一种机外定位的自动上下料机床的制作方法

本发明属于数控自动化加工技术领域，特别涉及一种机外定位的自动上下料机床。

背景技术：

随着数控加工技术的发展以及市场加工要求的提高，具有自动上下料功能的数控机床逐渐受到市场的青睐。该类型机床可实现工件的自动搬运和定位装夹，能够在一定程度上缩短工件的辅助加工时间，提高生产效率，并且还能够提高工件装夹定位的一致性和准确性，相较于传统数控机床，能够更加快捷、高速、高效、高精度的实现产品的定位加工。现有的此类机床，工件定位往往在机内进行，其定位过程势必会占据一部分加工时间，从而影响整个生产效率的提高；同时，定位治具设置于机床内部，使机床内部结构复杂，不利于加工区的观察、操作和维修，并且加工中的切削液易对定位治具造成损害，进而影响工件的定位精度以及定位治具的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工件定位在机外进行的自动上下料机床，工件定位和机床加工可同时进行，互不影响，可有效提高生产效率；同时保证机床内部结构简单、便于观察，并可保证定位治具不受切削液的损害，有效提高定位治具的使用寿命，保证工件定位精度。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种机外定位的自动上下料机床，由加工区、上料区、下料区以及搬运机械手组成，上料区和下料区分别位于加工区的左右两侧，并通过自动防护门与加工区隔离；上料区包含上料台，上料台分成前后两部分，前部分为上料缓冲台，后部分为自动定位台，二者之间设置有移动缓冲送料装置；搬运机械手通过桁架设置于上料区、加工区以及下料区上方，可沿桁架在上料区和下料区之间左右移动。

上述一种机外定位的自动上下料机床，所述下料区可以为传送带结构，也可以为下料台结构，下料台分下料缓冲台和收料台两部分，收料台位于下料缓冲台前方，二者之间设置移动缓冲输料装置。

上述一种机外定位的自动上下料机床，所述搬运机械手包括上料机械手和下料机械手，二者固定安装于同一滑动座上，并呈左右分布；滑动座滑动安装于桁架上；上料机械手和下料机械手均由升降气缸和真空吸盘组成，真空吸盘在升降气缸作用下上下移动。

上述一种机外定位的自动上下料机床，所述上料台由底板、支撑柱、上板、顶块、升降机构、水平移动机构、第一双向定位机构以及第二双向定位机构组成，上板通过支撑柱支撑于底板之上，构成该上料台的台体，并分成前后两部分，前部分为上料缓冲台，后部分为自动定位台；第一双向定位机构和第二双向定位机构设置于自动定位台上，分别对应于工件的定位面，在相互垂直的两个方向上进行定位；顶块、升降机构和水平移动机构组成移动缓冲送料装置，其中，水平移动机构安装于底板上，升降机构安装于水平移动机构上，顶块安装于升降机构上；上板上对应于顶块设置有平行于水平移动机构的通槽，顶块可沿通槽前后移动。

上述一种机外定位的自动上下料机床，所述下料台由下料台底板、下料台支撑柱、下料台上板、下料台顶块、下料台升降机构和下料台水平移动机构组成，下料台上板通过下料台支撑柱支撑于下料台底板之上，构成下料台台体，下料台台体的前部分为收料台，后部分为下料缓冲台；下料台顶块、下料台升降机构和下料台水平移动机构组成移动缓冲输料装置，其中，下料台水平移动机构安装于下料台底板上，下料台升降机构安装于下料台水平移动机构上，下料台顶块安装于下料台升降机构上；下料台上板上对应于下料台顶块设置有平行于下料台水平移动机构的输料通槽，下料台顶块可沿输料通槽前后移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用工件机外定位的方式，使自动上下料备料和加工完全分离，互不干扰，工件定位和机床加工可同时进行，大大提高了机床的生产效率；同时保证机床内部结构简单、便于观察，并可保证定位治具不受切削液的损害，有效提高定位治具的使用寿命，保证工件定位精度，另外上料区和下料区左右分布，易于机床进行自动化单元组合形成自动化生产线。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的上料台结构示意图之一。

图3是本发明的上料台结构示意图之二。

图4是本发明的下料台结构示意图之一。

图5是本发明的下料台结构示意图之二。

图6是本发明的搬运机械手结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明的一种机外定位的自动上下料机床，包括加工区1、上料区2、下料区3和搬运机械手4，上料区2和下料区3分别位于加工区1的左右两侧，搬运机械手4通过桁架5设置于上料区2、加工区1以及下料区3上方，可沿桁架5在上料区2和下料区3之间左右移动。

结合图1至图3所示，上料区2包含上料台21和基座22，上料台21固定于基座22上。上料台21由底板211、支撑柱212、上板213、顶块214、升降机构215、水平移动机构216、第一双向定位机构217以及第二双向定位机构218组成，上板213通过支撑柱212支撑于底板211之上，构成上料台21的台体，并分成前后两部分，前部分为上料缓冲台231，后部分为自动定位台232；顶块214、升降机构215和水平移动机构216构成移动缓冲送料装置，其中，水平移动机构216安装于底板211上，升降机构215安装于水平移动机构216上，顶块214安装于升降机构215上，可在升降机构215作用下将工件托起；上板213上设置有平行于水平移动机构216的通槽233，顶块214在水平移动机构216的带动下可沿通槽233前后移动；第一双向定位机构217和第二双向定位机构218设置于自动定位台232上，分别在前后方向和左右方向对工件进行自动定位。

结合图1、图4和图5所示，下料区3包含下料台31和基座32，下料台31固定于基座32上。下料台由底板311、支撑柱312、上板313、顶块314、升降机构315以及水平移动机构316组成，上板313通过支撑柱312支撑于底板311之上，构成下料台31的台体，该前部分为收料台331，后部分为下料缓冲台332；顶块314、升降机构315和水平移动机构316构成移动缓冲输料装置，其中，水平移动机构316安装于底板311上，升降机构315安装于水平移动机构316上，顶块314安装于升降机构315上，可在升降机构315作用下将工件托起；上板313上设置有平行于水平移动机构316的输料通槽333，顶块314在水平移动机构316的带动下可沿输料通槽333前后移动。

如图6所示，搬运机械手4由左升降气缸41、左真空吸盘42、右升降气缸43、右真空吸盘44和滑动安装座45组成，左真空吸盘42在左升降气缸41的作用下可进行上下移动，并与左升降气缸41一同组成上料机械手，安装于滑动安装座45的左端；右真空吸盘44则在右升降气缸43的作用下进行上下移动，并与右升降气缸43一同组成下料机械手，安装于滑动安装座45的右端；上料机械手与下料机械手之间的安装距离和自动定位台232与加工区工作台治具之间的距离以及工作台治具与下料缓冲台332之间的距离均相等。桁架5由横梁51和支架52组成，横梁51通过左右两个支架52架设于加工区1以及上料区2和下料区3的上方。滑动安装座45滑动安装于横梁51上，可同时带动上料机械手和下料机械手一起沿横梁51左右移动。

加工前，待加工件置于上料缓冲台231上，开始工作时，上料台21的升降机构215带动顶块214向上升起，并将待加工件托起，然后在水平移动机构216的作用下移动至自动定位台232的指定位置，升降机构215下降，顶块214脱离待加工件，待加工件被放置于自动定位台232上，顶块214在水平移动机构216作用下返回上料缓冲台231处；与此同时，第一双向定位机构217和第二双向定位机构218同时向中间靠拢，对待加工件进行中心定位。完成定位后，第一双向定位机构217和第二双向定位机构218离开待加工件恢复原位；同时，上料机械手在滑动安装座45的带动下向左移动至自动定位台232的上方，然后左真空吸盘42在左升降气缸41的作用下向下移动并吸住待加工件，在左升降气缸41作用下将待加工件从自动定位台232上提起，而后随滑动安装座45一起向右移动至工作台治具的上方，左升降气缸41推动左真空吸盘42下移，将待加工件放置于工作台治具上夹紧，左升降气缸41带动左真空吸盘42上升，并随滑动安装座45一起运动至自动定位台232的上方，机床执行加工程序；与此同时，上料台21完成下一待加工件的送料和中心自动定位，不独立占用辅助加工时间，在上料时间上具有一定的缓冲作用。

加工完成后，工作台带动工件移动至右真空吸盘44的下方，左真空吸盘42和右真空吸盘44分别在左升降气缸41和右升降气缸43的推动下同时下移，并分别吸住自动定位台232上的待加工件和工作台治具上的已加工件，然后同时上移，并随滑动安装座45一起向右移动，至左真空吸盘42移动至工作台治具上方时，右真空吸盘44恰好移动至下料缓冲台332的正上方，左升降气缸41和右升降气缸43分别推动左真空吸盘42和右真空吸盘44向下移动，将待加工件和已加工件分别放置在工作台治具以及下料缓冲台332上，然后上移，并随滑动安装座45一起向左移动，机床再次执行加工动作；同时，下料台31的升降机构315带动顶块314向上升起，并将下料缓冲台332上的已加工件托起，然后在水平移动机构316的作用下移动至收料台331位置，升降机构315下降，顶块314脱离已加工件，已加工件被放置于收料台331上，顶块314在水平移动机构316作用下返回下料缓冲台332处，至此完成一次上下料循环，以此反复，直到全部工件加工完成。

本发明采用工件机外定位的方式，工件定位和机床加工可同时进行，大大提高机床的生产效率；进料和出料分布机床左右两侧，还易于实现自动化生产线，较适合于玻璃片、陶瓷片、蓝宝石片、面板等薄片类产品的批量加工。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。