CN112621336A - 加工中心自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种上下料装置，尤其是加工中心自动上下料装置，包括机械手臂，所述机械手臂位于加工中心的一侧，还包括：抓取装置，所述抓取装置安装在所述机械手臂上，用于抓取工件；送料装置，所述送料装置位于所述机械手臂的一侧，所述送料装置用于放置待加工的工件；沥干装置，所述沥干装置位于所述机械手臂的一侧，用于放置加工完成的工件，并沥干工件上的切削液。本发明提供的加工中心自动上下料装置采用自动供料、自动夹具、机械手臂和出料装置实现自动上下料、一个工人可以看护多台加工中心、提升了生产效率、降低了成本，并能减少照明灯的使用，节约用电。

Description

加工中心自动上下料装置

技术领域

本发明涉及一种上下料装置，尤其是加工中心自动上下料装置。

背景技术

现有加工中心设备，在生产过程中几乎都是采用人工上下料的操作方式。但是用工成本逐年升高，而在危险工种岗位工业安全事件频发，产品良率因人为放置不当、操作违规等原因很难持续稳定，生产效率因人为惰性及无效走动等导致无法提升等等，均给企业在生产经营上带来或多或少的经济损失，造成了成本较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种采用自动供料、自动夹具、机械手臂和出料装置实现自动上下料、一个工人可以看护多台加工中心、提升了生产效率、降低了成本，并能减少照明灯的使用，节约用电的加工中心自动上下料装置，具体技术方案为：

加工中心自动上下料装置，包括机械手臂，所述机械手臂位于加工中心的一侧，还包括：抓取装置，所述抓取装置安装在所述机械手臂上，用于抓取工件；送料装置，所述送料装置位于所述机械手臂的一侧，所述送料装置用于放置待加工的工件；沥干装置，所述沥干装置位于所述机械手臂的一侧，用于放置加工完成的工件，并沥干工件上的切削液。

通过采用上述技术方案，抓取装置用于抓取工件，而机械手臂用于带动抓取装置和工件移动，将待加工的工件从送料装置上移送到加工中心上，当工件加工完成后从加工中心将工件移送到沥干装置上，自动化程度高，将送料装置放好工件后即可，加工中心与自动上下料装置联动，实现自动上料和自动下料，生产效率高，降低了成本，并且可以减少照明灯的使用，节约的电费。

进一步的，所述送料装置包括：送料框，所述送料框用于放置若干待加工的工件；送料架，所述送料架的顶部倾斜设置，所述送料框活动放置在所述送料架的顶部；定位挡板，所述定位挡板固定在所述送料架的顶部，且位于所述送料架顶部高度低的一端，用于送料框的定位。

通过采用上述技术方案，送料框用于对工件定位，方便抓取，同时便于周转。

进一步的，还包括压紧装置，所述压紧装置包括：压紧气缸，所述压紧气缸固定在所述送料架的一侧；压紧板，所述压紧板安装在所述压紧气缸的活塞杆上；所述压紧气缸用于通过压紧板将送料框压紧在所述送料架上。

通过采用上述技术方案，压紧装置将送料框压紧，避免位置发生变动，导致不能正常抓取工件。

进一步的，还包括：辊轮，所述送料架的顶部装有多个辊轮；换位架，所述换位架的一端与所述送料架高度低的一端转动连接，所述换位架上装有多个辊轮，所述定位挡板安装在所述换位架的一端；换位气缸，所述换位气缸的一端铰接在所述送料架上，所述换位气缸的活塞杆铰接在所述换位架的底部；连接架，所述连接架安装在所述送料架的上，且倾斜设置，所述连接架上装有多个辊轮；第一挡料装置，所述第一挡料装置安装在所述送料架上，且位于所述换位架的一端，用于限制所述送料架上的所述送料框滑动；所述换位气缸缩回时，所述换位架的另一端转动到所述连接架的一端，所述送料框从所述换位架上滑动到所述连接架上；所述换位气缸伸出时，所述换位架的一端转动到所述送料架高度低的一端，用于所述送料框滑动到所述换位架上。

通过采用上述技术方案，辊轮方便送料框的滑动，换位架在送料框内的工件全部取走后，自动更换装满待加工的工件的送料框，延长了自动上下料的工作周期，对于批量产品可以实现长时间的无人看护。

进一步的，所述第一挡料装置包括：第一固定板，所述第一固定板安装在所述送料架上，且位于所述辊轮的一侧；第一挡料气缸，所述第一挡料气缸固定在所述第一固定板上；第一挡料杆，所述第一挡料杆固定在所述第一挡料气缸上。

通过采用上述技术方案，采用第一挡料气缸和第一挡料杆使挡料结构简单，运行可靠。

进一步的，还包括第二挡料装置，所述第二挡料装置在所述换位架上，且位于所述送料架的一端，所述第二挡料装置包括：第二固定板，所述第二固定板安装在所述换位架上；第二挡料气缸，所述第二挡料气缸安装在所述第二固定板上；第二挡料杆，所述第二挡料杆安装在所述第二挡料气缸上。

通过采用上述技术方案，第二挡料装置在换位架转动送走送料框时避免送料框自由滑动，使换位架的顶面与连接架的顶面平齐时松开送料框，避免换位架移动过程中送料框与送料架发生干涉。

进一步的，所述送料框内设有多个定位槽，所述定位槽用于放置待加工的工件。

通过采用上述技术方案，定位槽方便对待加工的工件进行定位，即使待加工的工件的坐标固定，方便机械手臂抓取工件。

进一步的，所述抓取装置包括气动夹爪，所述气动夹爪固定在所述机械手臂上。

进一步的，还包括连接座，所述连接座固定在所述机械手臂上，所述气动夹爪设有两个，分别固定在所述连接座上。

通过采用上述技术方案，连接座实现在加工中心内部进行加工完成的工件的取走和装入待加工的工件，减少机械手臂的移动次数，缩短工件的准备时间，大大提高了加工的等待时间，提高了加工效率。

进一步的，所述沥干装置包括：沥干座，所述沥干座上设有固定槽，所述固定槽用于放置加工完成的工件；沥干架，所述沥干座固定在所述沥干架上。

通过采用上述技术方案，沥干装置避免切屑液跟随工件和周转箱流转，既能保持工件的清洁，同时能对切屑液进行回收。

进一步的，还包括周转装置，所述周转装置包括：周转箱，所述周转箱内设有多个周转槽，所述周转槽用于放置加工完成的工件；周转小车，所述周转小车用于防止周转箱。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的加工中心自动上下料装置采用自动供料、自动夹具、机械手臂和出料装置实现自动上下料、一个工人可以看护多台加工中心、提升了生产效率、降低了成本，并能减少照明灯的使用，节约用电。

附图说明

图1是加工中心自动上下料装置的结构示意图；

图2是送料装置的结构示意图；

图3是送料装置的正视图；

图4是送料装置的正视图，且换位架处于换料状态；

图5是送料框的结构示意图；

图6是抓取装置的结构示意图；

图7是沥干装置的结构示意图；

图8是周转装置的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1至图8所示，加工中心自动上下料装置，包括机械手臂41，机械手臂41位于加工中心的一侧，还包括：抓取装置，抓取装置安装在机械手臂41上，用于抓取工件；送料装置，送料装置位于机械手臂41的一侧，送料装置用于放置待加工的工件；沥干装置，沥干装置位于机械手臂41的一侧，用于放置加工完成的工件，并沥干工件上的切削液。

抓取装置用于抓取工件，而机械手臂41用于带动抓取装置和工件移动，将待加工的工件从送料装置上移送到加工中心上，当工件加工完成后从加工中心将工件移送到沥干装置上，自动化程度高，将送料装置放好工件后即可，加工中心与自动上下料装置联动，实现自动上料和自动下料，生产效率高，降低了成本，并且可以减少照明灯的使用，节约的电费。

送料装置包括：送料框3，送料框3用于放置若干待加工的工件；送料架11，送料架11的顶部倾斜设置，送料框3活动放置在送料架11的顶部；定位挡板13，定位挡板13固定在送料架11的顶部，且位于送料架11顶部高度低的一端，用于送料框3的定位。

送料框3用于对工件定位，方便抓取，同时便于周转。

送料框3内设有多个定位槽31，定位槽31用于放置待加工的工件。

定位槽31方便对待加工的工件进行定位，即使待加工的工件的坐标固定，方便机械手臂41抓取工件。

抓取装置包括气动夹爪43，气动夹爪43固定在机械手臂41上。

气动夹爪43为现有的成熟产品，使用方便，工作稳定可靠。

还包括压紧装置，压紧装置包括：压紧气缸22，压紧气缸22固定在送料架11的一侧；压紧板21，压紧板21安装在压紧气缸22的活塞杆上；压紧气缸22用于通过压紧板21将送料框3压紧在送料架11上。

压紧装置将送料框3压紧，避免位置发生变动，导致不能正常抓取工件。

压紧气缸22可以为双轴气缸或三轴气缸，或者压紧板21通过两个导向杆进行定向移动，导向杆的一端固定在压紧板21上，活动插在送料架11上，且对称位于压紧气缸22的两侧。

沥干装置包括：沥干座52，沥干座52上设有固定槽521，固定槽521用于放置加工完成的工件；沥干架51，沥干座52固定在沥干架51上。

沥干架51位于送料架11的一侧。沥干架51的顶部设有积水槽，积水槽用于收集切削液，沥干座52位于积水槽内。

沥干座52采用铁板制成，铁板的顶部设有固定槽521，固定槽521与工件的接触面积小，不易残留切削液。

沥干装置避免切屑液跟随工件和周转箱62流转，既能保持工件的清洁，同时能对切屑液进行回收。

工作时，将待加工的工件依次放置到送料框3的定位槽31内，然后将送料框3放置到送料架11上，送料框3在重力的作用下自动滑动到送料架11的高度低的一端，然后压紧气缸22启动，通过压紧板21将送料框3压紧在送料架11上，使送料框3的位置固定，并且能防止送料框3因为外力而发生位置变动，送料框3放置好后启动加工中心，机械手臂41通过气动夹爪43夹紧待加工的工件，并将该工件移送到加工中心的夹具上，夹具自动夹紧工件，机械手臂41带动气动夹爪43移出加工中心，然后加工中心对工件进行自动加工，当加工完成后，机械手臂41带动气动夹爪43再次进入到加工中心的夹具处抓取加工完成的工件，机械手臂41带动加工完成的工件移动到沥干装置上，并将加工完成的工件放置到沥干装置上的沥干座52进行沥干，沥干完成的工件再次通过机械手臂41和气动夹爪43移送到周转箱62内。

实施例二

在上述实施例一的基础上，还包括：辊轮12，送料架11的顶部装有多个辊轮12；换位架14，换位架14的一端与送料架11高度低的一端转动连接，换位架14上装有多个辊轮12，定位挡板13安装在换位架14的一端；换位气缸16，换位气缸16的一端铰接在送料架11上，换位气缸16的活塞杆铰接在换位架14的底部；连接架15，连接架15安装在送料架11的上，且倾斜设置，连接架15上装有多个辊轮12；第一挡料装置，第一挡料装置安装在送料架11上，且位于换位架14的一端，用于限制送料架11上的送料框3滑动；换位气缸16缩回时，换位架14的另一端转动到连接架15的一端，送料框3从换位架14上滑动到连接架15上；换位气缸16伸出时，换位架14的一端转动到送料架11高度低的一端，用于送料框3滑动到换位架14上。

辊轮12方便送料框3的滑动，换位架14在送料框3内的工件全部取走后，自动更换装满待加工的工件的送料框3，延长了自动上下料的工作周期，对于批量产品可以实现长时间的无人看护。

第一挡料装置包括：第一固定板，第一固定板安装在送料架11上，且位于辊轮12的一侧；第一挡料气缸24，第一挡料气缸24固定在第一固定板上；第一挡料杆23，第一挡料杆23固定在第一挡料气缸24上。

采用第一挡料气缸24和第一挡料杆23使挡料结构简单，运行可靠。

工作时，将第一个送料框3内装入待工的工件，然后将第一个送料框3放置到送料架11顶部的辊轮12上，送料框3自动滑动到换位架14上，并被定位挡板13挡住，然后压紧气缸22启动，将送料框3压紧在换位架14上，启动第一挡料气缸24，然后将装满待加工的工件的第二个送料框3放置到送料架11的辊轮12上，第二个送料框3被第一挡料杆23挡住；当第一个送料框3中的待加工的工件均被抓走后，换位气缸16缩回，换位架14的另一端移动到至与连接架15平齐，然后第一个送料框3自动滑动到连接架15上，当第一个送料框3完全移动到连接架15上后，换位气缸16伸出，换位架14重新与送料架11平齐，然后第一挡料气缸24缩回，第一挡料杆23移动到第二个送料框3的下方，第二个送料框3滑动到换位架14上，重新夹紧第二个送料框3继续进行加工，能够实现连续的长时间的自动送料，缩短人工送取送料框3的次数。

实施例三

在上述实施例二的基础上，还包括第二挡料装置，第二挡料装置在换位架14上，且位于送料架11的一端，第二挡料装置包括：第二固定板，第二固定板安装在换位架14上；第二挡料气缸26，第二挡料气缸26安装在第二固定板上；第二挡料杆25，第二挡料杆25安装在第二挡料气缸26上。

第二挡料装置在换位架14转动送走送料框3时避免送料框3自由滑动，使换位架14的顶面与连接架15的顶面平齐后松开送料框3，避免换位架14移动过程中送料框3与送料架11发生干涉。

实施例四

在上述任一项实施例的基础上，还包括连接座42，连接座42固定在机械手臂41上，气动夹爪43设有两个，分别固定在连接座42上。

气动夹爪43可以固定在连接座42的两端。

连接座42实现在加工中心内部进行加工完成的工件的取走和装入待加工的工件，减少机械手臂41的移动次数，缩短工件的准备时间，大大提高了加工的等待时间，提高了加工效率。

工作时，机械手臂41带动气动夹爪43先抓取一个待加工的工件，另一个气动夹爪43空置，然后移动到加工中心的内部，空置的气动夹爪43先将夹具上的加工完成的工件抓取，然后机械手臂41转动连接座42，将待加工的工件放置到夹具上夹紧，机械手臂41带动加工完成的工件移出加工中心，并放置到沥干装置上，有效减小了机械手臂41的移动次数，提高了加工效率。

实施例五

本实施例与实施例一的不同之处在于沥干装置，本实施例的沥干装置包括：

沥干架51和沥干箱，沥干箱上设有多个沥干槽，沥干槽的底部设有沥干孔，沥干孔为通孔，用于排出切削液。

加工完成的工件依次插到沥干槽内，沥干箱可以直接作为周转箱62使用，存储加工完成的工件，当沥干箱装满工件后更换空的沥干箱。

沥干箱的结构与送料框3的结构相似，方便移动工件。

实施例六

在上述任一项实施例的基础上，还包括周转装置，周转装置包括：周转箱62，周转箱62内设有多个周转槽63，周转槽63用于放置加工完成的工件；周转小车61，周转小车61用于防止周转箱62。

周转小车61的底部装有万向轮，用于转运周转箱62和送料框3。

沥干后的工件可以通过机械手臂41和气动夹爪43移送到周转箱62内。

机械手臂41可以安装在两台加工中心之间，同时为两台加工中心服务，节约了成本，提高了效率。

本发明以机械手臂替代传统人工操作，创造无灯车间，节约用电，精简管理，提升效率，定位精准，稳定良率，提高工业安全保障。

本发明采用两台加工中心设备搭配一台机械手臂的组合方式，也可以根据产品要求可以设置不同的组合方式，机械手臂固定于机床侧面，无需额外增加场地；产品输送线与侧面自动门及机械手臂实现联动，将人工四人/两班降低为两人/两班，工装重复定位精准，良率相对人工作业提升2％以上，上下料时间相对人工作业缩短40％，工业安全事件为0；车间实现关灯生产，为企业节约用电量5％以上。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.加工中心自动上下料装置，包括机械手臂，所述机械手臂位于加工中心的一侧，其特征在于，还包括：

抓取装置，所述抓取装置安装在所述机械手臂上，用于抓取工件；

送料装置，所述送料装置位于所述机械手臂的一侧，所述送料装置用于放置待加工的工件；

沥干装置，所述沥干装置位于所述机械手臂的一侧，用于放置加工完成的工件，并沥干工件上的切削液。

2.根据权利要求1所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

所述送料装置包括：

送料框，所述送料框用于放置若干待加工的工件；

送料架，所述送料架的顶部倾斜设置，所述送料框活动放置在所述送料架的顶部；

定位挡板，所述定位挡板固定在所述送料架的顶部，且位于所述送料架顶部高度低的一端，用于送料框的定位。

3.根据权利要求2所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

还包括压紧装置，所述压紧装置包括：

压紧气缸，所述压紧气缸固定在所述送料架的一侧；

压紧板，所述压紧板安装在所述压紧气缸的活塞杆上；

所述压紧气缸用于通过压紧板将送料框压紧在所述送料架上。

4.根据权利要求2或3所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

还包括：

辊轮，所述送料架的顶部装有多个辊轮；

换位架，所述换位架的一端与所述送料架高度低的一端转动连接，所述换位架上装有多个辊轮，所述定位挡板安装在所述换位架的一端；

换位气缸，所述换位气缸的一端铰接在所述送料架上，所述换位气缸的活塞杆铰接在所述换位架的底部；

连接架，所述连接架安装在所述送料架的上，且倾斜设置，所述连接架上装有多个辊轮；

第一挡料装置，所述第一挡料装置安装在所述送料架上，且位于所述换位架的一端，用于限制所述送料架上的所述送料框滑动；

所述换位气缸缩回时，所述换位架的另一端转动到所述连接架的一端，所述送料框从所述换位架上滑动到所述连接架上；所述换位气缸伸出时，所述换位架的一端转动到所述送料架高度低的一端，用于所述送料框滑动到所述换位架上。

5.根据权利要求4所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

所述第一挡料装置包括：

第一固定板，所述第一固定板安装在所述送料架上，且位于所述辊轮的一侧；

第一挡料气缸，所述第一挡料气缸固定在所述第一固定板上；

第一挡料杆，所述第一挡料杆固定在所述第一挡料气缸上。

6.根据权利要求4所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

还包括第二挡料装置，所述第二挡料装置在所述换位架上，且位于所述送料架的一端，所述第二挡料装置包括：

第二固定板，所述第二固定板安装在所述换位架上；

第二挡料气缸，所述第二挡料气缸安装在所述第二固定板上；

第二挡料杆，所述第二挡料杆安装在所述第二挡料气缸上。

7.根据权利要求2所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

所述送料框内设有多个定位槽，所述定位槽用于放置待加工的工件。

8.根据权利要求1所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

所述抓取装置包括气动夹爪，所述气动夹爪固定在所述机械手臂上。

9.根据权利要求1所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

所述沥干装置包括：

沥干座，所述沥干座上设有固定槽，所述固定槽用于放置加工完成的工件；

沥干架，所述沥干座固定在所述沥干架上。

10.根据权利要求1所述的加工中心自动上下料装置，其特征在于，

还包括周转装置，所述周转装置包括：

周转箱，所述周转箱内设有多个周转槽，所述周转槽用于放置加工完成的工件；

周转小车，所述周转小车用于防止周转箱。

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