CN2801341Y - 数控车床自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

一种数控车床自动上下料装置，利用数控车床的机床防护板(13)、纵横两拖板(4)、(5)和弹簧夹头(12)，在与数控车床主轴(2)中心线相垂直的机床防护板(13)上设置零件自动排列机构(1)；在拖板上设置可伸缩的穿料机构(6)；在弹簧夹头(12)内设置自动卸料机构(3)；在数控车床控制系统控制下，实现被加工零件的自动排列、自动穿料、自动上料、自动卸料等一系列自动化操作，以提高生产效率，降低生产成本。

Description

数控车床自动上下料装置

技术领域：

本实用新型涉及机加工设备技术领域，一种数控车床自动上下料装置。

背景技术：

自动上下料装置是数控车床实现连续、自动化生产的重要环节，是数控车床的重要组成部分，是工件在数控车床上实现自动加工的前提和桥梁。自动上下料装置的可靠性和效率是数控车床稳定、高效、连续生产的基础。

对不同生产纲领的零件加工，采取的上下料方式有着质的不同。多品种、小批量、加工时间较长的零件，上下料在整个生产周期中所占的时间较少，采取人工上下料方式是切实可行的。少品种、中大批量、单个零件加工时间较短的零件，若采取人工上下料方式，既增加了劳动强度，又增加了辅助时间，降低了生产效率，应该采取可靠、高效的自动上下料方式。

对不同形状的零件，实现自动上下料方式也不尽相同。棒料已经在数控车床上实现了自动送料，它是利用差动油缸的活塞杆推动棒料向刀具侧移动而实现自动送料的。外形尺寸较大的零件，通常采用机械手的方式实现自动上下料。而对于外形尺寸较小、批量较大、精度要求高的环形零件，目前尚未有与此特征相适应的自动上下料装置。

数控车床的基本配置对自动上下料装置的结构有着重要的影响。采用并行排列方式布置刀具和弹簧夹头装夹工件，是数控车床加工外形尺寸较小零件的典型配置。采用排刀架的数控车床一般在水平方向上设置纵向和横向两个拖板，在拖板上面布置有并行排列的多个刀架，刀架在数控系统的控制下，可在水平平面内任意移动。充分利用这一技术平台，开发针对环形零件的自动上下料装置，是本专利的核心内容。

发明内容：

为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种数控车床自动上下料装置，在数控系统的控制下，实现被加工零件的自动排列、自动穿料、自动上料、自动卸料等一系列自动化操作，以提高生产效率，降低生产成本。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

该数控车床自动上下料装置，是利用数控车床的机床防护板、纵横两拖板和弹簧夹头，在与数控车床主轴中心线相垂直的机床防护板上设置零件自动排列机构；在拖板上设置可伸缩的穿料机构；在弹簧夹头内设置自动卸料机构；上述三部分在数控系统的控制下，完成自动上下料的全部动作。

该数控车床自动上下料装置，其零件自动排列机构，安装在垂直于主轴中心线的平面内，该机构有底板、定位板、料槽、喷气嘴组成；底板固定在垂直于主轴的机床防护板上，定位板、料槽、喷气嘴固定在底板上；料槽实现零件的自动排列，定位板、料槽和喷气嘴喷出的高压气流共同作用使待穿环形零件处于稳定可靠的待穿位置，以利于穿料机构的穿料头在拖板的带动下穿入环形零件的内孔。

该数控车床自动上下料装置，其穿料机构安装在拖板上，该机构由穿料头、穿料杆、圆柱头导向螺钉、支承杆、弹簧、调节螺钉、压紧螺钉、支承座组成；穿料头由胶木管等软质材料制成，外表面由锥面、圆柱面、台阶端面组成，端面开有三等分、0.5mm～1mm宽的收缩槽，其锥面用来穿料时零件自动找正，柱面和台阶端面用来定位工件，并利用等分槽的变形涨紧工件；穿料头的后端与穿料杆的前端内孔过盈连接或粘接，保证穿料头与穿料杆同心；穿料杆在圆柱头导向螺钉的导向下，在支承杆的内孔中滑动，滑动的位置由调节螺钉调整，向后滑动并压缩弹簧，弹簧恢复时，使穿料杆向前滑动；支承杆固定在支承座内，调节位置后由压紧螺钉压紧；支承座安装在拖板上。该机构在纵横两拖板的驱动下，可以到达水平平面内的任意位置，既可以到达穿料位置实现穿料，也可以到达弹簧夹头的台阶内孔内实现上料。

该数控车床自动上下料装置，其自动卸料机构安装在弹簧夹头内，该机构由卸料头、卸料杆、弹簧、定位套、螺母等组成。卸料头由胶木棒、铝棒等软质材料制成，卸料头与卸料杆同心固定连接，卸料杆通过压簧与定位套连接并由螺母调节位置，定位套过盈装进弹簧夹头尾部内孔中。该机构在弹簧夹头放松时，可自动将加工好的零件弹进料箱。

由于采用了如上所述的技术方案，本实用新型具有如下积极效果：

该装置节省上下料时间50％～65％，大幅度减轻了操作者的劳动强度。

该装置稳定可靠，提高了自动化生产的连续性，同时提高了生产效率。

该装置结构简单，制造方便，可操作性强。

该装置采用高压气流限位工件，节约能源，实现环保。

该装置尤其适合于铜材实体保持架、轴承套圈等环形零件精车工序的自动上下料。

图面说明：

图1是数控车床自动上下料装置在数控车床上的安装位置示意图；

图2是数控车床自动上下料装置的零件自动排列机构结构示意图；

图3是数控车床自动上下料装置的穿料机构结构剖视图；

图4是数控车床自动上下料装置的自动卸料机构结构剖视图；

如图中所示：1-零件自动排列机构；2-主轴；3-自动卸料机构；4-纵拖板；5-横拖板；6-穿料机构；7-底板；8-定位板；9-零件；10-料槽；11-喷气嘴；12-弹簧夹头；13-机床防护板；14-穿料头；15-穿料杆；16-圆柱头导向螺钉；17-支承杆；18-弹簧；19-调节螺钉；20-压紧螺钉；21-支承座；22-卸料头；23-卸料杆；24-弹簧；25-定位套；26-螺母。

具体实施例：

如图1、2、3、4中所示：该数控车床自动上下料装置，是利用数控车床的机床防护板(13)、纵横两拖板(4、5)和弹簧夹头(12)，由带喷气嘴的零件自动排列机构(1)、可伸缩的穿料机构(6)和自动卸料机构(3)组成。

零件自动排列机构(1)安装在机床防护板(13)上，该机构有底板(7)、定位板(8)、料槽(10)、喷气嘴(11)等组成。底板(7)固定在垂直于主轴中心线的机床防护板(13)上，定位板(8)、料槽(10)、喷气嘴(11)等固定在底板(7)上。料槽(10)实现零件(9)的自动排列，零件定位板(8)、料槽(10)和喷气嘴(11)喷出的高压气流共同作用使待穿环形零件(9)处于稳定可靠的待穿位置，以利于穿料机构(6)的穿料头(14)在拖板(4、5)的带动下穿入环形零件(9)的内孔。

穿料机构(6)安装在拖板(5)上，该机构由穿料头(14)、穿料杆(15)、圆柱头导向螺钉(16)、支承杆(17)、弹簧(18)、调节螺钉(19)、压紧螺钉(20)、支承座(21)等组成。穿料头(14)由胶木管等软质材料制成，外表面由锥面、圆柱面、台阶端面组成，端面开有三等分、0.5mm～1mm宽的收缩槽，其锥面用来穿料自定位，柱面和台阶端面用来定位工件，等分槽的变形涨紧工件；穿料头(14)的后端与穿料杆(15)的前端内孔过盈连接或粘接，保证穿料头与穿料杆同心；穿料杆(15)在圆柱头导向螺钉(16)的导向下，在支承杆(17)的内孔中滑动，滑动的位置由调节螺钉(19)调整，向后滑动并压缩弹簧(18)，弹簧(18)恢复时使穿料杆(15)向前滑动；支承杆(17)固定在支承座(21)内，调节位置后由压紧螺钉(20)压紧；支承座(21)安装在拖板(5)上。该机构在纵横两拖板的驱动下，可以到达水平平面内的任意位置，既可以到达穿料位置实现穿料，也可以到达弹簧夹头的台阶内孔内实现上料。

自动卸料机构(3)安装在弹簧夹头(12)内，该机构由卸料头(22)、卸料杆(23)、弹簧(24)、定位套(25)、螺母(26)等组成。卸料头(22)由胶木棒、铝棒等软质材料制成，卸料头(22)与卸料杆(23)同心固定连接，卸料杆(23)通过压簧(24)与定位套(25)连接并由螺母(26)调节位置，定位套(25)过盈装进弹簧夹头(12)尾部内孔中。该机构在弹簧夹头放松时，自动完成将加工好的零件弹进料箱。

具体实施步骤如下：

1.根据待加工环形零件(9)的外形尺寸，对弹簧夹头(12)进行补充加工台阶孔及内孔。

2.设计制造零件自动排列机构。底板(7)由有机玻璃、铝板等轻质材料制成，定位板(8)镶嵌在底板(7)上并磨平，定位板(8)上设计有一长槽；料槽(10)安装在底板(7)上，与底板(7)共同构成零件(9)通道，料槽(10)下部设计有定位台阶槽；喷气嘴(11)固定在底板(7)上，方向指向待穿零件，在高压气流的作用下，使零件(9)处于稳定状态。当穿料机构(6)穿上零件(9)后，在拖板(4、5)的带动下，移开料槽，向主轴方向移动。

3.设计制造穿料机构。穿料头(14)根据零件(9)的内孔尺寸设计，锥面长度略大于零件高度，柱面直径与零件(9)内孔尺寸一致，台阶外径为零件(9)的中径；穿料头(14)与穿料杆(15)装配后保证同心度要求，穿料杆(15)与支承杆(17)内孔滑动配合；将弹簧(18)和穿料杆(15)装入支承杆(17)内孔，调整螺钉(19)从后端将穿料杆(15)拉紧；支承杆(17)装在支承座(21)内，调节好位置后，用压紧螺钉(20)压紧；支承座(21)安装在机床拖板(5)上。

4.设计制造自动卸料机构。定位套(25)过盈装进弹簧夹头(12)后端内孔中，卸料杆(23)、弹簧(24)装在弹簧夹头(12)前端孔内并穿过定位套(25)内孔，调节位置后用螺母(26)锁紧。

5.实现环形零件(9)的自动穿料、上料、装夹和卸料。拖板(4、5)带动穿料机构(6)快速移动至穿料位置，慢速穿料、微退、移开，快速移动到弹簧夹头(12)前端，慢速继续移动，将卸料头(23)压退，同时压缩弹簧(24)，零件(9)定位在弹簧夹头(12)的台阶孔内，弹簧夹头(12)夹紧，拖板(4、5)带动穿料头(14)后退离开零件(9)，加工结束后，弹簧夹头(12)松开，卸料头(22)在弹簧(24)弹力作用下将零件(9)弹出并落入料箱，实现环形零件(9)的自动上下料。

Claims (4)

1、一种数控车床自动上下料装置，其特征在于：所述的自动上下料装置，利用数控车床的机床防护板(13)、纵横两拖板(4)、(5)和弹簧夹头(12)，在与数控车床主轴(2)中心线相垂直的机床防护板(13)上设置零件自动排列机构(1)；在拖板上设置可伸缩的穿料机构(6)；在弹簧夹头(12)内设置自动卸料机构(3)；在数控车床控制系统控制下，完成自动上下料。

2、如权利要求1所述的数控车床自动上下料装置，其特征在于：所述的自动上下料装置，其零件自动排列机构(1)，安装在垂直于主轴中心线的平面内，该机构具有底板(7)，定位板(8)，实现零件的自动排列的料槽(10)，喷出高压气流以使待穿环形零件处于稳定可靠待穿位置的喷气嘴(11)；底板固定在垂直于主轴的机床防护板上，定位板、料槽、喷气嘴固定在底板上。

3、如权利要求1所述的数控车床自动上下料装置，其特征在于：所述的自动上下料装置，其穿料机构(6)安装在拖板上，该机构由穿料头(14)、穿料杆(15)、圆柱头导向螺钉(16)、支承杆(17)、弹簧(18)、调节螺钉(19)、压紧螺钉(20)、支承座(21)组成；穿料头由胶木管软质材料制成，外表面呈锥面、圆柱面、台阶端面形状；穿料头(14)端面开有三等分0.5mm～1mm宽的收缩槽；穿料头的后端与穿料杆的前端内孔过盈连接，也可以粘接；穿料杆在圆柱头导向螺钉的导向下，在支承杆的内孔中滑动，滑动的位置由调节螺钉调整；支承杆固定在支承座内，调节位置后由压紧螺钉压紧；支承座安装在拖板上。

4、如权利要求1所述的数控车床自动上下料装置，其特征在于：所述的自动上下料装置，其自动卸料机构(3)安装在弹簧夹头(12)内，该机构由卸料头(22)、卸料杆(23)、弹簧(24)、定位套(25)、螺母(26)组成；卸料头由胶木棒、铝棒软质材料制成，卸料头与卸料杆同心固定连接，卸料杆通过压簧与定位套连接并由螺母调节位置，定位套过盈装进弹簧夹头尾部内孔中。