CN203019123U - 异形回转类工件轮盘式数控上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其包括支撑架、进出料机构以及设于支撑架上的分度盘和装料盘，分度盘与驱动电机相连，所述装料盘竖直设在所述分度盘上，所述进出料机构位于所述装料盘的下方，所述进出料机构包括沿所述装料盘轴线方向进给的进给机构、设在进给机构上的转动机构，以及相对设在转动机构上的上料夹和下料夹，上料夹和下料夹成180度设置并且位于所述装料盘的前方。本实用新型通过进出料机构实现了复杂的上下料运动，具有结构紧凑、效率高、速度快、稳定性好、成本低的显著优点。

Description

异形回转类工件轮盘式数控上下料装置

技术领域

本实用新型涉及异形回转类工件的数控加工领域，特别是涉及一种异形回转类工件轮盘式数控上下料装置。 

背景技术

在金属切削加工领域，回转类工件大量存在。数控技术的推广应用为这类工件的全自动化、无人化、高速精密数控加工提供了可能，而且，随着劳动力成本的提高以及对舒适、清洁、高效工作环境的更高要求，对这种全自动化、无人化、高速精密数控加工方式的需求变得日益紧迫。而实现这种数控加工方式的一个关键环节就是自动上下料技术及其装置。在数控车、数控内外圆磨、齿轮数控铣等数控加工场合都采用了一些自动上下料装置，这些装置简单的如数控车上使用的振动式、气动式上下料装置，但这些产品在精准度、稳定性、工件规格、安装结构、操作方便性、控制方法以及制造成本等方面都存在一些缺陷，因而不能应用于精密、小型异形回转类工具工件的自动上下料；高档的如机器人、多自由度机械手、无人小车等，则存在技术复杂、成本高、适用性不广等不足，不特别定制很难用于数控工具磨床。 

在金属切削刀具以及更广泛的气动工具、电动工具领域，大量存在各种异形回转类工具工件。这些工具工件因其材料硬度高、精度要求高，现在一般采用五轴联动数控工具磨床进行磨削加工。为了实现其全自动化、无人化、高速精密数控磨削加工，必须为五轴联动数控工具磨床配置自动上下料装置。根据异形回转类工具工件的加工要求和技术特点，这种五轴联动数控工具磨床自动上下料装置必须满足以下技术要求： 

1.工件规格小，直径一般在20mm以下，最小直径甚至到0.01mm； 

2.加工批量大，要求上下料功能稳定性好、无故障工作时间长； 

3.上下料时间短、速度快，因而要求上下料动作尽可能与数控加工并行进行； 

4.控制方式灵活，控制系统便于与数控工具磨床数控系统集成一体化； 

5.结构紧凑，操作方便，而且机械系统也便于与数控工具磨床主机集成一体化； 

6.成本低，性价比高，因而要求尽可能利用数控系统已有数控轴实现上下料动作。 

根据以上技术要求，现有相近产品和技术很难满足需要，因而必须根据这些要求专门设计制造。 

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，用于解决现有技术中存在的上述问题。 

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其包括支撑架、进出料机构以及设于支撑架上的分度盘和装料盘，分度盘与驱动电机相连，所述装料盘竖直设在所述分度盘上，所述进出料机构位于所述装料盘的下方，所述进出料机构包括沿所述装料盘轴线方向进给的进给机构、设在进给机构上的转动机构，以及相对设在转动机构上的上料夹和下料夹，上料夹和下料夹成180度设置并且位于所述装料盘的前方。 

优选的，所述装料盘为圆形盘，圆形盘上沿径向设有多圈错位设置的装料圆孔。 

优选的，位于不同圆圈上的所述装料圆孔直径不同。 

优选的，所述进给机构包括进料气缸以及与进料气缸相连的滑块，所述转动机构设在所述滑块上。 

优选的，所述转动机构包括转角气缸以及与转角气缸相连的转动块，所述上料夹和下料夹安装在所述转动块的两个相对角上。 

优选的，所述上料夹和下料夹均由两个平行夹持气缸构成。 

优选的，还包括一连接底板，所述支撑架以及进出料机构设在所述连接底板上 

如上所述，本实用新型的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，具有以下有益效果： 

（1）通过进出料机构实现了复杂的上下料运动，具有结构紧凑、效率高、速度快、稳定性好、成本低的显著优点； 

（2）采用一个圆形盘作为装料盘，并在垂直平面安装，不仅装料量大，还充分利用了机床内部空间，减少机床外部空间占用，结构紧凑，便于与机床主机集成一体化； 

（3）装料盘的不同直径分度圆上开有不同直径的装料圆孔，可在同一个装料盘上装不同直径规格的工件，使上下料装置适用于多种直径规格，具有广泛适用性； 

（4）采用了分度盘来实现工件的分度传送，精度高，定位精准，扭矩大，动作平稳。 

（5）本装置通过连接底板安装在机床工作空间之上，没有另外占用机床外部空间，有效降低了机床占地面积，便于工厂降低车间使用面积，降低成本。 

附图说明

图1显示为本实用新型的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置示意图。 

图2显示为本实用新型的进料机构运动状态示意图。 

图3显示为本实用新型的旋转机构运动状态示意图。 

元件标号说明 

1连接底板 

2支撑架 

3分度盘 

4驱动电机 

5工件 

6装料盘 

7进给机构 

8转动机构 

81转动块 

9下料夹 

10上料夹 

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。 

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。 

如图1所示，本实用新型提供一种异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，该装置主要用于砂轮下位磨削法数控工具磨床，其包括支撑架2、进出料机构以及设于支撑架2上的分度盘3和装料盘6，分度盘3与驱动电机4相连，装料盘6竖直设在分度盘3上，进出料机 构位于装料盘6的下方，进出料机构包括沿装料盘6轴线方向进给的进给机构7、设在进给机构7上的转动机构8，以及相对设在转动机构8上的上料夹10和下料夹9，上料夹10和下料夹9成180度设置并且位于装料盘6的前方。本实用新型采用装料盘承载需要加工的工件5，运用进出料机构完成从装料盘6上拿取待加工的工件5并将其送至数控机床的加工区域，同时也可以将加工完成的工件5取回收集，其结构简单，保证上下料功能和数控加工功能完整统一、高效稳定，以实现其全自动化、无人化、高速精密数控加工。 

本实用新型的上述支撑架2以及进出料机构设在一连接底板1上，通过该连接底板1安装在机床床身上，该连接底板用于支撑整个上下料装置并提供安装基准。本实用新型的分度盘3包括一个高精度蜗轮蜗杆减速箱和轮盘，其减速箱用于轮盘分度，轮盘用于安装上述装料盘，其精度高，定位精准，扭矩大，动作平稳；驱动电机4可为步进电机或交流伺服电机，用于驱动分度盘，实现分度盘3的分度运动，可充分利用数控系统的控制功能和资源，也便于将上下料控制系统与数控系统集成一体化。 

工件5为需要加工工件，其柄部为已经加工到位并具尺寸公差的圆柱面，加工前被人工装料插在装料盘6上。上述装料盘6为圆形盘，圆形盘上沿径向设有多圈错位设置的装料圆孔，位于不同圆圈上的装料圆孔直径不同。在圆形盘的不同直径分度圆上开有不同直径的装料圆孔，其可在同一个装料盘上装不同直径规格的工件，使上下料装置适用于多种直径规格，具有广泛适用性；采用一个圆形盘作为装料盘，并在垂直平面安装，不仅装料量大，还充分利用了机床内部空间，减少机床外部空间占用，结构紧凑，便于与机床主机集成一体化。 

上述进给机构7包括固定在上述连接底板1上的进料气缸以及与进料气缸相连的滑块，转动机构8设在滑块上，该进料气缸沿装料盘6轴线方向伸缩即按工件5轴线方向运动，进而带动转动机构8运动，本进给机构也可以为一安装在一导轨上的滑动气缸，滑块气缸沿导轨滑动，其也可以为其他结构只需能完成前后运动即可。上述转动机构8包括转角气缸以及与转角气缸相连的转动块81（见图3），上料夹10和下料夹9安装在转动块81的两个相对角上。转角气缸带动转动块进行180度翻转，用于实现工件的翻转，以便将工件柄部插入机床上工件夹头。上料夹10和下料夹9均由两个平行夹持气缸构成，均安装在上述转动块81上成180度相对安装，分别用于夹持待加工工件以及加工完成的工件。进料气缸、转角气缸以及上料夹和下料夹构成上述进出料机构，实际上组成了一个上下料机械手，再充分利用数控机床三个直线进给轴的运动来参与上下料运动控制，这样，用尽可能少的附件实现了复杂的上下料运动，具有结构紧凑、效率高、速度快、稳定性好、成本低的显著优点。 

本实用新型的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置具体上下料过程为：首先需调整本 装置初始安装位置，使上料夹10的上料位置处于分度盘3分度圆的最低相切位置，既可以利用分度盘的分度运动实现将工件送入上料夹10的动作，还便于通过调整分度盘3的上下安装位置实现不同直径规格工件的送料进入上料夹的动作。然后进行装料，在一批工件5开始加工之前，手动松开支撑架2上与连接底板1连接的螺钉，转动支撑架，将该批工件插入装料盘6的装料圆孔内，然后转动支撑架2到安装位置，拧紧螺钉，完成装料。之后通过机床数控系统的PLC控制程序启动或关闭上下料功能。具体上下料流程为： 

(1)首先，使上述上料夹10和下料夹9处于打开状态，转动机构8中的转角气缸处于准备接料工位，即使上料夹10朝向分度盘3； 

(2)数控系统通过PLC程序控制分度盘3转动一个分度角度，将一件工件5送入上料夹10，到位后上料夹合拢夹持工件5，见图1所示为上料夹10夹持工件，完成上料； 

(3)这时数控工具磨床的上下料仓门打开，上下料仓门运动到位后，上述进给机构7即进料气缸向前运动，将工件送入上下料仓门处即机床加工区域，并准备已加工工件下料，如图2所示为进给机构向前运动的状态； 

(4)此时若有被加工完成的工件被送至下料位置，上述下料夹9打开并夹持该已加工工件，待下料夹9夹持好后，上述转动机构8中的转角气缸驱动转动块81翻转180度，如图3所示转动机构旋转的运动状态，使下料夹9朝向分度盘，此时上料夹10朝外，上料夹10将夹持的未加工工件送入机床加工区域； 

(5)上述转角气缸再翻转180度回复准备接料工位，到位后，进给机构7退回，退回到位后，机床开始加工； 

(6)机床在加工的同时，下料夹9打开将已加工工件落入接料盒，同时，分度盘3转动一个分度将下一个工件送入上料夹10，到位后上料夹合拢夹持工件，等待送到机床加工区域加工完成； 

(7)工件加工完成后，转上述流程(3)，进入下一工作循环。 

综上所述，本实用新型的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，集成应用于所开发的五轴联动数控工具磨床，具有结构新颖、操作方便、动作精准、控制灵活、便于集成等特点。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。 

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。 

Claims (7)

1.一种异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其特征在于，包括支撑架（2）、进出料机构以及设于支撑架（2）上的分度盘（3）和装料盘（6），分度盘（3）与驱动电机（4）相连，所述装料盘（6）竖直设在所述分度盘（3）上，所述进出料机构位于所述装料盘（6）的下方，所述进出料机构包括沿所述装料盘轴线方向进给的进给机构（7）、设在进给机构（7）上的转动机构（8），以及相对设在转动机构（8）上的上料夹（10）和下料夹（9），上料夹（10）和下料夹（9）成180度设置并且位于所述装料盘（6）的前方。

2.根据权利要求1所述的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其特征在于：所述装料盘（6）为圆形盘，圆形盘上沿径向设有多圈错位设置的装料圆孔。

3.根据权利要求2所述的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其特征在于：位于不同圆圈上的所述装料圆孔直径不同。

4.根据权利要求1所述的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其特征在于：所述进给机构（7）包括进料气缸以及与进料气缸相连的滑块，所述转动机构（8）设在所述滑块上。

5.根据权利要求1所述的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其特征在于：所述转动机构（8）包括转角气缸以及与转角气缸相连的转动块（81），所述上料夹（10）和下料夹（9）安装在所述转动块（81）的两个相对角上。

6.根据权利要求1所述的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其特征在于：所述上料夹（10）和下料夹（9）均由两个平行夹持气缸构成。

7.根据权利要求1所述的异形回转类工件轮盘式数控上下料装置，其特征在于：还包括一连接底板（1），所述支撑架（2）以及进出料机构设在所述连接底板（1）上。

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