CN113305625B - 基于数控机床装卸料用多角度桁架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于数控机床装卸料用多角度桁架，包括固定机构、上下料组合、传动组件、输料桁架和约束机构，所述固定机构内置有伺服电机，所述上下料组合包括排料仓以及与所述排料仓沿水平方向对称分布的进料仓，所述传动组件包括主动轴、位于所述主动轴外部的履带、位于所述履带内侧的辅助转轴以及位于所述履带内侧的限位件。通过设置定位件，并在定位件外部的两侧分别安装翻转主件和翻转副件，并利用多个定位件组成循环的上下料传动组件，同时利用在形成循环的多组定位件内侧安装履带，并在履带的内侧适配连接辅助转轴和主动轴，利用主动轴传动履带从而控制定位件进行旋转，进而能够方便了金属杆件可以快速的进行上下料。

Description

基于数控机床装卸料用多角度桁架

技术领域

本发明涉及机床桁架领域，尤其涉及基于数控机床装卸料用多角度桁架。

背景技术

数控机床上使用的桁架设备为数控机床、立式加工中心机、卧式加工中心机、数控立式车床、数控磨床、数控磨齿床、数控焊接、数控切割等设备的零件加工提供了自动化解决方案。

对于数控切割等设备而言，桁架设备组成的设备需要为切割设备提供上下料的自动化服务，目前而言，数控切割等设备中进行金属杆件的切削处理时，需要桁架机械臂将金属杆件依次更换，在进行大量金属杆件的切削处理时，采用传统的桁架机械臂进行上下料会消耗大量的时长，从而导致该类桁架机械臂上下料的速度底。

根据上述提出的问题，为本发明人所需要的解决的技术难点。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

基于数控机床装卸料用多角度桁架，包括固定机构、上下料组合、传动组件、输料桁架和约束机构，包括支撑桩、安装在所述支撑桩中部的机箱、安装在所述支撑桩顶端一侧的外框、连接在所述支撑桩顶端另一侧的支架以及液压杆，所述固定机构内置有伺服电机，所述上下料组合包括排料仓以及与所述排料仓沿水平方向对称分布的进料仓，所述传动组件包括主动轴、位于所述主动轴外部的履带、位于所述履带内侧的辅助转轴以及位于所述履带内侧的限位件，所述输料桁架包括提升部和夹紧部，所述夹紧部包括夹紧组件、位于所述夹紧组件外的导料台以及安装在所述导料台底部滑槽中的伸缩组合，所述约束机构包括定位件、安装在所述定位件外部一侧的翻转主件以及安装在所述定位件外部另一侧的翻转副件，所述主动轴安装在机箱内部伺服电机的传动轴上，所述履带套接在外框的外部，且外置的支架将限位件支撑起，所述辅助转轴连接在履带的内侧。

通过采用上述技术方案，在使用过程中，利用定位件整体沿着外框的外部进行旋转，当独立的定位件依次经过进料仓的内测后，未处理的金属杆件会沿着定位件内的凹槽进入，并在定位件的旋转带动下持续移动至导料台的外端，并在液压杆的推动下，金属杆件会沿着定位件内的凹槽以及导料台顶部的凹槽进行滑动，同时利用升降件内侧电磁体以及电磁组件上的电磁体连通电源后再产生的磁场作用下进行运动，能够将导料台顶部的凹槽夹紧并沿着机床进行移动，同理，当金属杆件处理后即可通过相反的磁场将金属杆件取出并再次推动至定位件内的凹槽中，并伴随着定位件的移动至排料仓的内腔。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定机构包括支撑桩、安装在所述支撑桩中部的机箱、安装在所述支撑桩顶端一侧的外框、连接在所述支撑桩顶端另一侧的支架以及安装在所述支架内的液压杆。

通过采用上述技术方案，通过设置支撑桩，并在支撑桩的中部安装机箱，并利用内部伺服电机与主动轴的连接，能够使得履带在主动轴和多个辅助转轴外进行稳定旋转，同时利用支架将液压杆固定在支撑桩上，能够方便确保了金属杆件被快速推进导料台顶部的凹槽中。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上下料组合还包括安装在所述进料仓和支腿底部的支腿，且所述支腿的数量为两组。

通过采用上述技术方案，通过在进料仓和支腿的底部设置独立的支腿，并将支腿设置可以沿着竖直方向进行升降的组件，能够使得进料仓和排料仓可以适配不同高度的切削机床进行使用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述提升部包括安装在机床床面上的底座以及插接在所述底座内腔中的升降件。

通过采用上述技术方案，在机床上设置独立的底座，并在底座内部的空腔中插接升降件，并利用插销控制升降件在机床上的高度，能够方便了输料桁架内部的导料台和夹紧组件与最高位置的定位件处于平行状态。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹紧组件包括位于所述升降件内部滑槽中的滑块组合、安装在所述滑块组合外部的外架、通过压缩杆安装在所述外架内的减震件以及可活动连接在所述外架顶部槽口中的电磁组件。

通过采用上述技术方案，通过在夹紧组件设置外架和减震件，利用减震件上竖板在受到机床挤压后带动弹簧的压缩，从而能够使得外架和电磁组件整体受到相反的作用力，进而避免了电磁组件紧贴机床外部，造成电磁组件连通电源后产生磁场粘贴在机床上的弊端。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述伺服电机适配安装在所述机箱的内部，所述伺服电机一端的传动轴与所述主动轴外端的凹孔相互适配，用于传动所述履带的旋转。

通过采用上述技术方案，通过设置一处主动轴，并将主动轴直接固定在伺服电机外端的传动轴上，当伺服电机连通电源进行运行后，主动轴会直接传动履带，从而带动定位件整体进行循环转动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述伸缩组合是由伸缩杆和弹簧组成以及滑块，且所述伸缩杆的一端安装在滑块的一侧，所述伸缩杆的另一端安装在导料台的内侧壁上，所述滑块的底端安装在所述升降件的外部。

通过采用上述技术方案，利用在导料台内部滑槽中安装伸缩组合，当电磁组件在磁场作用下推动导料台移动，能够使得伸缩组合内的弹簧受到压缩，当升降件内侧电磁体断开电源后，在伸缩组合内弹簧的作用下，导料台能够快速返回初始位置，并方便了金属杆件的快速上下料。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述升降件呈L形，且所述升降件内侧的夹角位置安装有电磁组件，所述电磁组件与所述滑块组合底端内腔中的永磁体相互对称。

通过采用上述技术方案，通过设置底座，并利用固定螺母将底座安装在机床上，并利用插销控制升降件在底座内部空腔中上升的高度，能够方便了导料台和夹紧组件整体与最高位置的定位件持平。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑块组合是由L形基座、永磁体以及水平滑块构成，且所述水平滑块的顶部开设有两处矩形滑槽，所述水平滑块顶部的矩形滑槽适配于所述电磁组件底端的卡块。

通过采用上述技术方案，通过在滑块组合底端凹槽中安装永磁体，利用永磁体与升降件内侧通电后的电磁体之间的吸引作用，能够使得滑块组合在升降件内部滑槽中进行快速移动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述减震件是由压缩杆、弹簧、垫片、斜杆以及竖板组成，且所述垫片分别安装在压缩杆的子杆外端以及母杆的一端，所述弹簧安装在两个垫片之间。

通过采用上述技术方案，利用压缩杆、弹簧、垫片、斜杆以及竖板组成减震件，当电磁组件上缠绕的导线连通电源后产生磁场，当电磁组件夹持金属杆件靠近机床后，在竖板以及弹簧对机床的压缩，能够避免了电磁组件贴合在机床上。

通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置定位件，并在定位件外部的两侧分别安装翻转主件和翻转副件，并利用多个定位件组成循环的上下料传动组件，同时利用在形成循环的多组定位件内侧安装履带，并在履带的内侧适配连接辅助转轴和主动轴，利用主动轴传动履带从而控制定位件进行旋转，进而能够方便了金属杆件可以快速的进行上下料。

2.本发明中，根据上述所示，通过设置底座和升降件，并利用升降件内的电磁体适配于滑块组合内的永磁体，同时在滑块组合上安装外架，并在外架上安装减震件，当电磁组件连通电源后在滑块组合的移动下可以将导料台顶部凹槽中的金属杆件进行夹紧，从而能够快速的将金属杆件对着机床进行装卸。

3.本发明中，通过设置两组支腿，并在一组支腿的顶部固定安装排料仓，同时在另一组支腿的顶部固定安装进料仓，利用定位件经过进料仓的内侧槽口中后，金属杆件会沿着定位件外侧的凹槽进入，并经过定位件整体的旋转，最终沿着排料仓内侧的滑道排出，从而能够提高金属杆件上料的额效率，大大降低了传统桁架机械臂做功耗时的问题。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的侧面仰视结构示意图；

图3为本发明一个实施例图1的局部结构示意图；

图4为本发明一个实施例图3的局部分散结构示意图；

图5为本发明一个实施例图4的内部分散结构示意图；

图6为本发明一个实施例图1的内部结构示意图；

图7为本发明一个实施例图2的局部剖面结构示意图；

图8为本发明一个实施例图2的局部结构示意图；

图9为本发明一个实施例图8的内部分散结构示意图；

图10为本发明一个实施例图9的局部分散结构示意图；

图11为本发明一个实施例图10的侧面俯视结构示意图。

附图标记：

100、固定机构；110、支撑桩；120、机箱；130、外框；140、支架；150、液压杆；

200、上下料组合；210、排料仓；220、进料仓；230、支腿；

300、传动组件；310、主动轴；320、辅助转轴；330、限位件；340、履带；

400、输料桁架；410、底座；420、升降件；430、导料台；440、伸缩组合；450、夹紧组件；451、滑块组合；452、外架；453、减震件；454、电磁组件；

500、约束机构；510、定位件；520、翻转主件；530、翻转副件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的基于数控机床装卸料用多角度桁架。

实施例一：

结合图4、5、6、7、9和10所示，本发明提供的基于数控机床装卸料用多角度桁架，包括固定机构100、上下料组合200、传动组件300、输料桁架400和约束机构500，其中，上下料组合200位于固定机构100外部的两侧，且传动组件300活动安装在固定机构100内部的外框130上，同时输料桁架400内部的底座410通过固定螺母安装在机床上，此外约束机构500组成的循环组件连接在履带340最外侧的履带上。

固定机构100包括支撑桩110、机箱120、外框130、支架140和液压杆150，其中上下料组合200包括排料仓210、进料仓220和支腿230，传动组件300包括主动轴310、辅助转轴320、限位件330以及履带340，同时输料桁架400包括底座410、升降件420、导料台430、伸缩组合440和夹紧组件450，其中夹紧组件450包括滑块组合451、外架452、减震件453和电磁组件454，此外约束机构500包括定位件510、翻转主件520以及翻转副件530。

具体的，固定机构100内置有伺服电机，伺服电机一端的传动轴与主动轴310外端的凹孔相互适配，用于传动履带340的旋转，设置一处主动轴310，并将主动轴310直接固定在伺服电机外端的传动轴上，当伺服电机连通电源进行运行后，主动轴310会直接传动履带340，从而带动定位件510整体进行循环转动，伺服电机适配安装在机箱120的内部，上下料组合200包括排料仓210以及与排料仓210沿水平方向对称分布的进料仓220，传动组件300包括主动轴310、位于主动轴310外部的履带340、位于履带340内侧的辅助转轴320以及位于履带340内侧的限位件330，输料桁架400包括提升部和夹紧部，夹紧部包括夹紧组件450、位于夹紧组件450外的导料台430以及安装在导料台430底部滑槽中的伸缩组合440，约束机构500包括定位件510、安装在定位件510外部一侧的翻转主件520以及安装在定位件510外部另一侧的翻转副件530，主动轴310安装在机箱120内部伺服电机的传动轴上，履带340套接在外框130的外部，且外置的支架将限位件330支撑起，辅助转轴320连接在履带340的内侧，利用定位件510整体沿着外框130的外部进行旋转，当独立的定位件510依次经过进料仓220的内测后，未处理的金属杆件会沿着定位件510内的凹槽进入，并在定位件510的旋转带动下持续移动至导料台430的外端，并在液压杆150的推动下，金属杆件会沿着定位件510内的凹槽以及导料台430顶部的凹槽进行滑动，同时利用升降件420内侧电磁体以及电磁组件454上的电磁体连通电源后再产生的磁场作用下进行运动，能够将导料台430顶部的凹槽夹紧并沿着机床进行移动，同理，当金属杆件处理后即可通过相反的磁场将金属杆件取出并再次推动至定位件510内的凹槽中，并伴随着定位件510的移动至排料仓210的内腔。

实施例二：

结合图6所示，在上述实施例中，设置支撑桩110，并在支撑桩110的中部安装机箱120，并利用1230内部伺服电机与主动轴310的连接，能够使得履带340在主动轴310和多个辅助转轴320外进行稳定旋转，同时利用支架140将液压杆150固定在支撑桩110上，能够方便确保了金属杆件被快速推进导料台430顶部的凹槽中，固定机构100包括支撑桩110、安装在支撑桩110中部的机箱120、安装在支撑桩110顶端一侧的外框130、连接在支撑桩110顶端另一侧的支架140以及安装在支架140内的液压杆150。

实施例三：

结合图7所示，在上述实施例中，在进料仓220和支腿230的底部设置独立的支腿230，并将支腿230设置可以沿着竖直方向进行升降的组件，能够使得进料仓220和排料仓210可以适配不同高度的切削机床进行使用，上下料组合200还包括安装在进料仓220和支腿230底部的支腿230，且支腿230的数量为两组。

实施例四：

结合图4所示，在上述实施例中，通过在机床上设置独立的底座410，并在底座410内部的空腔中插接升降件420，并利用插销控制升降件420在机床上的高度，能够方便了输料桁架400内部的导料台430和夹紧组件450与最高位置的定位件510处于平行状态，提升部包括安装在机床床面上的底座410以及插接在底座410内腔中的升降件420。

实施例五：

结合图5所示，在上述实施例中，在夹紧组件450设置外架452和减震件453，利用减震件453上竖板在收到机床挤压后带动弹簧的压缩，从而能够使得外架452和电磁组件454整体受到相反的作用力，进而避免了电磁组件454紧贴机床外部，造成电磁组件454连通电源后产生磁场粘贴在机床上的弊端，夹紧组件450包括位于升降件420内部滑槽中的滑块组合451、安装在滑块组合451外部的外架452、通过压缩杆安装在外架452内的减震件453以及可活动连接在外架452顶部槽口中的电磁组件454。

实施例六：

结合图4和5所示，在上述实施例中，在导料台430内部滑槽中安装伸缩组合440，当电磁组件454在磁场作用下推动导料台430移动，能够使得伸缩组合440内的弹簧受到压缩，当升降件420内侧电磁体断开电源后，在伸缩组合440内弹簧的作用下，导料台430能够快速返回初始位置，并方便了金属杆件的快速上下料，同时通过设置底座410，并利用固定螺母将底座410安装在机床上，并利用插销控制升降件420在底座410内部空腔中上升的高度，能够方便了导料台430和夹紧组件450整体与最高位置的定位件510持平，伸缩组合440是由伸缩杆和弹簧组成以及滑块，且伸缩杆的一端安装在滑块的一侧，伸缩杆的另一端安装在导料台430的内侧壁上，滑块的底端安装在升降件420的外部，升降件420呈L形，且升降件420内侧的夹角位置安装有电磁组件，电磁组件与滑块组合451底端内腔中的永磁体相互对称。

实施例七：

结合图5所示，在上述实施例中，在滑块组合451底端凹槽中安装永磁体，利用永磁体与升降件420内侧通电后的电磁体之间的吸引作用，能够使得滑块组合451在升降件420内部滑槽中进行快速移动，并利用压缩杆、弹簧、垫片、斜杆以及竖板组成减震件453，当电磁组件454上缠绕的导线连通电源后产生磁场，当电磁组件454夹持金属杆件靠近机床后，在竖板以及弹簧对机床的压缩，能够避免了电磁组件454贴合在机床上，滑块组合451是由L形基座、永磁体以及水平滑块构成，且水平滑块的顶部开设有两处矩形滑槽，水平滑块顶部的矩形滑槽适配于电磁组件454底端的卡块，减震件453是由压缩杆、弹簧、垫片、斜杆以及竖板组成，且垫片分别安装在压缩杆的子杆外端以及母杆的一端，弹簧安装在两个垫片之间。

本发明的工作原理及使用流程：

使用前：操作人员需要先将机箱120组装在支撑桩110中部，并且利用金属杆将外框130固定在支撑桩110顶端的一侧，然后将主动轴310安装在机箱120内部伺服电机的传动轴上，接着将履带340套接在外框130的外部，然后利用外置的支架将限位件330支撑起，同时将辅助转轴320依次插接在两个履带340的内侧；

使用前：在完成上述操作后，操作人员需要将定位件510、翻转主件520以及翻转副件530进行组装，接着将多个定位件510整体利用翻转主件520和翻转副件530进行连接，等到定位件510组装成循环的整体，即可将定位件510整体连接在履带340最外侧的履带上，接着将传动组件300整体卡接在外框130的外部以及限位件330的外部；

使用前：操作人员需要利用固定螺母将底座410固定在机床的床上，接着调节升降件420的整体高度，接着操作人员需要操控升降件420内部的电磁体以及电磁组件454上的电磁体进行运动；

使用时：操作人员需要将排料仓210和进料仓220沿着两个部件外部的槽口适配在定位件510的外部，接着将未处理的金属杆件放置在进料仓220的内腔，当定位件510将金属杆件传动至导料台430顶部凹槽位置后，利用控制电磁组件454和升降件420内侧的电磁体进行运行，从而带动金属杆件在机床上进行水平上下料，当处理后的金属杆件被电磁组件454夹持并在此移动至定位件510内的凹槽后，循环运行的定位件510整体会将处理后的金属杆件移动至排料仓210的内腔，并将处理后的金属杆件沿着排料仓210内腔的滑道排出，如此反复操作即可。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，包括：

固定机构（100），包括支撑桩（110）、安装在所述支撑桩（110）中部的机箱（120）、安装在所述支撑桩（110）顶端一侧的外框（130）、连接在所述支撑桩（110）顶端另一侧的支架（140）以及液压杆（150），所述固定机构（100）内置有伺服电机；

上下料组合（200），包括排料仓（210）以及与所述排料仓（210）沿水平方向对称分布的进料仓（220）；

传动组件（300），包括主动轴（310）、位于所述主动轴（310）外部的履带（340）、位于所述履带（340）内侧的辅助转轴（320）以及位于所述履带（340）内侧的限位件（330）；

输料桁架（400），包括提升部和夹紧部；

所述夹紧部，包括夹紧组件（450）、位于所述夹紧组件（450）外的导料台（430）以及安装在所述导料台（430）底部滑槽中的伸缩组合（440）；

约束机构（500），包括定位件（510）、安装在所述定位件（510）外部一侧的翻转主件（520）以及安装在所述定位件（510）外部另一侧的翻转副件（530）；

所述主动轴（310）安装在机箱（120）内部伺服电机的传动轴上，所述履带（340）套接在外框（130）的外部，且外置的支架将限位件（330）支撑起，所述辅助转轴（320）连接在履带（340）的内侧。

2.根据权利要求1所述的基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，所述上下料组合（200）还包括安装在所述进料仓（220）和支腿（230）底部的支腿（230），且所述支腿（230）的数量为两组。

3.根据权利要求1所述的基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，所述提升部包括安装在机床床面上的底座（410）以及插接在所述底座（410）内腔中的升降件（420）。

4.根据权利要求3所述的基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，所述夹紧组件（450）包括位于所述升降件（420）内部滑槽中的滑块组合（451）、安装在所述滑块组合（451）外部的外架（452）、通过压缩杆安装在所述外架（452）内的减震件（453）以及可活动连接在所述外架（452）顶部槽口中的电磁组件（454）。

5.根据权利要求1所述的基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，所述伺服电机适配安装在所述机箱（120）的内部，所述伺服电机一端的传动轴与所述主动轴（310）外端的凹孔相互适配，用于传动所述履带（340）的旋转。

6.根据权利要求3所述的基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，所述伸缩组合（440）是由伸缩杆和弹簧以及滑块组成 ，且所述伸缩杆的一端安装在滑块的一侧，所述伸缩杆的另一端安装在导料台（430）的内侧壁上，所述滑块的底端安装在所述升降件（420）的外部。

7.根据权利要求4所述的基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，所述升降件（420）呈L形，且所述升降件（420）内侧的夹角位置安装有电磁组件，所述电磁组件与所述滑块组合（451）底端内腔中的永磁体相互对称。

8.根据权利要求4所述的基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，所述滑块组合（451）是由L形基座、永磁体以及水平滑块构成，且所述水平滑块的顶部开设有两处矩形滑槽，所述水平滑块顶部的矩形滑槽适配于所述电磁组件（454）底端的卡块。

9.根据权利要求4所述的基于数控机床装卸料用多角度桁架，其特征在于，所述减震件（453）是由压缩杆、弹簧、垫片、斜杆以及竖板组成，且所述垫片分别安装在压缩杆的子杆外端以及母杆的一端，所述弹簧安装在两个垫片之间。

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