CN218591833U - 一种桁架式数控车床自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种桁架式数控车床自动上下料装置，包括桁架组件、横向移动组件、上下移动组件、下部旋转组件及工件夹持组件，桁架组件包括两条立柱和垂直连接在两条立柱上端的横梁，横向移动组件设置在横梁上并可相对横梁左右移动，上下移动组件设置在横向移动组件上并可相对横向移动组件上下移动，下部旋转组件连接在上下移动组件底端，工件夹持组件连接在下部旋转组件底端，横向移动组件包括气缸横梁连接板及能够驱动气缸横梁连接板左右滑移的横向驱动机构，上下移动组件包括圆形导轨、圆形导轨连接板、圆导轨滑块、圆导轨支撑板、长气缸。采用本实用新型零件移动速度和位置转换速度都快效率高，零件夹持过程平稳无冲击。

Description

一种桁架式数控车床自动上下料装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工中的上下料装置，特别涉及一种桁架式数控车床自动上下料装置。

背景技术

现有数控车床用于抓夹加工工件的自动上下料装置抓夹工件通常采用回转式机械夹持结构，回转式机械夹持结构利用支点处的回转运动来实现工件的抓取。这种现有夹持结构存在以下缺点：a）由于需要大的回转角度，所以对于机械手爪部分相对于机床卡盘的活动空间的要求比较高，不太适合空间狭窄的场合，零件移动速度较慢；b）在抓取工件的过程中夹爪产生加速度会使铰链或夹爪处产生冲击。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种桁架式数控车床自动上下料装置，零件移动速度和位置转换速度都快效率高，零件夹持过程平稳无冲击。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种桁架式数控车床自动上下料装置，包括桁架组件、横向移动组件、上下移动组件，桁架组件包括两条立柱和垂直连接在两条立柱上端的横梁，横向移动组件设置在横梁上并可相对横梁左右移动，上下移动组件设置在横向移动组件上并可相对横向移动组件上下移动，还包括下部旋转组件及工件夹持组件，下部旋转组件连接在上下移动组件底端，工件夹持组件连接在下部旋转组件底端，横向移动组件包括气缸横梁连接板及能够驱动气缸横梁连接板左右滑移的横向驱动机构，上下移动组件包括圆形导轨、圆形导轨连接板、圆导轨滑块、圆导轨支撑板、长气缸，圆形导轨一体连接在圆形导轨连接板一侧表面，圆导轨滑块固定连接在气缸横梁连接板表面，圆形导轨与圆导轨滑块可滑动地相互连接，圆形导轨连接板背对圆形导轨一侧表面与圆导轨支撑板固定连接，圆形导轨连接板底端通过连接装置与下部旋转组件的旋转齿轮箱顶壁连接，长气缸通过连接装置连接在气缸横梁连接板表面靠中部的位置，长气缸的活塞杆末端通过连接装置与下部旋转组件的旋转齿轮箱顶壁连接，长气缸可推动圆形导轨相对圆导轨滑块上下滑移。

本实用新型的进一步技术方案是：所述下部旋转组件包括电机、旋转齿轮箱、连接板，电机安装在旋转齿轮箱顶壁上，旋转齿轮箱内设有传动齿轮，电机可带动旋转齿轮箱内的传动齿轮转动，连接板连接在旋转齿轮箱底部并可与传动齿轮的转轴一起旋转，所述工件夹持组件通过连接装置连接在连接板下侧。

本实用新型的进一步技术方案是：所述工件夹持组件包括两个夹持气缸和两套开合手爪，两个夹持气缸分别安装在连接板上表面相对两侧，两套开合手爪分别与两个夹持气缸连接，并由对应的夹持气缸控制开合手爪张开或闭合。

本实用新型的进一步技术方案是：所述横向驱动机构包括线性导轨、线性导轨滑块、滚珠丝杠、丝杠螺母、轴承座、限位座、联轴器、伺服电机，两条线性导轨相互平行的连接在横梁的上下两侧，线性导轨滑块一侧与线性导轨相互滑动连接，线性导轨滑块另一侧和气缸横梁连接板背面固定连接，滚珠丝杠设置在两条线性导轨之间且两端分别由轴承座所支撑，丝杠螺母套在滚珠丝杠表面并通过连接装置与气缸横梁连接板背面固定连接，两个轴承座内侧分别设有可限制丝杠螺母过度左右移动的限位座，伺服电机设置在其中一个轴承座外侧并通过联轴器与滚珠丝杠一端连接。

本实用新型的进一步技术方案是：所述限位座包括L形支撑座和防撞塑料圈，L形支撑座通过连接装置连接在两条线性导轨之间的横梁表面，L形支撑座的竖直臂设有供滚珠丝杠穿过的通孔，防撞塑料圈连接在通孔周缘的竖直臂内侧表面。

本实用新型一种桁架式数控车床自动上下料装置具有如下有益效果：1、上下移动组件上下移动结构采用长气缸与圆导轨组合，使零件上下移动速度快效率高；2、已加工零件与未加工零件的位置调换结构采用直齿传动的旋转调换结构；3、零件夹持结构采用气缸推块移动式机械夹持结构，夹持平稳无冲击。

下面结合附图和实施例对本实用新型一种桁架式数控车床自动上下料装置作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型一种桁架式数控车床自动上下料装置的主视图；

图2是图1的A-A方向剖视图；

图3是图2的Ⅰ处放大视图；

图4是图2的Ⅱ处放大视图；

图5是图2的Ⅲ处放大视图；

图6是本实用新型一种桁架式数控车床自动上下料装置的立体图；

图7是图6中的下部旋转组件及工件夹持组件的放大视图；

附图标号说明：1-立柱,2-横梁,3-轴承座,4-限位座,5-线性导轨,6-气缸横梁连接板,7-长气缸,8-滚珠丝杠,9-联轴器,10-伺服电机,11-圆导轨支撑板,12-圆形导轨连接板,13-下部旋转组件,14-工件夹持组件,15-L形支撑座,16-防撞塑料圈,17-圆形导轨,18-圆导轨滑块,19-螺母座,20-螺母座连接板,21-伺服电机输出轴,22-线性导轨滑块,23-旋转齿轮箱,24-电机,25-连接板,26-夹持气缸,27-开合手爪,28-滑块,29-外箱体, 30-丝杠螺母。

具体实施方式

如图1至图7所示，本实用新型一种桁架式数控车床自动上下料装置，包括桁架组件、横向移动组件、上下移动组件、下部旋转组件及工件夹持组件。其中桁架组件包括两条立柱和垂直连接在两条立柱上端的横梁，横向移动组件设置在横梁上并可相对横梁左右移动，上下移动组件设置在横向移动组件上并可相对横向移动组件上下移动，下部旋转组件连接在上下移动组件底端，工件夹持组件连接在下部旋转组件底端。

横向移动组件包括气缸横梁连接板及能够驱动气缸横梁连接板左右滑移的横向驱动机构。所述横向驱动机构包括线性导轨、线性导轨滑块、滚珠丝杠、丝杠螺母、轴承座、限位座、联轴器、伺服电机。两条线性导轨相互平行的连接在横梁的上下两侧，线性导轨滑块一侧与线性导轨相互滑动连接，线性导轨滑块另一侧和气缸横梁连接板背面固定连接，滚珠丝杠设置在两条线性导轨之间且两端分别由轴承座所支撑, 轴承座内设有轴承, 滚珠丝杠两端由轴承所支撑。丝杠螺母套在滚珠丝杠表面并通过连接装置与气缸横梁连接板背面固定连接，两个轴承座内侧分别设有可限制丝杠螺母过度左右移动的限位座，伺服电机设置在其中一个轴承座外侧并通过联轴器与滚珠丝杠一端连接。限位座包括L形支撑座和防撞塑料圈，L形支撑座通过连接装置连接在两条线性导轨之间的横梁表面，L形支撑座的竖直臂设有供滚珠丝杠穿过的通孔，防撞塑料圈连接在通孔周缘的竖直臂内侧表面。工作时伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠带动丝杠螺母及气缸横梁连接板作横向移动。

上下移动组件包括圆形导轨、圆形导轨连接板、圆导轨滑块、圆导轨支撑板、长气缸。圆形导轨一体连接在圆形导轨连接板一侧表面，圆导轨滑块固定连接在气缸横梁连接板表面，圆形导轨与圆导轨滑块可滑动地相互连接，圆形导轨连接板背对圆形导轨一侧表面与圆导轨支撑板固定连接，圆形导轨连接板底端通过连接装置与下部旋转组件的旋转齿轮箱顶壁连接。长气缸通过连接装置连接在气缸横梁连接板表面靠中部的位置，长气缸的活塞杆末端通过连接装置与下部旋转组件的旋转齿轮箱顶壁连接，长气缸可推动圆形导轨相对圆导轨滑块上下滑移。工作时长气缸的活塞杆伸缩运动带动下部旋转组件整体作上下运动。

下部旋转组件包括电机、旋转齿轮箱、连接板，电机安装在旋转齿轮箱顶壁上，旋转齿轮箱内设有传动齿轮，电机可带动旋转齿轮箱内的传动齿轮转动，连接板连接在旋转齿轮箱底部并可与传动齿轮的转轴一起旋转，工件夹持组件通过连接装置连接在连接板下侧。工作时电机带动旋转齿轮箱的齿轮旋转，再带动工件夹持组件作±180°旋转。

工件夹持组件包括两个夹持气缸和两套开合手爪，两个夹持气缸分别安装在连接板上表面相对两侧，两套开合手爪分别与两个夹持气缸连接，并由对应的夹持气缸控制开合手爪张开或闭合，两套开合手爪其中一套是开合手爪A，另一套是开合手爪B。其中开合手爪上端连接滑块，滑块上端还罩有外箱体，滑块与夹持气缸活塞连接，夹持气缸活塞带动滑块横向移动，工作时夹持气缸活塞杆伸缩带动滑块横向移动，滑块带动开合手爪作开合运动。

本实用新型一种桁架式数控车床自动上下料装置自动上下料工作过程：1、桁架组件的立柱安装在数控车床（图中未示出）左右两侧，桁架组件的横梁位于数控车床上方，左侧为数控车床主轴箱，右侧为数控车床尾部,短轴类工件毛坯（图中未示出）放置在数控车床尾部的运输机输送带（图中未示出）上；2、初始时车床卡盘上装夹有一件已加工好的工件；3、上下移动组件位于数控车床尾部的运输机输送带的上方；4、工件夹持组件一侧开合手爪A的夹持气缸动作，带动开合手爪A打开；5、上下移动组件的长气缸活塞杆伸出，带动开合手爪下降，开合手爪A抓取工件毛坯的一端；6、开合手爪A的夹持气缸动作，带动开合手爪A收紧并夹紧工件毛坯的一端；7、上下移动组件的长气缸活塞杆回缩，带动工件毛坯上升；8、横向移动组件的伺服电机带动滚珠丝杠旋转，再带动丝杠螺母及上下移动组件横向向左移动到数控机床卡盘上方停止；9、上下移动组件的长气缸活塞杆伸出，带动工件毛坯下降到卡盘位置附近；10、工件夹持组件的另一侧开合手爪B的夹持中心与车床卡盘中心重合；开合手爪B的气缸动作，带动开合手爪B打开； 11、横向移动组件的伺服电机动作，带动开合手爪B向左移动穿进已加工工件的一端后停止；12、开合手爪B的夹持气缸动作，带动开合手爪B收紧并夹紧已加工工件的一端，数控机床卡盘松开工件；13、横向移动组件的伺服电机动作，带动已加工工件向右移动离开卡盘后停止；此时开合手爪A夹持毛坯，开合手爪B夹持已加工工件；14、下部旋转组件电机动作，带动工件夹持组件作180°旋转后停止，手爪A与手爪B相互调换位置；15、横向移动组件的伺服电机动作，带动开合手爪A向左移动，工件毛坯的一端穿进卡盘后停止；数控机床卡盘夹紧工件，开合手爪A松开；16、横向移动组件的伺服电机动作，带动开合手爪A向右移动离开工件毛坯后停止；17、上下移动组件的长气缸活塞杆回缩，带动开合手爪上升离开车床卡盘；18、横向移动组件的伺服电机动作，带动开合手爪及已加工工件向右横向移动到数控机床尾部工件运输机输送带的上方停止；19、上下移动组件的长气缸活塞杆伸出，带动开合手爪及已加工工件下降，开合手爪B松开，放下已加工工件；20、开合手爪A抓取工件毛坯的一端；21、从动作6开始重复。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种桁架式数控车床自动上下料装置，包括桁架组件、横向移动组件、上下移动组件，桁架组件包括两条立柱(1)和垂直连接在两条立柱(1)上端的横梁(2)，横向移动组件设置在横梁(2)上并可相对横梁(2)左右移动，上下移动组件设置在横向移动组件上并可相对横向移动组件上下移动，其特征在于，还包括下部旋转组件(13)及工件夹持组件(14)，下部旋转组件(13)连接在上下移动组件底端，工件夹持组件(14)连接在下部旋转组件(13)底端，横向移动组件包括气缸横梁连接板(6)及能够驱动气缸横梁连接板(6)左右滑移的横向驱动机构，上下移动组件包括圆形导轨(17)、圆形导轨连接板(12)、圆导轨滑块(18)、圆导轨支撑板(11)、长气缸(7)，圆形导轨(17)一体连接在圆形导轨连接板(12)一侧表面，圆导轨滑块(18)固定连接在气缸横梁连接板(6)表面，圆形导轨(17)与圆导轨滑块(18)可滑动地相互连接，圆形导轨连接板(12)背对圆形导轨(17)一侧表面与圆导轨支撑板(11)固定连接，圆形导轨连接板(12)底端通过连接装置与下部旋转组件(13)的旋转齿轮箱(23)顶壁连接，长气缸(7)通过连接装置连接在气缸横梁连接板(6)表面靠中部的位置，长气缸(7)的活塞杆末端通过连接装置与下部旋转组件(13)的旋转齿轮箱(23)顶壁连接，长气缸(7)可推动圆形导轨(17)相对圆导轨滑块(18)上下滑移。

2.如权利要求1所述的一种桁架式数控车床自动上下料装置，其特征在于，所述下部旋转组件(13)包括电机(24)、旋转齿轮箱(23)、连接板(25)，电机(24)安装在旋转齿轮箱(23)顶壁上，旋转齿轮箱(23)内设有传动齿轮，电机(24)可带动旋转齿轮箱(23)内的传动齿轮转动，连接板(25)连接在旋转齿轮箱(23)底部并可与传动齿轮的转轴一起旋转，所述工件夹持组件(14)通过连接装置连接在连接板(25)下侧。

3.如权利要求2所述的一种桁架式数控车床自动上下料装置，其特征在于，所述工件夹持组件(14)包括两个夹持气缸(26)和两套开合手爪(27)，两个夹持气缸(26)分别安装在连接板(25)上表面相对两侧，两套开合手爪(27)分别与两个夹持气缸(26)连接，并由对应的夹持气缸(26)控制开合手爪(27)张开或闭合。

4.如权利要求1所述的一种桁架式数控车床自动上下料装置，其特征在于，所述横向驱动机构包括线性导轨(5)、线性导轨滑块(22)、滚珠丝杠(8)、丝杠螺母(30)、轴承座(3)、限位座(4)、联轴器(9)、伺服电机(10)，两条线性导轨(5)相互平行的连接在横梁(2)的上下两侧，线性导轨滑块(22)一侧与线性导轨(5)相互滑动连接，线性导轨滑块(22)另一侧和气缸横梁连接板(6)背面固定连接，滚珠丝杠(8)设置在两条线性导轨(5)之间且两端分别由轴承座(3)所支撑，丝杠螺母(30)套在滚珠丝杠(8)表面并通过连接装置与气缸横梁连接板(6)背面固定连接，两个轴承座(3)内侧分别设有可限制丝杠螺母(30)过度左右移动的限位座(4)，伺服电机(10)设置在其中一个轴承座(3)外侧并通过联轴器(9)与滚珠丝杠(8)一端连接。

5.如权利要求4所述的一种桁架式数控车床自动上下料装置，其特征在于，所述限位座(4)包括L形支撑座(15)和防撞塑料圈(16)，L形支撑座(15)通过连接装置连接在两条线性导轨(5)之间的横梁(2)表面，L形支撑座(15)的竖直臂设有供滚珠丝杠(8)穿过的通孔，防撞塑料圈(16)连接在通孔周缘的竖直臂内侧表面。

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