CN204486801U - 数控车床用自动装料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种主要用于加工环状工件的数控车床用自动装料机构，包括工作台、主控电机、转轴和夹头，主控电机和转轴设置在工作台上，主控电机与转轴传动连接，夹头设置在转轴中心线上，其特征在于：还包括送料装置，送料装置包括用于传送工件的送料槽或输送带、用于接住送料槽或输送带出来工件的接料件、用于将接料件中工件顶出的送料臂、用于控制接料件升降运动及驱动送料臂的送料缸；所述送料缸的缸体通过支撑架与工作台固定连接，接料件通过复位拉簧与支撑架连接。此款数控车床用自动装料机构结构简单、合理，自动安装被加工工件、工件安装位置准确。

Description

数控车床用自动装料机构

技术领域

本实用新型涉及一种数控车床，特别是一种主要用于加工环状工件的数控车床用自动装料机构。

背景技术

现有数控车床的夹头均采用夹紧工件外表面的方式进行固定，所以，不能对工件的前后两端面同时加工，也正因如此，造成目前的数控车床只有一个数控刀台，难以适应对环状工件的加工，且加工精度较低。同时，即使具有自动装料（工件）功能，但不能对工件进行定位。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、合理，自动安装被加工工件、工件安装位置准确的数控车床用自动装料机构，以克服现有技术的不足。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种数控车床用自动装料机构，包括工作台、主控电机、转轴和夹头，主控电机和转轴设置在工作台上，主控电机与转轴传动连接，夹头设置在转轴中心线上，其特征在于：还包括送料装置，送料装置包括用于传送工件的送料槽或输送带、用于接住送料槽或输送带出来工件的接料件、用于将接料件中工件顶出的送料臂、用于控制接料件升降运动及驱动送料臂的送料缸；所述送料缸的缸体通过支撑架与工作台固定连接，接料件通过复位拉簧与支撑架连接。

本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的一种方案，所述支撑架设有上下滑动的滑块，接料件、送料臂设置在滑块下端，滑块上端设有第一限位触头；所述接料件上设有用于推顶接料件中工件的顶针，顶针与接料件之间设有第一复位弹簧；所述送料臂一端与滑块铰接，另一端位于顶针旁侧，送料臂表面对应送料缸的活塞杆设有碰块。

所述送料缸的活塞杆贯穿其两端，送料缸竖直设置，活塞杆下端对应送料臂的碰块设有碰触头，活塞杆上端依次设有限位头和第一支承块；所述第一支承块与活塞杆滑动配合，其对应滑块上端设有第二限位碰触头。

所述数控车床用自动装料机构还包括用于控制送料缸复位的行程开关，行程开关相对于送料缸的缸体静配合，所述第一支承块上方设有第二支承块，第二支承块与活塞杆固定连接，第二支承块设有用于触碰行程开关的第三限位碰触头。

所述数控车床用自动装料机构还包括用于检测工件尺寸的界限表，界限表与送料缸的缸体相对固定连接；所述第二支承块上设有用于按压界限表的探针的第四限位碰触头。

所述界限表通过表架与送料缸的缸体固定连接，表架上上下滑动设有检测压杆，检测压杆与表架之间设有第二复位弹簧，检测压杆上下两端分别指向界限表的探针和所述第四限位碰触头；所述行程开关设置在表架上。

所述送料槽上设有放料机构，放料机构包括固定架、放料缸、摆臂、第一闸门和第二闸门，固定架与工作台相对固定配合，送料槽倾斜设置，摆臂中部通过支点摆动设置在固定架上、并与放料缸传动连接，第一闸门和第二闸门上端分别设置在摆臂上、并位于支点两侧，送料槽上端对应第一闸门和第二闸门设有开口。

所述数控车床还包括分别设置在夹头中心轴左右两侧的第一数控刀台和第二数控刀台，所述第一数控刀台包括第一刀台、分别控制第一刀台纵向移动和横向移动的第一纵向驱动马达和第一横向驱动马达；所述第二数控刀台包括第二刀台、分别控制第二刀台纵向移动和横向移动的第二纵向驱动马达和第二横向驱动马达；所述夹头为内撑固定式夹头；内撑固定式夹头包括绕转轴中心线环形分布的至少两件卡块、使各卡块向中心线方向靠拢的复位装置和使各卡块径向向外展开的撑紧装置；所述卡块呈扇形，卡块设有三至六件；转轴为套筒主轴，卡块一端位于套筒主轴内，卡块另一端伸出套筒主轴外；所述复位装置为第一复位弹簧，第一复位弹簧设置在卡块外周与套筒主轴内壁之间；所述撑紧装置包括顶杆和用于驱动顶杆沿其轴向前后移动的液压驱动缸，顶杆与套筒主轴同心设置，顶杆前端呈锥形，各卡块环形均布在顶杆前端外周。

所述数控车床还包括定位装置，所述定位装置包括用于限定工件装入夹头位置的挡板和用于驱动挡板的挡料缸，挡板位于夹头前端面后方、并与挡料缸传动连接。

所述数控车床还包括卸料装置，所述卸料装置包括用于推出安装在夹头上工件的推块和用于驱动推块的卸料缸，推块位于夹头前端面后方、并与卸料缸传动连接。

本实用新型的有益效果如下：

（1）此款数控车床用自动装料机构结构简单、合理，自动安装被加工工件、工件安装位置准确；

（2）此款数控车床用自动装料机构结合了界限表的应用，可以在装料的同时判断工件是否符合加工的要求，如果工件不符合要求，机器报警，以便及时取走，避免加工出来的成品中废品与正品混在一起；

（3）此款数控车床用自动装料机构结合内撑固定式夹头使用，且夹头中心轴左右两侧设有第一数控刀台和第二数控刀台，可以在一次工件安装中，实现工件的前后端面加工，以确保产品的加工精度；

（4）此款数控车床还包括定位装置、卸料装置，从而实现准确的自动化控制。

附图说明

图1为本实用新型一实施例主视结构示意图。

图2为图1中A处放大结构示意图。

图3为本实用新型中夹头未与工件撑紧时结构示意图。

图4为图3的B-B剖视结构示意图。

图5为本实用新型中夹头与工件撑紧时结构示意图。

图6为本实用新型左视结构示意图。

图7为图6中C处放大结构示意图。

图8为图6中局部放大结构示意图。

图9为图8另一工作状态结构示意图。

图10为图9又一工作状态结构示意图。

图11为本实用新型俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1至图11所示，一种数控车床用自动装料机构，包括工作台1、主控电机43、转轴4和夹头41，主控电机43和转轴4设置在工作台1上，主控电机43与转轴4传动连接，夹头41设置在转轴4中心线上，其特征在于：还包括送料装置7，送料装置7包括用于传送工件9的送料槽83、用于接住送料槽83出来工件9的接料件76、用于将接料件76中工件9顶出的送料臂77、用于控制接料件76升降运动及驱动送料臂77的送料缸71；所述送料缸71的缸体通过支撑架11与工作台1固定连接，接料件76通过复位拉簧75与支撑架11连接。

所述支撑架11设有上下滑动的滑块78，接料件76、送料臂77设置在滑块78下端，滑块78上端设有第一限位触头781；所述接料件76上设有用于推顶接料件76中工件9的顶针761，顶针761与接料件76之间设有第一复位弹簧762；所述送料臂77一端与滑块78铰接，另一端位于顶针761旁侧，送料臂77表面对应送料缸71的活塞杆712设有碰块771。

所述送料缸71的活塞杆712贯穿其两端，送料缸71竖直设置，活塞杆712下端对应送料臂77的碰块771设有碰触头711，活塞杆712上端依次设有限位头713和第一支承块79；所述第一支承块79与活塞杆712滑动配合，其对应滑块78上端设有第二限位碰触头791。

所述数控车床用自动装料机构还包括用于控制送料缸71复位的行程开关10，行程开关10相对于送料缸71的缸体静配合，所述第一支承块79上方设有第二支承块793，第二支承块793与活塞杆712固定连接，第二支承块793设有用于触碰行程开关10的第三限位碰触头795。

所述数控车床用自动装料机构还包括用于检测工件9尺寸的界限表72，界限表72与送料缸71的缸体相对固定连接；所述第二支承块793上设有用于按压界限表72的探针721的第四限位碰触头794。

所述界限表72通过表架74与送料缸71的缸体固定连接，表架74上上下滑动设有检测压杆73，检测压杆73与表架74之间设有第二复位弹簧731，检测压杆73上下两端分别指向界限表72的探针721和所述第四限位碰触头794；所述行程开关10设置在表架74上。

所述送料槽83上设有放料机构8，放料机构8包括固定架86、放料缸81、摆臂82、第一闸门84和第二闸门85，固定架86与工作台1相对固定配合，送料槽83倾斜设置，摆臂82中部通过支点摆动设置在固定架86上、并与放料缸81传动连接，第一闸门84和第二闸门85上端分别设置在摆臂82上、并位于支点两侧，送料槽83上端对应第一闸门84和第二闸门85设有开口。其中第一闸门84和第二闸门85之间间隔略大于一个工件9的长度。

所述数控车床还包括分别设置在夹头41中心轴左右两侧的第一数控刀台和第二数控刀台，所述第一数控刀台包括第一刀台21、分别控制第一刀台21纵向移动和横向移动的第一纵向驱动马达212和第一横向驱动马达211；所述第二数控刀台包括第二刀台22、分别控制第二刀台22纵向移动和横向移动的第二纵向驱动马达222和第二横向驱动马达221。所述夹头41为内撑固定式夹头；内撑固定式夹头包括绕转轴4中心线环形分布的至少两件卡块、使各卡块向中心线方向靠拢的复位装置和使各卡块径向向外展开的撑紧装置。所述卡块呈扇形，卡块设有三件；转轴4为套筒主轴，卡块一端位于套筒主轴内，卡块另一端伸出套筒主轴外；所述复位装置为复位弹性件，复位弹性件设置在卡块外周与套筒主轴内壁之间。所述撑紧装置包括顶杆42和用于驱动顶杆42沿其轴向前后移动的液压驱动缸44，顶杆42与套筒主轴同心设置，顶杆42前端呈锥形，各卡块环形均布在顶杆42前端外周。

所述数控车床还包括定位装置5和卸料装置。

所述定位装置5包括用于限定工件9装入夹头41位置的挡板52和用于驱动挡板52的挡料缸51，挡板52位于夹头41前端面后方、并与挡料缸51传动连接。

所述卸料装置包括用于推出安装在夹头41上工件9的推块6和用于驱动推块6的卸料缸61，推块6位于夹头41前端面后方、并与卸料缸61传动连接。

所述数控车床还包括收料装置，收料装置包括收料杆3、滑动件32和收料缸31，收料杆3一端与滑动件32铰接，收料杆3另一端指向夹头41，滑动件32与收料缸31传动连接。所述收料杆3倾斜设置，其靠近夹头41处的一端高。

见图3至图5所示，上述工件9为设有中心孔91的环状结构，中心孔91前后两端分别设有倒角D1、D2，中心孔91内壁设有凹面，工件9一侧设有气管，气管内部与所述凹面相通；其中，工件9前后两端面P1、P2均为需要加工的面。

其工作原理是:夹头41初始为收拢状态，见图3所示。往送料槽83内装入一些工件9，由于送料槽83靠近接料件76的一端较低，所以工件9具有往接料件76方向滑动的趋势。所述放料机构8的第二闸门85将送料槽83内的工件9挡住。当需要往夹头41安装工件9时，放料缸81控制摆臂82做杠杆运动，第一闸门84插入送料槽83内、并位于第一个工件9的后方，同时，第二闸门85上升，放行第一个工件9，工件9落入接料件76上，接着，放料缸81带动摆臂82及第一闸门84、第二闸门85复位，第二闸门85再次将送料槽83内剩余的工件9挡住。然后，送料缸71的活塞杆712向下运动，活塞杆712通过第一支承块79、第二限位碰触头791、滑块78带动接料件76、送料臂77向下运动，直至滑块78上的第一限位触头781与支撑架11碰触，接料件76的位置得以固定，此时接料件76对准夹头41位置（为达到此要求，设计第一限位触头781的位置可调），复位拉簧75被拉长。送料缸71的活塞杆712继续向下运动，即带动第三限位碰触头795及第四限位碰触头794同时向下运动，活塞杆712通过碰触头711推动送料臂77摆动，送料臂77下端推动接料件76上的顶针761，顶针761将接料件76上的工件往夹头41方向推送，如果，工件9尺寸符合规定，第三限位碰触头795与行程开关10碰触时，工件9被送出，同时，夹头41撑紧工件9内壁（见图5所示），使其固定，送料缸71复位，复位拉簧75恢复形变，使得滑块78及其上零件同步往上移动；顶针761也在第一复位弹簧762作用下复位。另外，由于工件9被送出时，定位装置5的挡板52在挡料缸51驱动下伸至夹头41前端面的后方，以限制工件9装入夹头41的位置。最后，转轴4带动工件9旋转，第一数控刀台和第二数控刀台按指令带动刀具运动，实现工件9前后两端同时被加工。由于工件9一次安装，即可实现前后端面的同时加工，所以精度较高。当工件9加工完后，收料缸31将收料杆3向夹头41方向推送，然后，撑紧装置通过液压驱动缸44控制顶杆42向后移动，夹头41在复位装置作用下向中心靠拢（即释放撑紧作用力），同时，卸料装置的卸料缸6驱动推块6向收料杆3方向移动，工件9被推块6推向收料杆3，工件9套在收料杆3外、并沿收料杆3倾斜度下滑至收料杆3与滑动件32连接处。当完成上述步骤后，重新进入下一个装料、加工、卸料的过程，如此循环。

上述碰触头711推动送料臂77时，第二支承块793上的第四限位碰触头794也会通过检测压杆73触动界限表72的探针721，如果探针721下行超过设定值时，即表面工件2宽度较窄，顶针761经过较长的路径才能将工件9推顶至与定位装置5的挡板52接触，此时，即表面工件9是废品，界限表72的数据线将该信号反馈至控制电路，控制机器停止。

Claims (10)

1.一种数控车床用自动装料机构，包括工作台（1）、主控电机（43）、转轴（4）和夹头（41），主控电机（43）和转轴（4）设置在工作台（1）上，主控电机（43）与转轴（4）传动连接，夹头（41）设置在转轴（4）中心线上，其特征在于：还包括送料装置（7），送料装置（7）包括用于传送工件（9）的送料槽（83）或输送带、用于接住送料槽（83）或输送带出来工件（9）的接料件（76）、用于将接料件（76）中工件（9）顶出的送料臂（77）、用于控制接料件（76）升降运动及驱动送料臂（77）的送料缸（71）；

    所述送料缸（71）的缸体通过支撑架（11）与工作台（1）固定连接，接料件（76）通过复位拉簧（75）与支撑架（11）连接。

2.根据权利要求1所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：所述支撑架（11）设有上下滑动的滑块（78），接料件（76）、送料臂（77）设置在滑块（78）下端，滑块（78）上端设有第一限位触头（781）；

所述接料件（76）上设有用于推顶接料件（76）中工件（9）的顶针（761），顶针（761）与接料件（76）之间设有第一复位弹簧（762）；

所述送料臂（77）一端与滑块（78）铰接，另一端位于顶针（761）旁侧，送料臂（77）表面对应送料缸（71）的活塞杆（712）设有碰块（771）。

3.根据权利要求2所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：所述送料缸（71）的活塞杆（712）贯穿其两端，送料缸（71）竖直设置，活塞杆（712）下端对应送料臂（77）的碰块（771）设有碰触头（711），活塞杆（712）上端依次设有限位头（713）和第一支承块（79）；所述第一支承块（79）与活塞杆（712）滑动配合，其对应滑块（78）上端设有第二限位碰触头（791）。

4.根据权利要求3所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：还包括用于控制送料缸（71）复位的行程开关（10），行程开关（10）相对于送料缸（71）的缸体静配合，所述第一支承块（79）上方设有第二支承块（793），第二支承块（793）与活塞杆（712）固定连接，第二支承块（793）设有用于触碰行程开关（10）的第三限位碰触头（795）。

5.根据权利要求4所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：还包括用于检测工件（9）尺寸的界限表（72），界限表（72）与送料缸（71）的缸体相对固定连接；所述第二支承块（793）上设有用于按压界限表（72）的探针（721）的第四限位碰触头（794）。

6.根据权利要求5所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：所述界限表（72）通过表架（74）与送料缸（71）的缸体固定连接，表架（74）上上下滑动设有检测压杆（73），检测压杆（73）与表架（74）之间设有第二复位弹簧（731），检测压杆（73）上下两端分别指向界限表（72）的探针（721）和所述第四限位碰触头（794）；所述行程开关（10）设置在表架（74）上。

7.根据权利要求1所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：所述送料槽（83）上设有放料机构（8），放料机构（8）包括固定架（86）、放料缸（81）、摆臂（82）、第一闸门（84）和第二闸门（85），固定架（86）与工作台（1）相对固定配合，送料槽（83）倾斜设置，摆臂（82）中部通过支点摆动设置在固定架（86）上、并与放料缸（81）传动连接，第一闸门（84）和第二闸门（85）上端分别设置在摆臂（82）上、并位于支点两侧，送料槽（83）上端对应第一闸门（84）和第二闸门（85）设有开口。

8.根据权利要求1所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：还包括分别设置在夹头（41）中心轴左右两侧的第一数控刀台和第二数控刀台，所述第一数控刀台包括第一刀台（21）、分别控制第一刀台（21）纵向移动和横向移动的第一纵向驱动马达（212）和第一横向驱动马达（211）；所述第二数控刀台包括第二刀台（22）、分别控制第二刀台（22）纵向移动和横向移动的第二纵向驱动马达（222）和第二横向驱动马达（221）；

    所述夹头（41）为内撑固定式夹头；内撑固定式夹头包括绕转轴（4）中心线环形分布的至少两件卡块、使各卡块向中心线方向靠拢的复位装置和使各卡块径向向外展开的撑紧装置；

所述卡块呈扇形，卡块设有三至六件；转轴（4）为套筒主轴，卡块一端位于套筒主轴内，卡块另一端伸出套筒主轴外；所述复位装置为复位弹性件，复位弹性件设置在卡块外周与套筒主轴内壁之间；

所述撑紧装置包括顶杆（42）和用于驱动顶杆（42）沿其轴向前后移动的液压驱动缸（44），顶杆（42）与套筒主轴同心设置，顶杆（42）前端呈锥形，各卡块环形均布在顶杆（42）前端外周。

9.根据权利要求1至9任一项所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：还包括定位装置（5），所述定位装置（5）包括用于限定工件（9）装入夹头（41）位置的挡板（52）和用于驱动挡板（52）的挡料缸（51），挡板（52）位于夹头（41）前端面后方、并与挡料缸（51）传动连接。

10.根据权利要求9所述数控车床用自动装料机构，其特征在于：还包括卸料装置，所述卸料装置包括用于推出安装在夹头（41）上工件（9）的推块（6）和用于驱动推块（6）的卸料缸（61），推块（6）位于夹头（41）前端面后方、并与卸料缸（61）传动连接。