高操作人员操作的舒适性。
转向机构包括第一壳体31、电机32、蜗杆33、第一转轴34、蜗轮35、转盘36和固定块37，第一壳体31的侧面安装有电机32，电机32的输出轴插入第一壳体31的内部并通过联轴器与蜗杆33连接，第一壳体31的顶部贯穿有第一转轴34，第一转轴34插入第一壳体31的内部并连接有蜗轮35，第一转轴34的顶部固定有转盘36，第一壳体31的顶部开设有环形槽，转盘36的底部固定有固定块37，固定块37与环形槽滑动连接，方便对第一装夹机构的水平位置进行调节。
机械手机构包括支撑柱41、第一液压缸42、第二壳体43、滑杆44、第一固定板45、第二固定板46和活动臂47，支撑柱41的侧面转动连接有第一液压缸42，支撑柱41的顶部固定有第二壳体43，第二壳体43的侧面贯穿有滑杆44，滑杆44插入第二壳体43的内部并连接有第一固定板45，第一固定板45与第二壳体43滑动连接，滑杆44远离第一固定板45的一端固定有第二固定板46，第二固定板46的侧面固定有活动臂47，第一液压缸42的活塞杆与活动臂47转动连接，方便对第一装夹机构的工作范围进行调节。
第一装夹机构包括第二液压缸51、第三壳体52、第二转轴53、直齿轮54、第一夹板55、第三液压缸56，齿条57和第二导向轴58，第二液压缸51安装在活动臂47上，第二液压缸51的活塞杆的底部固定有第三壳体52，第三壳体52的内部的两端均转动连接有第二转轴53，第二转轴53上通过花键套接有直齿轮54，第二转轴53上固定有第一夹板55，第一夹板55与第三壳体52滑动连接，第三壳体52的侧面安装有第三液压缸56，第三液压缸56的输出轴插入第三壳体52的内部并通过联轴器连接有齿条57，直齿轮54的数量为两组，两组直齿轮54互相啮合，齿条57与一侧的直齿轮54啮合，方便对第一装夹机构的高度进行调节。
第二装夹机构包括安装架71，安装架71的两端均转动连接有第二夹板72，第二夹板72的侧面转动连接有连接板73，连接板73之间转动连接有活动板74，安装架71的内部安装有第四液压缸75，第四液压缸75的输出轴贯穿安装架71的内部并与活动板74固定，加工时夹紧稳定性高，不容易发生位移，上料过程完全通过机械完成，操作简单，有利于模块化生产，在上料过程中无需人力参与，提高使用的安全性。
工作原理：使用前，两个支脚28分别机架1和地面固定，操作人员首先旋转把手22，把手22带动丝杆21，丝杆21通过螺纹传动带动两侧的固定座23运动，两侧的固定座23沿着丝杆21的轴向运动方向相反，固定座23带动连杆24转动，连杆24转动使滑块26在滑槽内沿着第一导向轴25的轴向滑动，两个支脚28随着连杆24的转动产生变化，从而实现对机架1的高度进行调节，方便身高不同的操作员对装置进行操作，提高操作人员操作的舒适性；
使用时，将装置连通电源，启动第一电机32，第一电机32带动蜗杆33，蜗杆33提高啮合传动带动蜗轮35转动，蜗轮35带动第一转轴34转动，转轴34转动带动转盘36转动，此时转盘36的带动固定块37在环形槽的内部滑动，转盘36带动机械手机构和第一装夹机构进行转动，方便对第一装夹机构的水平位置进行调节，从而方便取料；启动第一液压缸42，第一液压缸42的活塞杆运动带动活动臂47，活动臂47带动第二固定板46，第二固定板46带动滑杆44，滑杆44带动第一固定板45在第二壳体43的内部滑动，活动臂47运动带动第一装夹机构水平，方便对第一装夹机构的工作范围进行调节；启动第二液压缸51，第二液压缸51的活塞杆带动第三壳体52，第三壳体52带动第二导向轴58沿着第二导向轴58的轴向向下运动，方便对第一装夹机构的高度进行调节；启动第三液压缸56，第三液压缸56的活塞杆带动齿条57，齿条57通过啮合传动带动直齿轮54转动，两组直齿轮54互相啮合传动带动两个第二转轴53，第二转轴53带动第一夹板55，两个第一夹板55互相靠近将物料夹持，通过设置转向机构和机械手机构，对第一装夹机构的水平位置、工作范围和高度位置进行调节，使第一装夹机构能将不同位置的物料夹持并平稳运送至防护箱6内部的第二装夹机构内，提高工作效率；
当第一装夹机构通过转向机构和机械手机构将运输进第二装夹机构时，启动第四液压缸75，第四液压缸75带动活动板74向下，活动板74带动连接杆73转动，连接板73带动第二夹板72转动，第二夹板72互相靠近将物料夹紧，夹紧稳定性高，在车床加工时不容易发生位移，第二装夹机构装夹完毕后，反向启动第三液压缸56，使第一装夹机构松开物料，至此上料完毕，上料过程完全通过机械完成，操作简单，有利于模块化生产，在上料过程中无需人力参与，提高使用的安全性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动上料装夹数控车床，包括机架(1)、支撑机构、转向机构、机械手机构、第一装夹机构、防护罩(6)和第二装夹机构，其特征在于，所述机架(1)的底部安装有支撑机构，所述机架(1)的顶部的两端分别固定有转向机构和防护罩(6)，所述转向机构的顶部安装有机械手机构，所述机械手机构的侧面安装有第一装夹机构，所述防护罩(6)的内部安装有第二装夹机构。
2.根据权利要求1所述的一种自动上料装夹数控车床，其特征在于，所述支撑机构包括丝杆(21)、把手(22)、固定座(23)、连杆(24)、第一导向轴(25)、滑块(26)、支撑板(27)和支脚(28)，所述丝杆(21)的两端均通过螺纹连接有固定座(23)，所述固定座(23)的侧面的顶部和底部分别转动连接有连杆(24)，所述连杆(24)的侧面开设有滑槽，所述滑槽的内部固定有第一导向轴(25)，所述第一导向轴(25)上滑动套接有滑块(26)，所述滑块(26)之间转动连接有支撑板(27)，所述支撑板(27)与丝杆(21)滑动连接,所述连杆(24)的一端转动连接有支脚(28)。
3.根据权利要求2所述的一种自动上料装夹数控车床，其特征在于，所述把手(22)固定套接在丝杆(21)的一端，所述丝杆(21)的两端的螺纹旋向相反，所述支脚(28)的数量为两个，两个所述支脚(28)分别与机架(1)的底部和地面固定。
4.根据权利要求1所述的一种自动上料装夹数控车床，其特征在于，所述转向机构包括第一壳体(31)、电机(32)、蜗杆(33)、第一转轴(34)、蜗轮(35)、转盘(36)和固定块(37)，所述第一壳体(31)的侧面安装有电机(32)，所述电机(32)的输出轴插入第一壳体(31)的内部并通过联轴器与蜗杆(33)连接，所述第一壳体(31)的顶部贯穿有第一转轴(34)，所述第一转轴(34)插入第一壳体(31)的内部并连接有蜗轮(35)，所述第一转轴(34)的顶部固定有转盘(36)。
5.根据权利要求4所述的一种自动上料装夹数控车床，其特征在于，所述第一壳体(31)的顶部开设有环形槽，所述转盘(36)的底部固定有固定块(37)，所述固定块(37)与环形槽滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种自动上料装夹数控车床，其特征在于，所述机械手机构包括支撑柱(41)、第一液压缸(42)、第二壳体(43)、滑杆(44)、第一固定板(45)、第二固定板(46)和活动臂(47)，所述支撑柱(41)的侧面转动连接有第一液压缸(42)，所述支撑柱(41)的顶部固定有第二壳体(43)，所述第二壳体(43)的侧面贯穿有滑杆(44)，所述滑杆(44)插入第二壳体(43)的内部并连接有第一固定板(45)，所述第一固定板(45)与第二壳体(43)滑动连接，所述滑杆(44)远离第一固定板(45)的一端固定有第二固定板(46)，所述第二固定板(46)的侧面固定有活动臂(47)，所述第一液压缸(42)的活塞杆与活动臂(47)转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种自动上料装夹数控车床，其特征在于，所述第一装夹机构包括第二液压缸(51)、第三壳体(52)、第二转轴(53)、直齿轮(54)、第一夹板(55)、第三液压缸(56)，齿条(57)和第二导向轴(58)，所述第二液压缸(51)安装在活动臂(47)上，所述第二液压缸(51)的活塞杆的底部固定有第三壳体(52)，所述第三壳体(52)的内部的两端均转动连接有第二转轴(53)，所述第二转轴(53)上通过花键套接有直齿轮(54)，所述第二转轴(53)上固定有第一夹板(55)，所述第一夹板(55)与第三壳体(52)滑动连接，所述第三壳体(52)的侧面安装有第三液压缸(56)，所述第三液压缸(56)的输出轴插入第三壳体(52)的内部并通过联轴器连接有齿条(57)。
8.根据权利要求7所述的一种自动上料装夹数控车床，其特征在于，所述直齿轮(54)的数量为两组，两组所述直齿轮(54)互相啮合，所述齿条(57)与一侧的直齿轮(54)啮合。
9.根据权利要求1所述的一种自动上料装夹数控车床，其特征在于，所述第二装夹机构包括安装架(71)，所述安装架(71)的两端均转动连接有第二夹板(72)，所述第二夹板(72)的侧面转动连接有连接板(73)，所述连接板(73)之间转动连接有活动板(74)，所述安装架(71)的内部安装有第四液压缸(75)，所述第四液压缸(75)的输出轴贯穿安装架(71)的内部并与活动板(74)固定。
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