CN113334126B - 一种数控机床上下料系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种数控机床上下料系统，其包括数控机床，还包括放置在地面上的机械手，所述机械手上连接有夹取机构，所述夹取机构包括连接于机械手的转接板、连接于转接板的气动夹爪，所述数控机床沿着机械手的周向设置有多个，所述机械手的一侧设有传输机构，所述传输机构包括并排设置的主动辊和从动辊，所述主动辊和从动辊上绕设有传输带，所述主动辊上连接有用于驱动主动辊转动的驱动件。本申请具有节省人力，实现自动上料的效果。
Description
技术领域
本申请涉及上下料装置的领域，尤其是涉及一种数控机床上下料系统。
背景技术
隔膜是锂电池的关键内层组件之一，隔膜将电池的正、负极分隔开来，从而防止两极接触而短路。电池的种类不同，采用的隔膜也不同，并且，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
在隔膜的生产过程中，操作人员一般将制造完成的隔膜绕卷在卷芯管上，对隔膜进行收卷和存储。市面上设计有一种用于绕卷隔膜的卷芯管，参照图1，卷芯管包括管体18、位于管体18内的内管19，内管19和管体18同轴设置。内管19的外周壁上固定连接有内板20，内板20远离内管19的侧壁固定连接于管体18的内周壁，内板20沿着内管19的周向等间距设置有八个。
针对上述中的相关技术，发明人认为：在绕卷隔膜前，需要通过数控机床对卷芯管进行加工，加工时，需要操作人员手动进行上料，浪费大量人力。
发明内容
为了节省人力，实现自动上料，本申请提供一种数控机床上下料系统。
本申请提供的一种数控机床上下料系统采用如下的技术方案：
一种数控机床上下料系统，包括数控机床，还包括放置在地面上的机械手，所述机械手上连接有夹取机构，所述夹取机构包括连接于机械手的转接板、连接于转接板的气动夹爪，所述数控机床沿着机械手的周向设置有多个，所述机械手的一侧设有传输机构，所述传输机构包括并排设置的主动辊和从动辊，所述主动辊和从动辊上绕设有传输带，所述主动辊上连接有用于驱动主动辊转动的驱动件。
通过采用上述技术方案，机械手通过夹取机构从传输机构上夹取待加工工件，将工件放置到数控机床上加工，工件加工完成后，机械手通过夹取机构夹取已加工工件并放置到传输机构上，传输机构将工件运送到下一道工序处，通过夹取机构和传输机构相互配合，实现了自动上料，节省人力。
可选的，所述传输机构背离其传输方向的一侧设置有工作台，所述工作台上沿着传输机构的传输方向依次连接有储料框、安装架和运送机构，所述储料框上连接有放料机构，所述安装架上连接有扭转机构。
通过采用上述技术方案，待加工工件放置在储存框内，放料机构将工件从储存框内放出，扭转机构调整工件的摆放位置，最后，运送机构将工件运送到传输机构上，无需操作人员手动搬运，进一步实现了自动化上料，节省人力。
可选的，所述放料机构包括水平滑移连接在储料框内的挡板、连接于储料框的放料驱动件，所述储料框用于储存水平放置的工件，所述储料框的底部开有放料口，所述挡板用于遮挡放料口，所述放料驱动件用于驱动挡板水平移动。
通过采用上述技术方案，挡板移动离开放料口上方，工件依靠自重通过放料口从储料框内放出，实现放料。
可选的，所述扭转机构包括沿着传输机构的传输方向依次设置的第一扭转组件和第二扭转组件，所述第一扭转组件包括水平设置的安装板、两个竖向设置的夹杆，所述安装架上连接有用于驱动安装板水平转动的驱动电机，所述安装板上连接有用于驱动两个夹杆升降的第一气缸，两个所述夹杆用于夹紧工件。
通过采用上述技术方案，第一扭转组件驱使工件水平转动，直至工件的轴线和传输机构的传输方向同向，第二扭转组件使工件翻转，直至工件的轴线呈竖向设置，完成了对工件摆放位置的调整。
可选的，所述第一扭转组件的下方设有若干水平的传输辊，所述传输辊的轴向垂直于传输机构的传输方向，所述工作台上连接有用于驱动传输辊转动的传输电机，所述第二扭转组件包括连接于工作台的翻转电机、连接于翻转电机输出轴的翻转架、所述翻转电机的轴向平行于传输辊的轴向，所述翻转架包括用于承托工件的第一翻转板、固定连接于第一翻转板的第二翻转板，当翻转架翻转前，所述第二翻转板竖向设置且抵触工件的端面。
通过采用上述技术方案，传输辊驱动第一次扭转后的工件运动至翻转架上，翻转电机驱动翻转架翻转，使得工件竖向设置。
可选的，所述运送机构包括竖向设置的运输板、转动连接于工作台的转动座，所述运输板上连接有用于间歇性吸附工件的真空吸盘，所述转动座上连接有运送气缸，所述运送气缸的活塞杆固定连接于运输板，所述工作台上连接有用于驱动转动座水平转动的运送电机。
通过采用上述技术方案，运送气缸的活塞杆运动，直至运输板抵触工件的周壁，真空吸盘吸附竖向设置的工件，运送电机驱动转动座转动，从而联动工件，当工件位于传输机构上时，真空吸盘解除对工件的吸附，运送气缸和运送电机复位。
可选的，所述储料框上设有振动电机，所述储料框的底部柔性连接有放料斗，所述放料斗内设置有放料组件。
通过采用上述技术方案，振动电机驱动储料框振动，提高了工件放料的效果，减少了工件卡在放料口的可能，同时，柔性连接减少了振动电机的振动对放料斗的影响。
可选的，所述放料组件包括转动连接在放料斗内的转轴、固定连接在转轴上的转片，所述转片沿着转轴的周向等间距设置有若干，所述转轴的轴向平行于储料框内工件的轴向，所述放料斗上连接有用于驱动转轴转动的放料电机。
通过采用上述技术方案，工件进入相邻的两个转片之间，随着转轴的转动，工件逐个从放料斗的底部排出，实现了定时定量放料。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.机械手通过夹取机构从传输机构上夹取待加工工件，将工件放置到数控机床上加工，工件加工完成后，机械手通过夹取机构夹取已加工工件并放置到传输机构上，传输机构将工件运送到下一道工序处，通过夹取机构和传输机构相互配合，实现了自动上料，节省人力；
2.待加工工件放置在储存框内，放料机构将工件从储存框内放出，扭转机构调整工件的摆放位置，最后，运送机构将工件运送到传输机构上，无需操作人员手动搬运，进一步实现了自动化上料，节省人力。
附图说明
图1是相关技术中的卷芯管的结构示意图。
图2是本申请实施例的整体结构示意图。
图3是本申请实施例的用于体现放料组件的剖视图。
图4是本申请实施例的用于体现滑板的结构示意图。
图5是本申请实施例的用于体现扭转机构的结构示意图。
图6是本申请实施例的用于体现的运送机构的结构示意图。
附图标记说明：
1、机械手；2、数控机床；3、夹取机构；301、转接板；302、气动夹爪；4、传输机构；401、主动辊；402、从动辊；403、固定板；4031、支撑脚二；4032、抵块；404、传输带；405、第二驱动电机；5、工作台；501、支撑脚一；502、储料框；5021、放料口；5022、滑槽；5023、连接板；5024、振动电机；503、安装架；5031、承托板；504、放料斗；5041、橡胶垫；5042、支撑杆；505、安装槽；506、垫板；5061、传输电机；507、第二导向板；508、容纳槽；5081、连接杆；6、放料机构；601、挡板；6011、滑板；602、放料气缸；7、扭转机构；701、第一扭转组件；7011、安装板；7012、夹杆；7013、第一驱动电机；7014、联动杆；7015、第一气缸；702、第二扭转组件；7021、翻转电机；70211、放置板；7022、翻转架；70221、第一翻转板；70222、第二翻转板；8、运送机构；801、运输板；8011、真空吸盘；802、转动座；8021、运送气缸；803、运送电机；9、放料组件；901、转轴；902、转片；903、放料电机；10、导料坡；11、第一导向板；12、传感器；13、定位板；14、传输辊；15、齿轮；16、同步带；17、连接块；18、管体；19、内管；20、内板。
具体实施方式
以下结合附图2-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种数控机床上下料系统。参照图2，数控机床上下料系统包括放置在地面上的机械手1和三台数控机床2，三台数控机床2围绕在机械手1的侧面，呈“门”字型排布。机械手1上连接有夹取机构3，夹取机构3用于夹取待加工工件和已加工工件。
参照图2，机械手1的一侧设有传输机构4，传输机构4和三台数控机床2组成“口”字型。传输机构4背离其传输方向的一侧设有工作台5，工作台5的长度方向和传输机构4的传输方向同向。
参照图2，工作台5的下表面固定连接有多个支撑脚一501，支撑脚一501支撑在地面上。工作台5的上表面沿着传输机构4的传输方向依次连接有储料框502和安装架503，储料框502位于工作台5的上方。储料框502上连接有放料机构6，安装架503上连接有扭转机构7。工作台5上连接有运送机构8，运送机构8位于安装架503背离储料框502的一侧。
工作时，放料机构6运行，对储料框502内储存的工件进行放料，扭转机构7对放料后工件的位置进行调整，运送机构8将调整后的工件运送到传输机构4上。传输机构4将工件运送到机械手1附近，此时，机械手1通过夹取机构3夹取工件，
然后，将工件放置到数控机床2上进行加工。工件加工完成后，机械手1通过夹取机构3夹取加工完成的工件，并将加工完成的工件放置到传输机构4上，传输机构4将加工完成的工件运送至下一道工序处。
参照图2，夹取机构3包括转接板301、气动夹爪302，转接板301通过螺栓连接于机械手1的枢接点。气动夹爪302通过螺栓连接在转接板30背离机械手1枢接点的一侧，且气动夹爪302沿着转接板301的长度方向设置有两个。
参照图2和图3，放料机构6包括水平设置的挡板601、放料驱动件。储料框502的底部开有放料口5021，挡板601沿着储料框502的长度方向滑移连接于储料框502的内底壁，挡板601用于遮挡放料口5021。
参照图2和图4，储料框502长边处的侧壁上开设有滑槽5022，滑槽5022为通槽，挡板601上固定连接有滑移在滑槽5022内的滑板6011。储料框502长边处的侧壁上固定连接有水平设置的连接板5023，放料驱动件通过螺栓连接在连接板5023上，放料驱动件为放料气缸602。放料气缸602的活塞杆固定连接于滑板6011的侧壁，放料气缸602的活塞杆平行于储料框502的长度方向。
参照图2和图3，储料框502的宽边处的侧壁上连接有振动电机5024，储料框502的底部通过橡胶垫5041连通有放料斗504，放料斗504的相对两侧壁上均固定连接有支撑杆5042，支撑杆5042的底端固定连接于工作台5的上表面。
参照图3，橡胶垫5041的顶面胶接于储料框502，橡胶垫5041的底面胶接于放料斗504。放料斗504内设有放料组件9，放料组件9包括转轴901、固定连接在转轴901外周壁上上的转片902。转轴901平行于储料框502的宽度方向，且转轴901的两端均通过轴承转动连接在放料斗504内。
参照图2和图3，放料斗504的侧壁上通过螺栓连接有放料电机903，放料电机903的输出轴贯穿放料斗504且与转轴901同轴固定。本实施例中，转片902沿着转轴901的周向设置有四个，为了更好的贴合工件，转片902为弧形片。
放料时，放料电机903的输出轴间歇转动，工件进入相邻的两个转片902之间，随着转轴901的转动，工件逐个从放料斗504的底部排出，实现了定时定量放料。
参照图2和图3，为了对放出的工件进行导向，放料斗504的下方设置有第一导料坡10，第一导料坡10沿着传输机构4的的传输方向设置。工件通过自重沿着第一导料坡10传输，第一导料坡10上表面固定连接有两块相对设置的第一导向板11，第一导向板11对工件进行限位，提高工件传输过程中的稳定性。
参照图2和图5，安装架503为龙门架，安装架503的底面固定连接有水平设置的承托板5031，承托板5031固定连接于工作台5长边处的侧壁。扭转机构7包括第一扭转组件701和第二扭转组件702，第一扭转组件701和第二扭转组件702在工作台5上沿着传输机构4的传输方向依次设置。
参照图5，第一扭转组件701包括安装板7011和夹杆7012，安装板7011呈水平设置且为圆形板。安装架503上表面的中部通过螺栓连接有第一驱动电机7013，第一驱动电机7013的输出轴竖直贯穿安装架503且与安装架503转动配合。
参照图5，第一驱动电机7013的输出轴上同轴固定有联动杆7014，安装板7011固定连接于联动杆7014的底端，且安装板7011、联动杆7014的轴线共线。安装板7011的上表面通过螺栓竖向连接有两个第一气缸7015，两个第一气缸7015关于安装板7011的轴线中心对称设置。
参照图5，第一气缸7015的活塞杆贯穿安装板7011，夹杆7012同轴固接于第一气缸7015的活塞杆，且夹杆7012和第一气缸7015一一对应设置。安装架503的侧壁上连接有传感器12，传感器12通过控制系统电性连接于第一驱动电机7013和两个第一气缸7015。
参照图3和图5，工件从导料坡10上滚落后运动至第一扭转组件701下方，为了减少工件滚动过远的可能，安装板7011的下表面固定连接有定位板13。工件抵触定位板13时，停止转动。此时，传感器12通过控制系统开启两个第一气缸7015，两个第一气缸7015的活塞杆向下运动，直至两个夹杆7012夹住工件，然后，第一驱动电机7013的输出轴转动，直至工件的中心线平行于传输机构4的传输方向。
参照图4，为了对扭转以后的工件进行传输，工作台5上开有安装槽505，安装槽505为通槽。安装槽505位于第一扭转组件701的下方，安装槽505的相对两侧壁上通过轴承转动连接有传输辊14，传输辊14的轴线平行于工作台5的宽度方向。本实施例中，传输辊14沿着工作台5的长度方向设置有五个。
参照图5，每个传输辊14的一端同轴固定有齿轮15，齿轮15转动连接于工作台5的外侧壁。五个齿轮15上套设有一个同步带16，工作台5的侧壁上固定连接有水平的垫板506，垫板506上通过螺栓连接有传输电机5061，传输电机5061的输出轴和一个齿轮15同轴固定。
参照图5，为了对离开第一扭转组件701后的工件进行限位和导向，工作台5的上表面固定连接有两块相对设置的第二导向板507，第二导向板507位于第一扭转组件701和第二扭转组件702之间。
参照图5和图6，第二扭转组件702包括翻转电机7021和翻转架7022，工作台5的上表面开有容纳槽508，容纳槽508为盲槽。容纳槽508内转动连接有连接杆5081，连接杆5081平行于工作台5的宽度方向。工作台5的侧壁上固定连接有水平设置的放置板70211，翻转电机7021通过螺栓连接在放置板70211的上表面，翻转电机7021的输出轴与连接杆5081同轴固定。
参照图5和图6，连接杆5081上固定套设有连接块17，翻转架7022固定连接于连接块17，翻转架7022包括第一翻转板70221和第二翻转板70222。翻转前，第一翻转板70221呈水平设置，且第一翻转板70221的上表面和工件的底面相平齐。为了更好的贴合工件，第一翻转板70221为与工件外周壁贴合的弧形板。
参照图5和图6，同时，第二翻转板70222竖向设置，第二翻转板70222固定连接于第一翻转板70221背离第一扭转组件701的侧壁，同时第二翻转板70222固定连接于连接块17。翻转电机7021的输出轴转动，带动翻转架7022翻转。
参照图6，运送机构8包括运输板801和转动座802，运输板801呈竖向设置，且运输板801为与工件的外周壁相贴合的弧形板。运输板801呈内凹状的竖侧壁上固定嵌设有真空吸盘8011，真空吸盘8011在运输板801上设置有多个。
参照图6，转动座802通过轴承转动连接在工作台5的上表面，转动座802的上表面通过螺栓连接有水平设置的运送气缸8021，运送气缸8021的活塞杆固定连接于运输板801外凸的侧壁，且运送气缸8021的活塞杆的中心线和运输板801的中心线相交。工作台5的下表面通过螺栓连接有竖向设置的运送电机803，运送电机803的输出轴贯穿工作台5且与转动座802同轴固定。
工作时，运送气缸8021的活塞杆伸缩，直至运输板801抵触工件，此时，真空吸盘8011吸附工件。然后，运送电机803的输出轴转动，联动转动座802，进而实现了转动座802上运送气缸8021的转动，联动工件。当运送气缸8021的活塞杆运动至平行于传输机构4的传输方向时，真空吸盘8011解除对工件的吸附，此时，工件位于传输机构4上，传输机构4传送工件。
参照图2和图6，传输机构4包括并排设置的主动辊401和从动辊402，主动辊401和从动辊402的轴向均平行于传输辊14的轴向。工作台5宽边处的一侧设有两块并排设置的固定板403，固定板403的底面上固定连接有多个支撑脚二4031。主动辊401转动连接在两个固定板403之间，从动辊402转动连接在两个固定板403之间。
参照图2和图6，主动辊401和从动辊402上绕设有传输带404，固定板403的侧壁上通过螺栓连接有驱动件，驱动件为第二驱动电机405，第二驱动电机405的输出轴贯穿固定板403且与主动辊401同轴固定。两个固定板403之间固定连接有抵块4032，抵块4032和传输带404的上表面之间留有间距，抵块4032位于固定板403的中间。
本申请实施例一种数控机床上下料系统的实施原理为：工作时，放料气缸602的活塞杆驱动挡板601从放料口5021上方移开，同时，开启振动电机5024和放料电机903。放料斗504内的工件通过放料口5021进入放料斗504，转轴901带动转片902，实现逐个放料。放料后的工件落到导料坡10上，并沿着导料坡10滚动至第一扭转组件701下方。
此时，传感器12和控制系统配合，开启第一气缸7015和第一驱动电机7013，夹杆7012对工件进行转动，直至工件的轴线平行于工作台5的长度方向。接着，传输辊14将工件传输至翻转架7022上，翻转电机7021通过连接杆5081驱动翻转架7022转动，直至工件呈竖向设置。运送气缸8021的活塞杆驱动运输板801抵触工件，此时，真空吸盘8011吸附工件。然后，运送电机803的输出轴转动，当运送气缸8021的活塞杆运动至平行于运输方向时，真空吸盘8011解除对工件的吸附，将工件放置在传输带404上。
工件在传输带404上进行传输，当工件抵触抵块4032时，对工件进行限位，便于机械臂通过气动夹爪302夹取工件。加工完成后，机械臂通过气动夹爪302将工件放置在传输带404上，工件位于抵块4032背离工作台5的一侧，传输带404将已加工的工件传输至下一个工位。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种数控机床上下料系统，包括数控机床(2)，其特征在于：还包括放置在地面上的机械手(1)，所述机械手(1)上连接有夹取机构(3)，所述夹取机构(3)包括连接于机械手(1)的转接板(301)、连接于转接板(301)的气动夹爪(302)，所述数控机床(2)沿着机械手(1)的周向设置有多个，所述机械手(1)的一侧设有传输机构(4)，所述传输机构(4)包括并排设置的主动辊(401)和从动辊(402)，所述主动辊(401)和从动辊(402)上绕设有传输带(404)，所述主动辊(401)上连接有用于驱动主动辊(401)转动的驱动件；所述传输机构(4)背离其传输方向的一侧设置有工作台(5)，所述工作台(5)上沿着传输机构(4)的传输方向依次连接有储料框(502)、安装架(503)和运送机构(8)，所述储料框(502)上连接有放料机构(6)，所述安装架(503)上连接有扭转机构(7)；所述扭转机构(7)包括沿着传输机构(4)的传输方向依次设置的第一扭转组件(701)和第二扭转组件(702)，所述第一扭转组件(701)包括水平设置的安装板(7011)、两个竖向设置的夹杆(7012)，所述安装架(503)上连接有用于驱动安装板(7011)水平转动的第一驱动电机(7013)，所述安装板(7011)上连接有用于驱动两个夹杆(7012)升降的第一气缸(7015)，两个所述夹杆(7012)用于夹紧工件；所述第一扭转组件(701)的下方设有若干水平的传输辊(14)，所述传输辊(14)的轴向垂直于传输机构(4)的传输方向，所述工作台(5)上连接有用于驱动传输辊(14)转动的传输电机(5061)，所述第二扭转组件(702)包括连接于工作台(5)的翻转电机(7021)、连接于翻转电机(7021)输出轴的翻转架(7022)、所述翻转电机(7021)的轴向平行于传输辊(14)的轴向，所述翻转架(7022)包括用于承托工件的第一翻转板(70221)、固定连接于第一翻转板(70221)的第二翻转板(70222)，当翻转架(7022)翻转前，所述第二翻转板(70222)竖向设置且抵触工件的端面。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床上下料系统，其特征在于：所述放料机构(6)包括水平滑移连接在储料框(502)内的挡板(601)、连接于储料框(502)的放料驱动件，所述储料框(502)用于储存水平放置的工件，所述储料框(502)的底部开有放料口(5021)，所述挡板(601)用于遮挡放料口(5021)，所述放料驱动件用于驱动挡板(601)水平移动。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床上下料系统，其特征在于：所述运送机构(8)包括竖向设置的运输板(801)、转动连接于工作台(5)的转动座(802)，所述运输板(801)上连接有用于间歇性吸附工件的真空吸盘(8011)，所述转动座(802)上连接有运送气缸(8021)，所述运送气缸(8021)的活塞杆固定连接于运输板(801)，所述工作台(5)上连接有用于驱动转动座(802)水平转动的运送电机(803)。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床上下料系统，其特征在于：所述储料框(502)上设有振动电机(5024)，所述储料框(502)的底部柔性连接有放料斗(504)，所述放料斗(504)内设置有放料组件(9)。
5.根据权利要求4所述的一种数控机床上下料系统，其特征在于：所述放料组件(9)包括转动连接在放料斗(504)内的转轴(901)、固定连接在转轴(901)上的转片(902)，所述转片(902)沿着转轴(901)的周向等间距设置有若干，所述转轴(901)的轴向平行于储料框(502)内工件的轴向，所述放料斗(504)上连接有用于驱动转轴(901)转动的放料电机(903)。
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