CN113977407A - 一种模具顶针数控机床的自动上下料装置 - Google Patents

一种模具顶针数控机床的自动上下料装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及模具顶针机床领域，具体是指一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，所述数控机床包括机床本体，所述机床本体上设有数控削磨装置，所述上下料装置设在机床本体上，所述机床本体上位于数控削磨装置的一端设有数控夹头，所述上下料装置包括上料机构、进料机构和下料机构，所述进料机构从上料机构夹取模具顶针推送到数控削磨装置位置处加工，所述下料机构从数控削磨装置加工位置处下料。本发明设计新颖，结构合理，实现上下料及加工过程模具顶针的进料的自动化，提高生产效率；解放劳动力，一个工人可以同时操作多个机器，降低人工成本，避免人工操作模具顶针在加工过程进料中的多次装夹，减少人为因素的干预，提高产品精度。

Description

一种模具顶针数控机床的自动上下料装置
技术领域
本发明涉及模具顶针机床领域，具体是指一种模具顶针数控机床的自动上下料装置。
背景技术
模具顶针，也称顶杆或推杆，是将塑胶产品顶出模具型腔或型芯的一种模具配件，是大多数塑胶模具中不可或缺的标准零部件，因此用量大，适合批量生产。
模具顶针包括杆体10和凸台11，凸台在行业内也成“顶针头部，具体如附图8所示。
在传统的制作过程中，在锻压处顶针的凸台11毛坯后，先用车床对顶针头部外形进行粗车加工，然后再转到平面磨床和无心磨床等对杆体进行精磨加工，然而由于传统的标准机床设备，多数对模具顶针的夹装及削磨能够实现自动化，往往忽略了自动上下料的设置，及打磨过程中的模具顶针的推进，这就导致传统的标准机床设备，每台至少配备一个工人，完成模具顶针的上下料工作及打磨过程中模具顶针的推进，另外，在打磨过程中传统的人工操作具有不确定性因素，容易导致模具顶针夹装存在偏差，产品的精度难以控制。
因此，研发一种能够实现自动上下模具顶针，及在一次装夹模具顶针的情况下，结合现有数控削磨装置实现模具顶针的大批量生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种模具顶针数控机床的自动上下料装置。
一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，所述数控机床包括机床本体，所述机床本体上设有数控削磨装置，所述上下料装置设在机床本体上，所述机床本体上位于数控削磨装置的一端设有数控夹头，所述上下料装置包括上料机构、进料机构和下料机构，所述进料机构从上料机构夹取模具顶针推送到数控削磨装置位置处加工，所述下料机构从数控削磨装置加工位置处下料；
所述上料机构包括上料机架，所述上料机架顶部设有两根静齿条和两根动齿条，所述动齿条的底部设有顶推气缸，所述顶推气缸伸缩端连接于动齿条，固定端固定于上料机架上，所述静齿条和动齿条齿部均朝上，两根所述动齿条在顶推气缸的作用下同步运动；
所述进料机构包括上料气缸，所述上料气缸的伸缩端连接有第一安装板，所述第一安装板靠近数控夹头的一端设有手指气缸，所述手指气缸的工作端设有夹爪，所述第一安装板另一端与手指气缸同侧设有无杆气缸，所述无杆气缸的移动部位的底部设有进料推杆；
所述下料机构包括下料气缸，所述下料气缸的伸缩端连接有出料气缸，所述出料气缸的伸缩端朝下，且连接有出料叉子，所述出料叉子底部设有槽口。
进一步地，所述数控削磨装置包括设在机床本体的中滑板，所述中滑板一端顶部设有由变频电机驱动的磨具，所述中滑板的移动带动磨具的移动。
进一步地，所述磨具采用CBN磨具。
进一步地，所述下料装置还设有接料盘，所述接料盘位于数控夹头与上料机架之间，且位于数控夹头轴线下方。
进一步地，所述机床本体上还设有第二安装板，所述第二安装板上设有第一滑轨和第二滑轨，所述出料气缸一侧设有固定座，所述固定座通过滑块连接于第一滑轨，所述第一安装板亦通过滑块连接于第二滑轨。
进一步地，两根所述静齿条外侧设有限位保护板，所述上料机架的底部设有高度调节脚垫。
进一步地，所述静齿条的下料端设有承载件，所述承载件上设有承载槽，所述承载件的底部设有顶升气缸，所述顶升气缸安装在上料机架上，设有所述承载槽的位于进料推杆轴线正下方。
本发明优点：本发明设计新颖，结构合理，实现上下料及加工过程模具顶针的进料的自动化，，提高生产效率；解放劳动力，一个工人可以同时操作多个机器，降低人工成本，避免人工操作模具顶针在加工过程进料中的多次装夹，减少人为因素的干预，提高产品精度。
附图说明
图1是本发明一种具有自动上下料装置的模具顶针数控机床整体示意图；
图2是本发明一种模具顶针数控机床的自动上下料装置的立体示意图；
图3是本发明一种模具顶针数控机床的自动上下料装置的出料叉子示意图；
图4是本发明一种模具顶针数控机床的自动上下料装置的手指气缸及夹爪示意图；
图5是本发明数控削磨装置简示图；
图6是本发明上料机构上料端承载件示意图；
图7是本发明上料机构的静齿条与动齿条侧视布置示意图；
图8是本发明模具顶针的示意图。
如图所示：1、机床本体；2、数控削磨装置；3、数控夹头；4、模具顶针；5、接料盘；6、第二安装板；7、第一滑轨；8、第二滑轨；9、固定座；10、杆体；11、凸台；12、承载件；13、承载槽；14、顶升气缸；1-1、上料机构；3-1、下料机构；4-1、进料机构；101、上料机架；102、静齿条；103、动齿条；104、顶推气缸；201、中滑板；202、变频电机；203、磨具；301、下料气缸；302、出料气缸；303、出料叉子；304、槽口；401、上料气缸；402、第一安装板；403、手指气缸；404、夹爪；405、无杆气缸；406、进料推杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，所述数控机床包括机床本体1，所述机床本体1上设有数控削磨装置2，所述上下料装置设在机床本体1上，所述机床本体1上位于数控削磨装置2的一端设有数控夹头3，所述上下料装置包括上料机构1-1、进料机构4-1和下料机构3-1，所述进料机构4-1从上料机构1-1夹取模具顶针4推送到数控削磨装置2位置处加工，所述下料机构3-1从数控削磨装置2加工位置处下料；
所述上料机构1-1包括上料机架101，所述上料机架101顶部设有两根静齿条102和两根动齿条103，所述动齿条103的底部设有顶推气缸104，所述顶推气缸104伸缩端连接于动齿条103，固定端固定于上料机架101上，所述静齿条102和动齿条103齿部均朝上，两根所述动齿条103在顶推气缸104的作用下同步运动；
所述进料机构4-1包括上料气缸401，所述上料气缸401的伸缩端连接有第一安装板402，所述第一安装板402靠近数控夹头3的一端设有手指气缸403，所述手指气缸403的工作端设有夹爪404，所述第一安装板402另一端与手指气缸403同侧设有无杆气缸405，所述无杆气缸405的移动部位的底部设有进料推杆406；
所述下料机构3-1包括下料气缸301，所述下料气缸301的伸缩端连接有出料气缸302，所述出料气缸302的伸缩端朝下，且连接有出料叉子303，所述出料叉子303底部设有槽口304。
所述数控削磨装置2包括设在机床本体1的中滑板201，所述中滑板201一端顶部设有由变频电机202驱动的磨具203，所述中滑板201的移动带动磨具203的移动。
所述磨具203采用CBN磨具。
所述下料装置还设有接料盘5，所述接料盘5位于数控夹头3与上料机架101之间，且位于数控夹头3轴线下方。
所述机床本体1上还设有第二安装板6，所述第二安装板6上设有第一滑轨7和第二滑轨8，所述出料气缸302一侧设有固定座9，所述固定座9通过滑块连接于第一滑轨7，所述第一安装板402亦通过滑块连接于第二滑轨8。
两根所述静齿条102外侧设有限位保护板105，所述上料机架101的底部设有高度调节脚垫106。
所述静齿条103的下料端设有承载件12，所述承载件12上设有承载槽13，所述承载件13的底部设有顶升气缸14，所述顶升气缸14安装在上料机架301上，设有所述承载槽13的位于进料推杆406轴线正下方，所述静齿条103的最前端与承载槽13匹配的倾斜面。
本发明在具体使用时，整个机床采用现有PLC控制系统技术实现整个机床自动化控制，将自动上下料与现有的数控削磨装置2和数控夹头3组合起来使用，具体工作过程如下：
步骤一、将模具顶针4排列放置于锯齿状静齿条102的齿槽中，模具顶针4的凸台11部位设置在远离数控夹头3的一侧，静齿条103的齿部与动齿条103的齿部交错设置，如图7所示，数控启动顶推气缸104，动齿条103向上移动，使所有的模具顶针4的整体水平高度高于静齿条102的齿尖，同时利用重力作用使所有模具顶针4在静齿条102上均向前一个齿的为之一动，顶升气缸104复位，动齿条103下降，模具顶针4滚入静齿条103的齿根部，最前端模具顶针4脱离最前端的齿根部后，在静齿条103的最前端倾斜面作用下，落入承载槽13内；
步骤二、启动顶升气缸14，承载件12向上托举落入的模具顶针4，使得该模具顶针4的轴线与数控夹头3的轴线和进料推杆406的轴线均重合，数控启动手指气缸403，手指气缸403的夹爪404夹取落在步骤一中承载槽13内的模具顶针4，数控上料气缸401启动，伸缩端伸出带动第一安装板402向数控夹头3方向移动，即带动夹爪404夹持的模具顶针4移动，此时模具顶针4的杆体10同时穿过出料叉子303的槽口304的正下方，模具顶针4前端的一小段伸入数控夹头3，手指气缸402带动夹爪404张开，无杆气缸405启动带动进料推杆406推动模具顶针4的凸台11向数控夹头3方向移动，当凸台11的一侧面靠近出料叉子3侧，且到达待加工位置时，无杆气缸405停止工作，数控夹头3启动，夹紧模具顶针4，无杆气缸405带动进料推杆406复位，上料气缸401伸缩端收缩，带动第一安装板402复位；
步骤三、数控削磨装置2启动，在PLC数控下对夹持的模具顶针4的凸台11进行削磨加工，加工完成后，数控削磨装置2复位并停止工作；
步骤四、下料气缸301的伸缩杆初始状态为伸展状态，数控夹头3松开，出料气缸302启动，控制出料叉子303下移，槽口304套设在模具顶针4的杆体10上，下料气缸301启动，下料气缸301的伸缩杆收缩，带动出料叉子3推着模具顶针4的凸台11向远离数控夹头3的方向移动，当模具顶针4的杆体10完全脱离数控夹头3时，加工好的模具顶针4掉落入接料盘5，即完成一根模具顶针的加工，后面的模具顶针重复以上步骤即可。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，所述数控机床包括机床本体(1)，所述机床本体(1)上设有数控削磨装置(2)，所述自动上下料装置设在机床本体(1)上，所述机床本体(1)上位于数控削磨装置(2)的一端设有数控夹头(3)，其特征在于：
所述自动上下料装置包括上料机构(1-1)、进料机构(4-1)和下料机构(3-1)，所述进料机构(4-1)从上料机构(1-1)夹取模具顶针(4)推送到数控削磨装置(2)位置处加工，所述下料机构(3-1)从数控削磨装置(2)加工位置处下料；
所述上料机构(1-1)包括上料机架(101)，所述上料机架(101)顶部设有两根静齿条(102)和设在两根静齿条(102)内侧的两根动齿条(103)，所述动齿条(103)的底部设有顶推气缸(104)，所述顶推气缸(104)伸缩端连接于动齿条(103)，固定端固定于上料机架(101)上，所述静齿条(102)和动齿条(103)齿部均朝上，两根所述动齿条(103)在顶推气缸(104)的作用下同步运动；
所述进料机构包括上料气缸(401)，所述上料气缸(401)的伸缩端连接有第一安装板(402)，所述第一安装板(402)靠近数控夹头(3)的一端设有手指气缸(403)，所述手指气缸(403)的工作端设有夹爪(404)，所述第一安装板(402)另一端与手指气缸(403)同侧设有无杆气缸(405)，所述无杆气缸(405)的移动部位的底部设有进料推杆(406)；
所述下料机构包括下料气缸(301)，所述下料气缸(301)的伸缩端连接有出料气缸(302)，所述出料气缸(302)的伸缩端朝下，且连接有出料叉子(303)，所述出料叉子(303)底部设有槽口(304)。
2.根据权利要求1所述的一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，其特征在于：所述数控削磨装置(2)包括设在机床本体(1)的中滑板(201)，所述中滑板(201)一端顶部设有由变频电机(202)驱动的磨具(203)，所述中滑板(201)的移动带动磨具(203)的移动。
3.根据权利要求2所述的一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，其特征在于：所述磨具(203)采用CBN磨具。
4.根据权利要求1述的一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，其特征在于：所述下料装置还设有接料盘(5)，所述接料盘(5)位于数控夹头(3)与上料机架(101)之间，且位于数控夹头(3)轴线下方。
5.根据权利要求1所述的一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，其特征在于：所述机床本体(1)上还设有第二安装板(6)，所述第二安装板(6)上设有第一滑轨(7)和第二滑轨(8)，所述出料气缸(302)一侧设有固定座(9)，所述固定座(9)通过滑块连接于第一滑轨(7)，所述第一安装板(402)亦通过滑块连接于第二滑轨(8)。
6.根据权利要求1所述的一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，其特征在于：两根所述静齿条(102)外侧设有限位保护板(105)，所述上料机架(101)的底部设有高度调节脚垫(106)。
7.根据权利要求1所述的一种模具顶针数控机床的自动上下料装置，其特征在于：所述静齿条(103)的下料端设有承载件(12)，所述承载件(12)上设有承载槽(13)，所述承载件(13)的底部设有顶升气缸(14)，所述顶升气缸(14)安装在上料机架(301)上，设有所述承载槽(13)的位于进料推杆(406)轴线正下方。
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