CN115156973A - 一种cnc加工机床的上料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加工机床上料装置领域，且公开了一种CNC加工机床的上料装置，包括机械臂和零件夹具，待加工的零件放置到零件夹具上的若干夹具内，所述机械臂的手臂端设有两个柱形套，且两个柱形套的间距值可调，所述柱形套内腔的下半部开始有下位槽口，所述柱形套的上半部内腔开设有与下位槽口相通的上位槽口。通过在零件夹具的两侧设有固定的竖轴，配合机械臂的头端设有两个对应竖轴的柱形套，利用柱形套内腔下半部内径由下至上均匀减小的结构设计，在由机械臂将两个柱形套分别套入两个竖轴内并对其进行固定时，即使在零件夹具因机床运行振动而偏移时，也能够精确的对准零件夹具，进而对加工的零件整体进行高效且稳定地转移和上料。
Description
技术领域
本发明涉及加工机床上料装置领域，具体为一种CNC加工机床的上料装置。
背景技术
CNC机床是一种可靠性的可在规定条件下执行其功能，且长时间稳定运行而不出故障，对零件进行铣槽，切削等加工的数控机床不锈钢，碳钢，铜，铝，合金，塑胶，POM等，CNC机床能够根据精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度，其可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。
然而，CNC机床在使用时，通常将零件放置到零件夹具上，通过零件夹具对若干小零件进行固定，然后再转移到CNC机床的加工平台上待加工，现有的零件夹具上料是通过机械手臂夹紧并进行转移上料，然而，现有CNC机床机械手臂通过吸盘或夹爪对零件夹具进行上料时，由于金属零件和零件夹具的整体重量较大，从而很难稳稳的吸住零件夹具，并且，在零件加工结束后，由于加工机床运行时的振动，会使得机床上的零件夹具偏移，机械臂在下次转移零件时，因零件夹具的偏移，导致机械臂固定零件夹具的部位无法精确对应，从而无法对零件夹具进行稳定的夹紧，影响零件后续加工上料效率的问题，为此，提供一种CNC加工机床的上料装置，即使在零件夹具因机床运行振动而偏移时，也能够精确的对准零件夹具，进而对加工的零件进行整体转移和上料。
发明内容
本发明提供了一种CNC加工机床的上料装置，具备便于精确夹紧偏移后的零件夹具的优点，解决了背景技术中提到的技术问题。
为实现以上目的，本发明提供如下技术方案予以实现：一种CNC加工机床的上料装置，包括机械臂和零件夹具，待加工的零件放置到零件夹具上的若干夹具内，所述机械臂的手臂端设有两个柱形套，且两个柱形套的间距值可调，所述柱形套内腔的下半部开始有下位槽口，所述柱形套的上半部内腔开设有与下位槽口相通的上位槽口，且下位槽口的内径由下至上均匀减小，所述零件夹具的两侧设有两个竖轴，两个竖轴的轴心间距值与两个柱形套的轴心间距值相同，且竖轴与上位槽口活动套接，柱形套的内部设有对竖轴顶部进行卡接的卡块，且竖轴延伸至上位槽口内部后卡块的一眼延伸至上位槽口内对竖轴进行卡接。
可选的，所述零件夹具的两侧均固定连接有定位板，两个所述竖轴分别固定在两个定位板的顶部。
可选的，所述机械臂的手臂端转动套接有联动板，所述联动板底部固定连接有联动横板，且联动板位于联动横板顶端的中部，所述联动横板上开设有位于联动板两侧的矩形通槽，两个矩形通槽内分别活动套装有可移动的滑块，两个所述滑块的底部分别固定连接有两个联动轴，所述联动轴的底端与柱形套的顶部固定连接。
可选的，所述滑块的中部螺纹套接有丝杆，且丝杆的两端分别与矩形通槽的两侧内壁活动套接，所述联动横板的外侧设有驱动矩形通槽旋转的驱动电机，所述滑块的两侧分别活动套装有限位杆，且丝杆位于两个限位杆之间，所述限位杆的两端分别与矩形通槽的两侧内壁固定连接。
可选的，所述柱形套由两个半圆柱套拼接而成，且柱形套上开设有用于螺栓固定的螺孔。
可选的，所述上位槽口的内部活动套装有活塞板，所述活塞板的顶部与柱形套的内壁之间固定连接有弹簧，所述上位槽口顶部内壁的两侧分别设有电触片，所述活塞板顶部的外沿固定连接有导电片，且导电片的顶部与两个电触片活动连接，所述柱形套内腔的中部开设有两个横向滑槽，且两个横向滑槽分别位于上位槽口的两侧，两个所述横向滑槽均与上位槽口相通，所述横向滑槽的外侧内径大于其内侧内径，所述横向滑槽的内侧活动套装有卡块，所述横向滑槽的外侧固定套装有电磁铁，所述卡块朝向电磁铁一侧的中部固定套装有磁块，且电磁铁通电时与磁块磁性相斥，所述卡块与电磁铁之间设有活动套装在磁块外侧的拉簧，所述卡块的外径值与卡槽的槽高度值相同。
可选的，所述电磁铁上缠绕导线的一端通过与开关之间电连接有导线，电磁铁上常饶导线的另一端与一个电触片之间电连接有导线，另一个电触片与电源的一个电极电连接有导线，开关还与电源的另一个电极通过导线电连接。
可选的，所述柱形套中部的外侧开设有通槽，且通槽与横向滑槽相同。
本发明提供了一种CNC加工机床的上料装置，具备以下有益效果：
1、该CNC加工机床的上料装置，通过在零件夹具的两侧设有固定的竖轴，配合机械臂的头端设有两个对应竖轴的柱形套，利用柱形套内腔下半部内径由下至上均匀减小的结构设计，在由机械臂将两个柱形套分别套入两个竖轴内并对其进行固定时，相较于现有的上料装置采用吸盘或夹爪的方式来说，能够克服因机床运行时振动导致零件夹具偏移的影响，即使在零件夹具因机床运行振动而偏移时，也能够精确的对准零件夹具，进而对加工的零件整体进行高效且稳定地转移和上料。
2、该CNC加工机床的上料装置，通过柱形套内上位槽口两侧的可移动的卡块，配合竖轴上开设的卡槽的结构设计，且通过竖轴的顶端相对柱形套移动到上位槽口内叮嘱活塞板上移使得电磁铁通电产生对磁块的磁斥力，推动卡块延伸至卡槽内进行卡接，且利用开关的断电恢复卡块与卡槽的分力，方便了对竖轴的固定和释放，进而方便了对零件夹具整体的固定和释放，并且，将竖轴设于零件夹具的两侧，不会影响到CNC机床对零件夹具的固定和其上的零件加工。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1的零件夹具结构示意图；
图3为本发明图1的柱形套结构示意图；
图4为本发明图3柱形套的剖切结构示意图；
图5为本发明图4的正视图；
图6为本发明电磁铁的电路连接示意图。
图中：1、机械臂；2、零件夹具；3、定位板；4、竖轴；401、卡槽；5、联动横板；501、矩形通槽；6、联动板；7、滑块；8、丝杆；9、限位杆；10、联动轴；11、柱形套；111、螺孔；112、下位槽口；113、上位槽口；114、横向滑槽；12、活塞板；13、弹簧；14、电触片；15、导电片；16、卡块；17、磁块；18、电磁铁；19、拉簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种CNC加工机床的上料装置，包括机械臂1和零件夹具2，零件夹具2的两侧均固定连接有定位板3，两个定位板3的顶部固定连接有远离零件夹具2一侧的竖轴4，待加工的零件放置到零件夹具2上的若干夹具内，请参阅图2，竖轴4外侧的顶部开设有一整圈卡槽401。
机械臂1的手臂端转动套接有联动板6，联动板6底部固定连接有联动横板5，且联动板6位于联动横板5顶端的中部，联动横板5上开设有位于联动板6两侧的矩形通槽501，两个矩形通槽501内分别活动套装有滑块7，滑块7的中部螺纹套接有丝杆8，且丝杆8的两端分别与矩形通槽501的两侧内壁活动套接，联动横板5的外侧设有驱动矩形通槽501旋转的驱动电机，滑块7的两侧分别活动套装有限位杆9，且丝杆8位于两个限位杆9之间，限位杆9的两端分别与矩形通槽501的两侧内壁固定连接，两个滑块7的底部分别固定连接有两个联动轴10，且每个滑块7底部两个联动轴10的底端均固定连接有柱形套11，通过驱动电机驱动丝杆8旋转，从而使得滑块7在矩形通槽501内移动，进而控制两个柱形套11的间距，使得两个柱形套11轴心线的水平间距值与零件夹具2两侧竖轴4的轴心线的水平间距值相同，从而能够通过两个柱形套11套入竖轴4的外侧，进而带动零件夹具2整体移动，以便将零件夹具2上的零件进行上料和转移，从而便于CNC机床对零件夹具2上的零件进行加工处理。
请参阅图3-图4，柱形套11由两个半圆柱套拼接而成，且柱形套11上开设有螺孔111，通过螺栓插入螺孔111内，将两个半圆柱套拼接成一个整体，从而方便对柱形套11内部的元件进行安装和更换。
请参阅图4-图5，柱形套11内腔的下半部开设有下位槽口112，且下位槽口112的外径由下至上均匀减小，柱形套11内腔的上半部开设有上位槽口113，上位槽口113的内径与下位槽口112的顶部内径相同，且上位槽口113的内径与竖轴4的外径相同，且上位槽口113与下位槽口112接通，上位槽口113的内部活动套装有活塞板12，活塞板12的顶部与柱形套11的内壁之间固定连接有弹簧13，上位槽口113顶部内壁的两侧分别设有电触片14，活塞板12顶部的外沿固定连接有导电片15，且导电片15的顶部与两个电触片14活动连接。
柱形套11内腔的中部开设有两个横向滑槽114，且两个横向滑槽114分别位于上位槽口113的两侧，两个横向滑槽114均与上位槽口113相通，横向滑槽114的外侧内径大于其内侧内径，横向滑槽114的内侧活动套装有卡块16，横向滑槽114的外侧固定套装有电磁铁18，卡块16朝向电磁铁18一侧的中部固定套装有磁块17，且电磁铁18通电时与磁块17磁性相斥，卡块16与电磁铁18之间设有活动套装在磁块17外侧的拉簧19，卡块16的外径值与卡槽401的槽高度值相同。
请参阅图5-图6，两个电触片14的顶端分别电连接有导线，且其中一根导线的一端与电源的一个电极电连接，另一根导线的一端与电磁铁18上缠绕的导线电连接，电磁铁18上导线的另一端通过导线与开关电连接，且开关还与电源的另一个电极通过导线电连接。
通过机械臂1带动联动横板5整体移动到零件夹具2的正上方，使得两个联动板6分别对正两个竖轴4后，因零件夹具2整体放置到机床平台上，在未进行夹紧限位时，因机床运行产生的振动，会使得定位板3在机床平台上出现偏移，此时，机械臂1控制联动横板5带动柱形套11朝向竖轴4移动时，柱形套11的轴心线与竖轴4的轴心线并不在同一直线上，而随着柱形套11朝向竖轴4移动，竖轴4的顶部首先与柱形套11底部的下位槽口112接触，在下位槽口112对竖轴4的限位下，使得竖轴4逐渐移向柱形套11的中心处，直至竖轴4相对柱形套11移动到上位槽口113内，并顶住活塞板12上移，至活塞板12顶部的导电片15与两个电触片14接触，此时，卡槽401恰好位于卡块16的一侧，同时，导电片15与两个电触片14接触使得电磁铁18通电，电磁铁18对磁块17的磁斥力使得卡块16朝向卡槽401移动，从而使得两个卡块16的一端均延伸到卡槽401内，从而便于柱形套11将竖轴4固定，进而通过机械臂1控制联动横板5移动，带动柱形套11、零件夹具2整体移动进行上料或转移，从而能够克服因机床运行时振动导致零件夹具2偏移的影响，能够使得上料装置稳定对零件夹具2机械能上料和转移，且无需人工转移零件夹具2，便于提高金属零件的加工效率，且通过柱形套11内上位槽口113两侧的可移动的卡块16，配合竖轴4上开设的卡槽401的结构设计，且通过竖轴4的顶端相对柱形套11移动到上位槽口113内叮嘱活塞板12上移使得电磁铁18通电产生对磁块17的磁斥力，推动卡块16延伸至卡槽401内进行卡接，且利用开关的断电恢复卡块16与卡槽401的分力，方便了对竖轴4的固定和释放，进而方便了对零件夹具整体的固定和释放，并且，将竖轴4设于零件夹具2的两侧，不会影响到CNC机床对零件夹具2的固定和其上的零件加工。
柱形套11中部的外侧开设有通槽，且通槽与横向滑槽114相同，以便电磁铁18上导线通过该通槽延伸出去。
该CNC加工机床的上料装置在使用时，首先，将待加工的金属零件放置到零件夹具2上的若干夹具，然后，根绝零件夹具2的长度，测量零件夹具2两侧两个竖轴4的轴间距后，通过驱动电机驱动丝杆8旋转，使得滑块7在矩形通槽501内移动，从而调节联动横板5下方两个柱形套11的轴间距值与两个竖轴4的轴间距值相同，然后，通过控制机械臂1带动联动横板5整体移动到零件夹具2的上方，然后使得联动横板5带动柱形套11下移，至两个柱形套11分别套入两个竖轴4的外部，随着联动横板5带动柱形套11的继续下移，在柱形套11下半部下位槽口112的作用下，若柱形套11的轴线与竖轴4的轴线位置因机床加工的振动而移动出现偏差时，使得竖轴4的顶端逐渐向下位槽口112的中心移动，直到竖轴4的顶端移动至上位槽口113内，并随着联动横板5带动柱形套11的相对竖轴4和零件夹具2持续下移，竖轴4的顶端推动活塞板12相对柱形套11上移，直到活塞板12顶部的导电片15与两个电触片14接触，此时，电磁铁18处于通电的状态，对磁块17产生磁斥力，推动磁块17、卡块16朝向上位槽口113移动，同时，卡槽401位于卡块16的一侧，卡块16的一端移动到卡槽401内，从而对竖轴4整体进行卡紧，再控制机械臂1带动联动横板5提升零件夹具2，将零件夹具2转移到加工机床上，然后，断开开关使得电磁铁18断电，电磁铁18对磁块17的磁斥力消失，在拉簧19的拉力作用下，卡块16移动到横向滑槽114的内部，从而与竖轴4分离，进而由机械臂1控制联动横板5带动柱形套11上移，柱形套11与竖轴4分离，从而放下零件夹具2，利用加工机床对零件夹具2上的金属零件进行加工，待该次加工结束后，通过机械臂1带动联动横板5按上述步将零件夹具2进行转移，并将后续装有待加工零件的零件夹具2转移到机床进行加工，即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种CNC加工机床的上料装置，包括机械臂(1)和零件夹具(2)，待加工的零件放置到零件夹具(2)上的若干夹具内，其特征在于：所述机械臂(1)的手臂端设有两个柱形套(11)，且两个柱形套(11)的间距值可调，所述柱形套(11)内腔的下半部开始有下位槽口(112)，所述柱形套(11)的上半部内腔开设有与下位槽口(112)相通的上位槽口(113)，且下位槽口(112)的内径由下至上均匀减小，所述零件夹具(2)的两侧设有两个竖轴(4)，两个竖轴(4)的轴心间距值与两个柱形套(11)的轴心间距值相同，且竖轴(4)与上位槽口(113)活动套接，柱形套(11)的内部设有对竖轴(4)顶部进行卡接的卡块(16)，且竖轴(4)延伸至上位槽口(113)内部后卡块(16)的一眼延伸至上位槽口(113)内对竖轴(4)进行卡接。
2.根据权利要求1所述的一种CNC加工机床的上料装置，其特征在于：所述零件夹具(2)的两侧均固定连接有定位板(3)，两个所述竖轴(4)分别固定在两个定位板(3)的顶部。
3.根据权利要求1所述的一种CNC加工机床的上料装置，其特征在于：所述机械臂(1)的手臂端转动套接有联动板(6)，所述联动板(6)底部固定连接有联动横板(5)，且联动板(6)位于联动横板(5)顶端的中部，所述联动横板(5)上开设有位于联动板(6)两侧的矩形通槽(501)，两个矩形通槽(501)内分别活动套装有可移动的滑块(7)，两个所述滑块(7)的底部分别固定连接有两个联动轴(10)，所述联动轴(10)的底端与柱形套(11)的顶部固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种CNC加工机床的上料装置，其特征在于：所述滑块(7)的中部螺纹套接有丝杆(8)，且丝杆(8)的两端分别与矩形通槽(501)的两侧内壁活动套接，所述联动横板(5)的外侧设有驱动矩形通槽(501)旋转的驱动电机，所述滑块(7)的两侧分别活动套装有限位杆(9)，且丝杆(8)位于两个限位杆(9)之间，所述限位杆(9)的两端分别与矩形通槽(501)的两侧内壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种CNC加工机床的上料装置，其特征在于：所述柱形套(11)由两个半圆柱套拼接而成，且柱形套(11)上开设有用于螺栓固定的螺孔(111)。
6.根据权利要求2所述的一种CNC加工机床的上料装置，其特征在于：所述上位槽口(113)的内部活动套装有活塞板(12)，所述活塞板(12)的顶部与柱形套(11)的内壁之间固定连接有弹簧(13)，所述上位槽口(113)顶部内壁的两侧分别设有电触片(14)，所述活塞板(12)顶部的外沿固定连接有导电片(15)，且导电片(15)的顶部与两个电触片(14)活动连接，所述柱形套(11)内腔的中部开设有两个横向滑槽(114)，且两个横向滑槽(114)分别位于上位槽口(113)的两侧，两个所述横向滑槽(114)均与上位槽口(113)相通，所述横向滑槽(114)的外侧内径大于其内侧内径，所述横向滑槽(114)的内侧活动套装有卡块(16)，所述横向滑槽(114)的外侧固定套装有电磁铁(18)，所述卡块(16)朝向电磁铁(18)一侧的中部固定套装有磁块(17)，且电磁铁(18)通电时与磁块(17)磁性相斥，所述卡块(16)与电磁铁(18)之间设有活动套装在磁块(17)外侧的拉簧(19)，所述卡块(16)的外径值与卡槽(401)的槽高度值相同。
7.根据权利要求6所述的一种CNC加工机床的上料装置，其特征在于：所述电磁铁(18)上缠绕导线的一端通过与开关之间电连接有导线，电磁铁(18)上常饶导线的另一端与一个电触片(14)之间电连接有导线，另一个电触片(14)与电源的一个电极电连接有导线，开关还与电源的另一个电极通过导线电连接。
8.根据权利要求6所述的一种CNC加工机床的上料装置，其特征在于：所述柱形套(11)中部的外侧开设有通槽，且通槽与横向滑槽(114)相同。
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