CN216991028U - 一种重型杆件自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种重型杆件自动上下料装置，包括上料架、开式中心架、收集料架、输送保护挡块、托轮输送机构和机架导轨，上料架的一侧设有两组开式中心架，两组开式中心架远离上料架的一侧设有收集料架，托轮输送机构分别设置在一组开式中心架的两端，输送保护挡块固定设置在另一组开式中心架的一端，上料架、开式中心架、收集料架和托轮输送机构皆与机架导轨滑动安装，本实用新型采用以开式夹具为主的自动化系统，可根据重型杆件规格自动调整输送高度，可加工杆件规格多，可加工直径为22mm～76mm，杆件长度为1.8m～7m，重量为20kg～70kg的重型杆件，本实用新型以自动化方式人工上下料重型杆件，数控机床加工效率提升40％、极大降低操作人员劳动强度。

Description

一种重型杆件自动上下料装置

技术领域

本实用新型涉及自动上下料装置领域，具体为一种重型杆件自动上下料装置。

背景技术

随着时代进步，数控机床逐步更新，是一种通过程序控制的自动化机床。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，数控机床较好地解决了复杂、精密、批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

目前数控机床的上下料工序主要通过人工或专机完成。对于加工重型杆件来说，人工上下料或装夹存在操作人员劳动强度大、耗时长、效率低和存在较大安全隐患等问题；现有专用设备不能满足重型杆件上下料和装夹特点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种重型杆件自动上下料装置，以解决上述背景技术提出的对于加工重型杆件来说，人工上下料或装夹存在操作人员劳动强度大、耗时长、效率低和存在较大安全隐患等问题；现有专用设备不能满足重型杆件上下料和装夹特点的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种重型杆件自动上下料装置，包括上料架、开式中心架、收集料架、输送保护挡块、托轮输送机构和机架导轨，所述上料架的一侧设有两组开式中心架，两组所述开式中心架远离所述上料架的一侧设有收集料架，所述托轮输送机构分别设置在一组所述开式中心架的两端，所述输送保护挡块固定设置在另一组所述开式中心架的一端，所述上料架、所述开式中心架、所述收集料架和所述托轮输送机构皆与所述机架导轨滑动安装。

优选的，所述上料架主要由顶料板、顶料板导向套、第一摆臂、第二摆臂、第一气缸、钢轮、料架、连接轴、第一光电接近开关和第一电磁阀组成，所述料架设有十组，五组所述料架的下端内部皆贯穿有所述连接轴，每组所述料架的底部皆安装所述钢轮，且同侧的五组所述料架的一侧皆安装所述第一气缸，所述第一气缸的伸缩端铰接所述第二摆臂，所述第二摆臂远离所述第一气缸的一端铰接所述第一摆臂，所述第一摆臂远离所述第二摆臂的一端铰接所述顶料板，所述顶料板的底部设有顶料板导向套。

优选的，所述开式中心架由护套保护机构、输送机构、开式夹紧机构、上下料机构组成，所述开式夹紧机构主要由托轮中座、中心架导向套、第二气缸、移动基座、行走轮、中心托轮、摆臂长连杆、摆臂短连杆、托轮摆座、第二光电接近开关和第二电磁阀，所述行走轮固定安装在所述开式夹紧机构的底部，所述开式夹紧机构的内部安装有第二气缸，所述第二气缸的顶部连接所述托轮摆座，所述托轮摆座的顶部铰接两组所述摆臂短连杆，所述摆臂短连杆的顶部铰接所述摆臂长连杆，两组所述摆臂长连杆的顶部和所述托轮摆座的顶部中心皆固定设置中心托轮，所述中心托轮的后端设置所述第二光电接近开关，所述开式夹紧机构的一侧安装有第二电磁阀。

优选的，所述护套保护机构包括第二电磁阀、第一连接杆、第一电动推杆和护套座支架，所述护套保护机构的内部安装有第一电动推杆，所述护套保护机构的顶部固定设有两组所述第一连接杆，所述第一连接杆的顶部连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀固定在所述护套座支架的顶部。

优选的，所述输送机构包括第一输送轮、第一电机减速器、第二电动推杆和编码器，所述输送机构的内部安装所述第二电动推杆，所述第二电动推杆的顶端连接有所述第一输送轮，所述第一输送轮的一侧安装所述第一电机减速器，所述第一电机减速器远离所述第一输送轮的一侧安装所述编码器。

优选的，所述上下料机构主要由上下料支撑板、上下料推板、推料导向套、第二连接杆、第三气缸和第三电磁阀组成，所述上下料机构的内部安装有第三电磁阀，所述第三电磁阀的顶部连接有第三气缸，所述第三气缸固定安装在所述上下料机构的内部，所述第三气缸的顶部连接有第二连接杆，所述第二连接杆的顶部连接有推料导向套，所述推料导向套的顶部连接有上下料推板，所述上下料机构的顶部设有上下料支撑板。

优选的，所述托轮输送机构主要由第二输送轮、托轮架、第三电动推杆、第二电机减速器和第三连接杆，所述托轮架的内部安装所述第三电动推杆，所述第三电动推杆的顶部连接有第三连接杆，所述第三连接杆的顶部固定连接有第二输送轮，所述第二输送轮的一侧安装有第二电机减速器。

优选的，所述收集料架主要由丝杆、电机、托料架和光电检测开关，所述收集料架的一侧安装两组所述丝杆，两组所述丝杆的一端皆啮合所述电机的输出端，两组所述丝杆的上端螺纹贯穿所述托料架。

优选的，所述输送保护挡块主要由圆环挡块和主架组成，所述圆环挡块安装在所述主架的顶部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用以开式夹具为主的自动化系统，可根据重型杆件规格自动调整输送高度，可加工杆件规格多，可加工直径为 22mm～76mm，杆件长度为1.8m～7m，重量为20kg～70kg的重型杆件。本实用新型以自动化方式人工上下料重型杆件，数控机床加工效率提升40％、极大降低操作人员劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型整体结构的A-A视图；

图3为本实用新型的上料架主视结构图；

图4为本实用新型的上料架侧视图；

图5为本实用新型的开式中心架系统结构图；

图6为本实用新型的开式中心架夹紧机构结构图；

图7为本实用新型的开式中心架护套保护机构结构图；

图8为本实用新型的开式中心架输送机构结构图；

图9为本实用新型的开式上下料机构结构图；

图10为本实用新型的托轮输送机构结构图；

图11为本实用新型的收集料架结构图；

图12为本实用新型的输送保护挡块结构图。

图中：1、上料架，2、开式中心架，3、收集料架，4、输送保护挡块，5、托轮输送机构，7、机架导轨，8、顶料板，9、顶料板导向套，10、第一摆臂，11、第二摆臂，12、第一气缸，13、钢轮，14、料架，15、连接轴，16、第一光电接近开关，17、第一电磁阀，18、护套保护机构，19、输送机构，20、开式夹紧机构，21、上下料机构， 22、托轮中座，23、中心架导向套，24、第二气缸，25、移动基座， 26、行走轮，27、中心托轮，28、摆臂长连杆，29、摆臂短连杆，30、托轮摆座，31、第二光电接近开关，32、第二电磁阀，33、第一连接杆，34、第一电动推杆，35、护套座支架，36、第一输送轮，37、第一电机减速机，38、第二电动推杆，39、编码器，40、上下料支撑板， 41、上下料推板，42、推料导向套，43、第二连接杆，44、第三气缸， 45、第三电磁阀，46、第二输送轮，47、托轮架，48、第三电动推杆， 49、第二电机减速器，50、第三连接杆，51、丝杆，52、电机，53、托料架，54、光电检测开关，56、圆环挡块，57、主架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-12，本实用新型提供一种技术方案：一种重型杆件自动上下料装置，包括上料架1、开式中心架2、收集料架3、输送保护挡块4、托轮输送机构5和机架导轨7，上料架1的一侧设有两组开式中心架2，两组开式中心架2远离上料架1的一侧设有收集料架3，托轮输送机构5分别设置在一组开式中心架2的两端，输送保护挡块4固定设置在另一组开式中心架2的一端，上料架1、开式中心架2、收集料架3和托轮输送机构5皆与机架导轨7滑动安装，其中托轮输送机构5和开式中心架2各有相同的两套，托轮输送机构5、开式中心架2、输送保护挡块4横向排列在导轨7组成中心输送线输送线上与机床位于同一水平线上，上料架1、机架导轨7、收集料架 3纵向排列，上料架1、开式中心架2、收集料架3、托轮输送机构5 的机身底座均安装有四个活动滚轮，可根据杆件长度自由调整各个机构的位置。

在本实施例中，上料架1主要由顶料板8、顶料板导向套9、第一摆臂10、第二摆臂11、第一气缸12、钢轮13、料架14、连接轴 15、第一光电接近开关16和第一电磁阀17组成，料架14设有十组，五组料架14的下端内部皆贯穿有连接轴15，每组料架14的底部皆安装钢轮13，且同侧的五组料架14的一侧皆安装第一气缸12，第一气缸12的伸缩端铰接第二摆臂11，第二摆臂11远离第一气缸12的一端铰接第一摆臂10，第一摆臂10远离第二摆臂11的一端铰接顶料板8，顶料板8的底部设有顶料板导向套9，重型杆件堆放在料架14上，第一电磁阀17接到系统上料指令，第一光电接近开关16检测到有料，第一气缸带动第一摆臂10、第二摆臂11和顶料板8做出向上顶料动作，即可完成往中心料架和输送机构上料。

在本实施例中，开式中心架2由护套保护机构18、输送机构19、开式夹紧机构20、上下料机构21组成，开式夹紧机构20主要由托轮中座22、中心架导向套23、第二气缸24、移动基座25、行走轮 26、中心托轮27、摆臂长连杆28、摆臂短连杆29、托轮摆座30、第二光电接近开关31和第二电磁阀32，行走轮26固定安装在开式夹紧机构20的底部，开式夹紧机构20的内部安装有第二气缸24，第二气缸24的顶部连接托轮摆座30，托轮摆座30的顶部铰接两组摆臂短连杆29，摆臂短连杆29的顶部铰接摆臂长连杆28，两组摆臂长连杆28的顶部和托轮摆座30的顶部中心皆固定设置中心托轮27，中心托轮27的后端设置第二光电接近开关31，开式夹紧机构20的一侧安装有第二电磁阀32，第二光电接近开关31用于检测杆件落入中心输送线，第二电磁阀32接到系统夹紧指令，气缸24向下带动摆臂长连杆28、摆臂长连杆29做出夹紧动作，中心托轮27内置轴承，可随机床高速旋转。

在本实施例中，护套保护机构18包括第二电磁阀32、第一连接杆33、第一电动推杆34和护套座支架35，护套保护机构18的内部安装有第一电动推杆34，护套保护机构18的顶部固定设有两组第一连接杆33，第一连接杆33的顶部连接有第二电磁阀32，第二电磁阀 32固定在护套座支架35的顶部，当第二光电接近开关31检测到杆件落入中心输送线时，电动推杆34接受系统指令向上做出关闭动作。

在本实施例中，输送机构19包括第一输送轮36、第一电机减速器37、第二电动推杆38和编码器39，输送机构19的内部安装第二电动推杆38，第二电动推杆38的顶端连接有第一输送轮36，第一输送轮36的一侧安装第一电机减速器37，第一电机减速器37远离第一输送轮36的一侧安装编码器39，第二电动推杆38接收系统升降指令向上或向下动作，当系统发出进料或退料指令时，第一电机减速器37带动第一输送轮36转动，编码器39负责采集进料或退料距离。

在本实施例中，上下料机构21主要由上下料支撑板40、上下料推板41、推料导向套42、第二连接杆43、第三气缸44和第三电磁阀45组成，上下料机构21的内部安装有第三电磁阀45，第三电磁阀45的顶部连接有第三气缸44，第三气缸44固定安装在上下料机构21的内部，第三气缸44的顶部连接有第二连接杆43，第二连接杆43的顶部连接有推料导向套42，推料导向套42的顶部连接有上下料推板41，上下料机构21的顶部设有上下料支撑板40，第三电磁阀45发出动作指令，第三气缸44通过第二连接杆43带动上下料推板41向上动作，即可完成上料托举杆件和下料推出杆件工作。

在本实施例中，托轮输送机构5主要由第二输送轮46、托轮架 47、第三电动推杆48、第二电机减速器49和第三连接杆50，托轮架 47的内部安装第三电动推杆48，第三电动推杆48的顶部连接有第三连接杆50，第三连接杆50的顶部固定连接有第二输送轮46，第二输送轮46的一侧安装有第二电机减速器49，第三电动推杆48接收系统升降指令向上或向下动作，当系统发出进料或退料指令时，第二电机减速器49带动第二输送轮46转动。

在本实施例中，收集料架3主要由丝杆51、电机52、托料架53 和光电检测开关54，收集料架3的一侧安装两组丝杆51，两组丝杆 51的一端皆啮合电机52的输出端，两组丝杆51的上端螺纹贯穿托料架53，光电检测开关54检测到落入托料架53上的杆件超过设定高度时，电机52转动带动丝杆转动，托料架53下降；电机52接收到上升指令时转动，托料架53上升。

在本实施例中，输送保护挡块4主要由圆环挡块56和主架57组成，圆环挡块56安装在主架57的顶部，起保护机床免受撞击作用。

工作原理：本实用新型为一种重型杆件自动上下料装置，首先重型杆件堆放在料架14上，第一电磁阀17接到系统上料指令，第一光电接近开关16检测到有料，第一气缸带动第一摆臂10、第二摆臂11和顶料板8做出向上顶料动作，即可完成往中心料架和输送机构上料，开式中心架2先通过开式夹紧机构20对重型杆件进行夹紧，再经运行输送机构19进行运输到上下料机构21，再由上下料机构21进行下料推出杆件，最后经托轮输送机构5运送到收集料架3内，完成上下料，输送保护挡块4对机床进行保护，防止机床受到撞击，本实用可根据杆件规格自动调整输送高度，自动定位杆件进料和退料位置，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型中使用到的标准零件均可以从市场上购买，本申请文件中各部件根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制系统的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本申请文件主要用来保护机械装置，所以本申请文件不再详细解释控制方式和电路连接，在此不再作出具体叙述。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种重型杆件自动上下料装置，包括上料架(1)、开式中心架(2)、收集料架(3)、输送保护挡块(4)、托轮输送机构(5)和机架导轨(7)，其特征在于：所述上料架(1)的一侧设有两组开式中心架(2)，两组所述开式中心架(2)远离所述上料架(1)的一侧设有收集料架(3)，所述托轮输送机构(5)分别设置在一组所述开式中心架(2)的两端，所述输送保护挡块(4)固定设置在另一组所述开式中心架(2)的一端，所述上料架(1)、所述开式中心架(2)、所述收集料架(3)和所述托轮输送机构(5)皆与所述机架导轨(7)滑动安装。

2.根据权利要求1所述的一种重型杆件自动上下料装置，其特征在于：所述上料架(1)主要由顶料板(8)、顶料板导向套(9)、第一摆臂(10)、第二摆臂(11)、第一气缸(12)、钢轮(13)、料架(14)、连接轴(15)、第一光电接近开关(16)和第一电磁阀(17)组成，所述料架(14)设有十组，五组所述料架(14)的下端内部皆贯穿有所述连接轴(15)，每组所述料架(14)的底部皆安装所述钢轮(13)，且同侧的五组所述料架(14)的一侧皆安装所述第一气缸(12)，所述第一气缸(12)的伸缩端铰接所述第二摆臂(11)，所述第二摆臂(11)远离所述第一气缸(12)的一端铰接所述第一摆臂(10)，所述第一摆臂(10)远离所述第二摆臂(11)的一端铰接所述顶料板(8)，所述顶料板(8)的底部设有顶料板导向套(9)。

3.根据权利要求1所述的一种重型杆件自动上下料装置，其特征在于：所述开式中心架(2)由护套保护机构(18)、输送机构(19)、开式夹紧机构(20)、上下料机构(21)组成，所述开式夹紧机构(20)主要由托轮中座(22)、中心架导向套(23)、第二气缸(24)、移动基座(25)、行走轮(26)、中心托轮(27)、摆臂长连杆(28)、摆臂短连杆(29)、托轮摆座(30)、第二光电接近开关(31)和第二电磁阀(32)，所述行走轮(26)固定安装在所述开式夹紧机构(20)的底部，所述开式夹紧机构(20)的内部安装有第二气缸(24)，所述第二气缸(24)的顶部连接所述托轮摆座(30)，所述托轮摆座(30)的顶部铰接两组所述摆臂短连杆(29)，所述摆臂短连杆(29)的顶部铰接所述摆臂长连杆(28)，两组所述摆臂长连杆(28)的顶部和所述托轮摆座(30)的顶部中心皆固定设置中心托轮(27)，所述中心托轮(27)的后端设置所述第二光电接近开关(31)，所述开式夹紧机构(20)的一侧安装有第二电磁阀(32)。

4.根据权利要求3所述的一种重型杆件自动上下料装置，其特征在于：所述护套保护机构(18)包括第二电磁阀(32)、第一连接杆(33)、第一电动推杆(34)和护套座支架(35)，所述护套保护机构(18)的内部安装有第一电动推杆(34)，所述护套保护机构(18)的顶部固定设有两组所述第一连接杆(33)，所述第一连接杆(33)的顶部连接有第二电磁阀(32)，所述第二电磁阀(32)固定在所述护套座支架(35)的顶部。

5.根据权利要求3所述的一种重型杆件自动上下料装置，其特征在于：所述输送机构(19)包括第一输送轮(36)、第一电机减速器(37)、第二电动推杆(38)和编码器(39)，所述输送机构(19)的内部安装所述第二电动推杆(38)，所述第二电动推杆(38)的顶端连接有所述第一输送轮(36)，所述第一输送轮(36)的一侧安装所述第一电机减速器(37)，所述第一电机减速器(37)远离所述第一输送轮(36)的一侧安装所述编码器(39)。

6.根据权利要求3所述的一种重型杆件自动上下料装置，其特征在于：所述上下料机构(21)主要由上下料支撑板(40)、上下料推板(41)、推料导向套(42)、第二连接杆(43)、第三气缸(44)和第三电磁阀(45)组成，所述上下料机构(21)的内部安装有第三电磁阀(45)，所述第三电磁阀(45)的顶部连接有第三气缸(44)，所述第三气缸(44)固定安装在所述上下料机构(21)的内部，所述第三气缸(44)的顶部连接有第二连接杆(43)，所述第二连接杆(43)的顶部连接有推料导向套(42)，所述推料导向套(42)的顶部连接有上下料推板(41)，所述上下料机构(21)的顶部设有上下料支撑板(40)。

7.根据权利要求1所述的一种重型杆件自动上下料装置，其特征在于：所述托轮输送机构(5)主要由第二输送轮(46)、托轮架(47)、第三电动推杆(48)、第二电机减速器(49)和第三连接杆(50)，所述托轮架(47)的内部安装所述第三电动推杆(48)，所述第三电动推杆(48)的顶部连接有第三连接杆(50)，所述第三连接杆(50)的顶部固定连接有第二输送轮(46)，所述第二输送轮(46)的一侧安装有第二电机减速器(49)。

8.根据权利要求1所述的一种重型杆件自动上下料装置，其特征在于：所述收集料架(3)主要由丝杆(51)、电机(52)、托料架(53)和光电检测开关(54)，所述收集料架(3)的一侧安装两组所述丝杆(51)，两组所述丝杆(51)的一端皆啮合所述电机(52)的输出端，两组所述丝杆(51)的上端螺纹贯穿所述托料架(53)。

9.根据权利要求1所述的一种重型杆件自动上下料装置，其特征在于：所述输送保护挡块(4)主要由圆环挡块(56)和主架(57)组成，所述圆环挡块(56)安装在所述主架(57)的顶部。

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