CN220660074U - 一种数控铣床的自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控铣床的自动上料装置，涉及数控车床送料设备技术领域，包括：底座，垂直的设于所述底座上的第一支撑板，设于所述第一支撑板上的导轨，设于所述导轨末端并且可以固定在数控铣床的工作台上的支撑台，设于所述导轨上的工件夹具，设于所述第一支撑板上并且驱动所以工件夹具在所述导轨上移动的驱动机构，设于所述第一支撑板上控制所述工件夹具夹紧或松开工件的松紧机构，设于所述第一支撑板顶部的工件移动机构，设于所述导轨一侧的供料机构，设于所述导轨另一侧的带式运输机，以及控制所述自动上料装置运行的控制器。本实用新型能够自动完成数控铣床的送料和卸下工件，能提高效率，适用于大批量生产工件。

Description

一种数控铣床的自动上料装置

技术领域

本实用新型涉及数控车床送料设备技术领域，具体涉及一种数控铣床的自动上料装置。

背景技术

立式数控铣床适用于加工各种零部件的平面、斜面、沟槽、孔等，是机械制造、模具、仪器、仪表、汽车、摩托车等行业的理想加工设备。

在大批量加工工件的时候操作员需要反复的进行工件胚安装和工件拆卸的工作，操作员不仅劳动强度大，更换工件还降低加工效率。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种数控铣床的自动上料装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种数控铣床的自动上料装置，包括：底座，垂直的设于所述底座上的第一支撑板，设于所述第一支撑板上的导轨，设于所述导轨末端并且可以固定在数控铣床的工作台上的支撑台，设于所述导轨上的工件夹具，设于所述第一支撑板上并且驱动所以工件夹具在所述导轨上移动的驱动机构，设于所述第一支撑板上控制所述工件夹具夹紧或松开工件的松紧机构，设于所述第一支撑板顶部的工件移动机构，设于所述导轨一侧的供料机构，设于所述导轨另一侧的带式运输机，以及控制所述自动上料装置运行的控制器。

优选的，所述供料机构包括：设于所述底座上的第二支撑板，多个垂直于所述第二支撑板排列设置的第三支撑板，一端设于相邻所述第三支撑板之间的空间内的Z形支撑件，设于所述第二支撑板上且支撑在所述Z形支撑件的另一端之下的第一电动缸，设于所述第二支撑板上的第四支撑板，设于所述第四支撑板上的第二电动杆，设于所述第四支撑板上的第一距离传感器；所述第二电动杆的活塞杆与最接近所述第四支撑板的所述第三支撑板连接，所述第一距离传感器测量最接近所述第四支撑板的所述第三支撑板与所述第四支撑板的距离；所述底座上设有导槽，所述第二支撑板下设有在所述导槽内滚动的滚轮。

优选的，所述驱动机构包括：设于所述支撑台上设有卡槽，一端连接在所述卡槽内另一端连接在所述第一支撑板上的第一丝杆，设于所述第一丝杆上的第一齿轮，设于所述第一支撑板上并且与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，驱动所述第二齿轮旋转并且配置有第一减速机的第一伺服电机，固定于所述工件夹具之下的第一滑块，所述第一滑块上设有与所述第一丝杆配合的螺纹孔，所述第一滑块可进入所述卡槽内使所述支撑台支撑在所述工件夹具之下。

优选的，所述工件夹具侧面贯穿的设有圆孔，所述工件夹具上底面设有通向所述圆孔内的通槽，所述圆孔内设有正反牙丝杆，所述正反牙丝杆的正牙段上设有穿出所述通槽的第一夹持件，所述正反牙丝杆的反牙段上设有穿出所述通槽的第二夹持件。

优选的，所述松紧机构包括：设于所述第一支撑板上的安装架，设于所述安装架上的第二伺服电机，配置在所述第二伺服电机上的第二减速机，设于所述安装架内且与所述第二减速机的输出轴连接的第三齿轮，设于所述安装架内且与所述第三齿轮啮合的第四齿轮；所述正反牙丝杆上设有凸出所述工件夹具之外的方形柱，设于所述第一支撑板上可以让所述方形柱穿过的孔洞，所述第四齿轮的圆心位置设有可以让所述方形柱插入的方形孔。

优选的，所述安装架上设有能被所述方形柱碰到的第一触碰传感器，所述卡槽内设有第二触碰传感器。

优选的，所述工件移动机构包括：设于所述第一支撑板顶端的第五支撑板，设于所述第五支撑板下的支撑座，设于所述支撑座上的第二丝杆，设于所述第二丝杆上的第二滑块，设于所述第二滑块下的第三电动杆，设于所述第三电动杆的活塞杆上的拨片，设于所述支撑座上的第三伺服电机，配置在所述第三伺服电机上的第三减速机，所述第三减速机的输出轴与所述第二丝杆连接；所述拨片将工件从所述空间内移动到所述工件夹具上，以及将工件从所述工件夹具移动到所述带式运输机上。

优选的，所述支撑座的一端设有向下的第一光电传感器，所述支撑座的另一端设有向下的第二光电传感器，所述第一支撑板上设有水平的槽口，所述槽口内设有两个可沿所述槽口移动的第三光电传感器，所述支撑座在所述空间的上方设有第二距离传感器。

优选的，所述带式运输机的尾端设有质检台。

与现有技术相比本实用新型具备以下有益效果：

该数控铣床的自动上料装置的供料机构可以存储大量的工件胚，并且可以将工件胚逐一送到预备位置，随后工件移动机构将工件胚移动到工件夹具上，松紧机构使工件夹具夹紧工件胚，驱动机构驱动工件夹具顺着导轨将工件送到支撑台上，数控铣床加工完成之后驱动机构驱动工件夹具顺着导轨将工件送回原位，工件移动机构将工件拨到带式运输机上，运输至质检台接受质检；通过控制器控制以上流程重复，持续的进行工件加工。

附图说明

图1为数控铣床的自动上料装置等轴结构示意图；

图2为数控铣床的自动上料装置正视结构示意图；

图3为数控铣床的自动上料装置侧视结构示意图；

图4为数控铣床的自动上料装置侧视图的A处结构示意图；

图5为工件夹具和支撑台的结构示意图；

图6为第四齿轮的结构示意图；

图7为Z形支撑件的结构示意图。

图中：底座1、第一支撑板2、导轨3、工件夹具4、支撑台5、第二支撑板6、第三支撑板7、Z形支撑件8、第一电动缸9、第四支撑板10、第二电动杆11、第一距离传感器12、导槽13、滚轮14、卡槽15、第一丝杆16、第一齿轮17、第二齿轮18、第一伺服电机19、第一滑块20、圆孔21、正反牙丝杆22、通槽23、第一夹持件24、第二夹持件25、安装架26、第二伺服电机27、第三齿轮28、第四齿轮29、方形柱30、方形孔31、第一触碰传感器32、第二触碰传感器33、第五支撑板34、支撑座35、第二丝杆36、第二滑块37、第三电动杆38、拨片39、第三伺服电机40、带式运输机41、滑杆42、第一光电传感器43、第二光电传感器44、槽口45、第三光电传感器46、第二距离传感器47、质检台48。

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。

请参阅图1至图7，本实施例提供了一种数控铣床的自动上料装置，包括：底座1，垂直的设于所述底座1上的第一支撑板2，设于所述第一支撑板2上的导轨3，设于所述导轨3末端并且可以固定在数控铣床的工作台上的支撑台5，设于所述导轨3上的工件夹具4，设于所述第一支撑板2上并且驱动所以工件夹具4在所述导轨3上移动的驱动机构，设于所述第一支撑板2上控制所述工件夹具4夹紧或松开工件的松紧机构，设于所述第一支撑板2顶部的工件移动机构，设于所述导轨3一侧的供料机构，设于所述导轨3另一侧的带式运输机41，以及控制所述自动上料装置运行的控制器。

所述供料机构包括：设于所述底座1上的第二支撑板6，多个垂直于所述第二支撑板6排列设置的第三支撑板7，一端设于相邻所述第三支撑板7之间的空间内的Z形支撑件8，设于所述第二支撑板6上且支撑在所述Z形支撑件8的另一端之下的第一电动缸9，设于所述第二支撑板6上的第四支撑板10，设于所述第四支撑板10上的第二电动杆11，设于所述第四支撑板10上的第一距离传感器12；所述第二电动杆11的活塞杆与最接近所述第四支撑板10的所述第三支撑板7连接，所述第一距离传感器12测量最接近所述第四支撑板10的所述第三支撑板7与所述第四支撑板10的距离；所述底座1上设有导槽13，所述第二支撑板6下设有在所述导槽13内滚动的滚轮14。工件胚堆放在第三支撑板7之间的空间内，Z形支撑件8和第一电动缸9形成一个提升机构，逐次将工件提升替补到工件移动机构的抓取范围内，当同一垛工件胚加工完成之后第二电动杆11推动第二支撑板6移动将下一垛工件胚送到工件移动机构的抓取范围内。导槽13和滚轮14让第二支撑板6的移动降低阻力和避免第二电动杆11被扭折。

所述驱动机构包括：设于所述支撑台5上设有卡槽15，一端连接在所述卡槽15内另一端连接在所述第一支撑板2上的第一丝杆16，设于所述第一丝杆16上的第一齿轮17，设于所述第一支撑板2上并且与所述第一齿轮17啮合的第二齿轮18，驱动所述第二齿轮18旋转并且配置有第一减速机的第一伺服电机19，固定于所述工件夹具4之下的第一滑块20，所述第一滑块20上设有与所述第一丝杆16配合的螺纹孔，所述第一滑块20可进入所述卡槽15内使所述支撑台5支撑在所述工件夹具4之下。第一伺服电机19驱动第一丝杆16转动，滑块在第一丝杆16影响下顺着导轨3移动，当滑块移动到卡槽15内的时候工件胚被运到正确的加工位置。同理，第一伺服电机19反转的时候工件胚被运到第一支撑板2位置。

所述工件夹具4侧面贯穿的设有圆孔21，所述工件夹具4上底面设有通向所述圆孔21内的通槽23，所述圆孔21内设有正反牙丝杆22，所述正反牙丝杆22的正牙段上设有穿出所述通槽23的第一夹持件24，所述正反牙丝杆22的反牙段上设有穿出所述通槽23的第二夹持件25。第一夹持件24和第二夹持件25结构相同，包括具有内螺纹的圆环，设置在圆环侧边伸出通槽23外的夹持臂。正反牙丝杆22旋转可以让第一夹持件24和第二夹持件25同步的相向或者反向运动，将工件夹紧或者松开。

所述松紧机构包括：设于所述第一支撑板2上的安装架26，设于所述安装架26上的第二伺服电机27，配置在所述第二伺服电机27上的第二减速机，设于所述安装架26内且与所述第二减速机的输出轴连接的第三齿轮28，设于所述安装架26内且与所述第三齿轮28啮合的第四齿轮29；所述正反牙丝杆22上设有凸出所述工件夹具4之外的方形柱30，设于所述第一支撑板2上可以让所述方形柱30穿过的孔洞，所述第四齿轮29的圆心位置设有可以让所述方形柱30插入的方形孔31。第二伺服电机27驱动第三齿轮28转动，第三齿轮28带动第四齿轮29转动，第四齿轮29带动方形柱30转动，从而正反牙丝杆22旋转让第一夹持件24和第二夹持件25同步的相向或者反向运动，将工件夹紧或者松开。第二伺服电机27应该具有控制模块，控制模块通过控制第二伺服电机27转动时间从而控制第一夹持件24和第二夹持件25同步的相向或者反向运动的距离，在保证夹紧工件的同时也不会让第一伺服电机19过载。

所述安装架26上设有能被所述方形柱30碰到的第一触碰传感器32，所述卡槽15内设有第二触碰传感器33。第一触碰传感器32被方形柱30碰到的时候第一伺服电机19停止，第二伺服电机27启动让工件夹具4夹紧或者松开工件。滑块碰到第二触碰传感器33的时候第一伺服电机19停止，加工完成之后再次启动第一伺服电机19将工件移出，可以根据数控铣床的加工时间设置停止时间。

所述工件移动机构包括：设于所述第一支撑板2顶端的第五支撑板34，设于所述第五支撑板34下的支撑座35，设于所述支撑座35上的第二丝杆36，设于所述第二丝杆36上的第二滑块37，设于所述第二滑块37下的第三电动杆38，设于所述第三电动杆38的活塞杆上的拨片39，设于所述支撑座35上的第三伺服电机40，配置在所述第三伺服电机40上的第三减速机，所述第三减速机的输出轴与所述第二丝杆36连接；所述拨片39将工件从所述空间内移动到所述工件夹具4上，以及将工件从所述工件夹具4移动到所述带式运输机41上。支撑座35上还应该设有与第二丝杆36平行的滑杆42，第二滑块37同时穿在第二丝杆36和滑杆42上。第三伺服电机40驱动第二丝杆36转动，第二滑块37在第二丝杆36上滑动，第三电动杆38向下推动拨片39，将工具胚移动到工件夹具4上。

所述支撑座35的一端设有向下的第一光电传感器43，所述支撑座35的另一端设有向下的第二光电传感器44，所述第一支撑板2上设有水平的槽口45，所述槽口45内设有两个可沿所述槽口45移动的第三光电传感器46，所述支撑座35在所述空间的上方设有第二距离传感器47。第一光电传感器43的位置在供料机构之上，当第二滑块37移动到第一光电传感器43之下，第一光电传感器43发出信号给控制器，控制器停止第三伺服电机40并启动第三电动杆38将拨片39降下到可以接触工件胚侧面的位置，延迟一段时间之后重新启动第三伺服电机40移动第二滑块37，并且将工件胚移动到工件夹具4上；第三光电传感器46根据工件胚的宽度设置距离，两个光电传感器都感应到工件胚的时候，工件胚在工具夹具上就处在合适的位置，此时就触发了第二伺服电机27使工件胚被夹紧；工件被加工完成后重新被运输到支撑座35下，并且触发了第一触碰传感器32，第二伺服电机27使工件被放开，控制器再次启动第二伺服电机27使工件向第二光电传感器44方向移动，移动到第二光电传感器44下的时候工件也到了带式运输机41上，此时控制器控制第二伺服电机27反转，第三电动杆38将拨片39升起，直接移动到第一光电传感器43之下，再次将工件胚移动到工件夹具4上；第二距离传感器47用于检测工件胚是否到了能够让拨片39移动的位置，具体为根据工件的厚度设置参数，控制器控制第一电动杆提升堆叠的工件胚，让最上方的工件胚始终在拨片39可以移动出的高度。循环以上的过程实现工件的装载和卸下。

所述带式运输机41的尾端设有质检台48。操作员操控设备的同时对运输到质检台48上的工件进行质检。

本实施例中的控制器可以选择西门子S7-400型的PLC控制器，控制器具有操作面板用于设置参数和显示运行情况。

本实用新型的一种数控铣床的自动上料装置使用时：

将支撑台5固定在数控铣床的工作台上并确保工件移动到支撑台5上的时候工件位于适宜加工的位置；将工件胚整齐堆码在第三支撑板7之间，操作员使用控制器启动自动上料装置，控制器控制第三伺服电机40将第一滑块20移动到第一光电传感器43之下，第一光电传感器43发出信号给控制器，控制器停止第三伺服电机40并启动第三电动杆38将拨片39降下到可以接触工件胚侧面的位置，延迟一段时间之后重新启动第三伺服电机40移动第二滑块37，并且将工件胚移动到工件夹具4上；第三光电传感器46根据工件胚的宽度设置距离，两个光电传感器都感应到工件胚的时候，工件胚在工具夹具上就处在合适的位置，此时就控制器触发第二伺服电机27使工件胚被夹紧；随后控制器启动第一伺服电机19将工件运输到支撑台5上，第一滑块20触碰到第二触碰传感器33后控制停止第一伺服电机19，在工件被加工完成之后，控制器再次启动第一伺服电机19将工件移出，根据数控铣床的加工时间设置停止时间；第一触碰传感器32被方形柱30碰到的时候，控制器停止第一伺服电机19，同时启动第二伺服电机27让工件被松开；同时控制器再次启动第二伺服电机27使工件向第二光电传感器44方向移动，移动到第二光电传感器44下的时候工件也到了带式运输机41上，此时控制器控制第二伺服电机27反转，第三电动杆38将拨片39升起，直接移动到第一光电传感器43之下；工件胚被移走之后，第二光电传感器44感应到工件胚的高度低于设置参数，控制器启动对应的第一电动杆，将工件胚升起到设置的高度；第一电动杆是有编号的，由控制器单独控制，第一距离传感器12用于反馈信号给控制器，让控制器控制第二电动杆11将堆叠工件胚送到工件移动机构的抓取范围内；当一垛工件胚被抓取完之后，第二距离传感器47检测到距离在持续时间内低于设定参数，控制器便启动第二电动杆11将下一垛工件胚送至工件移动机构的抓取范围内。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于，包括：底座(1)，垂直的设于所述底座(1)上的第一支撑板(2)，设于所述第一支撑板(2)上的导轨(3)，设于所述导轨(3)末端并且可以固定在数控铣床的工作台上的支撑台(5)，设于所述导轨(3)上的工件夹具(4)，设于所述第一支撑板(2)上并且驱动所以工件夹具(4)在所述导轨(3)上移动的驱动机构，设于所述第一支撑板(2)上控制所述工件夹具(4)夹紧或松开工件的松紧机构，设于所述第一支撑板(2)顶部的工件移动机构，设于所述导轨(3)一侧的供料机构，设于所述导轨(3)另一侧的带式运输机(41)，以及控制所述自动上料装置运行的控制器。

2.根据权利要求1所述的一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于，所述供料机构包括：设于所述底座(1)上的第二支撑板(6)，多个垂直于所述第二支撑板(6)排列设置的第三支撑板(7)，一端设于相邻所述第三支撑板(7)之间的空间内的Z形支撑件(8)，设于所述第二支撑板(6)上且支撑在所述Z形支撑件(8)的另一端之下的第一电动缸(9)，设于所述第二支撑板(6)上的第四支撑板(10)，设于所述第四支撑板(10)上的第二电动杆(11)，设于所述第四支撑板(10)上的第一距离传感器(12)；所述第二电动杆(11)的活塞杆与最接近所述第四支撑板(10)的所述第三支撑板(7)连接，所述第一距离传感器(12)测量最接近所述第四支撑板(10)的所述第三支撑板(7)与所述第四支撑板(10)的距离；所述底座(1)上设有导槽(13)，所述第二支撑板(6)下设有在所述导槽(13)内滚动的滚轮(14)。

3.根据权利要求2所述的一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于，所述驱动机构包括：设于所述支撑台(5)上设有卡槽(15)，一端连接在所述卡槽(15)内另一端连接在所述第一支撑板(2)上的第一丝杆(16)，设于所述第一丝杆(16)上的第一齿轮(17)，设于所述第一支撑板(2)上并且与所述第一齿轮(17)啮合的第二齿轮(18)，驱动所述第二齿轮(18)旋转并且配置有第一减速机的第一伺服电机(19)，固定于所述工件夹具(4)之下的第一滑块(20)，所述第一滑块(20)上设有与所述第一丝杆(16)配合的螺纹孔，所述第一滑块(20)可进入所述卡槽(15)内使所述支撑台(5)支撑在所述工件夹具(4)之下。

4.根据权利要求3所述的一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于，所述工件夹具(4)侧面贯穿的设有圆孔(21)，所述工件夹具(4)上底面设有通向所述圆孔(21)内的通槽(23)，所述圆孔(21)内设有正反牙丝杆(22)，所述正反牙丝杆(22)的正牙段上设有穿出所述通槽(23)的第一夹持件(24)，所述正反牙丝杆(22)的反牙段上设有穿出所述通槽(23)的第二夹持件(25)。

5.根据权利要求4所述的一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于，所述松紧机构包括：设于所述第一支撑板(2)上的安装架(26)，设于所述安装架(26)上的第二伺服电机(27)，配置在所述第二伺服电机(27)上的第二减速机，设于所述安装架(26)内且与所述第二减速机的输出轴连接的第三齿轮(28)，设于所述安装架(26)内且与所述第三齿轮(28)啮合的第四齿轮(29)；所述正反牙丝杆(22)上设有凸出所述工件夹具(4)之外的方形柱(30)，设于所述第一支撑板(2)上可以让所述方形柱(30)穿过的孔洞，所述第四齿轮(29)的圆心位置设有可以让所述方形柱(30)插入的方形孔(31)。

6.根据权利要求5所述的一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于，所述安装架(26)上设有能被所述方形柱(30)碰到的第一触碰传感器(32)，所述卡槽(15)内设有第二触碰传感器(33)。

7.根据权利要求2所述的一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于：所述工件移动机构包括：设于所述第一支撑板(2)顶端的第五支撑板(34)，设于所述第五支撑板(34)下的支撑座(35)，设于所述支撑座(35)上的第二丝杆(36)，设于所述第二丝杆(36)上的第二滑块(37)，设于所述第二滑块(37)下的第三电动杆(38)，设于所述第三电动杆(38)的活塞杆上的拨片(39)，设于所述支撑座(35)上的第三伺服电机(40)，配置在所述第三伺服电机(40)上的第三减速机，所述第三减速机的输出轴与所述第二丝杆(36)连接。

8.根据权利要求7所述的一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于：所述支撑座(35)的一端设有向下的第一光电传感器(43)，所述支撑座(35)的另一端设有向下的第二光电传感器(44)，所述第一支撑板(2)上设有水平的槽口(45)，所述槽口(45)内设有两个可沿所述槽口(45)移动的第三光电传感器(46)，所述支撑座(35)在所述空间的上方设有第二距离传感器(47)。

9.根据权利要求1所述的一种数控铣床的自动上料装置，其特征在于，所述带式运输机(41)的尾端设有质检台(48)。