CN209023743U - 上料机构及棒料加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种上料机构及棒料加工装置，用于将待加工的棒料输送至加工设备，其包括有：一托板，所述托板上设置有若干个等间距的V型槽，所述托板在水平方向上滑动连接到一导轨，所述导轨的方向与所述V型槽的方向垂直；一移动气缸，所述移动气缸直接或间接的连接到所述托板，推动所述托板沿所述导轨滑动；一托举机构，所述托举机构托举所述托板和所述导轨沿垂直于地面的方向升降；所述移动气缸的行程与所述V型槽之间的间距为整数倍关系。通过托板水平移动，减少了机械手的移动范围，进而提高了机械手的移动精度，降低了成本；进一步，通过递进式机构递送棒料，提高了生产效率。

Description

上料机构及棒料加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种上料机构及棒料加工装置。

背景技术

随着技术的飞速革新和人力成本的大幅攀升，自动化生产已经成为各行各业不得不优先考虑的降低成本的最有效手段，尤其在竞争如此激烈的汽车行业，人力成本将会在整个产品成本中占有非常大的比例，所以在未来的几年内如何能在保证质量的同时有效的降低人工成本将会称为整个汽车行业二级供应商厂家立足的关键。当前行业中对轴类零件加工主要是通过数控机床来完成的，而整个过程都是通过人工上下料来完成，所以对人力劳动强度要求高，人力成本加大。现阶段也有一些大型企业，通过关节机器人实用自动上下料。但是，关节机器人成本过高，对一些中小企业来说，使用这类方法实现自动化将加大前期的资金投入，对他们来说将会得不偿失。另外，在汽车零部件加工行业，轴类零部件的长度长短不一，短轴通过关节机器人能够较好的实现自动上下料，但对于长轴来说，由于机床主轴夹持后棒料轴端露出长度很短，关节机器人上下料必须通过多个动作才能过完成，整体加工时间将会大大增加，工作效率降低。

有鉴于此，中国专利CN206985106U公开了一种圆棒自动上料机，包括机架、料盒机构、送料轨道、旋转夹取机构、阻尼机构、推送机构、举升机构、对齐机构、控制器，向料盒机构内装满圆棒，控制器控制驱动送料机构带动送料轨道沿机架滑动至料盒机构下端，随后，料盒机构将圆棒送入送料轨道上，随后，送料机构带动送料轨道复位，对齐机构动作，圆棒推向定位条，将圆棒对齐，随后，推送机构动作，电动缸推动落入仿形头内的圆棒上移，随后，控制器控制旋转夹取机构将圆棒一端夹取并推入阻尼机构内，旋转夹取机构与阻尼机构配合将圆棒旋转一定角度后即可。

图4、图5为该文献涉及的自动上料机以及其举升机构的结构示意图。如图4、5所示，具体的，推送机构6位于机架1下端，推送机构6与机架螺纹相连送料轨道螺纹相连，举升机构7位于机架下端，举升机构与机架螺纹相连，对齐机构位于机架上端且位于送料轨道左侧，对齐机构与机架螺纹相连且与送料轨道活动相连，控制器位于机架上端，控制器与机架螺纹相连，机架还设有定位条，定位条位于机架上端且位于送料轨道一侧，定位条与送料轨道机架螺纹相连且与送料轨道活动相连，举升机构7还包括支架701、电动缸702、托板703、仿形头704，支架701位于机架下端，支架701与机架螺纹相连，电动缸702位于支架701一侧，电动缸702与支架701螺纹相连，托板703位于电动缸702上端且贯穿机架，托板703与电动缸702螺纹相连且与积极活动相连，仿形头704位于托板703上端，仿形头与托板703螺纹相连，仿形头704数量为2件，对称布置于托板703，仿形头704还设有调节槽705，调节槽705贯穿仿形头704主体。

由以上内容可知，为了方便上料，现有技术的自动上料机通过举升机构举升棒料以方便机械臂的抓取。但是通常机械臂的行程越长，意味着控制难度越大，这样一来，从上料位置抓取棒料到加工位置时，常常由于机械臂的误差导致棒料未能在加工位置对准，甚至掉落，大大影响了棒料的加工精度。如果采用精度更高的步进马达和控制器来控制机械臂，则会大幅提升设备的成本。若机械臂上不使用步进马达而采用气缸进行动作，则同样会因为气缸行程过长造成成本过高和精度降低的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术上料位置棒料与加工位置距离较长导致机械臂因行程过长造成精度降低的缺陷，提供一种上料精度更高、成本更底的上料机构及棒料加工装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种上料机构，用于将待加工的棒料输送至加工设备，其特点在于，其包括有：一托板，所述托板上设置有若干个等间距的V型槽，所述托板在水平方向上滑动连接到一导轨，所述导轨的方向与所述V型槽的方向垂直；一移动气缸，所述移动气缸直接或间接的连接到所述托板，推动所述托板沿所述导轨滑动；一托举机构，所述托举机构托举所述托板和所述导轨沿垂直于地面的方向升降；所述移动气缸的行程与所述V型槽之间的间距为整数倍关系。

此处，由于托板可以沿导轨在水平方向上滑动，同时，又能被托举机构托举升降，因此，托板不仅可以垂直移动，还可以水平移动。这样一来，棒料在放置到托板后，卡在V型槽中可以被水平移动到离机械手更近的位置，机械手的移动距离就被减小了。进而，机械手的位移减小后，其移动精度更高，即使是精度较低的步进马达也可以适用于该机械手。

较佳的，所述上料机构还包括有：上料机械手，连接到一机架，所述上料机械手位于所述托板的上方。

较佳的，所述上料机构还包括有：V型料架，所述V型料架设置于所述托板的两侧，且位于所述托板升降行程之间，所述V型料架用于在所述托板位置低于所述V型料架时放置棒料。

此处，托板上的V型槽内放置有棒料的情况下，托板降下到V型料架以下的位置时，棒料会被卡在V型料架上，此时，托板水平移动一个V型槽间距的距离后，可以再次向上升起托举V型料架上的棒料。托板可以在水平方向移动到一上料盘。

递进送料过程可以是：托板随上下移动气缸动作，向上移动将上料盘的棒料取出，随后前后移动气缸动作，将托板及其上的棒料一起向前运送。前后移动气缸运动至行程终点后，托举机构(托举机构可以利用气缸动作)上下动作，使托板及其上的棒料一起下降。当托板V型槽下降至V型料架的V型槽定位面之下时，棒料被V型料架阻挡在V型料架V型槽内，棒料在V型料架V型槽内可靠定位。上下移动气缸继续下降至行程终点，前后移动气缸缩回至行程起始点，等待进行下一个递进动作循环。随后当上料盘上料位置感应到棒料的存在，托举机构上下动作，使前一动作循环向前送进的棒料与上料盘上料位置的棒料随托板一起向上移动。当托举机构上下运动至行程终点后，所述移动气缸水平动作，将托板及其上的所有棒料一起向前运送。前后移动气缸运动至其行程终点后，上下移动气缸动作，使托板连同棒料一起下降。当托板V型槽下降至V型料架V型槽之下时，棒料被V型料架阻挡在其上，棒料在V型料架的V型槽内可靠定位。托举机构继续下降至行程终点，移动气缸缩回，等待进行下一递进动作循环，托举机构与移动气缸(水平方向)协同动作过程如前所述，依此循环。

直至V型料架处上料机械手取料位感应到棒料的存在，递进送料机构停止送料，上料机械手将棒料自V型料架内取出，将棒料送至加工等待位置。上料位置棒料被取出后，其处感应开关信号触发递进送料机构继续向前送料。当上料机械手取料位置又一次感应到棒料的存在，递进送料机构停止向前送料，上料机械手动作，将棒料自V型料架取出，递进送料机构继续送料。递进送料过程如前描述，依此循环。

较佳的，所述V型料架上也设置有若干V型槽，所述移动气缸的行程与所述V型料架上的V型槽之间的间距为整数倍关系。

也就是说，托板可以在上升到最大垂直行程后，水平方向移动到托板上某一个V型槽(一般来说是靠近托板的一个端头上的V型槽)正对准机械手正下方的位置。机械手抓取该V型槽内的棒料后，托板可以降下到最低行程，此时棒料会被V型料架上的V型槽托举，空的托板可以水平移动一格(即托板上相邻V型槽间的间距)再上升，这样一来，托板上的V型槽可以递进式的托举棒料到该一个端头以供机械手抓取。

本实用新型还涉及一种棒料加工装置，其特点在于，包括有如上所述的上料机构。

本实用新型的积极进步效果在于：通过托板水平移动，减少了机械手的移动范围，进而提高了机械手的移动精度，降低了成本；进一步，通过递进式机构递送棒料，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的棒料加工装置的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的上料机构的结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例的上料机构另一角度的结构示意图。

图4为现有技术的上料机构的结构示意图。

图5为现有技术的举升机构的结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

图1为本实施例的棒料加工装置的结构示意图。如图1所示，本实施例涉及的棒料加工装置包括一上料机构1，一加工设备2，和一下料机构3。其中，上料机构1用于将待加工棒料输送至加工设备2。加工设备2连接于加工设备，用于将待加工棒料在其上可靠定位。下料机构3连接于加工设备2，用于将加工完成的棒料自加工设备2送至下料位置。

图2为本实施例的上料机构的结构示意图，图3为本实施例的上料机构另一角度的结构示意图。如图2～3所示，本实施例涉及的上料机构1，用于将待加工的棒料输送至加工设备2，其包括有：一托板14，托板14上设置有若干个等间距的V型槽，托板14在水平方向上滑动连接到一导轨134，导轨134的方向与V型槽的方向垂直；一移动气缸132，移动气缸132直接或间接的连接到托板14，推动托板14沿导轨134滑动；一托举机构，托举机构托举托板14和导轨134沿垂直于地面的方向升降；移动气缸132的行程与V型槽之间的间距为整数倍关系。

托举机构包括有导轨133和移动气缸131，移动气缸131托举托板14沿垂直方向的导轨133上下滑动。

此处，由于托板14可以沿导轨134在水平方向上滑动，同时，又能被托举机构托举升降，因此，托板14不仅可以垂直移动，还可以水平移动。这样一来，棒料在放置到托板14后，卡在V型槽中可以被水平移动到离上料机械手12更近的位置，上料机械手12的移动距离就被减小了。进而，上料机械手12的位移减小后，其移动精度更高，即使是精度较低的步进马达或者短行程的气缸也可以适用于该上料机械手12。

上料机构1还包括有：上料机械手12，连接到一机架11，上料机械手12位于托板14的上方。

上料机构1还包括有：V型料架111，V型料架111设置于托板14的两侧，且位于托板14升降行程之间，V型料架111用于在托板14位置低于V型料架111时放置棒料。

此处，托板14上的V型槽内放置有棒料的情况下，托板14降下到V型料架111以下的位置时，棒料会被卡在V型料架111上，此时，托板14水平移动一个V型槽间距的距离后，可以再次向上升起托举V型料架111上的棒料。托板可以在水平方向移动到一上料盘(图中未示出)。

V型料架111上也设置有若干V型槽，移动气缸132的行程与V型料架111上的V型槽之间的间距为整数倍关系。

也就是说，托板14可以在上升到最大垂直行程后，水平方向移动到托板14上某一个V型槽(本实施例中，是靠近托板14的一个端头上的V型槽)正对准上料机械手12正下方的位置。上料机械手12抓取该V型槽内的棒料后，托板14可以降下到最低行程，此时棒料会被V型料架111上的V型槽托举，空的托板14可以水平移动一格(即托板14上相邻V型槽间的间距)再上升，这样一来，托板14上的V型槽可以递进式的托举棒料到该一个端头以供上料机械手12抓取。

具体的，上料机构1包括机架11，上料机械手12，托板14和递进送料机构14。其中，机架11立于地面与加工设备相对放置。上料机械手12连接于机架11。托板14连接到移动气缸131，移动气缸132，分别经导轨133和第三直线导轨134导向。托板14连接到导轨134的滑块上。

托板14由移动气缸131和移动气缸132驱动并经导轨133和导轨134的作用下，将V型料架上的待加工的棒料递进送至上料机械手12的取料位置。上料机械手12在气缸或者步进马达的驱动下，将待加工的棒料送至加工设备2处，实现上料功能。

在本实施例中，上料机构中递进送料过程可以是：托板随上下移动气缸动作，向上移动将外部前置的上料盘(图中未示出)上的棒料取出，随后前后移动气缸动作，将托板及其上的棒料一起向前运送。前后移动气缸运动至行程终点后，托举机构(托举机构可以利用气缸动作)上下动作，使托板及其上的棒料一起下降。当托板V型槽下降至V型料架的V型槽定位面之下时，棒料被V型料架阻挡在V型料架V型槽内，棒料在V型料架V型槽内可靠定位。上下移动气缸继续下降至行程终点，前后移动气缸缩回至行程起始点，等待进行下一个递进动作循环。随后当上料盘上料位置感应到棒料的存在，托举机构上下动作，使前一动作循环向前送进的棒料与上料盘上料位置的棒料随托板一起向上移动。当托举机构上下运动至行程终点后，所述移动气缸水平动作，将托板及其上的所有棒料一起向前运送。前后移动气缸运动至其行程终点后，上下移动气缸动作，使托板连同棒料一起下降。当托板V型槽下降至V型料架V型槽之下时，棒料被V型料架阻挡在其上，棒料在V型料架的V型槽内可靠定位。托举机构继续下降至行程终点，移动气缸缩回，等待进行下一递进动作循环，托举机构与移动气缸(水平方向)协同动作过程如前所述，依此循环。

直至V型料架处上料机械手取料位感应到棒料的存在，递进送料机构停止送料，上料机械手将棒料自V型料架内取出，将棒料送至加工等待位置。上料位置棒料被取出后，其处感应开关信号触发递进送料机构继续向前送料。当上料机械手取料位置又一次感应到棒料的存在，递进送料机构停止向前送料，上料机械手动作，将棒料自V型料架取出，递进送料机构继续送料。递进送料过程如前描述，依此循环。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种上料机构，用于将待加工料输送至加工设备，其特征在于，其包括有：

一托板，所述托板上设置有若干个等间距的V型槽，

所述托板在水平方向上滑动连接到一导轨，所述导轨的方向与所述V型槽的方向垂直；

一移动气缸，所述移动气缸直接或间接的连接到所述托板，推动所述托板沿所述导轨滑动；

一托举机构，所述托举机构托举所述托板和所述导轨沿垂直于地面的方向升降；

所述移动气缸的行程与所述V型槽之间的间距为整数倍关系。

2.如权利要求1所述的上料机构，其特征在于，所述上料机构还包括有：

上料机械手，连接到一机架，所述上料机械手位于所述托板的上方。

3.如权利要求1所述的上料机构，其特征在于，所述上料机构还包括有：

V型料架，所述V型料架设置于所述托板的两侧，且位于所述托板升降行程之间，所述V型料架用于在所述托板位置低于所述V型料架时放置棒料。

4.如权利要求3所述的上料机构，其特征在于，

所述V型料架上也设置有若干V型槽，所述移动气缸的行程与所述V型料架上的V型槽之间的间距为整数倍关系。

5.一种棒料加工装置，其特征在于，其包括有如权利要求1～4中任一项的上料机构。