CN114473606B - 一种机床自动化前送料一体式装置及控制方法 - Google Patents

一种机床自动化前送料一体式装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机床自动化前送料一体式装置及使用方法，涉及机床加工技术领域。本发明中：两个横向液压装置之间设置有位于推送台上侧面的轻质塑料架。轻质塑料架的中间位置固定安装有双轴伺服装置，轻质塑料架上侧转动安装有与转动轴杆同步转动的纵向液压装置，纵向液压轴杆侧端固定连接有钣金吸附装置。钣金吸附装置配置有升降调节的吸盘，钣金吸附装置下侧面嵌入安装有竖直光电探头；第一侧位驱动架、第二侧位驱动架与推送台连接的位置处安装有用于传感检测与工件板横向距离的侧位光电传感器；轻质塑料架朝向工件板的一侧面嵌入安装有纵向光电板。本发明能够对进入推送台的工件板进行精准的正位调节、推送，有效降低了工件板的加工误差程度。

Description

一种机床自动化前送料一体式装置及控制方法
技术领域
本发明涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种机床自动化前送料一体式装置及控制方法。
背景技术
机床加工中，钣金工件的加工处理十分常见，钣金工件在经过推送台的推送，进入加工位置进行折弯、剪切等操作，加工成所需的工件。而钣金工件在进入推送台后，钣金工件并未摆正，而且一个大型机床需要加工的钣金工件规格较多，采用位置固定限位结构，在处理不同规格的钣金工件时并不适用。而钣金工件的位置正否摆的够“正”，也会影响钣金进入加工处理机构后的处理效果。因此，如何使得各类规格的钣金工件在推送台上完成精准的“正位”调节，有效降低钣金工件的加工误差，成为需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种机床自动化前送料一体式装置及控制方法，从而对进入推送台的工件板进行精准的正位调节、推送，有效降低了工件板的加工误差程度。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种机床自动化前送料一体式装置，推送台一侧配置有第一侧位驱动架，推送台另一侧配置有第二侧位驱动架，第一侧位驱动架固定安装有推料动力装置，第一侧位驱动架、第二侧位驱动架配置有与推料动力装置同步驱动连接的传输带，第一侧位驱动架、第二侧位驱动架上侧都配置有横向液压装置，横向液压装置与传输带同步运动，两个横向液压装置之间设置有位于推送台上侧面的轻质塑料架，横向液压装置包括横向液压轴杆，横向液压轴杆侧端与轻质塑料架固定连接；轻质塑料架的中间位置固定安装有双轴伺服装置，双轴伺服装置包括同步输出的两个转动轴杆，轻质塑料架上侧转动安装有与转动轴杆同步转动的纵向液压装置，纵向液压装置包括纵向液压轴杆，纵向液压轴杆侧端固定连接有钣金吸附装置。
钣金吸附装置配置有升降调节的吸盘，钣金吸附装置下侧面嵌入安装有用于传感检测与工件板竖直距离的竖直光电探头；第一侧位驱动架、第二侧位驱动架与推送台连接的位置处安装有用于传感检测与工件板横向距离的侧位光电传感器；轻质塑料架朝向工件板的一侧面嵌入安装有纵向光电板，纵向光电板配置有若干用于传感检测与工件板纵向距离的纵向光电探头。
作为本发明中前送料一体式装置的一种优选技术方案：推料动力装置包括竖直安装的竖向伺服电机，竖向伺服电机上端输出侧配置有与竖向伺服电机通过锥形齿轮驱动连接的垂直转向输出箱；第一侧位驱动架、第二侧位驱动架开设有导向槽，横向液压装置下侧设有穿过导向槽的锁扣机构，锁扣机构与传输带固定连接。
作为本发明中前送料一体式装置的一种优选技术方案：轻质塑料架两侧端设有推动凸连板，横向液压轴杆侧端与推动凸连板外侧面固定连接；轻质塑料架设有两组转动支撑凸板，纵向液压装置通过转轴安装在一组转动支撑凸板位置处，纵向液压装置的转轴与双轴伺服装置的转动轴杆同步连接。
作为本发明中前送料一体式装置的一种优选技术方案：轻质塑料架开设有转动配合凹槽，转动配合凹槽位于同组的两个转动支撑凸板之间；纵向液压装置水平状态时，转动配合凹槽的后段露出于纵向液压装置的后侧端，纵向液压装置的前段凸出于转动配合凹槽的前侧端。
作为本发明中前送料一体式装置的一种优选技术方案：钣金吸附装置内置升降调节装置，钣金吸附装置下侧面开设有与吸盘相配合的内凹槽，钣金吸附装置的内凹槽位置处设置有升降调节装置连接的升降轴，升降轴下侧端与吸盘连接。
作为本发明中前送料一体式装置的一种优选技术方案：竖直光电探头与纵向液压装置的距离小于吸盘与纵向液压装置的距离。
作为本发明中前送料一体式装置的一种优选技术方案：第一侧位驱动架、第二侧位驱动架、推送台的下侧面固定安装有若干个支撑架；第一侧位驱动架、第二侧位驱动架的上侧面高于推送台的上侧面，侧位光电传感器嵌入安装在第一侧位驱动架、第二侧位驱动架朝向推送台的内侧面位置，侧位光电传感器沿着推送台的上表面进行距离传感检测。
本发明涉及一种机床自动化前送料一体式装置的控制方法，包括以下内容：
㈠工件板从第二侧位驱动架方位推入推送台位置后，轻质塑料架上的双轴伺服装置驱动两侧的纵向液压装置转动，同步带动钣金吸附装置从竖直的高位处转动到水平的低位处。㈡纵向光电板的多个纵向光电探头传感检测与工件板之间的距离信息，根据纵向光电探头传感检测到的距离信息，纵向液压装置通过纵向液压轴杆将钣金吸附装置伸至工件板边侧区域，当钣金吸附装置的竖直光电探头传感检测到距离变小时，纵向液压装置停止驱动钣金吸附装置继续前进。㈢钣金吸附装置驱动吸盘开始下降，吸盘下降到竖直光电探头传感检测到的距离时，吸盘与工件板接触，吸盘吸附住工件板。㈣每个纵向液压装置根据当前位置的纵向光电探头传感检测的工件板距离信息，对两个纵向液压轴杆进行差速缩回，直至两个纵向液压装置对应位置处的纵向光电探头传感检测到的工件板距离相同时，两个纵向液压轴杆停止运动。㈤工件板两侧的侧位光电传感器传感检测各自与工件板边缘侧的距离，根据检测到的距离，两个横向液压装置进行伸缩驱动配合，将工件板调整到工件板边缘与两个侧位光电传感器之间的距离相同的位置。㈥吸盘释放工件板并进行一定距离的上升，两个横向液压装置进行伸缩驱动配合，将两个钣金吸附装置调整到初始推送位置，钣金吸附装置再次驱动吸盘对工件板进行吸附，并将工件板朝向加工装置推送。
作为本发明中前送料一体式装置控制方法的一种优选技术方案：两个纵向液压轴杆进行差速缩回时，设其中一个纵向液压装置位置处的纵向光电探头传感检测到的工件板距离为Da1、该纵向液压装置的纵向液压轴杆缩回速率为V1，设另一个纵向液压装置位置处的纵向光电探头传感检测到的工件板距离为Da2、该纵向液压装置的纵向液压轴杆缩回速率为V2。设Da1>Da2，设纵向偏移差为Dx、差速缩回的速率差为Vx。则纵向偏移差Dx＝Da1-Da2，差速缩回的速率差Vx＝V1-V2，差速缩回的速率差Vx∝纵向偏移差Dx。
作为本发明中前送料一体式装置控制方法的一种优选技术方案：钣金吸附装置位于初始推送位置时，两个钣金吸附装置与其最近的推送台边缘侧的距离相同。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过配置横向液压装置、轻质塑料架，在轻质塑料架上配置纵向液压装置和能够钣金吸附装置，通过纵向光电板、竖直光电探头以及侧位光电传感器的传感检测配合，通过横向液压装置、纵向液压装置以及钣金吸附装置的调节、配合等，对进入推送台的工件板进行精准的正位调节、推送，有效降低了工件板的加工误差程度。
附图说明
图1为本发明的整体装置布局(俯视)示意图；
图2为本发明中钣金吸附装置与工件板的(侧视)配合结构示意图；
图3为本发明中第一侧位驱动架、推料动力装置的配合结构示意图；
图4为本发明中横向液压装置、轻质塑料架上的装置结构示意图；
图5为图4中的后侧视角示意图；
图6为本发明中纵向液压装置、钣金吸附装置的(仰视)结构示意图；
图7本发明中推送台与第一侧位驱动架、第二侧位驱动架的配合示意图；
其中：1-推送台；2-第一侧位驱动架；3-第二侧位驱动架；4-推料动力装置，401-竖向伺服电机，402-垂直转向输出箱；5-导向槽；6-横向液压装置；7-横向液压轴杆；8-轻质塑料架，801-推动凸连板，802-转动支撑凸板，803-转动配合凹槽；9-双轴伺服装置；10-转动轴杆；11-纵向液压装置；12-纵向液压轴杆；13-钣金吸附装置，1301-内凹槽，1302-升降轴，1303-吸盘，1304-竖直光电探头；14-侧位光电传感器；15-纵向光电板，1501-纵向光电探头；16-工件板；17-传输带；18-支撑架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
在本发明中，推送台1的两侧分别设置了第一侧位驱动架2、第二侧位驱动架3，第一侧位驱动架2、第二侧位驱动架3都安装了传输带17，第一侧位驱动架2一侧安装了推料动力装置4，推料动力装置4的输出机构同步带动第一侧位驱动架2、第二侧位驱动架3上的传输带17运动。第一侧位驱动架2、第二侧位驱动架3的传输带17带动各自方位的横向液压装置6进行前进、后退。
两个横向液压装置6之间安装了轻质塑料架8，轻质塑料架8安装在推送台1上侧，轻质塑料架8上侧的中间位置安装了双轴伺服装置9，双轴伺服装置9两侧设有同步转动的转动轴杆10，转动轴杆10带动纵向液压装置11进行转动。双轴伺服装置9内配置了角度编码器或者两个行程限位模块，双轴伺服装置9带动纵向液压装置11进行旋转的角度状态为竖直状态转为向前的水平状态，装个转动角度为90度。纵向液压装置11向上转动到竖直状态过程中，转动配合凹槽803使得纵向液压装置11的后端不会与轻质塑料架8发生碰撞阻碍。
纵向液压装置11能够对钣金吸附装置13进行位置伸缩移动，将钣金吸附装置13伸至工件板16的边侧位置，钣金吸附装置13再对工件板16进行吸附、调整等操作。
实施例二
在本发明中，钣金吸附装置13设置了升降轴1302[钣金吸附装置13内配置升降装置，升降装置可以是简单的液压管，需要对升降轴1302配置一个位置编码器]。钣金吸附装置13下侧面开设了内凹槽1301，吸盘1303可以收纳在内凹槽1301中。
吸盘1303与升降轴1302的连接结构中，设有转动连接结构[轴杆与轴杆之间的转动连接结构十分常见，在本发明中未给出具体结构，但并不影响吸盘与升降轴之间能够实现相对转动]，这样在两个纵向液压装置11对各自位置的钣金吸附装置13进行差速缩回时，便于顺畅的对整个工件板16进行“正位”操作。
实施例三
在本发明中，钣金吸附装置13下侧面嵌入的竖直光电探头1304在进行探测过程中，在钣金吸附装置13被纵向液压轴杆12匀速推进过程中，首先会超过检测到推送台1的上侧面，设竖直光电探头1304传感检测到与推送台1上侧面之间的距离为S1，当竖直光电探头1304传感检测到垂直距离变为S2时[S2<S1]，说明竖直光电探头1304已经到达工件板16的边缘侧范围内，当前侧的钣金吸附装置13也就到位了。
实施例四
在本发明中，纵向光电板1501上的多个纵向光电探头1501传感检测到与工件板16的距离相同时，说明工件板16已经“摆直”，但并未摆到推送台1的正中间位置。这个时候通过推送台1两侧的侧位光电传感器14对工件板16两侧与推送台1边侧的距离进行传感检测，通过边侧位的间距传感检测，通过两个横向液压装置6对轻质塑料架8进行横向位置调节，将工件板16摆到推送台1的正中间位置。此时轻质塑料架8会有所偏移，两个钣金吸附装置13上的吸盘1303释放掉工件板16，然后再通过两个横向液压装置6将轻质塑料架8调整到初始的“中间”位置，完成了钣金吸附装置13的推送位置调节，钣金吸附装置13再驱动吸盘1303吸附住工件板16，对工件板16进行推送，工件板16就实现了精准的“正位”推送，进行各种钣金操作的误差也能够降到很小范围内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机床自动化前送料一体式装置，包括用于推送工件板(16)的推送台(1)，所述推送台(1)一侧配置有第一侧位驱动架(2)，所述推送台(1)另一侧配置有第二侧位驱动架(3)，所述第一侧位驱动架(2)固定安装有推料动力装置(4)，所述第一侧位驱动架(2)、第二侧位驱动架(3)配置有与推料动力装置(4)同步驱动连接的传输带(17)，其特征在于：
所述第一侧位驱动架(2)、第二侧位驱动架(3)上侧都配置有横向液压装置(6)，所述横向液压装置(6)与传输带(17)同步运动，两个横向液压装置(6)之间设置有位于推送台(1)上侧面的轻质塑料架(8)，所述横向液压装置(6)包括横向液压轴杆(7)，所述横向液压轴杆(7)侧端与轻质塑料架(8)固定连接；
所述轻质塑料架(8)的中间位置固定安装有双轴伺服装置(9)，所述双轴伺服装置(9)包括同步输出的两个转动轴杆(10)，所述轻质塑料架(8)上侧转动安装有与转动轴杆(10)同步转动的纵向液压装置(11)，所述纵向液压装置(11)包括纵向液压轴杆(12)，所述纵向液压轴杆(12)侧端固定连接有钣金吸附装置(13)；
所述钣金吸附装置(13)配置有升降调节的吸盘(1303)，所述钣金吸附装置(13)下侧面嵌入安装有用于传感检测与工件板(16)竖直距离的竖直光电探头(1304)；
所述第一侧位驱动架(2)、第二侧位驱动架(3)与推送台(1)连接的位置处安装有用于传感检测与工件板(16)横向距离的侧位光电传感器(14)；
所述轻质塑料架(8)朝向工件板(16)的一侧面嵌入安装有纵向光电板(1501)，所述纵向光电板(1501)配置有若干用于传感检测与工件板(16)纵向距离的纵向光电探头(1501)。
2.根据权利要求1所述的一种机床自动化前送料一体式装置，其特征在于：
所述推料动力装置(4)包括竖直安装的竖向伺服电机(401)，所述竖向伺服电机(401)上端输出侧配置有与竖向伺服电机(401)通过锥形齿轮驱动连接的垂直转向输出箱(402)；
所述第一侧位驱动架(2)、第二侧位驱动架(3)开设有导向槽(5)，所述横向液压装置(6)下侧设有穿过导向槽(5)的锁扣机构，所述锁扣机构与传输带(17)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种机床自动化前送料一体式装置，其特征在于：
所述轻质塑料架(8)两侧端设有推动凸连板(801)，所述横向液压轴杆(7)侧端与推动凸连板(801)外侧面固定连接；
所述轻质塑料架(8)设有两组转动支撑凸板(802)，所述纵向液压装置(11)通过转轴安装在一组转动支撑凸板(802)位置处，所述纵向液压装置(11)的转轴与双轴伺服装置(9)的转动轴杆(10)同步连接。
4.根据权利要求3所述的一种机床自动化前送料一体式装置，其特征在于：
所述轻质塑料架(8)开设有转动配合凹槽(803)，所述转动配合凹槽(803)位于同组的两个转动支撑凸板(802)之间；
所述纵向液压装置(11)水平状态时，所述转动配合凹槽(803)的后段露出于纵向液压装置(11)的后侧端，所述纵向液压装置(11)的前段凸出于转动配合凹槽(803)的前侧端。
5.根据权利要求1所述的一种机床自动化前送料一体式装置，其特征在于：
所述钣金吸附装置(13)内置升降调节装置，所述钣金吸附装置(13)下侧面开设有与吸盘(1303)相配合的内凹槽(1301)，所述钣金吸附装置(13)的内凹槽(1301)位置处设置有升降调节装置连接的升降轴(1302)，所述升降轴(1302)下侧端与吸盘(1303)连接。
6.根据权利要求1所述的一种机床自动化前送料一体式装置，其特征在于：
所述竖直光电探头(1304)与纵向液压装置(11)的距离小于吸盘(1303)与纵向液压装置(11)的距离。
7.根据权利要求1所述的一种机床自动化前送料一体式装置，其特征在于：
所述第一侧位驱动架(2)、第二侧位驱动架(3)、推送台(1)的下侧面固定安装有若干个支撑架(18)；
所述第一侧位驱动架(2)、第二侧位驱动架(3)的上侧面高于推送台(1)的上侧面，所述侧位光电传感器(14)嵌入安装在第一侧位驱动架(2)、第二侧位驱动架(3)朝向推送台(1)的内侧面位置，所述侧位光电传感器(14)沿着推送台(1)的上表面进行距离传感检测。
8.一种机床自动化前送料一体式装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述的一种机床自动化前送料一体式装置，包括以下内容：
㈠工件板(16)从第二侧位驱动架(3)方位推入推送台(1)位置后，轻质塑料架(8)上的双轴伺服装置(9)驱动两侧的纵向液压装置(11)转动，同步带动钣金吸附装置(13)从竖直的高位处转动到水平的低位处；
㈡纵向光电板(1501)的多个纵向光电探头(1501)传感检测与工件板(16)之间的距离信息，根据纵向光电探头(1501)传感检测到的距离信息，纵向液压装置(11)通过纵向液压轴杆(12)将钣金吸附装置(13)伸至工件板(16)边侧区域，当钣金吸附装置(13)的竖直光电探头(1304)传感检测到距离变小时，纵向液压装置(11)停止驱动钣金吸附装置(13)继续前进；
㈢钣金吸附装置(13)驱动吸盘(1303)开始下降，吸盘(1303)下降到竖直光电探头(1304)传感检测到的距离时，吸盘(1303)与工件板(16)接触，吸盘(1303)吸附住工件板(16)；
㈣每个纵向液压装置(11)根据当前位置的纵向光电探头(1501)传感检测的工件板(16)距离信息，对两个纵向液压轴杆(12)进行差速缩回，直至两个纵向液压装置(11)对应位置处的纵向光电探头(1501)传感检测到的工件板(16)距离相同时，两个纵向液压轴杆(12)停止运动；
㈤工件板(16)两侧的侧位光电传感器(14)传感检测各自与工件板(16)边缘侧的距离，根据检测到的距离，两个横向液压装置(6)进行伸缩驱动配合，将工件板(16)调整到工件板(16)边缘与两个侧位光电传感器(14)之间的距离相同的位置；
㈥吸盘(1303)释放工件板(16)并进行一定距离的上升，两个横向液压装置(6)进行伸缩驱动配合，将两个钣金吸附装置(13)调整到初始推送位置，钣金吸附装置(13)再次驱动吸盘(1303)对工件板(16)进行吸附，并将工件板(16)朝向加工装置推送。
9.根据权利要求8所述的一种机床自动化前送料一体式装置的控制方法，其特征在于：
两个纵向液压轴杆(12)进行差速缩回时，设其中一个纵向液压装置(11)位置处的纵向光电探头(1501)传感检测到的工件板(16)距离为Da1、该纵向液压装置(11)的纵向液压轴杆(12)缩回速率为V1，设另一个纵向液压装置(11)位置处的纵向光电探头(1501)传感检测到的工件板(16)距离为Da2、该纵向液压装置(11)的纵向液压轴杆(12)缩回速率为V2；
设Da1>Da2，设纵向偏移差为Dx、差速缩回的速率差为Vx；
则纵向偏移差Dx＝Da1-Da2，差速缩回的速率差Vx＝V1-V2，差速缩回的速率差Vx∝纵向偏移差Dx。
10.根据权利要求8所述的一种机床自动化前送料一体式装置的控制方法，其特征在于：
钣金吸附装置(13)位于初始推送位置时，两个钣金吸附装置(13)与其最近的推送台(1)边缘侧的距离相同。
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