CN113770788B - 一种上料机构及数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上料机构及数控机床，涉及数控机床技术领域，其中摆杆一端转动连接在数控机床的加工腔室的内壁上，摆杆上开设有第一滑槽与第二滑槽，第二滑槽包括相连的、呈夹角的直槽与斜槽，导轨水平固定设置于加工腔室的内壁上，载台滑动设置于导轨上，载台与第一滑槽滑动连接，定位件设置于载台上，滑杆与第二滑槽滑动连接，滑杆固定连接有一压环，滑杆竖直向下运动行程依次包括第一行程与第二行程，在第一行程滑杆与直槽滑动配合使摆杆摆动至斜槽处于竖直状态，摆杆通过第一滑槽与圆杆的滑动配合使载台沿导轨滑进加工腔室，在第二行程滑杆在斜槽内滑动使压环抵压工件，本发明能够提升加工时工件上下料的效率。

Description

一种上料机构及数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种上料机构及数控机床。

背景技术

数控机床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。

数控机床主体一般包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件，数控机床对工件进行加工时，首先需要打开加工腔室的防护门，再将工作台通过滑座从加工腔室内滑出，接着将待加工的工件放置到加工台上进行夹持固定，然后将加工台滑进加工腔室内，关上防护门，即可通过主轴上的刀具对工件进行加工。

现有技术中，在对轮毂的端面及中心轴进行加工操作时，操作人员将轮毂端面朝下地放置到工作台上后，不仅要将轮毂在水平方向上进行定位操作，还要在竖直方向上对轮毂进行夹持固定操作，再将工件送进加工腔室内进行加工，操作过程比较繁琐，影响上料效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种上料机构及数控机床，以解决上述现有技术中的不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床的上料机构，包括摆杆、导轨、载台、定位件、滑杆以及驱动单元，其中，所述摆杆一端转动连接在数控机床的加工腔室的内壁上，所述摆杆上开设有第一滑槽与第二滑槽，所述第一滑槽与摆杆的长度方向一致，所述第二滑槽包括相连的、呈夹角的直槽与斜槽，所述直槽与摆杆的长度方向一致，所述导轨水平固定设置于加工腔室的内壁上，所述载台滑动设置于所述导轨上，用于放置工件，所述载台通过一圆杆与第一滑槽滑动连接，所述定位件设置于所述载台上，用于定位载台上的工件，所述滑杆与第二滑槽滑动连接，所述滑杆通过一连接杆固定连接有一压环，所述驱动单元用于驱动所述滑杆竖直运动，所述滑杆竖直向下运动行程依次包括第一行程与第二行程，在第一行程所述滑杆与直槽滑动配合使摆杆摆动至斜槽处于竖直状态，摆杆通过第一滑槽与圆杆的滑动配合使载台沿导轨滑进加工腔室，在第二行程所述滑杆在斜槽内滑动使压环抵压工件。

进一步地，所述定位件包括多个凸轮以及联动组件，各所述凸轮呈圆周阵列地转动连接在载台上，所述载台沿导轨滑进加工腔室的过程中通过所述联动组件驱动各凸轮同步转动以在水平方向上将工件定位在所述载台上。

进一步地，所述联动组件包括多个同步齿轮、内齿圈、蜗轮、蜗杆、触发齿轮以及齿条，其中，多个所述同步齿轮与各所述凸轮一一对应地共轴固定连接，所述内齿圈转动连接在所述载台底部，所述内齿圈同时与各所述同步齿轮啮合，所述蜗轮共轴固定连接于一所述同步齿轮上，所述蜗杆转动连接在载台上，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述触发齿轮与所述蜗杆共轴固定连接，所述齿条固定连接在加工腔室内，所述齿条位于触发齿轮跟随载台运动的运动行程上。

进一步地，所述导轨包括两平行的导向杆，所述载台上固定连接有滑座，所述滑座的两端分别设置有滑套，两所述滑套与两导向杆一一对应地滑动连接。

进一步地，所述驱动单元为液压缸、气缸或电动推杆。

一种数控机床，包括加工腔室及上述的上料机构，所述上料机构用于将工件进给至所述加工腔室内。

进一步地，所述加工腔室的口部活动设置有防护门，所述上料机构的滑杆运动第一行程通过一传动组件驱动所述防护门关闭。

进一步地，所述防护门转动连接在加工腔室的口部，所述传动组件包括伸缩杆，所述伸缩杆的一端与防护门转动连接，另一端与载台转动连接。

在上述技术方案中，本发明提供的一种上料机构及数控机床，通过定位件将工件定位在载台上，驱动单元驱动滑杆运动第一行程，使得工件跟随载台沿导轨滑进加工腔室内，工件抵达加工位置，驱动单元继续驱动滑杆运动第二行程，使得压环抵压到工件上，从而从竖直方向上将工件固定到载台上，以对工件进行加工，操作过程比较方便，无需人工从竖直方向上固定工件，并且压环抵压固定工件的操作是在工件及载台滑进加工中心的过程中一并完成的，提高了上料效率。

由于上述的上料结构具有上述技术效果，包含该上料机构的数控机床也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的上料前上料机构的结构示意图Ⅰ；

图2为本发明实施例提供的载台及定位件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的摆杆的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的上料前上料机构的结构示意图Ⅱ；

图5为本发明实施例提供的上料前上料机构的结构仰视图；

图6为本发明实施例提供的第一行程末端时的上料机构的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第一行程末端时的上料机构的结构俯视；

图8为本发明实施例提供的第二行程末端时的上料机构的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的上料前数控机床的结构示意图Ⅰ；

图10为本发明实施例提供的上料前数控机床的结构示意图Ⅱ；

图11为本发明实施例提供的上料后数控机床的结构示意图。

附图标记说明：

1、摆杆；1.1、第一滑槽；1.2、第二滑槽；1.21、直槽；1.22、斜槽；1.23、转轴；2、导轨；3、载台；3.1、滑座；3.2、滑套；4、定位件；4.1、凸轮；4.2、联动组件；4.21、同步齿轮；4.22、内齿圈；4.23、蜗轮；4.24、蜗杆；4.25、触发齿轮；4.26、齿条；5、滑杆；6、压环；7、驱动单元；8、圆杆；9、连接杆；10、防护门；11、伸缩杆；12、主轴。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参阅图1-11，本发明实施例提供的一种数控机床的上料机构，包括摆杆1、导轨2、载台3、定位件4、滑杆5以及驱动单元7，其中，摆杆1一端转动连接在数控机床的加工腔室的内壁上，摆杆1上开设有第一滑槽1.1与第二滑槽1.2，第一滑槽1.1与摆杆1的长度方向一致，第二滑槽1.2包括相连的、呈夹角的直槽1.21与斜槽1.22，直槽1.21与摆杆1的长度方向一致，导轨2水平固定设置于加工腔室的内壁上，载台3滑动设置于导轨2上，用于放置工件，载台3通过一圆杆8与第一滑槽1.1滑动连接，定位件4设置于载台3上，用于在水平方向上定位载台3上的工件，滑杆5与第二滑槽1.2滑动连接，滑杆5通过一连接杆9固定连接有一压环6，驱动单元7用于驱动滑杆5竖直运动，滑杆5竖直向下运动行程依次包括第一行程与第二行程，在第一行程滑杆5与直槽1.21滑动配合使摆杆1摆动至斜槽1.22处于竖直状态，摆杆1通过第一滑槽1.1与圆杆8的滑动配合使载台3沿导轨2滑进加工腔室，在第二行程滑杆5在斜槽1.22内滑动使压环6抵压工件。

具体的，数控机床的加工腔室为机床主体内部加工工件的空间，摆杆1的顶端通过一转轴1.23转动连接到加工腔室的内壁上，载台3用于放置工件，在加工轮毂时，载台3呈圆盘状，载台3直径小于轮毂的轮辋直径，轮毂的一端面朝下放置到载台3上，轮毂的轮辐与载台3接触，轮毂待加工的一端朝上进行加工。导轨2为载台3滑动的导向件，载台3沿导轨2滑动能够带动其上的工件在加工位置与加工腔室口部之间滑动，优选的，导轨2包括两平行的导向杆，载台3上固定连接有滑座3.1，滑座3.1的两端分别设置有滑套3.2，两滑套3.2与两导向杆一一对应地滑动连接。滑杆5竖直滑动设置于加工腔室的内壁上，再由驱动单元7驱动滑杆5竖直运动，或者滑杆5直接设置到驱动单元7上以接收驱动单元7驱动从而能够在竖直方向上运动。优选的，驱动单元7为液压缸、气缸或电动推杆。

在上述技术方案中，本发明提供的一种上料机构及数控机床，通过定位件4将工件定位在载台3上，驱动单元7驱动滑杆5运动第一行程，使得工件跟随载台3沿导轨2滑进加工腔室内，工件抵达加工位置，驱动单元7继续驱动滑杆5运动第二行程，使得压环6抵压到工件上，从而从竖直方向上将工件固定到载台3上，以对工件进行加工，操作过程比较方便，无需人工从竖直方向上固定工件，并且压环6抵压固定工件的操作是在工件及载台3滑进加工中心的过程中一并完成的，提高了上料效率。

作为本实施例优选的技术方案，定位件4包括多个凸轮4.1以及联动组件4.2，各凸轮4.1呈圆周阵列地转动连接在圆盘状的载台3上，载台3沿导轨2滑进加工腔室的过程中通过联动组件4.2驱动各凸轮4.1同步转动以在水平方向上将工件定位在载台3上。具体的，联动组件4.2包括多个同步齿轮4.21、内齿圈4.22、蜗轮4.23、蜗杆4.24、触发齿轮4.25以及齿条4.26，其中，各同步齿轮4.21与各凸轮4.1一一对应地共轴固定连接，凸轮4.1位于载台3的上方，同步齿轮4.21位于载台3的下方，凸轮4.1的转动轴贯穿载台3，内齿圈4.22转动连接在载台3底部，内齿圈4.22同时与各同步齿轮4.21啮合，蜗轮4.23共轴固定连接于一同步齿轮4.21上，蜗杆4.24转动连接在载台3上，蜗杆4.24与蜗轮4.23啮合，蜗杆4.24的轴向水平且与导轨2方向垂直，触发齿轮4.25与蜗杆4.24共轴固定连接，齿条4.26固定连接在加工腔室内，齿条4.26长度方向与导轨2方向一致，齿条4.26位于触发齿轮4.25跟随载台3运动的运动行程上。

上料时，参阅图1-2，载台3位于加工腔室口部区域，滑杆5位于直槽1.21远离斜槽1.22的一端，圆杆8位于第一滑槽1.1远离第二滑槽1.2的一端，将轮毂待加工的端面朝上放置到载台3上(如图4)，轮毂的相邻两轮辐之间形成呈锐角夹角的空隙，凸轮4.1位于所述空隙内，且凸轮4.1的凸出部分背离对应的所述锐角夹角，凸轮4.1与形成锐角夹角的相邻两轮辐侧壁之间保持有较大的冗余间隔(如图5)，如此方便将轮毂放置到载台3上；接着，驱动单元7驱动滑杆5运动第一行程，滑杆5竖直向下运动并与直槽1.21滑动配合，使得摆杆1发生向下的摆动，摆杆1通过第一滑槽1.1与圆杆8滑动配合，使得滑座3.1、载台3、定位件4以及轮毂向加工腔室内部运动，轮毂抵达加工位置，斜槽1.22恰好转至竖直状态，过程中，触发齿轮4.25与齿条4.26接触并啮合配合，从而使得触发齿轮4.25自身转动，触发齿轮4.25带动蜗杆4.24转动，蜗杆4.24带动蜗轮4.23转动，蜗轮4.23带动与之共轴连接的同步齿轮4.21转动，该同步齿轮4.21通过内齿圈4.22传动使得其他同步齿轮4.21同步转动，同步齿轮4.21带动对应的凸轮4.1转动，凸轮4.1的凸出部分转动并抵接到形成锐角夹角的相邻两轮辐侧壁的其中一轮辐侧壁上，凸轮4.1的未凸出部分与另一轮辐侧壁抵接，轮毂与两侧壁之间不再有冗余间隔，从而在水平方向上凸轮4.1将轮毂定位(参阅图6-7)，蜗杆4.24的导程角设置成小于啮合轮齿间的当量摩擦角，可实现反向自锁，即只能蜗杆4.24带动蜗轮4.23转动，而不能由蜗轮4.23带动蜗杆4.24，如此能够将各凸轮4.1锁止，使各凸轮4.1无法转动，从而轮毂一直保持在被凸轮4.1定位的状态；最后，驱动单元7驱动滑杆5运动第二行程，滑杆5竖直向下运动并与斜槽1.22滑动配合，此过程摆杆1不再转动，而使滑杆5通过连接杆9带动压环6压在轮毂轮辐的上端面，从而从竖直方向上将轮毂进行挤压限位，使得轮毂彻底被固定住(参阅图8)，无法相对载台3活动，方便对轮毂进行加工。此方案中，滑杆5运动的第一行程能够实现将工件从加工中心的口部输送至加工位置，并且驱动定位件4对工件进行水平定位，在保留冗余间隔方便操作人员将工件放置到载台3上的情况下，无需操作人员手动操作，能够在上料过程中自动实现工件的水平定位，大大提高了上料效率。

本发明还提供一种数控机床，参阅图9-11，包括加工腔室及上述的上料机构，上料机构用于将工件进给至加工腔室内，加工腔室的口部活动设置有防护门10，上料机构的滑杆5运动第一行程通过一传动组件驱动防护门10关闭，具体的，防护门10转动连接在加工腔室的口部，传动组件包括伸缩杆11，伸缩杆11的一端与防护门10转动连接，另一端与载台3转动连接，驱动单元7驱动滑杆5运动的第一行程中，滑座3.1通过伸缩杆11带动防护门10关闭，无需人工或单独设置其他动力机构来关闭防护门10，数控机床的主轴12位于加工腔室的一侧，能够进给至轮毂的上方，主轴12上安装的刀具能够穿过压环6对轮毂的中心轴进行加工。

本发明中，在上料过程中，仅通过驱动单元7驱动滑杆5向下运动，由滑杆5、摆杆1、圆杆8、载台3、压环6以及定位件4之间的配合，能够实现将工件运送至加工位置，且工件在水平方向被定位，在竖直方向被压进，实现工件固定；在下料过程中，仍由上料机构执行，仅使驱动单元7驱动滑杆5向上运动返程，滑杆5首先竖直向上经过斜槽1.22以抬起压环6，滑杆5接着向上运动并与直槽1.21滑动配合使得摆杆1向上摆动，摆杆1通过第一滑槽1.1与圆杆8滑动配合使得滑座3.1、载台3及工件向加工腔室口部滑出，锁定件的触发齿轮4.25与齿条4.26接触并啮合配合，使得各凸轮4.1反向转动，从而恢复至图1-2、图5所示的状态，工件解除固定，直接非常方便地将工件从载台3上取下。整体上设计巧妙，操作简易，大幅度提高了工件加工时上下料的效率，从而提高了工件加工的整体效率。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种数控机床的上料机构，其特征在于，包括：

摆杆(1)，其一端转动连接在数控机床的加工腔室的内壁上，所述摆杆(1)上开设有第一滑槽(1.1)与第二滑槽(1.2)，所述第一滑槽(1.1)与摆杆(1)的长度方向一致，所述第二滑槽(1.2)包括相连的、呈夹角的直槽(1.21)与斜槽(1.22)，所述直槽(1.21)与摆杆(1)的长度方向一致；

导轨(2)，其水平固定设置于加工腔室的内壁上；

载台(3)，其滑动设置于所述导轨(2)上，用于放置工件，所述载台(3)通过一圆杆(8)与第一滑槽(1.1)滑动连接；

定位件(4)，其设置于所述载台(3)上，用于定位载台(3)上的工件；

滑杆(5)，其与第二滑槽(1.2)滑动连接，所述滑杆(5)通过一连接杆(9)固定连接有一压环(6)；

驱动单元(7)，其用于驱动所述滑杆(5)竖直运动，所述滑杆(5)竖直向下运动行程依次包括第一行程与第二行程，在第一行程所述滑杆(5)与直槽(1.21)滑动配合使摆杆(1)摆动至斜槽(1.22)处于竖直状态，摆杆(1)通过第一滑槽(1.1)与圆杆(8)的滑动配合使载台(3)沿导轨(2)滑进加工腔室，在第二行程所述滑杆(5)在斜槽(1.22)内滑动使压环(6)抵压工件。

2.根据权利要求1所述的一种上料机构，其特征在于，所述定位件(4)包括多个凸轮(4.1)以及联动组件(4.2)，各所述凸轮(4.1)呈圆周阵列地转动连接在载台(3)上，所述载台(3)沿导轨(2)滑进加工腔室的过程中通过所述联动组件(4.2)驱动各凸轮(4.1)同步转动以在水平方向上将工件定位在所述载台(3)上。

3.根据权利要求2所述的一种上料机构，其特征在于，所述联动组件(4.2)包括：

多个同步齿轮(4.21)，其与各所述凸轮(4.1)一一对应地共轴固定连接；

内齿圈(4.22)，其转动连接在所述载台(3)底部，所述内齿圈(4.22)同时与各所述同步齿轮(4.21)啮合；

蜗轮(4.23)，其共轴固定连接于一所述同步齿轮(4.21)上；

蜗杆(4.24)，其转动连接在载台(3)上，所述蜗杆(4.24)与所述蜗轮(4.23)啮合；

触发齿轮(4.25)，其与所述蜗杆(4.24)共轴固定连接；

齿条(4.26)，其固定连接在加工腔室内，所述齿条(4.26)位于触发齿轮(4.25)跟随载台(3)运动的运动行程上。

4.根据权利要求1所述的一种上料机构，其特征在于，所述导轨(2)包括两平行的导向杆，所述载台(3)上固定连接有滑座(3.1)，所述滑座(3.1)的两端分别设置有滑套(3.2)，两所述滑套(3.2)与两导向杆一一对应地滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种上料机构，其特征在于，所述驱动单元(7)为液压缸、气缸或电动推杆。

6.一种数控机床，包括加工腔室及上料机构，其特征在于，所述上料机构用于将工件进给至所述加工腔室内，所述上料机构为权利要求1-5任一项所述的上料机构。

7.根据权利要求6所述的一种数控机床，其特征在于，所述加工腔室的口部活动设置有防护门(10)，所述上料机构的滑杆(5)运动第一行程通过一传动组件驱动所述防护门(10)关闭。

8.根据权利要求7所述的一种数控机床，其特征在于，所述防护门(10)转动连接在加工腔室的口部，所述传动组件包括伸缩杆(11)，所述伸缩杆(11)的一端与防护门(10)转动连接，另一端与载台(3)转动连接。

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