CN210938295U - 用于全自动数控机床的定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于全自动数控机床的定位装置，涉及数控机床，旨在解决现有技术中缺乏一种用于定位三销轴的装置，其技术方案要点是：一种用于全自动数控机床的定位装置，包括放料盘、机械副手总装以及定位机构，机械副手总装包括副手底座、滑移块、升降气缸以及气动夹爪；定位机构包括定位底座、中转盘以及定位手指座，定位底座安装有用于驱动中转盘的旋转气缸，定位手指座等角度滑移连接有三个定位手指，定位手指与三销轴的平面嵌合，定位手指座设置有三位摆缸。本实用新型的一种用于全自动数控机床的定位装置，先由中转盘完成三轴销的粗定位再由定位手指座完成精准定位，从而满足全自动数控机床自动加工三轴销的技术要求。

Description

用于全自动数控机床的定位装置

技术领域

本实用新型涉及数控机床，更具体地说，它涉及一种用于全自动数控机床的定位装置。

背景技术

数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

如图8所示为现有技术中具备自动装卸料的数控机床，其包括机床主体91、架设于机床主体91的横梁92、沿横梁92长度方向滑动的竖臂93，以及由竖臂93拉扯升降的上料爪94。

如图9、图10所示，为待加工的三销轴，其包括呈底端开口结构的壳体81,以及设置于壳体81封闭端的轴件82，其中，壳体81内腔具有三个呈等角度布设的平面83。

在实际的生产中发现，当需要全自动数控机床加工三销轴时，需要对三销轴的角度进行定位，但是，现有技术中缺乏一种用于定位三销轴的装置；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于全自动数控机床的定位装置，先由中转盘完成三轴销的粗定位再由定位手指座完成精准定位，从而满足全自动数控机床自动加工三轴销的技术要求。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于全自动数控机床的定位装置，包括放料盘、机械副手总装以及定位机构，所述机械副手总装包括副手底座、沿副手底座长度方向滑动的滑移块、固定于滑移块的升降气缸，以及由升降气缸驱动升降的气动夹爪；所述定位机构包括定位底座、转动连接于定位底座的中转盘，以及安装于定位底座的定位手指座，所述定位底座安装有用于驱动中转盘的旋转气缸，所述定位手指座等角度滑移连接有三个定位手指，所述定位手指与三销轴的平面嵌合，所述定位手指座设置有用于驱动三个定位手指的三位摆缸。

通过采用上述技术方案，本实用新型在正常工作时，由放料盘存放待加工的三销轴，沿副手底座滑动滑移块，直至气动夹爪移动至夹取位置的正上方，由升降气缸驱动气动夹爪下降，直至三轴销的轴件处于气动夹爪的夹口内，由气动夹爪夹紧三轴销的轴件，由升降气缸驱动气动夹爪上升，直至三轴销由下而上脱离放料盘；沿副手底座滑动滑移块，直至三轴销处于中转盘的正上方，由升降气缸驱动气动夹爪下降，直至三轴销的壳体底端处于中转盘之上，松开气动夹爪对于三轴销的夹紧，由旋转气缸驱动中转盘转动，从而实现对三轴销的角度粗调，气动夹爪再次夹紧三轴销的轴件由升降气缸驱动气动夹爪上升，然后由旋转气缸驱动中转盘转动复位；沿副手底座滑动滑移块，直至三轴销处于定位手指座的正上方，由升降气缸驱动气动夹爪下降，直至三轴销的壳体同时套住三个定位手指，并松开对于三轴销的夹紧，由三位摆缸驱动三个定位手指同时向外滑动，此过程中三个定位手指在嵌入三轴销的相应平面内的过程中，利用分力迫使三轴销转动，直至三个定位手指完全嵌入并贴合于三轴销的平面，从而完成对于三轴销的角度的精准定位，并等待数控机床的取用；综上所述，通过机械副手总装将放料盘内的三轴销依次放入中转盘和定位手指座，从而先由中转盘完成三轴销的粗定位再由定位手指座完成精准定位，进而满足全自动数控机床自动加工三轴销的技术要求。

本实用新型进一步设置为：所述放料盘包括储存部，以及连通于储存部一侧的窄道，所述储存部设置有倾向窄道入口端的引导斜面。

通过采用上述技术方案，三轴销在由储存部进入窄道的过程中，实现三轴销的依次码放，同时对窄道的宽度进行优化，利用三轴销壳体外壁宽度的差异，即可实现对于三轴销角度的第一次调整，此处需要说明，窄道的宽度应当与三轴销壳体的最小宽度间隙配合，还需要说明的是，经窄道调整后三轴销的角度与定位手指座所要精准定位的角度差异过大，可能造成卡死的问题发生，因此需要通过中转盘进行角度的粗调。

本实用新型进一步设置为：所述放料盘于引导斜面处设置有平推气缸，所述平推气缸的活塞杆固定连接有推板。

通过采用上述技术方案，由平推气缸推动推板进行持续的推顶动作，一方面避免因多个三轴销拥挤于窄道入口端而造成堵塞，另一方面由平推气缸迫使三轴销转动，确保三轴销能够进入窄道。

本实用新型进一步设置为：所述副手底座设置有平移轨道，所述滑移块与平移轨道的上半部分套接配合。

通过采用上述技术方案，增设平移轨道供滑移块套接，从而在实现滑移块沿副手底座长度方向滑动的前提下，有效确保滑移块的滑移稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述平移轨道一端设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴设置有螺杆，所述滑移块设置有与螺杆螺纹配合的螺纹套。

通过采用上述技术方案，当伺服电机驱动螺杆转动时，螺杆与螺纹套配合产生螺纹推进力，推动滑移块滑动，从而仅需控制伺服电机的输出方向，即可控制滑移块沿平移轨道朝向不同的方向滑动，达到控制更加便利的技术效果。

本实用新型进一步设置为：所述滑移块与副手底座之间设置有拖链。

通过采用上述技术方案，由拖链容纳升降气缸和气动夹爪的供气管路，避免因滑移块的滑动，而磨损升降气缸和气动夹爪的供气管路。

本实用新型进一步设置为：所述定位底座于中转盘处设置有第一传感器，所述定位底座于定位手指座设置有第二传感器。

通过采用上述技术方案，由第一传感器感应到三轴销后中转盘开始转动，由第二传感器感应到三轴销后三位摆缸开始驱动三个定位手指向外滑动，从而实现中转盘和定位手指的自动化控制。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过机械副手总装将放料盘内的三轴销依次放入中转盘和定位手指座，从而先由中转盘完成三轴销的粗定位再由定位手指座完成精准定位，进而满足全自动数控机床自动加工三轴销的技术要求；三轴销在由储存部进入窄道的过程中，实现三轴销的依次码放，同时对窄道的宽度进行优化，利用三轴销壳体外壁宽度的差异，即可实现对于三轴销角度的第一次调整；由平推气缸推动推板进行持续的推顶动作，一方面避免因多个三轴销拥挤于窄道入口端而造成堵塞，另一方面由平推气缸迫使三轴销转动，确保三轴销能够进入窄道；增设平移轨道供滑移块套接，从而在实现滑移块沿副手底座长度方向滑动的前提下，有效确保滑移块的滑移稳定性；仅需控制伺服电机的输出方向，即可控制滑移块沿平移轨道朝向不同的方向滑动，达到控制更加便利的技术效果；由拖链容纳升降气缸和气动夹爪的供气管路，避免因滑移块的滑动，而磨损升降气缸和气动夹爪的供气管路；增设第一传感器和第二传感器，从而实现中转盘和定位手指的自动化控制。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型定位机构的结构示意图；

图3为图2隐藏部分结构后的示意图，主要表示旋转气缸和三位摆缸；

图4为本实用新型定位手指座的结构示意图；

图5为本实用新型放料盘的结构示意图；

图6为本实用新型机械副手总装的结构示意图；

图7为图6隐藏部分结构后的示意图，主要表示螺杆与螺纹套的配合关系

图8为本实用新型配合全自动数控机床的结构示意图；

图9为三轴销的结构示意图；

图10为三轴销另一视角的结构示意图，主要表示壳体内部结构。

附图说明：11、放料盘；12、储存部；13、窄道；14、引导斜面；16、平推气缸；17、推板；21、副手底座；22、滑移块；23、升降气缸；24、气动夹爪；25、平移轨道；26、伺服电机；27、螺杆；28、螺纹套；29、拖链；31、定位底座；32、中转盘；33、定位手指座；34、旋转气缸；35、定位手指；36、三位摆缸；37、第一传感器；38、第二传感器；81、壳体；82、轴件；83、平面；91、机床主体；92、横梁；93、竖臂；94、上料爪。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

用于全自动数控机床的定位装置，如图1所示，包括放料盘11、机械副手总装以及定位机构，机械副手总装包括副手底座21、沿副手底座21长度方向滑动的滑移块22、固定于滑移块22的升降气缸23，以及由升降气缸23驱动升降的气动夹爪24；如图2、图3、图4所示，定位机构包括定位底座31、转动连接于定位底座31的中转盘32，以及安装于定位底座31的定位手指座33，定位底座31安装有用于驱动中转盘32的旋转气缸34，定位手指座33等角度滑移连接有三个定位手指35，定位手指35与三销轴的平面83（标示于图10）嵌合，定位手指座33设置有用于驱动三个定位手指35的三位摆缸36。

本实用新型在正常工作时，由放料盘11存放待加工的三销轴，沿副手底座21滑动滑移块22，直至气动夹爪24移动至夹取位置的正上方，由升降气缸23驱动气动夹爪24下降，直至三轴销的轴件82处于气动夹爪24的夹口内，由气动夹爪24夹紧三轴销的轴件82，由升降气缸23驱动气动夹爪24上升，直至三轴销由下而上脱离放料盘11；沿副手底座21滑动滑移块22，直至三轴销处于中转盘32的正上方，由升降气缸23驱动气动夹爪24下降，直至三轴销的壳体81底端处于中转盘32之上，松开气动夹爪24对于三轴销的夹紧，由旋转气缸34驱动中转盘32转动，从而实现对三轴销的角度粗调，气动夹爪24再次夹紧三轴销的轴件82由升降气缸23驱动气动夹爪24上升，然后由旋转气缸34驱动中转盘32转动复位；沿副手底座21滑动滑移块22，直至三轴销处于定位手指座33的正上方，由升降气缸23驱动气动夹爪24下降，直至三轴销的壳体81同时套住三个定位手指35，并松开对于三轴销的夹紧，由三位摆缸36驱动三个定位手指35同时向外滑动，此过程中三个定位手指35在嵌入三轴销的相应平面83内的过程中，利用分力迫使三轴销转动，直至三个定位手指35完全嵌入并贴合于三轴销的平面83，从而完成对于三轴销的角度的精准定位，并等待数控机床的取用；综上所述，通过机械副手总装将放料盘11内的三轴销依次放入中转盘32和定位手指座33，从而先由中转盘32完成三轴销的粗定位，再由定位手指座33完成精准定位，进而满足全自动数控机床自动加工三轴销的技术要求。

放料盘11的具体结构如下，如图5所示，放料盘11包括储存部12，以及连通于储存部12一侧的窄道13，储存部12设置有倾向窄道13入口端的引导斜面14，三轴销在由储存部12进入窄道13的过程中，实现三轴销的依次码放，同时对窄道13的宽度进行优化，利用三轴销壳体81外壁宽度的差异，即可实现对于三轴销角度的第一次调整，此处需要说明，窄道13的宽度应当与三轴销壳体81的最小宽度间隙配合，还需要说明的是，经窄道13调整后三轴销的角度与定位手指座33所要精准定位的角度差异过大，可能造成卡死的问题发生，因此需要通过中转盘32进行角度的粗调。

在实际运用中发现，若将窄道13的宽度优化至与三轴销壳体81的最小宽度间隙配合时，可能会导致三轴销无法顺利进入窄道13，为此如图5所示，放料盘11于引导斜面14处设置有平推气缸16，平推气缸16的活塞杆固定连接有推板17，从而由平推气缸16推动推板17进行持续的推顶动作，一方面避免因多个三轴销拥挤于窄道13入口端而造成堵塞，另一方面由推板17迫使三轴销转动，确保三轴销能够进入窄道13。

滑移块22通过如下方式沿副手底座21长度方向滑动，如图6所示，副手底座21设置有平移轨道25，滑移块22与平移轨道25的上半部分套接配合，从而在实现滑移块22沿副手底座21长度方向滑动的前提下，有效确保滑移块22的滑移稳定性。

本实用新型中通过如下方式控制滑移块22滑动，如图7所示，平移轨道25一端设置有伺服电机26，伺服电机26的输出轴设置有螺杆27，滑移块22设置有与螺杆27螺纹配合的螺纹套28，当伺服电机26驱动螺杆27转动时，螺杆27与螺纹套28配合产生螺纹推进力，推动滑移块22滑动，从而仅需控制伺服电机26的输出方向，即可控制滑移块22沿平移轨道25朝向不同的方向滑动，达到控制更加便利的技术效果。

为防止升降气缸23和气动夹爪24因滑移块22的滑动而发生磨损，如图6所示，滑移块22与副手底座21之间设置有拖链29，从而由拖链29容纳升降气缸23和气动夹爪24的供气管路，避免因滑移块22的滑动，而磨损升降气缸23和气动夹爪24的供气管路。

为实现中转盘32和定位手指35的自动化控制，回到图3，定位底座31于中转盘32处设置有第一传感器37，定位底座31于定位手指座33设置有第二传感器38，第一传感器37感应到三轴销后，由旋转气缸34驱动中转盘32开始转动，当第二传感器38感应到三轴销后，三位摆缸36开始驱动三个定位手指35向外滑动，从而实现中转盘32和定位手指35的自动化控制；需要说明的是，第一传感器37和第二传感器38均为采购自松下的CX-411E对射型光电传感器。

具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种用于全自动数控机床的定位装置，其特征在于：包括放料盘（11）、机械副手总装以及定位机构，所述机械副手总装包括副手底座（21）、沿副手底座（21）长度方向滑动的滑移块（22）、固定于滑移块（22）的升降气缸（23），以及由升降气缸（23）驱动升降的气动夹爪（24）；所述定位机构包括定位底座（31）、转动连接于定位底座（31）的中转盘（32），以及安装于定位底座（31）的定位手指座（33），所述定位底座（31）安装有用于驱动中转盘（32）的旋转气缸（34），所述定位手指座（33）等角度滑移连接有三个定位手指（35），所述定位手指（35）与三销轴的平面（83）嵌合，所述定位手指座（33）设置有用于驱动三个定位手指（35）的三位摆缸（36）。

2.根据权利要求1所述的用于全自动数控机床的定位装置，其特征在于：所述放料盘（11）包括储存部（12），以及连通于储存部（12）一侧的窄道（13），所述储存部（12）设置有倾向窄道（13）入口端的引导斜面（14）。

3.根据权利要求2所述的用于全自动数控机床的定位装置，其特征在于：所述放料盘（11）于引导斜面（14）处设置有平推气缸（16），所述平推气缸（16）的活塞杆固定连接有推板（17）。

4.根据权利要求1所述的用于全自动数控机床的定位装置，其特征在于：所述副手底座（21）设置有平移轨道（25），所述滑移块（22）与平移轨道（25）的上半部分套接配合。

5.根据权利要求4所述的用于全自动数控机床的定位装置，其特征在于：所述平移轨道（25）一端设置有伺服电机（26），所述伺服电机（26）的输出轴设置有螺杆（27），所述滑移块（22）设置有与螺杆（27）螺纹配合的螺纹套（28）。

6.根据权利要求1所述的用于全自动数控机床的定位装置，其特征在于：所述滑移块（22）与副手底座（21）之间设置有拖链（29）。

7.根据权利要求1所述的用于全自动数控机床的定位装置，其特征在于：所述定位底座（31）于中转盘（32）处设置有第一传感器（37），所述定位底座（31）于定位手指座（33）设置有第二传感器（38）。

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