CN210081278U - 一种数控机床用自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数控机床用自动上下料装置，以解决人工进行工件上下料存在危险性、稳定性差以及工作效率低的问题。该装置包括驱动组件、升降组件、托架、第一输送平台、第二输送平台以及底座；第一输送平台和第二输送平台沿X方向并排设置；其中，第一输送平台固定安装在底座上，第二输送平台通过所述升降组件设置在数控机床的底座上；托架的底部与第一输送平台或第二输送平台配合，托架顶部设有叉头；驱动组件沿着Y方向设置于托架的一侧，且固定在数控机床的底座上；托架在驱动组件的作用下可在第一输送平台与所述第二输送平台上沿X方向移动；托架在升降组件的作用下可沿Z方向移动，从而实现工件的拆卸及安装。

Description

一种数控机床用自动上下料装置

技术领域

本实用新型涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种数控机床用自动上下料装置。

背景技术

目前，在大多数机械加工过程中，主要还是采用人工与机器相结合的生产方式。

对于现有的数控机床，一般都设有底座、安装在底座上的主框架、以及安装在主框架上的摇篮转台和安装在摇篮转台定位工装；定位工装大都采用上下分体式结构，上下两部分采用定位锥的方式进行定位，工件放置在定位工装的上部分结构上，待工件需要在机床上进行安装或拆卸时，只需将定位工装的上部分连同工件一起安装或拆卸即可。

然而随着人类社会的发展，对工业化产品的需求日益增强，传统的人工上下料的生产方式无法满足日益增强的生产量要求，一方面大大提高了工人的劳动强度，而且增加了工人操作的危险性；另一方面大大降低了其工作效率，而且稳定性和可靠性差，质量稳定性差和一致性差。

特别是，对于数控机床中的增材设备在工件生产时需要处于封闭保护状态，该封闭的生产环境对人工实现上下料工作带来了很大的困难。

因此，开发一种自动上下料装置来替代人力，以有效提高生产效率和安全性是必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数控机床用自动上下料装置，以解决人工进行工件上下料存在危险性、稳定性差以及工作效率低的问题。

本实用新型的具体技术方案是：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种数控机床自动上下料装置，包括驱动组件、升降组件、托架、第一输送平台、第二输送平台以及底座；

第一输送平台和第二输送平台沿X方向并排设置；其中，第一输送平台固定安装在底座上，第二输送平台通过所述升降组件设置在数控机床的底座上；

托架的底部与第一输送平台或第二输送平台配合，托架顶部设有叉头(叉头的尺寸和定位工装的尺寸相适配，需要满足叉头能够插入均有上下分体式工装的中部)；

驱动组件沿着Y方向设置于托架的一侧，且固定在数控机床的底座上；

驱动组件包括单轴机器人及设置于所述单轴机器人上的滑杆，所述托架上靠近驱动组件的侧部沿X方向设有至少一个卡槽，所述滑杆上设置有与所述卡槽相适配的凸起，所述托架在单轴机器人、滑杆的作用下可在第一输送平台与所述第二输送平台上沿X方向移动；托架在升降组件的作用下可沿Z方向移动，从而实现工件的拆卸及安装。

为了便于理解，现对X、Y、Z方向做出定义：X方向为水平方向，Z方向为竖直方向，Y方向分别垂直于X方向和Z方向。

进一步地，为了使托架在X方向上移动的距离可精准控制，上述单轴机器人为电缸。

进一步地，为了节省整个装置在X方向的尺寸，同时保证托架在第一输送平台和第二输送平台之间来回移动，该装置还包括旋转单元；所述旋转单元包括支座、顶板、固定机架、气缸、关节轴承、铰链座以及连接板；

支座安装在所述底座上，支座与所述顶板铰接，顶板上固定安装单轴机器人；单轴机器人上安装连接板；气缸通过铰链座铰接与数控机床的主框架上，所述关节轴承安装在所述气缸活塞杆末端且所述关节轴承与所述连接板铰接。通过旋转单元可以实现滑杆上的凸起和托架上多个卡槽的配合和脱离。

进一步地，上述升降组件包括：升降气缸、基板、导柱、直线轴承以及限位环；所述基板固定于数控机床的底座上；所述升降气缸安装在所述基板的底面且升降气缸的活塞杆穿过所述基板后与所述第二输送平台连接；所述导柱贯穿所述基板且连接所述第二输送平台的底面，所述直线轴承套设于所述导柱上且连接所述基板的底面，所述限位环位于所述导柱的底端。

进一步地，上述卡槽为三个。

进一步地，为了使托架的移动更加平稳可靠，上述第一输送平台与所述第二输送平台均包括：输送本体、位于所述输送本体两侧的多个水平滚轮和多个竖直滚轮。

进一步地，上述托架下表面设置有相互平行的两条筋板，两条筋板卡装在两侧的水平滚轮上。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过驱动组件、升降组件、托架、第一输送平台、第二输送平台的配合作用，使得托架可在X方向和Z方向上移动，实现了在具有摇篮转台和定位工装的数控机床上工件的自动上下料作业，从而提高了工作效率以及作业的安全性，尤其解决了增材设备在惰性气体的保护环境中封闭生产造成的上下料工作困难的问题。

2、本实用新型采用旋转单元和单轴机器人配合的结构，节省了整个自动上下料装置在X方向尺寸的同时，通过旋转单元驱动滑杆插入或脱开托架上的多个卡槽，实现了托架第一输送平台和第二输送平台之间的往复移动。

3、本实用新型在第一输送平和第二输送平台的输送本体均设有多个水平滚轮和竖直滚轮，使得托架的移动更加平稳可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例的自动上下料装置的结构轴测图；

图2为本实用新型实施例的自动上下料装置的主视图；

图3为本实用新型实施例的自动上下料装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例的驱动组件的结构主视图；

图5为本实用新型实施例的驱动组件的结构俯视图；

图6为本实用新型实施例的驱动组件的结构左视图；

图7为本实用新型实施例的升降组件的结构主视图；

图8为本实用新型实施例的第一输送单元的结构俯视图；

其中：

40：底座；

41：驱动组件，411：单轴机器人，412：滑杆，413：凸起；

42：升降组件，421：升降气缸，422：基板，423：导柱，424：直线轴承，425：限位环；

43：托架；431：叉头；432：卡槽；

44：第一输送平台，441：输送本体，442：水平滚轮，443：竖直滚轮；

45：第二输送平台；

46：旋转单元，461：支座，462：顶板，463：气缸，464：关节轴承，465：铰链座，466：连接板；

47：数控机床的底座；48：定位工装；49：主框架。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的自动上下料装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

请参阅图1、图2、图3、一种数控机床用自动上下料装置，包括驱动组件41、升降组件42、托架43、第一输送平台44、第二输送平台45、旋转单元46以及底座40；

其中，第一输送平台44和第二输送平台45沿X方向并排设置；其中，第一输送平台44固定安装在底座40上，第二输送平台45通过所述升降组件42设置在数控机床的底座47上，且位于数控机床中定位工装48的下方；

托架43的底部与第一输送平台44或第二输送平台45配合，托架43顶部设有叉头431(叉头431的尺寸和定位工装48的尺寸相适配，需要满足叉头能够插入均有上下分体式工装的中部)；

驱动组件41沿着Y方向设置于托架43的一侧，且固定在数控机床的底座47上；

如图4-6所示，驱动组件41包括单轴机器人411及设置于所述单轴机器人411上的滑杆412，托架43上靠近驱动组件41的侧部沿水平方向设有至少一个卡槽432，滑杆412上设置有与所述卡槽432相适配的凸起413；可以理解的是，本实施例列举的所述卡槽432的数量为三个且形状为“U”形，实际上，所述卡槽432的数量可以为多个，只要满足实际应用场景即可，例如，卡槽432的数量可以为四个、五个等；

旋转单元46包括支座461、顶板462、气缸463、关节轴承464、铰链座465以及连接板466；支座461安装在数控机床底座47上，支座461与所述顶板462铰接，顶板462上固定安装单轴机器人411；单轴机器人411上安装连接板466；气缸463通过铰链座465铰接与数控机床的主框架49上，关节轴承464安装在所述气缸463活塞杆末端且所述关节轴承464与所述连接板466铰接。较佳的，支座461与的数量均为两个，对称设于所述顶板462的底面上。由此，滑杆412上的凸起413能够在旋转单元46配合下完成180度内的旋转，使得所述凸起413在三个所述卡槽432内可拆卸。

如图7所示，升降组件42包括升降气缸421、基板422、导柱423、直线轴承424以及限位环425，基板422固定于数控机床底座48上；升降气缸421安装在所述基板422的底面且升降气缸421的活塞杆穿过所述基板422后与所述第二输送平台45连接；导柱423贯穿所述基板422且连接所述第二输送平台45的底面，直线轴承424套设于所述导柱423上且连接所述基板422的底面，限位环425位于所述导柱423的底端。较佳的，升降气缸421、导柱423、直线轴承424以及限位环425的数量均为两个，且均匀分布于所述基板422下方。由此，升降组件42通过所述升降气缸421的活塞杆移动从而带动所述托架43做竖直方向的移动，使得定位工件48的上半部分被托起，从而完成所述工件的下料工作。

如图8所示，第一输送平台44与所述第二输送平台45结构相同，均包括输送本体441、位于所述输送本体441两侧的水平滚轮442和竖直滚轮443，托架下表面设置安装槽，安装槽的槽宽与所述两侧的水平滚轮422之间的距离相适配，目的是为了安装槽卡装在两侧的水平滚轮上，从而使的托架能够在第一输送平台44与所述第二输送平台45之间平稳移动。

自动上下料装置的具体工作原理如下：

1、将托架43从第一输送平台44移动至第二输送平台45：

滑杆412的凸起413卡在托架43侧部的最靠近第二输送平台的卡槽432(下面简述为卡槽C)内，单轴机器人411拖动托架43从第一输送平台44刚好到达第二输送平台45，然后旋转单元46带动驱动组件41旋转，滑杆412脱离卡槽C，然后单轴机器人411在此移动至托架43侧部的中间卡槽(下面简述为卡槽B)处，旋转单元46带动驱动组件41反向旋转，滑杆412的凸起413卡在卡槽B内，单轴机器人411将托架43拖动至数控机床中定位工装48的下方；

2、升降组件42开始工作将定位工装48连同工件顶起；

3、将托架43从第二输送平台45移动至第一输送平台44：

滑杆412的凸起413卡在托架43侧部的的卡槽B内，单轴机器人411拖动托架43至即将离开第二输送平台45的位置，同时升降组件42回落至初始位置，然后旋转单元46带动驱动组件41旋转，滑杆412脱离卡槽B，然后单轴机器人411再次移动至托架43侧部的靠近第一输送平台的卡槽(下面简述为卡槽A)内，旋转单元46带动驱动组件41反向旋转，滑杆412的凸起413卡在卡槽A内，单轴机器人411将托架43拖动至第一输送平台44上，此时操作人员可取走工件。

综上所述，在本实用新型提供的自动上下料装置结构简单，实现了工件上下料操作的自动化，方便快捷，降低了人工劳动强度且工作稳定可靠，保证生产工件的效率与产品良率；

最后所应说明的是，上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (7)

1.一种数控机床用自动上下料装置，其特征在于：包括驱动组件、升降组件、托架、第一输送平台、第二输送平台以及底座；

第一输送平台和第二输送平台沿X方向并排设置；其中，第一输送平台固定安装在底座上，第二输送平台通过所述升降组件设置在数控机床的底座上；

托架的底部与第一输送平台或第二输送平台配合，托架顶部设有叉头；

驱动组件沿着Y方向设置于托架的一侧，且固定在数控机床的底座上；

驱动组件包括单轴机器人及设置于所述单轴机器人上的滑杆，所述托架上靠近驱动组件的侧部沿X方向设有至少一个卡槽，所述滑杆上设置有与所述卡槽相适配的凸起，所述托架在单轴机器人、滑杆的作用下可在第一输送平台与所述第二输送平台上沿X方向移动；托架在升降组件的作用下可沿Z方向移动，从而实现工件的拆卸及安装。

2.如权利要求1所述的数控机床用自动上下料装置，其特征在于：单轴机器人为电缸。

3.如权利要求1所述的数控机床用自动上下料装置，其特征在于：还包括旋转单元；

所述旋转单元包括支座、顶板、气缸、关节轴承、铰链座以及连接板；

支座安装在所述底座上，支座与所述顶板铰接，顶板上固定安装单轴机器人；单轴机器人上安装连接板；

气缸通过铰链座铰接与数控机床的主框架上，所述关节轴承安装在所述气缸活塞杆末端且所述关节轴承与所述连接板铰接。

4.如权利要求1所述的数控机床用自动上下料装置，其特征在于：所述升降组件包括：升降气缸、基板、导柱、直线轴承以及限位环；

所述基板固定于底座上；所述升降气缸安装在所述基板的底面且升降气缸的活塞杆穿过所述基板后与所述第二输送平台连接；所述导柱贯穿所述基板且连接所述第二输送平台的底面，所述直线轴承套设于所述导柱上且连接所述基板的底面，所述限位环位于所述导柱的底端。

5.如权利要求1所述的数控机床用自动上下料装置，其特征在于：所述卡槽为三个。

6.如权利要求1所述的数控机床用自动上下料装置，其特征在于，所述第一输送平台与所述第二输送平台均包括：输送本体、位于所述输送本体两侧的多个水平滚轮和多个竖直滚轮。

7.如权利要求6所述的数控机床用自动上下料装置，其特征在于，所述托架下表面设置有安装槽，安装槽卡装在两侧的水平滚轮上。

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