米乐体育app官网下载:一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构pdf

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  本实用新型涉及自动化设备领域，具体是涉及一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，包括：机架；内定位主轴，安装在数控车床的卡盘上，用于夹持定位工件；自动上料器；上料轨道；上料机械手；自动下料器；自动下料器包括：第一顶杆，可相对于内定位主轴同轴滑动地安装在内定位主轴的内部；第一直线驱动器，用于驱动第一顶杆将夹持在内定位主轴上的工件顶出；下料轨道，安装在数控车床的进给系统上，下料轨道位于内定位主轴靠近上料机械手的一侧。本实用新型通过自动上料器、上料轨道和上料机械手实现了向内定位主轴的装夹端自动上料的功

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 213794256 U (45)授权公告日 2021.07.27 (21)申请号 1.7 (22)申请日 2020.11.03 (73)专利权人 宁波普瑞机械科技有限公司 地址 315500 浙江省宁波市奉化区东郊工 业开发区恒峰路28号 (72)发明人 张垒 (74)专利代理机构 宁波浙成知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 33268 代理人 洪松 (51)Int.Cl. B23B 15/00 (2006.01) 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 (54)实用新型名称 一种轴类加工用数控车床的自动上下料机 构 (57)摘要 本实用新型涉及自动化设备领域，具体是涉 及一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构， 包括：机架；内定位主轴，安装在数控车床的卡盘 上，用于夹持定位工件；自动上料器；上料轨道； 上料机械手；自动下料器；自动下料器包括：第一 顶杆，可相对于内定位主轴同轴滑动地安装在内 定位主轴的内部；第一直线驱动器，用于驱动第 一顶杆将夹持在内定位主轴上的工件顶出；下料 轨道，安装在数控车床的进给系统上，下料轨道 位于内定位主轴靠近上料机械手的一侧。本实用 新型通过自动上料器、上料轨道和上料机械手实 U 现了向内定位主轴的装夹端自动上料的功能，与 6 现存技术相比，还通过自动下料器实现了自动下 5 2 4 料的目的，具有加工效率高的优点。 9 7 3 1 2 N C CN 213794256 U 权利要求书 1/2页 1.一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，包括： 机架； 内定位主轴(1)，安装在数控车床的卡盘上，用于夹持定位工件，内定位主轴(1)为空心 圆筒形状； 自动上料器(2)，安装在机架上，用于储存并且自动输出工件； 上料轨道(3)，安装在机架上，上料轨道(3)的输入端用于承接自动上料器(2)输出的工 件，上料轨道(3)的输出端位于内定位主轴(1)的输入端旁侧； 上料机械手(4)，安装在机架上，用于将位于上料轨道(3)输出端的工件抽出后装入到 内定位主轴(1)的夹持端； 自动下料器(5)，用于顶出位于内定位主轴(1)夹持端的工件； 其特征是，所述自动下料器(5)包括： 第一顶杆(5a)，可相对于内定位主轴(1)同轴滑动地安装在内定位主轴(1)的内部，第 一顶杆(5a)的一端位于内定位主轴(1)的内部并且与内定位主轴(1)夹持的工件抵靠； 第一直线b)，安装在机架上，第一直线)的一侧，第一直线b)的输出端朝向第一顶杆(5a)位于内定位主轴(1) 外部的一端，第一直线b)的驱动方向平行于内定位主轴(1)的轴线c)，安装在数控车床的进给系统上，下料轨道(5c)位于内定位主轴(1)靠近 上料机械手(4)的一侧，下料轨道(5c)与内定位主轴(1)同轴设置。 2.依据权利要求1所述的一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，其特征是，内 定位主轴(1)包括： 筒体(1a)，用于安装在数控车床的卡盘内； 夹头(1b)，设置在筒体(1a)的一端，夹头(1b)的两头分别位于筒体(1a)的内外两侧，夹 头(1b)的轴心开设有与内定位主轴(1)间隙配合的通孔，筒体(1a)与夹头(1b)接触面为向 外扩张的锥面，夹头(1b)与该锥面滑动配合，夹头(1b)为弹性材料； 拉杆(1c)，可同轴滑动的安装在筒体(1a)内部，拉杆(1c)与夹头(1b)位于筒体(1a)内 部的一端固定连接。 3.依据权利要求1所述的一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，其特征是，下 料轨道(5c)包括： 导套(5c1)，固定安装在数控车床的进给系统上； 第一圆管(5c2)，可滑动地安装在导套(5c1)内部，工件与第一圆管(5c2)的内壁间隙配 合； 第二直线)，固定安装在数控车床的进给系统上，第二直线)的 输出端与第一圆管(5c2)传动连接，第一圆管(5c2)的轴线和第二直线)的驱动 方向均与内定位主轴(1)的轴线所述的一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，其特征是，上 料轨道(3)为圆管形状，工件与上料轨道(3)的内壁间隙配合，上料轨道(3)的轴线)的轴线)的输出端与内定位主轴(1)的入料端位于同一个竖直平 面上。 5.依据权利要求1所述的一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，其特征是，上 2 2 CN 213794256 U 权利要求书 2/2页 料机械手(4)包括： 第三直线a)，固定安装在机架上，第三直线a)的驱动方向垂直于内 定位主轴(1)的轴线b)，固定安装在第三直线a)的输出端，第二圆管(4b)的轴线)的轴线b)的长度小于工件的长度，第三直线a)用于 驱动第二圆管(4b)与内定位主轴(1)对齐； 第四直线c)，固定安装在第三直线a)的输出端，第四直线)的一侧，第四直线c)的输出端朝向第 二圆管(4b)设置，第四直线c)的输出方向平行于第二圆管(4b)的轴线d)，固定安装在第四直线c)的输出端，第二顶杆(4d)的外壁与第 二圆管(4b)的内壁间隙配合，第二顶杆(4d)与第二圆管(4b)同轴。 6.依据权利要求1所述的一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，其特征是，自 动上料器(2)包括： 储料箱(2a)，用于储存大量叠放的工件； 分料器，用于一次顶出一个储料箱(2a)内部的工件； 置料台(2b)，安装在机架上，置料台(2b)上开设有可容纳一个工件的凹槽，放置在置料 台(2b)上的工件和上料轨道(3)同轴； 第三顶杆(2c)，设置在置料台(2b)远离上料轨道(3)的一侧，第三顶杆(2c)与上料轨道 (3)同轴； 第五直线d)，安装在机架上，第三顶杆(2c)与第五直线d)的输出端 固定连接，第五直线d)的驱动方向平行于上料轨道(3)的轴线页 一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构 技术领域 [0001] 本实用新型涉及自动化设备领域，具体是涉及一种轴类加工用数控车床的自动上 下料机构。 背景技术 [0002] 目前，成产用于加工轴类工件的数控车床的厂家，出于提高加工效率的目的，通常 会对数控车床进行自动化改造，以实现自动上料和自动下料的目的。 [0003] 但是，这种改造仅限于加工通常长度和粗细的轴类工件，对于长轴也有相应的改 造，然而细轴太细，数控车床的卡盘难以夹持，所以细轴需要装夹在空心的粗轴内部，然后 再装夹到数控车床的卡盘上。 [0004] 所以，目前数控车床的自动上料下料设备中，关于细轴的自动上下料依然是一片 空白，需要一种能自动上下料细轴的设备。 实用新型内容 [0005] 为解决上述技术问题，提供一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，本实用 新型通过自动上料器、上料轨道和上料机械手实现了向内定位主轴的装夹端自动上料的功 能，与现存技术相比，还通过自动下料器实现了自动下料的目的，具有加工效率高的优点。 [0006] 为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为： [0007] 一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，包括： [0008] 机架； [0009] 内定位主轴，安装在数控车床的卡盘上，用于夹持定位工件，内定位主轴为空心圆 筒形状； [0010] 自动上料器，安装在机架上，用于储存并且自动输出工件； [0011] 上料轨道，安装在机架上，上料轨道的输入端用于承接自动上料器输出的工件，上 料轨道的输出端位于内定位主轴的输入端旁侧； [0012] 上料机械手，安装在机架上，用于将位于上料轨道输出端的工件抽出后装入到内 定位主轴的夹持端； [0013] 自动下料器，用于顶出位于内定位主轴夹持端的工件； [0014] 所述自动下料器包括： [0015] 第一顶杆，可相对于内定位主轴同轴滑动地安装在内定位主轴的内部，第一顶杆 的一端位于内定位主轴的内部并且与内定位主轴夹持的工件抵靠； [0016] 第一直线驱动器，安装在机架上，第一直线驱动器位于内定位主轴远离上料机械 手的一侧，第一直线驱动器的输出端朝向第一顶杆位于内定位主轴外部的一端，第一直线 驱动器的驱动方向平行于内定位主轴的轴线] 下料轨道，安装在数控车床的进给系统上，下料轨道位于内定位主轴靠近上料机 械手的一侧，下料轨道与内定位主轴同轴设置。 4 4 CN 213794256 U 说明书 2/6页 [0018] 优选的，内定位主轴包括： [0019] 筒体，用于安装在数控车床的卡盘内； [0020] 夹头，设置在筒体的一端，夹头的两头分别位于筒体的内外两侧，夹头的轴心开设 有与内定位主轴间隙配合的通孔，筒体与夹头接触面为向外扩张的锥面，夹头与该锥面滑 动配合，夹头为弹性材料； [0021] 拉杆，可同轴滑动的安装在筒体内部，拉杆与夹头位于筒体内部的一端固定连接。 [0022] 优选的，下料轨道包括： [0023] 导套，固定安装在数控车床的进给系统上； [0024] 第一圆管，可滑动地安装在导套内部，工件与第一圆管的内壁间隙配合； [0025] 第二直线驱动器，固定安装在数控车床的进给系统上，第二直线驱动器的输出端 与第一圆管传动连接，第一圆管的轴线和第二直线驱动器的驱动方向均与内定位主轴的轴 线] 优选的，上料轨道为圆管形状，工件与上料轨道的内壁间隙配合，上料轨道的轴线 与内定位主轴的轴线平行，上料轨道的输出端与内定位主轴的入料端位于同一个竖直平面 上。 [0027] 优选的，上料机械手包括： [0028] 第三直线驱动器，固定安装在机架上，第三直线驱动器的驱动方向垂直于内定位 主轴的轴线] 第二圆管，固定安装在第三直线驱动器的输出端，第二圆管的轴线与内定位主轴 的轴线平行，第二圆管的长度小于工件的长度，第三直线驱动器用于驱动第二圆管与内定 位主轴对齐； [0030] 第四直线驱动器，固定安装在第三直线驱动器的输出端，第四直线驱动器位于第 二圆管远离内定位主轴的一侧，第四直线驱动器的输出端朝向第二圆管设置，第四直线驱 动器的输出方向平行于第二圆管的轴线] 第二顶杆，固定安装在第四直线驱动器的输出端，第二顶杆的外壁与第二圆管的 内壁间隙配合，第二顶杆与第二圆管同轴。 [0032] 优选的，自动上料器包括： [0033] 储料箱，用于储存大量叠放的工件； [0034] 分料器，用于一次顶出一个储料箱内部的工件； [0035] 置料台，安装在机架上，置料台上开设有可容纳一个工件的凹槽，放置在置料台上 的工件和上料轨道同轴； [0036] 第三顶杆，设置在置料台远离上料轨道的一侧，第三顶杆与上料轨道同轴； [0037] 第五直线驱动器，安装在机架上，第三顶杆与第五直线驱动器的输出端固定连接， 第五直线驱动器的驱动方向平行于上料轨道的轴线] 本实用新型与现存技术相比具有的有益效果是： [0039] 本实用新型通过自动上料器、上料轨道和上料机械手实现了向内定位主轴的装夹 端自动上料的功能，与现存技术相比，还通过自动下料器实现了自动下料的目的，具有加工 效率高的优点，其优点的实现方法为：自动上料器向上料轨道输出工件，上料机械手将上料 轨道输出端的工件抽出，然后将工件插入内定位主轴内部固定，加工完成后，数控车床的进 5 5 CN 213794256 U 说明书 3/6页 给系统驱动下料轨道靠近内定位主轴并且使得下料轨道与内定位主轴同轴对齐，第一顶杆 为气缸，第一顶杆驱动第一直线驱动器将工件从内定位主轴内部顶出，工件滑入到下料轨 道内部，完成下料。 附图说明 [0040] 图1为本实用新型的内定位主轴的中心剖视图； [0041] 图2为本实用新型的主视图； [0042] 图3和图5为本实用新型的两种不同视角的立体图； [0043] 图4为图3的A处局部放大图； [0044] 图6为图5的B处局部放大图； [0045] 图7为本实用新型的上料机械手的工作状态立体示意图； [0046] 图8为本实用新型的自动下料器的工作状态立体示意图； [0047] 图中标号为： [0048] 1‑内定位主轴；1a‑筒体；1b‑夹头；1c‑拉杆； [0049] 2‑自动上料器；2a‑储料箱；2b‑置料台；2c‑第三顶杆；2d‑第五直线a‑第三直线a‑第一顶杆；5b‑第一直线‑第二直线驱动器。 具体实施方式 [0053] 以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员可以在一定程度上完成本实用新型。以下描 述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人能想到其他显而易见的变型。 [0054] 如图2、3、4、5所示，一种轴类加工用数控车床的自动上下料机构，包括： [0055] 机架； [0056] 内定位主轴1，安装在数控车床的卡盘上，用于夹持定位工件，内定位主轴1为空心 圆筒形状； [0057] 自动上料器2，安装在机架上，用于储存并且自动输出工件； [0058] 上料轨道3，安装在机架上，上料轨道3的输入端用于承接自动上料器2输出的工 件，上料轨道3的输出端位于内定位主轴1的输入端旁侧； [0059] 上料机械手4，安装在机架上，用于将位于上料轨道3输出端的工件抽出后装入到 内定位主轴1的夹持端； [0060] 自动下料器5，用于顶出位于内定位主轴1夹持端的工件； [0061] 所述自动下料器5包括： [0062] 第一顶杆5a，可相对于内定位主轴1同轴滑动地安装在内定位主轴1的内部，第一 顶杆5a的一端位于内定位主轴1的内部并且与内定位主轴1夹持的工件抵靠； [0063] 第一直线b，安装在机架上，第一直线的一侧，第一直线b的输出端朝向第一顶杆5a位于内定位主轴1外部的一 6 6 CN 213794256 U 说明书 4/6页 端，第一直线b的驱动方向平行于内定位主轴1的轴线c，安装在数控车床的进给系统上，下料轨道5c位于内定位主轴1靠近上 料机械手4的一侧，下料轨道5c与内定位主轴1同轴设置。 [0065] 本发明的工作原理： [0066] 自动上料器向上料轨道3输出工件，上料机械手4将上料轨道3输出端的工件抽出， 然后将工件插入内定位主轴1内部固定，加工完成后，数控车床的进给系统驱动下料轨道5c 靠近内定位主轴1并且使得下料轨道5c与内定位主轴1同轴对齐，第一顶杆5a为气缸，第一 顶杆5a驱动第一直线内部顶出，工件滑入到下料轨道5c内 部，完成下料，下料轨道5c远离内定位主轴1的一端设置有成品箱。 [0067] 如图1所示，内定位主轴1包括： [0068] 筒体1a，用于安装在数控车床的卡盘内； [0069] 夹头1b，设置在筒体1a的一端，夹头1b的两头分别位于筒体1a的内外两侧，夹头1b 的轴心开设有与内定位主轴1间隙配合的通孔，筒体1a与夹头1b接触面为向外扩张的锥面， 夹头1b与该锥面滑动配合，夹头1b为弹性材料； [0070] 拉杆1c，可同轴滑动的安装在筒体1a内部，拉杆1c与夹头1b位于筒体1a内部的一 端固定连接。 [0071] 内定位主轴1的工作原理：上料机械手4将工件插入到夹头1b的轴心孔中，然后通 过数控车床上安装的其他驱动装置拉扯拉杆1c，使得拉杆1c带动夹头1b朝向筒体1a的内部 移动，夹头1b为弹簧钢材料，夹头1b受到筒体1a锥面的挤压后产生弹性形变，进而通过其轴 心孔对工件产生径向朝内的挤压力，从而使得工件被夹头1b夹紧。 [0072] 如图6和8所示，下料轨道5c包括： [0073] 导套5c1，固定安装在数控车床的进给系统上； [0074] 第一圆管5c2，可滑动地安装在导套5c1内部，工件与第一圆管5c2的内壁间隙配 合； [0075] 第二直线，固定安装在数控车床的进给系统上，第二直线传动连接，第一圆管5c2的轴线和第二直线的驱动方向均 与内定位主轴1的轴线c的工作原理：第二直线a和第一直线内部顶出的工件，由于数控车床的进给系统还 要安设用于加工工件的车刀，所以数控车床的进给系统的行程有限，为了使得第一圆管 5c2能够更容易地靠近内定位主轴1的端部，将第一圆管5c2通过导套5c1安装在数控车床的 进给系统上，如此，数控车床的进给系统仅需要将第一圆管5c2与内定位主轴1同轴对齐，然 后即可通过第二直线的端部。 [0077] 如图2所示，上料轨道3为圆管形状，工件与上料轨道3的内壁间隙配合，上料轨道3 的轴线的轴线的入料端位于同一 个竖直平面上。 [0078] 上料轨道3的工作原理：上料轨道3用于传输并且暂存沿着自身轴线排成一列的多 个工件，自动上料器2每次向上料轨道3内部输出一个工件，上料轨道3内部的工件则相互推 挤朝向上料轨道3的输出端移动，直至工件移动至上料机械手4的工作区间。 7 7 CN 213794256 U 说明书 5/6页 [0079] 如图6和7所示，上料机械手4包括： [0080] 第三直线a，固定安装在机架上，第三直线a的驱动方向垂直于内 定位主轴1的轴线b，固定安装在第三直线b的轴线的轴线b的长度小于工件的长度，第三直线] 第四直线c，固定安装在第三直线a的输出端，第四直线的一侧，第四直线c的输出端朝向第二圆管4b设 置，第四直线c的输出方向平行于第二圆管4b的轴线d，固定安装在第四直线b的内壁间隙配合，第二顶杆4d与第二圆管4b同轴。 [0084] 具体的，第三直线a为安装有导向机构的气缸滑台，第四直线d分别为气缸的缸体和气缸的杆部。对于工件重量较重并且行程较长的情况下， 第四直线d也可以分别为独立的气缸和圆杆。 [0085] 上料机械手4的工作原理：首先，第三直线 同轴对齐，自动上料器2通过上料轨道3输出的工件插入到第二圆管4b内部，第二圆管4b的 长度仅够暂存一个工件，然后，第三直线同轴对 齐，第四直线b内部的工件顶入到内定位主轴1内部。 [0086] 如图3和4所示，自动上料器2包括： [0087] 储料箱2a，用于储存大量叠放的工件； [0088] 分料器，用于一次顶出一个储料箱2a内部的工件； [0089] 置料台2b，安装在机架上，置料台2b上开设有可容纳一个工件的凹槽，放置在置料 台2b上的工件和上料轨道3同轴； [0090] 第三顶杆2c，设置在置料台2b远离上料轨道3的一侧，第三顶杆2c与上料轨道3同 轴； [0091] 第五直线d，安装在机架上，第三顶杆2c与第五直线d的输出端固 定连接，第五直线d的驱动方向平行于上料轨道3的轴线a的底面为斜面，工件在重力的作用下朝向储料箱2a底部较低的一端移 动，分料器一般来说包括一个顶板和驱动顶板竖直升降的气缸，顶板安装在储料箱2a底部较低 的一端并且与储料箱2a的侧壁滑动配合，气缸每次驱动顶板竖直升降时均可以从储料箱2a 底部较低的一端顶出一个工件使其滚落到置料台2b上。 [0094] 第五直线d为气缸，第五直线c将放置在置料台2b上的工件顶入到上料轨道3内部，以此来实现自动上料。 [0095] 本实用新型的工作原理： [0096] S100、工件在重力的作用下朝向储料箱2a底部较低的一端移动，分料器一次顶出 一个工件使其滚落到置料台2b上，第五直线c将放置在置料台2b上的工件顶入到上料轨道3内部，上料轨道3内部的工件相互推挤 并且朝向上料轨道3的输出端移动，直至工件移动至上料机械手4的工作区间； 8 8 CN 213794256 U 说明书 6/6页 [0097] S200、第三直线通 过上料轨道3输出的工件插入到第二圆管4b内部，第二圆管4b的长度仅够暂存一个工件，然 后，第三直线同轴对齐，第四直线b内部的工件顶入到内定位主轴1内部； [0098] S300、内定位主轴1将工件夹紧后，数控车床对工件来加工； [0099] S400、加工完成后，数控车床的进给系统驱动下料轨道5c靠近内定位主轴1并且使 得下料轨道5c与内定位主轴1同轴对齐，第一顶杆5a驱动第一直线b将工件从内定 位主轴1内部顶出，工件滑入到下料轨道5c内部并且最终落入到成品箱。 [0100] 以上显示和描述了本实用新型的基础原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书里面描述 的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各 种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求 的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。 9 9 CN 213794256 U 说明书附图 1/6页 图1 图2 10 10 CN 213794256 U 说明书附图 2/6页 图3 11 11 CN 213794256 U 说明书附图 3/6页 图4 12 12 CN 213794256 U 说明书附图 4/6页 图5 13 13 CN 213794256 U 说明书附图 5/6页 图6 14 14 CN 213794256 U 说明书附图 6/6页 图7 图8 15 15

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