CN115056014A - 一种数控机床及其自动换料方法 - Google Patents

Abstract

一种数控机床及其自动换料方法，数控机床包括送料装置、夹紧装置、卸料装置、移载装置；所述送料装置包括容料机构与移料板，所述容料机构与机床的工作台并排布置，用于容纳装有待加工物件的多个料带备用，所述移料板设置于所述工作台的上方，能在所述容料机构与所述工作台之间往复运动，用以从所述容料机构中提取料带并将所述料带移送到所述工作台；所述夹紧装置用以夹紧放置在所述工作台的所述料带；所述卸料装置用于抓取加工后的所述料带，其设置于所述工作台的上方；所述移载装置用于移走加工后的所述料带，其设置于所述工作台的一端，且包括能在原位与所述工作台上方之间往复运动的托盘。本发明自动化程度高、结构紧凑、占用空间小。

Description

一种数控机床及其自动换料方法

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，特别是涉及一种数控机床及其自动换料方法。

背景技术

社会发展与进步导致人力成本的攀升，尤其是周期性产品的高峰期与低谷期会导致某一时期人员紧缺与富余。因此，开发自动化设备可以大大减少公司对人力成本的需求，同时又能够提高效率。

目前按键、音量键等小件CNC加工多采用流动夹具锁螺丝的方式，考虑到机床行程，一次只能加工两根料带。因一模加工时间不长，需要不断的更换流动夹具，同时料带的装卸都需要人工来操作，占用大量的人力。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化程度高、换料动作快速、结构紧凑、占用空间小的数控机床及其自动换料方法。

本发明提供一种数控机床，包括送料装置、夹紧装置、卸料装置、移载装置；所述送料装置包括容料机构与移料板，所述容料机构与机床的工作台并排布置，用于容纳装有待加工物件的多个料带备用，所述移料板设置于所述工作台的上方，能在所述容料机构与所述工作台之间往复运动，用以从所述容料机构中提取料带并将所述料带移送到所述工作台；所述夹紧装置用以夹紧放置在所述工作台的所述料带；所述卸料装置用于抓取加工后的所述料带，其设置于所述工作台的上方；所述移载装置用于移走加工后的所述料带，其设置于所述工作台的一端，且包括能在原位与所述工作台上方之间往复运动的托盘。

进一步地，所述移料板与卸料装置并排固定，两者能同时横向运动。

进一步地，所述容料机构包括弹夹、托料气缸以及两夹料气缸；所述弹夹用于容纳多个所述料带，使多个所述料带堆叠容纳于其中；所述托料气缸位于多个所述料带下方，用于托住多个所述料带；两所述夹料气缸位于所述弹夹两侧，用于夹紧所述弹夹内下面倒数第二颗料带，使得所述托料气缸缩回后，最下面一颗料带掉入所述移料板上，实现所述移料板从所述容料机构中提取所述料带。

进一步地，所述移料板下部横向延伸设有托举部，所述托举部上表面用以放置所述料带。

进一步地，所述夹紧装置包括夹具与夹紧气缸，所述夹具包括固定件与移动件，所述夹紧气缸连接所述移动件，用以通过驱动所述移动件将所述夹具内的所述料带夹紧。

进一步地，所述卸料装置包括抓取气缸与抓取机构，所述抓取气缸用于控制所述抓取机构抓取所述料带。

进一步地，所述抓取机构包括四个抓取部，四个所述抓取部竖直设置且排列成矩形，能在所述抓取气缸的控制下两两相对移动。

进一步地，所述移载装置还包括移载气缸、滑轨，所述托盘安装于所述滑轨上，所述移载气缸连接所述托盘，用于将所述托盘沿所述滑轨平移至所述工作台上方，接收从所述抓取机构释放下掉落的所述料带。

本发明还提供一种数控机床，包括送料装置、夹紧装置、卸料装置、移载装置；所述送料装置包括容料机构与移料板，所述容料机构与机床的工作台并排布置，用于容纳多个装有待加工物件的料带备用，所述容料机构包括弹夹、托料气缸以及夹料气缸；所述弹夹用于容纳多个所述料带，使多个所述料带堆叠容纳于所述弹夹中；所述托料气缸位于多个所述料带下方，用于托住多个所述料带，所述夹料气缸用于夹紧所述弹夹内下面倒数第二颗料带；所述移料板设置于所述工作台的上方，能在所述容料机构与所述工作台之间往复运动用以从所述容料机构中提取料带并将所述料带移送到所述工作台；所述夹紧装置用以夹紧放置在所述工作台的所述料带以及连接所述夹具用以控制所述夹具的夹紧气缸；所述卸料装置用于抓取加工后的所述料带，其设置于所述工作台的上方，所述卸料装置包括抓取气缸与抓取机构，所述抓取气缸用于顶出所述抓取机构使所述抓取机构往下进行抓取，所述抓取机构包括抓取部和抓取气缸，所述抓取气缸连接所述抓取部，用于控制所述抓取部来抓取所述料带；所述移载装置用于移走加工后的所述料带，其设置于所述工作台的一端，且包括托盘与移载气缸，所述移载气缸连接所述托盘，用于控制所述托盘在原位与工作台上方之间往复运动。

本发明还提供一种如上所述的数控机床的自动换料方法，包括：

所述托料气缸伸出，将所述料带装满所述弹夹，移动所述移料板至所述弹夹下方，所述夹料气缸启动，夹住所述弹夹内下面倒数第二颗料带，所述托料气缸缩回，最下面一颗料带掉入所述移料板上；

所述移料板将所述料带放入所述夹具内，所述夹紧气缸动作，将所述料带夹紧，开始加工；

加工完成后，所述抓取气缸顶出，所述抓取气缸动作夹住所述料带，所述抓取气缸收回，所述移载气缸动作，将所述托盘送至所述工作台上方，所述抓取气缸松开，使所述料带落入所述托盘，所述移载气缸收回，使所述托盘回到原位。

本发明提供的数控机床及其自动换料方法，通过送料装置、夹紧装置、卸料装置、移载装置的位置与动作路线的巧妙设置，自动化程度高、换料动作快速、结构紧凑、占用空间小。

附图说明

图1为本发明实施例数控机床的立体图。

图2为图1所示数控机床中送料装置在第一状态的立体图。

图3为图1所示数控机床中送料装置在第二状态的立体图。

图4为图1所示数控机床中送料装置在第二状态的剖视图。

图5为图4的局部放大图。

图6为图1所示数控机床中送料装置在第三状态的立体图。

图7为图1所示数控机床中夹紧装置在第一状态的立体图。

图8为图7的局部放大图。

图9为图1所示数控机床中夹紧装置在第一状态与移料板的立体图。

图10为图1所示数控机床中夹紧装置在第二状态的立体图。

图11为图10的局部放大图。

图12为图1所示数控机床中卸料装置在第一状态的立体图。

图13为图12的局部放大图。

图14为图1所示数控机床中卸料装置在第二状态的立体图。

图15为图14的局部放大图。

图16为图1所示数控机床中移载装置在第一状态的立体图。

图17为图1所示数控机床中移载装置在第二状态的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图17所示，本实施例数控机床包括送料装置1、夹紧装置2、卸料装置3、移载装置4。

如图2至图6所示，送料装置1包括容料机构11与移料板12。容料机构11与机床的工作台5并排布置，用于容纳装有待加工物件的多个料带6备用。本实施例中，容料机构11包括弹夹111、托料气缸112以及两夹料气缸113；弹夹111用于容纳多个料带6，使多个料带6堆叠容纳于其中。托料气缸112位于多个料带6下方，用于托住多个料带6。两夹料气缸113位于弹夹111两侧，用于夹紧弹夹111内下面倒数第二颗料带61（如图4、图5所示），使得托料气缸112缩回后，最下面一颗料带62掉入移料板12上，实现移料板6从容料机构11中提取料带。

移料板12设置于工作台5的上方，能在容料机构11与工作台5之间往复运动，用以从容料机构11中提取料带6并将料带6移送到工作台5（如图9所示）。移料板12包括相固定连接的连接件121与承载件122，连接件121连接于驱动机构7，通过驱动机构7来带动移料板12运动（如图1所示）。承载件122下部包括横向延伸形成的托举部1221，托举部1221上表面用以放置料带6。托举部1221为两平行的突出块，上表面末端还设有凸起1222以避免料带6掉落。

如图7至图11所示，夹紧装置2用以夹紧放置在工作台5的料带6。夹紧装置包括夹具21与夹紧气缸22，夹具21位于工作台5上，包括固定件211与移动件212。夹紧气缸22连接移动件212，用以通过驱动移动件212将夹具21内的料带6夹紧。固定件211上设有让四个凹槽2111，用以避让托举部1221，使移料板12能将料带6放置在夹具21中。本实施例中，夹具21同时夹紧固定两颗料带6。

如图12至图15所示，卸料装置3用于抓取加工后的料带6，其设置于工作台5的上方，与移料板12并排固定于驱动机构7，两者能同时横向运动（如图1所示）。卸料装置3包括抓取气缸31与抓取机构32。抓取气缸31用于控制抓取机构32抓取料带6。抓取机构32设有四个抓取部321，四个抓取部321竖直设置且排列成矩形，能在抓取气缸31的控制下两两相对移动。如图13所示，四个抓取部321往外张开，供料带6放入。如图15所示，四个抓取部321向内缩回，夹紧料带6进行抓取。

如图1、图16、图17所示，移载装置4用于移走加工后的料带6，其设置于工作台5的一端。移载装置4包括能在原位与工作台5上方之间往复运动的托盘41以及移载气缸42、滑轨43。托盘41安装于滑轨43上，移载气缸42连接托盘41，用于将托盘41沿滑轨平移至工作台5上方，接收从抓取机构32释放下掉落的料带6。

上述数控机床的自动换料方法，包括如下步骤。

步骤一，送料。托料气缸112伸出，将料带6装满弹夹111（如图2所示）。移动移料板12至弹夹111下方（如图3所示）。夹料气缸113启动，夹住弹夹111内下面倒数第二颗料带61（如图4、图5所示）。托料气缸112缩回，最下面一颗料带62掉入移料板12上（如图6所示）。

步骤二，夹紧。移料板12将料带6放入夹具21内（如图9所示）。夹紧气缸22动作，将料带6夹紧（如图10、图11所示），开始加工；

步骤三，卸料。加工完成后，卸料装置3移动到料带6位置，此时抓取机构32张开（如图12、图13所示）。抓取气缸31控制抓取机构32动作夹住料带6，卸料装置3收回（如图14、图15所示）。移载气缸42动作，将托盘41送至工作台5上方（如图16所示）。抓取气缸31松开，使料带6落入托盘41。移载气缸42收回，使托盘41回到原位（如图17所示）。

重复上述步骤一至三，即能实现数控机床的连续自动换料与加工。

本发明提供的数控机床及其自动换料方法具有如下优点：

1、通过设置送料装置、夹紧装置、卸料装置、移载装置，实现了换料自动化，取代了人工频繁地取放流动夹具和装卸料带，换料动作快速，效率显著提高。经实践验证，人力需求方面，改进后平均每班可节省人力30人；成本方面，按目前平均人力成本一天200元计算，一天可节省人力成本6000元；

2、通过各装置的位置与动作路线的巧妙设置，例如容料机构与机床的工作台并排布置，移料板设置于工作台的上方，且能在容料机构与工作台之间往复运动，卸料装置设置于工作台的上方，托盘设置于工作台的一端，且可在原位与工作台上方之间往复运动，从而结构紧凑、占用空间小。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种数控机床，其特征在于，包括送料装置、夹紧装置、卸料装置、移载装置；所述送料装置包括容料机构与移料板，所述容料机构与机床的工作台并排布置，用于容纳装有待加工物件的多个料带备用，所述移料板设置于所述工作台的上方，能在所述容料机构与所述工作台之间往复运动，用以从所述容料机构中提取料带并将所述料带移送到所述工作台；所述夹紧装置用以夹紧放置在所述工作台的所述料带；所述卸料装置用于抓取加工后的所述料带，其设置于所述工作台的上方；所述移载装置用于移走加工后的所述料带，其设置于所述工作台的一端，且包括能在原位与所述工作台上方之间往复运动的托盘。

2.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述移料板与卸料装置并排固定，两者能同时横向运动。

3.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述容料机构包括弹夹、托料气缸以及两夹料气缸；所述弹夹用于容纳多个所述料带，使多个所述料带堆叠容纳于其中；所述托料气缸位于多个所述料带下方，用于托住多个所述料带；两所述夹料气缸位于所述弹夹两侧，用于夹紧所述弹夹内下面倒数第二颗料带，使得所述托料气缸缩回后，最下面一颗料带掉入所述移料板上，实现所述移料板从所述容料机构中提取所述料带。

4.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述移料板下部横向延伸设有托举部，所述托举部上表面用以放置所述料带。

5.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述夹紧装置包括夹具与夹紧气缸，所述夹具包括固定件与移动件，所述夹紧气缸连接所述移动件，用以通过驱动所述移动件将所述夹具内的所述料带夹紧。

6.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述卸料装置包括抓取气缸与抓取机构，所述抓取气缸用于控制所述抓取机构抓取所述料带。

7.如权利要求6所述的数控机床，其特征在于，所述抓取机构包括四个抓取部，四个所述抓取部竖直设置且排列成矩形，能在所述抓取气缸的控制下两两相对移动。

8.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述移载装置还包括移载气缸、滑轨，所述托盘安装于所述滑轨上，所述移载气缸连接所述托盘，用于将所述托盘沿所述滑轨平移至所述工作台上方，接收从所述抓取机构释放下掉落的所述料带。

9.一种数控机床，其特征在于，包括送料装置、夹紧装置、卸料装置、移载装置；所述送料装置包括容料机构与移料板，所述容料机构与机床的工作台并排布置，用于容纳多个装有待加工物件的料带备用，所述容料机构包括弹夹、托料气缸以及夹料气缸；所述弹夹用于容纳多个所述料带，使多个所述料带堆叠容纳于所述弹夹中；所述托料气缸位于多个所述料带下方，用于托住多个所述料带，所述夹料气缸用于夹紧所述弹夹内下面倒数第二颗料带；所述移料板设置于所述工作台的上方，能在所述容料机构与所述工作台之间往复运动用以从所述容料机构中提取料带并将所述料带移送到所述工作台；所述夹紧装置用以夹紧放置在所述工作台的所述料带以及连接所述夹具用以控制所述夹具的夹紧气缸；所述卸料装置用于抓取加工后的所述料带，其设置于所述工作台的上方，所述卸料装置包括抓取气缸与抓取机构，所述抓取气缸用于顶出所述抓取机构使所述抓取机构往下进行抓取，所述抓取机构包括抓取部和抓取气缸，所述抓取气缸连接所述抓取部，用于控制所述抓取部来抓取所述料带；所述移载装置用于移走加工后的所述料带，其设置于所述工作台的一端，且包括托盘与移载气缸，所述移载气缸连接所述托盘，用于控制所述托盘在原位与工作台上方之间往复运动。

10.一种如权利要求9所述的数控机床的自动换料方法，其特征在于，包括：

所述托料气缸伸出，将所述料带装满所述弹夹，移动所述移料板至所述弹夹下方，所述夹料气缸启动，夹住所述弹夹内下面倒数第二颗料带，所述托料气缸缩回，最下面一颗料带掉入所述移料板上；

所述移料板将所述料带放入所述夹具内，所述夹紧气缸动作，将所述料带夹紧，开始加工；

加工完成后，所述抓取气缸顶出，所述抓取气缸动作夹住所述料带，所述抓取气缸收回，所述移载气缸动作，将所述托盘送至所述工作台上方，所述抓取气缸松开，使所述料带落入所述托盘，所述移载气缸收回，使所述托盘回到原位。

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