一种数控车床自动送料系统的制作方法

本发明涉及车床加工领域，更具体地说，它涉及一种数控车床自动送料系统。

背景技术：

数控车床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机，在生产加工中，在由毛坯工件转运到加工区，之后又加工区转运到下料区的过程需要工人来操作，比较浪费人力并且效率低，自动化程度低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种数控车床的送料系统，可以实现工件转运的自动化，并且各部件之间的配合度高，节省了人力提高了效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种数控车床自动送料系统，包括加工中心，所述加工中心包括主轴，还包括用于提供毛坯的上料机构、对工件进行夹持运转的运转机构以及将加工完成的工件送出的下料机构，所述运转机构包括转动盘，所述转动盘设置有呈九十度设置的第一机械手爪和第二机械手爪；

该系统的工作步骤如下：

（1）、将需要加工的毛坯件叠摞放置于所述上料机构，所述上料机构将毛坯件向上逐级顶出；

（2）、运转机构的第一机械手爪将由上料机构顶出的毛坯工件进行夹持，之后第一机械手爪移动至主轴处，转动盘转动九十度后将第二机械手爪对准主轴上已加工完成的工件，将加工完成的工件取下后，转动盘反向转动九十度使得第一机械手爪对准主轴并将毛坯工件安装到主轴上，完成下料和上料；

（3）、第二机械手爪夹持工件转移到下料机构并整齐排列在下料机构上，下料机构将加工完成的工件送出，最后由人工收取。

通过采用上述技术方案，毛坯件在上料机构内叠摞好后，由上料机构向上逐级顶出，并由运转机构将顶出的毛坯件进行夹取并移动，转运机构包括第一机械手爪和第二机械手爪，第一机械手爪夹取毛坯件并移动到加工中心，通过第一机械手爪和第二机械手爪的转动，通过第二机械手爪将主轴上已加工完成的工件取下，之后第一机械手爪转动并将毛坯件安装到主轴上进行加工，此时第二机械手爪带动已加工完成的工件移动并放到下料机构上，下料机构将工件排列整齐并向外送出，整个过程不需要工人的参与，不仅节省了人力提高了效率，而且提高了自动化程度。

本发明进一步设置为：所述上料机构包括纵向设置的上料仓，所述上料仓下方设置有用于将毛坯件向上顶出的顶出装置。

通过采用上述技术方案，上料仓纵向设置，使得工件能够在上料仓内纵向叠摞，在上料仓的下方设置有顶出装置，顶出装置能够上下移动并且顶出装置的上端伸进料仓内抵触在工件的下表面，这样当料仓顶端的工件被取走时，顶出装置将上料仓内的工件向上顶出实现物料补充，便于下次运转机构的夹取，供料及时，提高了上料效率。

本发明进一步设置为：所述上料仓上端设置有用于感应有无工件的第一感应器，所述第一感应器电连接于所述顶出装置。

通过采用上述技术方案，在上料仓的上端设置有第一感应器，第一感应器为红外传感器，红外传感器电连接在控制模块的输入端，控制模块的输出端电连接到顶出装置，当红外传感器感应到料仓顶端没有工件时，向控制模块发出检测信号，之后控制模块根据检测信号向驱动件发出控制信号以控制顶出装置运行，将位于料仓内的工件向上顶出一定的高度，实现上料，这样可以实时自动监控工件的有无，实现及时的上料，不需要工人一直上料，减轻了劳动强度。

本发明进一步设置为：所述第一机械手爪以及第二机械手爪均为三爪卡盘。

通过采用上述技术方案，第一机械手爪和第二机械手爪均为三爪卡盘，三爪卡盘可以通过三个卡块的径向移动实现对工件的夹取或放松，三招卡盘比较容易获得并且安装方便，应用灵活。

本发明进一步设置为：所述下料机构包括输送带，所述输送带上设置有圆形托盘。

通过采用上述技术方案，下料机构包括输送带，在输送带上设置有圆形托盘，第二机械手爪将夹取的工件放到输送带一端的圆形托盘内，由输送带带动向前移动，实现向外输出，并且圆形托盘可以适应圆形的工件，便于圆形工件的放置。

本发明进一步设置为：所述输送带末端设置有用于感应工件到达末端的第二感应器，所述第二感应器电连接有报警器。

通过采用上述技术方案，输送带的末端设置有第二感应器，第二感应器为红外传感器，红外传感器用来检测工件是否已经到达输送带的末端，并且红外传感器电连接有报警器，在工件未到达输送带末端时，红外传感器不会感应到工件并且不会触发报警器，当输送带上的工件移动到输送带的末端并挡住红外传感器的信号时，从而触发报警器进行报警，当报警器响起即表示输送带上的工件已经排满，此时需要工人将输送带上的工件取下，实现下料。

本发明进一步设置为：所述顶出装置包括设置于所述上料仓下方的驱动件，所述驱动件连接有驱动杆并且控制驱动杆上升或下降，所述驱动杆顶端伸入上料仓并抵触于工件。

通过采用上述技术方案，顶出装置包括驱动件，驱动件上还设置有驱动杆，驱动件可以控制驱动杆的上升或下降，并且通过驱动杆的上升将工件向上顶起，保证物料的补充。

本发明进一步设置为：所述圆形托盘纵向截面呈t形设置。

通过采用上述技术方案，圆形托盘的纵向截面为t形，这样在放置有些圆盘形的并且表面有凸起的工件时，将工件的凸出部分卡在t形的托盘内，使得放置更稳定。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，通过顶出装置将位于上料仓内的工件向上顶出，并且和第一感应器相配合，使得上料仓内的工件能够持续向上输送，保证了上料效率；

其二，通过设置可以发生九十度转动的第一机械手爪和第二机械手爪，在对主轴处更换工件时，机械臂不需要移动过多的距离便可以实现下料和上料，节省工时。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，主要用于表现运转机构的结构；

图2为上料机构的结构示意图；

图3为下料机构的结构示意图。

图中：1、加工中心；2、主轴；3、上料机构；4、运转机构；5、下料机构；6、转动盘；7、第一机械手爪；8、第二机械手爪；9、上料仓；10、顶出装置；11、第一感应器；12、输送带；13、圆形托盘；14、第二感应器；15、驱动件；16、驱动杆；17、空腔；18、底盘；19、开口；20、顶出块；21、上料台；22、料杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种数控车床自动送料系统，如图1所示，包括加工中心1，此处的加工中心1即为数控车床的母机，包括主轴2，用于对工件进行切削、磨、铣等操作，还包括上料机构3，上料机构3用于将需要加工的毛坯件进行上料，之后通过运转机构4将毛坯件夹取并运转到加工中心1的主轴2处，先将主轴2上已加工完成的工件取下，之后将夹取的毛坯件安装到主轴2，运转机构4夹持已完成的工件移动到下料机构5，将工件放到下料机构5上后由下料机构5将工件传输运出，最后由人工将加工完成的工件取下，完成工件的自动运转，不仅节省了人力、提高了效率，而且自动化程度更高，具有很高的市场推广价值。

如图2所示，其中上料机构3包括上料台21，在上料台21内设置有用于放置工件的上料仓9，上料仓9由三根纵向设置的料杆22组成，三根料杆22按三角形排布并在中间形成空腔17，在空腔17的底部设置有圆环形的底盘18，底盘18中部开有开口19，工件在空腔17内叠摞起来，上料仓9的下方设置有用于将工件向上顶出的顶出装置10，顶出装置10包括设置在上料仓9下方的驱动件15，驱动件15动力源可以为电机，驱动件15上设置有可以升降的驱动杆16，驱动杆16的顶端穿过开口19伸进上料仓9并抵触在工件的底面，在驱动杆16的顶端设置有顶出块20，顶出块20的上表面与工件的下表面相抵触，此处的驱动件15可以为多级气缸，也可以为蜗轮蜗杆结构，即驱动件15为涡轮，驱动杆16为蜗杆，当驱动件15转动时便可以带动驱动杆16实现上升或下降，从而将叠摞在上料仓9内的工件依次向上顶出，实现上料，在上料仓9的上端设置有第一感应器11，第一感应器11为红外传感器，红外传感器电连接在控制模块的输入端，控制模块的输出端电连接到驱动件15，当红外传感器感应到上料仓9顶端没有工件时，向控制模块发出检测信号，之后控制模块根据检测信号向驱动件15发出控制信号以控制驱动件15运行，带动驱动杆16向上抬升一定的距离，将位于上料仓9内的工件向上顶出一定的高度，实现上料，此处的控制模块为由plc为核心的控制电路。

如图1所示，运转机构4为桁架式机械手结构，包括桁架，在桁架上移动设置有机械臂，机械臂可以由电葫芦或者无杆气缸带动沿桁架实现移动，在机械臂下端转动设置有转动盘6，转动盘6由气缸带动实现相对于机械臂的转动；在转动盘6上设置有第一机械手爪7和第二机械手爪8，第一机械手爪7和第二机械手爪8之间呈九十度设置，并且第一机械手爪7和第二机械手爪8均为三爪卡盘，运转机构4移动到上料仓9上端并且通过第一机械手爪7夹取毛坯件，第一机械手爪7夹取毛坯件并移动到加工中心1的主轴2处，转动盘6转动九十度并且使得第二机械手爪8对准主轴2，第二机械手爪8将位于主轴2上的已加工完成的工件取下，转动盘6反向转动九十度并使得第一机械手爪7对准主轴2，第一机械手爪7将毛坯件安装到主轴2上，这样便实现了上料和下料；第二机械手爪8将取下的工件移动到下料机构5处，通过下料机构5将加工完成的工件送出。

如图3所示，下料机构5包括输送带12，输送带12由主动轮和从动轮带动实现转动，在输送带12上固定设置有间距相等的圆形托盘13，圆形托盘13的纵向截面呈t形设置，这样第二机械手爪8将工件放到圆形托盘13上并由输送带12带动向前移动，在输送带12的末端设置有第二感应器14，第二感应器14为红外传感器，红外传感器用来检测工件是否已经到达输送带12的末端，并且红外传感器电连接有报警器，红外传感器包括设置在输送带12一侧的信号发射端，还包括设置在输送带12另一侧并且和信号发射端相对设置的信号接收端，在工件未到达输送带12末端时，信号接收端能够接收到信号发射端所发出的信号并且不会触发报警器，当输送带12上的工件移动到输送带12的末端并位于信号发射端和信号接收端之间时，信号接收端便无法接收到信号，从而触发报警器进行报警，当报警器响起即表示输送带12上的工件已经排满，此时需要工人将输送带12上的工件取下，实现下料。

综上所述，该系统的工作步骤如下：

（1）、将需要加工的毛坯件叠摞放置于上料机构3，上料机构3将毛坯件向上逐级顶出；

（2）、运转机构4的第一机械手爪7将由上料机构3顶出的毛坯工件进行夹持，之后第一机械手爪7移动至主轴2处，转动盘6转动九十度后将第二机械手爪8对准主轴2上已加工完成的工件，将加工完成的工件取下后，转动盘6反向转动九十度使得第一机械手爪7对准主轴2并将毛坯工件安装到主轴2上，完成下料和上料；

（3）、第二机械手爪8夹持工件转移到下料机构5并整齐排列在下料机构5上，下料机构5将加工完成的工件送出，最后由人工收取。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。