CN115837600A - 一种数控机床自动给进上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种数控机床自动给进上料装置，清理模块安装在上料模块上，用于对固定座上残留的积屑进行清理，包括对称设置且呈环形阵列固定在上料模块上的固定件、铰接安装在相对固定件之间的活动座、安装在一侧固定件外侧面上的伺服电机、安装在活动座底端的喷头、安装在上料模块上且与活动座连接的调节组件以及安装在上料模块上且与调节组件连通的空压机，固定件端部固定在夹持座的外侧面上，用于安装其他组件，活动座用于安装喷头，同时带动喷头进行转动调节喷头的朝向角度，在相对固定件的相对外侧面上开有圆形槽，同时在活动座两侧一体固定有卡块，该数控机床自动给进上料装置，具有上料前对固定座进行清屑的优点。

Description

一种数控机床自动给进上料装置

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种数控机床自动给进上料装置。

背景技术

数控机床是使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等，在数控机床的使用过程中，常常搭配自动给进的上料装置来进行自动化的上料取料，减少人工劳动，增加生产效率，同时能够提升工件在上料时放置的精准度。

但在上料装置的使用过程中，容易出现以下问题：在上料机构将工件从传送带上送入机床内腔中的加工底座上，底座上容易堆积上一次工件加工遗留的碎屑，这些碎屑遗留在底座上，导致上料机构在放置工件时，工件受到碎屑的影响产生倾斜，从而影响上料机构的上料精度，同时也影响到后续机床的加工精度，因此，如何解决上料机构上料时底座上遗留的碎屑即为本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种数控机床自动给进上料装置，包括：主体模块、上料模块、清理模块以及固定模块，所述主体模块包括机体以及安装在机体内底壁上的固定座。

所述上料模块设置在机体的一侧。

所述清理模块包括对称设置且呈环形阵列固定在上料模块上的固定件、铰接安装在相对固定件之间的活动座、安装在一侧固定件外侧面上的伺服电机、安装在活动座底端的喷头、安装在上料模块上且与活动座连接的调节组件以及安装在上料模块上且与调节组件连通的空压机。

所述固定模块包括上下对称设置且固定在活动座外侧面底部的固定环、转动套接在活动座外侧且位于相对固定环之间的转动环、呈环形阵列固定在喷头顶端的固定板、一体固定在活动座外侧面上的支座、设置在支座内腔且伸出支座的卡接组件以及一体固定在转动环外侧面上的凸起。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上料模块包括对称设置在机体两侧的支架、安装在支架顶端的桁架、活动设置在桁架上的移动座、安装在移动座顶端且向下穿过移动座的伸缩杆、固定在伸缩杆底端的夹持座以及呈环形阵列安装在夹持座上的夹持爪。

通过采用上述技术方案，支架用于安装与支撑桁架，保持桁架稳定性，桁架用于移动座进行移动，保持移动座在移动过程中的稳定性，移动座用于安装伸缩杆，同时带动伸缩杆进行移动，伸缩杆用于带动夹持座进行上下的移动，夹持座用于安装夹持爪，同时用于安装清理模块，夹持爪用于夹持与固定工件，方便带动工件进行移动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：相对所述固定件的相对外侧面上开有圆形槽，所述活动座两侧一体固定有卡块，所述卡块嵌合在圆形槽内，所述伺服电机的轴穿过固定件与一侧的卡块连接固定。

通过采用上述技术方案，卡块嵌合在圆形槽内，使活动座在保持固定的同时，能够实现单一自由度的转动，同时伺服电机轴与卡块固定，使伺服电机能够通过驱动卡块转动带动活动座进行转动，即控制喷头的朝向。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述调节组件包括安装在夹持座顶端的环形管、呈环形阵列安装在环形管上的电动阀以及连接电动阀与活动座顶端的连接软管，所述环形管与空压机之间通过波纹管连通。

通过采用上述技术方案，环形管作为压缩空气的中转站，用于将压缩空气均匀的分配到喷头中，软管用于将环形管中的压缩空气导入到喷头内进行喷出，电动阀用于控制该侧喷头的开启与关闭，从而实现喷头的自由控制。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述活动座的顶端开有通孔，所述通孔的横截面呈凸字形，且通孔较小内径部分与较大内径部分的连接处呈斜面设置。

通过采用上述技术方案，通孔用于软管中压缩空气通过通孔进入到喷头内，斜面设置用于避免气流进入到喷头与活动座的连接处。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：位于上方的所述固定环底端呈环形阵列开有限位槽，位于下方的所述固定环顶端呈环形阵列开有限位孔，所述限位槽与限位孔的横截面相同，所述固定板与限位槽和限位孔相互嵌合。

通过采用上述技术方案，限位槽用于对固定板的顶端进行限位，限位孔用于固定板进行通过，同时对固定板的底端进行限位，二者相互配合，保持固定板的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转动环的内侧面呈环形阵列开有矩形槽，所述矩形槽的横截面与限位槽的横截面相同，所述固定板的外侧面上开有槽口，且槽口的上下宽度与转动环的上下宽度相等。

通过采用上述技术方案，矩形槽用于固定板进行通过，固定板的槽口用于转动环进行转动，当转动环转动时，转动环上凹槽之外的部分嵌合在固定板上的槽口内，即可将固定板固定住。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述喷头的顶端一体固定有进气管，所述进气管的外径略小于活动座上通孔底部的外径，且所述进气管的顶端呈内倾斜面设置，与通孔较小内径部分与较大内径部分的连接处斜面贴合，所述进气管的外侧面上呈阵列套接固定有多个橡胶密封圈。

通过采用上述技术方案，进气管用于将压缩空气从活动座上的通孔导入喷头内进行喷出，同时进气管的顶端呈内倾斜面设置，与通孔较小内径部分与较大内径部分的连接处斜面贴合，斜面与压缩空气流动的方向相反，使压缩空气在流动时难以进入到进气管与活动座之间的连接处，从而有效的避免了压缩空气对进气管的向外挤压力，橡胶密封圈用于增加进气管与活动座之间的密封性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述卡接组件包括活动设置在支座内腔且伸出支座的插柱、连接插柱顶端与支座内顶壁的弹簧以及一端固定在插柱上另一端伸出支座的滑块。

通过采用上述技术方案，插柱用于与凸起相互嵌合固定，弹簧用于使插柱保持伸出的状态，滑块用于带动插柱进行上下的移动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述凸起位于转动环相对矩形槽的中间，且所述凸起的顶端开有插槽，插槽与插柱相互嵌合。

通过采用上述技术方案，插槽与插柱相互嵌合，使插柱嵌合在插槽内时，能够将凸起固定，避免凸起移动，即避免了转动环进行转动，保持了转动环的稳定性。

通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过在夹持座上呈环形阵列设置喷头，并将喷头的朝向点对准固定座的中心，同时在移动座安装空压机，利用喷头与空压机配合时，吹出的高速气流能够从固定座的中心部位向四周进行扩散，将固定座上的积屑进行清理，从而避免工件放置在底座上时受到碎屑的影响导致倾斜影响加工的情况出现，有效了保证了上料机构在上料时的精准度。

2.本发明中，在喷头的一侧设置设置调节组件，利用伺服电机驱动活动座进行转动，从而能够自由改变喷头的朝向，以适用与不同种类的底座，增加了适用的范围，同时每个喷头采用单独的电动阀进行控制，与调节组件配合使用，可以实现从不同方向吹出高速气流，实现多角度的清屑，从而增加了对于不同类型种类底座的适用性。

3.本发明中，喷头采用模块化设置，且喷头通过卡接的方式进行安装，方便了喷头的拆卸以及安装，当喷头出现损坏或者需要更换喷头类型时，滑动滑块，使插柱脱离插槽，旋转转动环，使转动环上的矩形槽与固定板上的槽口重合，即可将喷头进行从活动座上取下，有效的方便了喷头的拆卸与安装。

附图说明

图1为本发明的一个角度的斜视图；

图2为本发明的另一个角度的斜视图；

图3为本发明的部分结构的一个角度的斜视图；

图4为本发明的部分结构的另一个角度的斜视图；

图5为本发明图3中A处放大结构示意图

图6为本发明的清理模块以及固定模块结构示意图；

图7为本发明的清理模块以及固定模块结构分解示意图；

图8为本发明的活动座结构示意图；

图9为本发明的活动座剖视示意图；

图10为本发明的固定模块分解结构的一个角度的斜视图；

图11为本发明的固定模块分解结构的另一个角度的斜视图。

附图标记：

100、主体模块；110、机体；120、固定座；

200、上料模块；210、支架；220、桁架；230、移动座；240、伸缩杆；250、夹持座；260、夹持爪；

300、清理模块；310、固定件；320、活动座；321、卡块；322、通孔；330、伺服电机；340、喷头；341、进气管；342、橡胶密封圈；350、调节组件；351、环形管；352、电动阀；353、连接软管；360、空压机；

400、固定模块；410、固定环；420、转动环；421、矩形槽；430、固定板；440、支座；450、卡接组件；451、插柱；452、弹簧；453、滑块；460、凸起。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例参照图1-图11，一种数控机床自动给进上料装置，包括：主体模块100、上料模块200、清理模块300以及固定模块400，所述主体模块100包括机体110以及安装在机体110内底壁上的固定座120，机体110用于对工件进行加工作业，固定座120用于固定工件，保持工件在加工过程中的稳定性，方便机体110进行加工。

所述上料模块200设置在机体110的一侧，用于进行工件的自动上料，包括对称设置在机体110两侧的支架210、安装在支架210顶端的桁架220、活动设置在桁架220上的移动座230、安装在移动座230顶端且向下穿过移动座230的伸缩杆240、固定在伸缩杆240底端的夹持座250以及呈环形阵列安装在夹持座250上的夹持爪260，支架210底端固定在地面上，底端通过螺栓与桁架220相互固定，用于安装与支撑桁架220，保持桁架220稳定性，桁架220用于移动座230进行移动，保持移动座230在移动过程中的稳定性，移动座230嵌合在桁架220上滑动，用于安装伸缩杆240，同时带动伸缩杆240进行移动，伸缩杆240用于带动夹持座250进行上下的移动，夹持座250用于安装夹持爪260，同时用于安装清理模块300，夹持爪260用于夹持与固定工件，方便带动工件进行移动。

实施例一：

结合图1-图7所示，清理模块300安装在上料模块200上，用于对固定座120上残留的积屑进行清理，包括对称设置且呈环形阵列固定在上料模块200上的固定件310、铰接安装在相对固定件310之间的活动座320、安装在一侧固定件310外侧面上的伺服电机330、安装在活动座320底端的喷头340、安装在上料模块200上且与活动座320连接的调节组件350以及安装在上料模块200上且与调节组件350连通的空压机360，固定件310端部固定在夹持座250的外侧面上，用于安装其他组件，活动座320用于安装喷头340，同时带动喷头340进行转动调节喷头340的朝向角度，在相对固定件310的相对外侧面上开有圆形槽，同时在活动座320两侧一体固定有卡块321，卡块321嵌合在圆形槽内，使活动座320在保持固定的同时，能够实现单一自由度的转动，伺服电机330的轴穿过固定件310与一侧的卡块321连接固定，使伺服电机330能够通过驱动卡块321转动带动活动座320进行转动，即控制喷头340的朝向。

喷头340安装在活动座320的底端，用于将压缩气体进行喷出，将残留在固定座120上的碎屑吹走，避免影响工件定位，调节组件350用于调节喷头340的转动角度，包括安装在夹持座250顶端的环形管351、呈环形阵列安装在环形管351上的电动阀352以及连接电动阀352与活动座320顶端的连接软管353，环形管351作为压缩空气的中转站，用于将压缩空气均匀的分配到喷头340中，软管用于将环形管351中的压缩空气导入到喷头340内进行喷出，电动阀352用于控制该侧喷头340的开启与关闭，从而实现喷头340的自由控制，空压机360用于制造压缩空气，且环形管351与空压机360之间通过波纹管连通，方便空压机360将压缩空气导入到环形管351中。

实施例二：

结合图6-图11所示，在实施例一的基础上，固定模块400安装在清理模块300上，用于方便喷头340的拆卸与安装，包括上下对称设置且固定在活动座320外侧面底部的固定环410、转动套接在活动座320外侧且位于相对固定环410之间的转动环420、呈环形阵列固定在喷头340顶端的固定板430、一体固定在活动座320外侧面上的支座440、设置在支座440内腔且伸出支座440的卡接组件450以及一体固定在转动环420外侧面上的凸起460，固定环410用于对转动环420进行限位，上下设置的固定环410之间的距离略大于转动环420的宽度，从而保持转动环420在转动时的稳定性，同时用于对固定板430进行限位，位于上方的固定环410底端呈环形阵列开有限位槽，位于下方的固定环410顶端呈环形阵列开有限位孔，限位槽与限位孔的横截面相同，固定板430与限位槽和限位孔相互嵌合，限位槽用于对固定板430的顶端进行限位，限位孔用于固定板430进行通过，同时对固定板430的底端进行限位，二者相互配合，保持固定板430的稳定性。

转动环420用于对固定板430进行限位，在固定环410的内侧面呈环形阵列开有矩形槽421，矩形槽421的横截面与限位槽的横截面相同，矩用于固定板430进行通过，在固定板430的外侧面上开有槽口，且槽口的上下宽度与转动环420的上下宽度相等，用于转动环420进行转动，当转动环420转动时，转动环420上凹槽之外的部分嵌合在固定板430上的槽口内，即可将固定板430固定住，在活动座320的顶端开有通孔322，用于压缩空气通过通孔322进入到喷头340中，通孔322的横截面呈凸字形，且通孔322较小内径部分与较大内径部分的连接处呈斜面设置，同时喷头340的顶端一体固定有进气管341，用于将压缩空气从活动座320上的通孔322导入喷头340内进行喷出，进气管341的外径略小于活动座320上通孔322底部的外径，且所述进气管341的顶端呈内倾斜面设置，与通孔322较小内径部分与较大内径部分的连接处斜面贴合，斜面与压缩空气流动的方向相反，使压缩空气在流动时难以进入到进气管341与活动座320之间的连接处，从而有效的避免了压缩空气对进气管341的向外挤压力，在进气管341的外侧面上呈阵列套接固定有多个橡胶密封圈342，用于增加进气管341与活动座320之间的密封性。

支座440用于安装卡接组件450，卡接组件450包括活动设置在支座440内腔且伸出支座440的插柱451、连接插柱451顶端与支座440内顶壁的弹簧452以及一端固定在插柱451上另一端伸出支座440的滑块453，插柱451用于与凸起460相互嵌合固定，弹簧452用于使插柱451保持伸出的状态，滑块453用于带动插柱451进行上下的移动，凸起460一体固定在转动环420上，且位于转动环420相对矩形槽421的中间，方便转动环420在限位固定板430时进行定位，在凸起460的顶端开有插槽，插槽与插柱451相互嵌合，使插柱451嵌合在插槽内时，能够将凸起460固定，避免凸起460移动，即避免了转动环420进行转动，保持了转动环420的稳定性。

本发明的工作原理及使用流程：使用时，将夹持座250移动到固定座120上方，通过驱动电机调节活动座320的倾斜角度，即调节喷头340的朝向角度，使环形阵列设置的喷头340朝向固定座120的中央，同时可以根据不同固定座120的形状调节喷头340件的开启与关闭，例如，可通过关闭一侧喷头340对应的电动阀352，使另一侧的喷头340开启，即可使高速气流向一侧进行吹出，移动座230在桁架220上进行移动，带动伸缩杆240进行移动，夹持座250上的夹持爪260将传送带上的工件夹持并固定住，并通过伸缩杆240与移动座230的配合将工件移动到机体110内的固定座120上方，此时空压机360将压缩空气通过波纹管送入到环形管351中，通过环形管351进入软管，并通过软管与活动座320中的通孔322进入到喷头340喷出，将固定座120上的残留积屑进行吹走，之后伸缩杆240带动夹持座250下移，使工件贴紧固定座120，夹持爪260放开工件，完成上料，另外，当喷头340损坏或者需要更换不同种类的喷头340时，将支座440上的滑块453上推，滑块453上移带动插柱451上移，使插柱451底端脱离凸起460上的插槽，即失去对转动环420的限位，旋转转动环420，使使转动环420上的矩形槽421与固定板430上的槽口重合，此时固定板430失去限位，即喷头340失去限位，即可将喷头340取下，更换新的喷头340，将新喷头340的进气管341压入活动座320上的通孔322，并使固定板430与固定环410上的限位孔位置重合，旋转转动环420，使转动环420上的凸起460位于支座440的正下方，此时转动环420上凹槽外的部分嵌合在固定板430上的槽口内，将固定板430固定住，即将喷头340固定住，松开滑块453，插柱451在弹簧452的作用下伸出并嵌合在凸起460上的插槽内，将转动环420固定住，即可完成新喷头340的安装。

在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种数控机床自动给进上料装置，包括：主体模块（100）、上料模块（200）、清理模块（300）以及固定模块（400），其特征在于，所述主体模块（100）包括机体（110）以及安装在机体（110）内底壁上的固定座（120）；

所述上料模块（200）设置在机体（110）的一侧；

所述清理模块（300）包括对称设置且呈环形阵列固定在上料模块（200）上的固定件（310）、铰接安装在相对固定件（310）之间的活动座（320）、安装在一侧固定件（310）外侧面上的伺服电机（330）、安装在活动座（320）底端的喷头（340）、安装在上料模块（200）上且与活动座（320）连接的调节组件（350）以及安装在上料模块（200）上且与调节组件（350）连通的空压机（360）；

所述固定模块（400）包括上下对称设置且固定在活动座（320）外侧面底部的固定环（410）、转动套接在活动座（320）外侧且位于相对固定环（410）之间的转动环（420）、呈环形阵列固定在喷头（340）顶端的固定板（430）、一体固定在活动座（320）外侧面上的支座（440）、设置在支座（440）内腔且伸出支座（440）的卡接组件（450）以及一体固定在转动环（420）外侧面上的凸起（460）。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，所述上料模块（200）包括对称设置在机体（110）两侧的支架（210）、安装在支架（210）顶端的桁架（220）、活动设置在桁架（220）上的移动座（230）、安装在移动座（230）顶端且向下穿过移动座（230）的伸缩杆（240）、固定在伸缩杆（240）底端的夹持座（250）以及呈环形阵列安装在夹持座（250）上的夹持爪（260）。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，相对所述固定件（310）的相对外侧面上开有圆形槽，所述活动座（320）两侧一体固定有卡块（321），所述卡块（321）嵌合在圆形槽内，所述伺服电机（330）的轴穿过固定件（310）与一侧的卡块（321）连接固定。

4.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，所述调节组件（350）包括安装在夹持座（250）顶端的环形管（351）、呈环形阵列安装在环形管（351）上的电动阀（352）以及连接电动阀（352）与活动座（320）顶端的连接软管（353），所述环形管（351）与空压机（360）之间通过波纹管连通。

5.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，所述活动座（320）的顶端开有通孔（322），所述通孔（322）的横截面呈凸字形，且通孔（322）较小内径部分与较大内径部分的连接处呈斜面设置。

6.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，位于上方的所述固定环（410）底端呈环形阵列开有限位槽，位于下方的所述固定环（410）顶端呈环形阵列开有限位孔，所述限位槽与限位孔的横截面相同，所述固定板（430）与限位槽和限位孔相互嵌合。

7.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，所述转动环（420）的内侧面呈环形阵列开有矩形槽（421），所述矩形槽（421）的横截面与限位槽的横截面相同，所述固定板（430）的外侧面上开有槽口，且槽口的上下宽度与转动环（420）的上下宽度相等。

8.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，所述喷头（340）的顶端一体固定有进气管（341），所述进气管（341）的外径小于活动座（320）上通孔（322）底部的外径，且所述进气管（341）的顶端呈内倾斜面设置，与通孔（322）较小内径部分与较大内径部分的连接处斜面贴合，所述进气管（341）的外侧面上呈阵列套接固定有多个橡胶密封圈（342）。

9.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，所述卡接组件（450）包括活动设置在支座（440）内腔且伸出支座（440）的插柱（451）、连接插柱（451）顶端与支座（440）内顶壁的弹簧（452）以及一端固定在插柱（451）上另一端伸出支座（440）的滑块（453）。

10.根据权利要求1所述的一种数控机床自动给进上料装置，其特征在于，所述凸起（460）位于转动环（420）相对矩形槽（421）的中间，且所述凸起（460）的顶端开有插槽，插槽与插柱（451）相互嵌合。

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