CN116038398A - 一种刀条自动上下料机构、使用方法及机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刀条自动上下料机构、使用方法及机床，自动上下料机构包括：机架，安装有放置架，放置架内设置有水平滑轨；放料架，设于放置架的一端；放料架安装有多个料盘，料盘一端设有异形孔；拉紧气缸，滑动安装于水平滑轨上，并连接有驱动其沿水平滑轨滑动的驱动机构；拉紧气缸的活动端设有能部分嵌入异形孔内的卡件，以用于带动料盘在放料架和放置架之间移动；夹具组件，安装于放置架上方，并连接有驱动其动作的驱动组件；夹具组件用于夹取料盘上的刀条并送至加工设备。机床包括上述的自动上下料机构和加工设备。本发明的自动上下料机构、使用方法及机床，上下料步骤合理，能进行刀条的自动上下料，显著提高机床的工作效率。

Description

一种刀条自动上下料机构、使用方法及机床

技术领域

本发明涉及刀具加工设备技术领域，特别涉及一种刀条自动上下料机构、使用方法及机床。

背景技术

随着我国重工业的发展，齿轮的应用范围、应用领域不断扩大，齿轮加工的效率、质量变得越来越重要。随着数控齿轮机床的发展，齿轮性能的提高以及加工工艺的改善，使得数控成形铣齿、磨齿加工应用日益广泛；四方铣齿刀是用于铣齿加工的刀具，四方铣齿刀在生产过程中需要夹持在相应的机床上进行刀条加工成形。随技术发展，提高机床工作效率成为行业内亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种刀条自动上下料机构，能进行刀条的自动上下料，显著提高机床的工作效率。

本发明还提出一种刀条自动上下料机构的使用方法以及一种具有上述刀条自动上下料机构的机床。

根据本发明第一方面实施例的刀条自动上下料机构，包括：机架，安装有放置架，所述放置架内设置有水平滑轨；放料架，安装于所述机架，且设于所述放置架的一端；所述放料架安装有多个用于放置刀条的料盘，所述料盘远离所述放料架的一端设置有贯穿所述料盘的异形孔；拉紧气缸，滑动安装于所述水平滑轨上，并连接有驱动其沿所述水平滑轨滑动的驱动机构；所述拉紧气缸的活动端设有能部分嵌入所述异形孔内的卡件，所述拉紧气缸用于带动所述料盘在所述放料架和所述放置架之间移动；夹具组件，安装于所述放置架上方，并连接有驱动其动作的驱动组件；所述夹具组件用于夹取所述料盘上的刀条并送至加工设备。

根据本发明实施例的刀条自动上下料机构，至少具有如下有益效果：

通过设置有滑动安装于水平滑轨上的拉紧气缸，实现对料盘的移动以及料盘的固定，保证了夹具组件每次夹取的准确性；设置有顶升气缸对放置架进行顶升，使得每个刀条都能紧靠住料盘的一侧，便于夹具组件夹取刀条位置的准确，从而提升刀条加工的精确度；夹具组件通过驱动组件驱动其动作，夹具组件的活动范围广，适用性好。

根据本发明的一些实施例，所述驱动组件包括第一水平滑动机构、升降机构、第二水平滑动机构和旋转机构，所述夹具组件安装于所述旋转机构，所述旋转机构安装于所述第二水平滑动机构，所述第二水平滑动机构安装于所述升降机构，所述升降机构安装于所述第一水平滑动机构。

根据本发明的一些实施例，所述第一水平滑动机构的滑动方向与所述第二水平滑动机构的滑动方向垂直。

根据本发明的一些实施例，所述放置架包括底板和连接于所述底板相对的两侧的侧板，两个所述侧板均设有供所述料盘部分嵌入的卡槽；所述水平滑轨安装于所述底板，且设于两个所述侧板之间。

根据本发明的一些实施例，还包括顶升气缸，所述顶升气缸的活动端与所述底板连接，所述放置架其中一侧的侧板与所述机架铰接，所述顶升气缸用于驱动所述放置架绕所述放置架与所述机架的铰接处转动。

根据本发明的一些实施例，所述夹具组件包括中间板和两个气爪，两个气爪分别连接于所述中间板两端，所述中间板与所述旋转机构连接。

根据本发明的一些实施例，所述放料架沿竖直方向安装有多个料盘，所述放料架连接有驱动其升降的高度调节装置。

根据本发明的一些实施例，所述高度调节装置包括丝杆和驱动其绕自身轴线旋转的驱动电机，所述放料架与所述丝杆传动相连。

根据本发明第二方面实施例的刀条自动上下料机构的使用方法，包括以下步骤：

S1：驱动机构驱动拉紧气缸沿水平滑轨滑动至靠近放料架的一端，拉紧气缸的活动端伸出；

S2：高度调节装置驱动放料架升降，以使拉紧气缸活动端的卡件进入放料架上其中一个料盘的异形孔内；

S3：拉紧气缸的活动端缩回，以固定料盘位置，驱动机构驱动拉紧气缸沿水平滑轨滑动至远离放料架的一端；

S4：顶升气缸的活动端伸出，推动放置架绕与机架的铰接处转动，以对料盘内的刀条进行定位；

S5：驱动组件驱动夹具组件夹取料盘中的刀条，将待加工的刀条依次送至加工设备，并将已加工完成的刀条依次放置回料盘；

S6：料盘上的刀条加工完成后，驱动机构驱动拉紧气缸沿水平滑轨滑动至靠近放料架的一端，然后拉紧气缸的活动端伸出，以将料盘插入放料架内；

S7：重复S2至S6。

根据本发明实施例的刀条自动上下料机构的使用方法，通过合理的设置上下料的步骤，实现了刀条的自动上料和下料，极大地提升了刀条的加工效率。

根据本发明第三方面实施例的机床，包括上述的刀条自动上下料机构和用于对刀条进行加工的加工设备。由于包括自动上下料机构，也即具有自动上下料机构的全部有益效果；自动上下料机构通过设置有滑动安装于水平滑轨上的拉紧气缸，实现对料盘的移动以及料盘的固定，保证了夹具组件每次夹取的准确性；设置有顶升气缸对放置架进行顶升，使得每个刀条都能紧靠住料盘的一侧，便于夹具组件夹取刀条位置的准确，从而提升刀条加工的精确度；夹具组件通过驱动组件驱动其动作，夹具组件的活动范围广，适用性好。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的刀条自动上下料机构的结构示意图；

图2为图1中夹具组件和驱动组件的部分结构示意图；

图3为图1中放置架的结构示意图。

附图标号：

机架100、放置架110、底板111、侧板112、铰杆113、水平滑轨120、铰座130、顶升气缸140；

放料架200、料盘210、异形孔211、高度调节装置220、丝杆221、驱动电机222；

拉紧气缸300、卡件310；

夹具组件400、气爪410、中间板420；

驱动组件500、第一水平滑动机构510、升降机构520、第二水平滑动机构530、旋转机构540。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图3，本发明一种实施例的刀条自动上下料机构，包括机架100、放料架200、拉紧气缸300和夹具组件400。

机架100安装有水平横置的放置架110，放置架110内设置有水平滑轨120；放料架200安装于机架100，且设于放置架110的一端；放料架200安装有多个用于放置刀条的料盘210，并连接有驱动其升降的高度调节装置220；具体的，参照图1、图3所示，放置架110包括底板111和连接于底板111相对的两侧的侧板112，两个侧板112均设有供料盘210部分嵌入的卡槽；水平滑轨120安装于底板111，且设于两个侧板112之间。

在本发明的一些实施例中，高度调节装置220包括丝杆221和驱动其绕自身轴线旋转的驱动电机222，放料架200与丝杆221传动相连。

可以理解的是，高度调节装置220也可以是伸缩气缸或伸缩油缸等机构，但丝杆221传动的精确度更高，更加便于对放料架200的高度进行精细调节。

在本发明的一些实施例中，还包括顶升气缸140，顶升气缸140的活动端与底板111连接，放置架110其中一侧的侧板112与机架100铰接，顶升气缸140用于驱动放置架110绕与机架100的铰接处转动。具体的，顶升气缸140设置于放置架110的下方，且顶升气缸140的伸缩端与放置架110的底板111连接；顶升气缸140的伸缩端伸出，能推动放置架110绕与机架100的铰接处转动。

在本发明的一些实施例中，放置架110一侧的侧板112设置有凸出其表面的铰杆113，机架100设置有铰座130，铰杆113与铰座130铰接。铰座130间隔设置有两个，铰杆113对应设置有两个。

由于刀条是放置于料盘210内，料盘210排列设置有多个用于放置刀条的放置槽，且放置槽略大于刀条的尺寸，以便于刀条的快速放入；但料盘210在移动过程中，刀条会在放置槽内晃动，从而导致每个放置槽内的刀条的位置均存在部分差异。通过顶升气缸140推动放置架110绕与机架100的铰接处转动一定的角度，从而使得放置架110上的料盘210内的刀条均朝一侧滑动至与放置槽的一侧相抵位置，从而确保了后续夹具组件400每次夹取的位置准确，从而可提升加工的质量。

在本发明的一些实施例中，拉紧气缸300滑动安装于水平滑轨120上，并连接有驱动其沿水平滑轨120滑动的驱动机构；拉紧气缸300用于与放料架200上的料盘210连接，以带动料盘210在放料架200和放置架110之间移动；夹具组件400安装于放置架110上方，并连接有驱动其动作的驱动组件500；夹具组件400用于夹取料盘210上的刀条并送至加工设备。参照图1、图3所示，驱动拉紧气缸300沿水平滑轨120滑动的驱动机构可以是气动驱动、液压驱动、丝杆221驱动等方式。

在本发明的一些实施例中，料盘210远离放料架200的一端设置有贯穿料盘210的异形孔211，拉紧气缸300的活动端设有能部分嵌入异形孔211内的卡件310。参照图3所示，异形孔211呈“凸”字型，卡件310能卡入异形孔211较宽的部分，异形孔211较窄的部分的宽度大于拉紧气缸300的活动端的杆体直径。拉紧气缸300与料盘210的连接方式为，首先拉紧气缸300的活动端伸出，使得拉紧气缸300的卡件310伸至与异形孔211较宽部分对齐位置，然后高度调节装置220驱动放料架200升降，从而使得卡件310卡入其中一个料盘210的异形孔211内，然后拉紧气缸300沿水平滑轨120滑动即能带动料盘210从放料架200移动至放置架110内。通过异形孔211和卡件310的方式连接，连接方式简单，制造成本低，实用性好。

在本发明的一些具体实施例中，驱动组件500包括第一水平滑动机构510、升降机构520、第二水平滑动机构530和旋转机构540，夹具组件400安装于旋转机构540，旋转机构540安装于第二水平滑动机构530，第二水平滑动机构530安装于升降机构520，升降机构520安装于第一水平滑动机构510。第一水平滑动机构510的滑动方向与第二水平滑动机构530的滑动方向垂直。因此，夹具组件400通过驱动组件500的驱动，能实现夹具组件400在多个自由度上的移动。

在本发明进一步的实施例中，夹具组件400包括中间板420和两个气爪410，两个气爪410分别连接于中间板420两端，中间板420与旋转机构540连接。具体的，参照图2所示，可以看出两个气爪410对称设置，旋转机构540连接于中间板420的中间位置。两个气爪410能实现同时夹取两个刀条，通过旋转机构540转动即可实现待加工刀条的转换，减少了驱动组件500往复夹具刀条的频率，极大地提升了加工效率。

根据本发明实施例的刀条自动上下料机构的使用方法，包括以下步骤：

S1：驱动机构驱动拉紧气缸300沿水平滑轨120滑动至靠近放料架200的一端，拉紧气缸300的活动端伸出；

S2：高度调节装置220驱动放料架200升降，以使拉紧气缸300活动端的卡件310进入放料架200上其中一个料盘210的异形孔211内；

S3：拉紧气缸300的活动端缩回，以固定料盘210位置，驱动机构驱动拉紧气缸300沿水平滑轨120滑动至远离放料架200的一端；

S4：顶升气缸140的活动端伸出，推动放置架110绕与机架100的铰接处转动，以对料盘210内的刀条进行定位；

S5：驱动组件500驱动夹具组件400夹取料盘210中的刀条，将待加工的刀条依次送至加工设备，并将已加工完成的刀条依次放置回料盘210；

S6：料盘210上的刀条加工完成后，驱动机构驱动拉紧气缸300沿水平滑轨120滑动至靠近放料架200的一端，然后拉紧气缸300的活动端伸出，以将料盘210插入放料架200内；

S7：重复S2至S6。

需要注意的是，驱动组件500驱动夹具组件400动作的顺序为：

步骤一、第一水平滑动机构510滑动至与料盘210上第一组放置槽对齐的上方，升降机构520下降，同时第二水平滑动机构530滑动至与料盘210上第一组放置槽对准的位置，然后夹具组件400夹取料盘210内第一组放置槽内的第一组刀条；

步骤二、升降机构520上升，同时第二水平滑动机构530滑动至另一端，以将夹具组件400上其中一个刀条送至加工设备位置进行加工；当其中一个刀条加工完成后，旋转机构540转动一百八十度，对夹具组件400上另一个刀条进行加工；

步骤三、两个刀条加工完成后，第二水平滑动机构530滑动至与料盘210上第一组放置槽对准的位置，升降机构520下降，以将加工完成的第一组刀条放回第一组放置槽内；

步骤四、升降机构520上升，同时第一水平滑动机构510滑动至与料盘210上第二组放置槽对齐的上方，以夹取第二组放置槽内的第二组刀条；

步骤五、重复步骤一至步骤四，直至料盘210上的所有刀条加工完成。

根据本发明实施例的刀条自动上下料机构，通过设置有滑动安装于水平滑轨120上的拉紧气缸300，实现对料盘210的移动以及料盘210的固定，保证了夹具组件400每次夹取的准确性；设置有顶升气缸140对放置架110进行顶升，使得每个刀条都能紧靠住料盘210的一侧，便于夹具组件400夹取刀条位置的准确，从而提升刀条加工的精确度；夹具组件400通过驱动组件500驱动其动作，夹具组件400的活动范围广，适用性好；本发明实施例的刀条自动上下料机构的使用方法，通过合理的设置上下料的步骤，实现了刀条的自动上料和下料，极大地提升了刀条的加工效率。

参照图1至图3，本发明另一实施例的机床，包括上述的刀条自动上下料机构和用于对刀条进行加工的加工设备。由于包括自动上下料机构，也即具有自动上下料机构的全部有益效果，在此不做赘述。加工刀条的设备可根据实际情况进行选择和布置。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种刀条自动上下料机构，其特征在于，包括：

机架（100），安装有放置架（110），所述放置架（110）内设置有水平滑轨（120）；所述放置架（110）包括底板（111）和连接于所述底板（111）相对的两侧的侧板（112），所述放置架（110）其中一侧的侧板（112）与所述机架（100）铰接；

放料架（200），安装于所述机架（100），且设于所述放置架（110）的一端；所述放料架（200）安装有多个用于放置刀条的料盘（210），所述料盘（210）远离所述放料架（200）的一端设置有贯穿所述料盘（210）的异形孔（211）；两个所述侧板（112）均设有供所述料盘（210）部分嵌入的卡槽；

拉紧气缸（300），滑动安装于所述水平滑轨（120）上，并连接有驱动其沿所述水平滑轨（120）滑动的驱动机构；所述拉紧气缸（300）的活动端设有能部分嵌入所述异形孔（211）内的卡件（310），所述拉紧气缸（300）用于带动所述料盘（210）在所述放料架（200）和所述放置架（110）之间移动；

夹具组件（400），安装于所述放置架（110）上方，并连接有驱动其动作的驱动组件（500）；所述夹具组件（400）用于夹取所述料盘（210）上的刀条并送至加工设备；

顶升气缸（140），所述顶升气缸（140）的活动端与所述底板（111）连接，所述顶升气缸（140）用于驱动所述放置架（110）绕所述侧板（112）与所述机架（100）的铰接处转动。

2.根据权利要求1所述的一种刀条自动上下料机构，其特征在于：所述驱动组件（500）包括第一水平滑动机构（510）、升降机构（520）、第二水平滑动机构（530）和旋转机构（540），所述夹具组件（400）安装于所述旋转机构（540），所述旋转机构（540）安装于所述第二水平滑动机构（530），所述第二水平滑动机构（530）安装于所述升降机构（520），所述升降机构（520）安装于所述第一水平滑动机构（510）。

3.根据权利要求2所述的一种刀条自动上下料机构，其特征在于：所述第一水平滑动机构（510）的滑动方向与所述第二水平滑动机构（530）的滑动方向垂直。

4.根据权利要求1所述的一种刀条自动上下料机构，其特征在于：所述水平滑轨（120）安装于所述底板（111），且设于两个所述侧板（112）之间。

5.根据权利要求2或3所述的一种刀条自动上下料机构，其特征在于：所述夹具组件（400）包括中间板（420）和两个气爪（410），两个气爪（410）分别连接于所述中间板（420）两端，所述中间板（420）与所述旋转机构（540）连接。

6.根据权利要求1所述的一种刀条自动上下料机构，其特征在于：所述放料架（200）沿竖直方向安装有多个料盘（210），所述放料架（200）连接有驱动其升降的高度调节装置（220）。

7.根据权利要求6所述的一种刀条自动上下料机构，其特征在于：所述高度调节装置（220）包括丝杆（221）和驱动其绕自身轴线旋转的驱动电机（222），所述放料架（200）与所述丝杆（221）传动相连。

8.一种刀条自动上下料机构使用方法，适用于如权利要求1至7任一项所述的刀条自动上下料机构，其特征在于：包括如下步骤：

S1：驱动机构驱动拉紧气缸（300）沿水平滑轨（120）滑动至靠近放料架（200）的一端，拉紧气缸（300）的活动端伸出；

S2：高度调节装置（220）驱动放料架（200）升降，以使拉紧气缸（300）活动端的卡件（310）进入放料架（200）上其中一个料盘（210）的异形孔（211）内；

S3：拉紧气缸（300）的活动端缩回，以固定料盘（210）位置，驱动机构驱动拉紧气缸（300）沿水平滑轨（120）滑动至远离放料架（200）的一端；

S4：顶升气缸（140）的活动端伸出，推动放置架（110）绕与机架（100）的铰接处转动，以对料盘（210）内的刀条进行定位；

S5：驱动组件（500）驱动夹具组件（400）夹取料盘（210）中的刀条，将待加工的刀条依次送至加工设备，并将已加工完成的刀条依次放置回料盘（210）；

S6：料盘（210）上的刀条加工完成后，驱动机构驱动拉紧气缸（300）沿水平滑轨（120）滑动至靠近放料架（200）的一端，然后拉紧气缸（300）的活动端伸出，以将料盘（210）插入放料架（200）内；

S7：重复S2至S6。

9.一种机床，其特征在于：包括如权利要求1至7任一项所述的刀条自动上下料机构和用于对刀条进行加工的加工设备。

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