一种机床自动上料装置的制作方法

本发明涉及机床加工技术领域，具体涉及一种机床自动上料装置。

背景技术：

目前，大多数车间的机床需要人工上料，人工上料劳动强度大且容易受伤。而在大型车间中，数控机床一般采用机械手进行自动上料，机械手定位过程复杂，如果不将坯料进行盘整排列，会影响后续机械手的定位抓取，最终导致上料失败。现有的坯料盘整机构大多采用一站式生产线，这种一站式生产线结构太复杂且成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构相对简单且成本相对较低的机床自动上料装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种机床自动上料装置，包括上料机械爪以及依次连接的皮带输送机、转盘排序机构和下坡滑架，所述上料机械爪与下坡滑架之间设置有间隔输送机构，所述皮带输送机的进料端安装有进料箱，皮带输送机的中部安装有防叠料机构，所述转盘排序机构包括承载盘、旋转底座和排序架，承载盘安装在旋转底座上，所述排序架悬空设置在承载盘上方，排序架包括环道以及固定在环道外侧壁上的多个支撑腿，环道一侧侧壁上开有出料口，且环道的出料口外侧一体成型有与承载盘匹配的过渡板，环道出料口的内侧一体成型有限位杆，限位杆与环道出料口之间形成出料轨道，所述皮带输送机的出料端位于环道内侧的承载盘上方，所述下坡滑架连接在过渡板与间隔输送机构之间，所述间隔输送机构包括动力输送器和两个支架，支架包括架板以及固定在架板底部的多个立腿，架板内侧一体成型有支料板，支料板上表面固定有至少一个限位块，所述动力输送器安装在其中一个架板的下表面，动力输送器包括动力齿轮箱和输送板，动力齿轮箱的内侧设置有两根同步旋转且转向一致的连接轴，连接轴上端铰接在输送板底部，输送板位于两个支架之间。

进一步地，所述防叠料机构包括两块竖板以及可拆卸安装在两块竖板之间的防叠料板，两块竖板分别固定在皮带输送机的传输皮带两侧，所述防叠料板与皮带输送机的传输皮带之间留有过料间隙。

进一步地，所述皮带输送机的出料端安装有辅助翻料机构，辅助翻料机构包括两块安装板以及可转动地设置在两块安装板之间的翻料板，两块安装板分别固定在皮带输送机出料端的传输皮带两侧，所述翻料板一侧侧壁与传输皮带出料处的表面接触。

进一步地，所述出料轨道入口处的环道上安装有至少一个防卡料机构，防卡料机构包括微型电机以及安装在微型电机输出轴上的防卡料盘，所述环道上开有容纳口，所述防卡料盘安装在容纳口内。

进一步地，所述动力齿轮箱包括箱体以及安装在箱体内的主动齿轮，主动齿轮的两侧均啮合有从动齿轮，从动齿轮内侧端面的中心设置有从动轴，从动轴一端伸出箱体并与连接轴一端固定连接。

进一步地，两块架板底部对应的立腿之间均安装有调距机构，调距机构包括调距螺杆以及两个与调距螺杆配合的调距螺母，调距螺杆的两端分别穿过两块架板底部对应的立腿，两个调距螺母分别配合在调距螺杆的两端。

进一步地，所述上料机械爪包括旋转座、支撑台、前支臂、后支臂和夹持爪，所述支撑台安装在旋转座上，前支臂一端铰接在支撑台上，前支臂另一端与后支臂铰接，所述夹持爪与后支臂端部铰接，夹持爪包括u型爪体和夹料油缸，夹料油缸安装在u型爪体外侧壁上，且夹料油缸的活塞杆伸入u型爪体的中部间隙内，夹料油缸的活塞杆端部固定有夹料板。

本发明具有的有益效果是：

1、通过设置依次连接的皮带输送机、转盘排序机构、下坡滑架和间隔输送机构，可将坯料整理为单列均匀的输出线，便于上料机械手直接抓取与定位，可避免在上料机械手内安装视觉定位系统及其配套的机构，大大减少了上料机械手的生产成本；

2、通过在皮带输送机上设置防叠料机构和辅助翻料机构，可防止坯料重叠并且顺利将坯料翻送至承载盘上进行排序；

3、通过设置防卡料机构，可避免坯料在出料轨道入口处卡死，影响转盘排序机构正常运作；

4、本发明结构简单，安装简便，可将无序的坯料整理为间隔均匀的单列进行输出，使上料机械手直接定位抓取，用较少的工序机构实现坯料的整理排列，与现有的一站式生产线相比，一定程度上减少了生产车间的安装成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中转盘排序机构的结构示意图；

图3为本发明中间隔输送机构的结构示意图；

图4为本发明中动力齿轮箱的结构示意图；

图5为本发明中上料机械手的结构示意图。

图中标记：1-进料箱；2-皮带输送机；3-承载盘；4-排序架；5-下坡滑架；6-间隔输送机构；7-动力齿轮箱；8-上料机械爪；9-防卡料机构；21-竖板；22-防叠料板；23-安装板；24-翻料板；41-环道；42-限位杆；43-支撑腿；44-过渡板；45-出料轨道；46-容纳口；61-架板；62-立腿；63-支料板；64-限位块；65-调距螺母；66-调距螺杆；71-箱体；72-从动齿轮；73-主动齿轮；74-从动轴；75-连接轴；76-输送板；81-旋转座；82-支撑台；83-前支臂；84-后支臂；85-夹持爪；86-夹料油缸；87-夹料板；91-微型电机；92-防卡料盘。

具体实施方式

如图1～图5所示，本实施例提供的机床自动上料装置包括依次连接的皮带输送机2、转盘排序机构、下坡滑架5、间隔输送机构6和上料机械爪8。所述皮带输送机2的进料端安装有进料箱1，进料箱1上开有进料口，工作人员可将坯料分批次放入进料口内，坯料通过进料箱1滑落至皮带输送机2的传输皮带上，皮带输送机2的中部安装有防叠料机构，所述防叠料机构包括两块竖板21以及通过螺栓可拆卸地安装在两块竖板21之间的防叠料板22，两块竖板21分别固定在皮带输送机2的传输皮带两侧，所述防叠料板22与传输皮带之间留有用于通过单个坯料的过料间隙，当重叠的坯料经过防叠料机构时，重叠的坯料会被防叠料板22抵挡并分开。所述皮带输送机2的出料端安装有辅助翻料机构，辅助翻料机构包括两块安装板23以及通过转动销可转动地设置在两块安装板23之间的翻料板24，两块安装板23分别固定在皮带输送机2出料端的传输皮带两侧，所述翻料板24内侧壁与传输皮带出料处的表面刚好接触，当坯料到达传输皮带出料处时，坯料滑落至翻料板24上，坯料内侧在传输皮带的推力作用下继续在翻料板24上滑动，当坯料重心前移一定程度后，翻料板24自动翻转，将坯料翻送至转盘排序机构上。

所述转盘排序机构包括承载盘3、旋转底座和排序架4，承载盘3安装在旋转底座上，排序架4悬空设置在承载盘3上方，具体地，排序架4包括圆形的环道41以及固定在环道41外侧壁上的多个支撑腿43，环道41一侧侧壁上沿其切向开有出料口，且环道41的出料口的外侧一体成型有与承载盘3匹配的过渡板44，环道41出料口的内侧一体成型有用于限制坯料位移的限位杆42，限位杆42为u形杆，限位杆42的外凸面与环道41的内弧面形成出料轨道45，作为优选地，出料轨道45的宽度与单个坯料的宽度相匹配，所述皮带输送机2的出料端位于环道41内侧的承载盘3上方，旋转底座带动承载盘3旋转，当坯料从翻料板24上翻落至承载盘3上时，坯料跟随承载盘3外围旋转并依次进入出料轨道45，最终从过渡板44处滑落出料。为了防止出料轨道45的入口处卡料，所述出料轨道45入口处的环道41上安装有至少一个防卡料机构9，防卡料机构9包括微型电机91以及安装在微型电机91输出轴上的防卡料盘92，所述环道41上开有容纳口46，微型电机91安装在环道41上，且微型电机91的输出轴伸入至容纳口46内，所述防卡料盘92通过轴承可转动地安装在容纳口46内，启动微型电机91，使防卡料盘92与承载盘3反向旋转，当两个坯料同时卡紧在出料轨道45的入口处时，反向旋转的防卡料盘92会持续打击外侧坯料，使外侧坯料与内侧坯料相互错开，进而避免卡死现象。

所述下坡滑架5连接在过渡板44与间隔输送机构6之间，本实施例中，下坡滑架5的坡度范围为30～45°，所述间隔输送机构6包括动力输送器7和两个支架，支架包括架板61以及固定在架板61底部的多个立腿62，两块架板61相互靠近一侧的底部一体成型有支料板63，两块支料板63间隔一定距离，支料板63用于支撑坯料，且支料板63上表面固定有至少一个限位块64，限位块64用于限位坯料在支料板63上滑动的距离，限位块64的内弧面与坯料的外侧面适配。所述动力输送器7安装在其中一个架板61的下表面，动力输送器7包括动力齿轮箱和输送板76，所述动力齿轮箱包括箱体71以及安装在箱体71内的主动齿轮73，主动齿轮73上连接有主动电机，主动齿轮73的两侧均啮合有从动齿轮72，从动齿轮72内侧端面的中心设置有从动轴74，从动轴74一端伸出箱体71并固定有连接轴75。连接轴75上端铰接在输送板76底部，输送板76位于两个支料板63之间。当坯料滑落至两个支料板63上并被限位块64限制时，主动齿轮73带动从动齿轮72旋转，通过连接轴75作用最终使横向的输送板76在竖直平面内顺时针转动，输送板76顺时针转动并抬起坯料一起转动，最终将坯料放置在支架靠近上料机械手8的一端上，输送板76进行下一个循环，此时上料机械手8开始执行动作将坯料抓取转移并进行加工。

为了调节两个支架之间的距离以适配不同尺寸的坯料，两块架板61底部对应的立腿62之间均安装有调距机构，调距机构包括调距螺杆66以及两个与调距螺杆66配合的调距螺母65，调距螺杆66的两端分别穿过两块架板61底部对应的立腿62，所述对应的立腿62指两块架板61上分别相互靠近的立腿62，两个调距螺母65分别配合在调距螺杆66的两端，通过旋转调距螺母65，可改变两个支架之间的距离。

本实施例中，上料机械手8采用现有结构，它主要包括旋转座81、支撑台82、前支臂83、后支臂84和夹持爪85，所述支撑台82安装在旋转座81上，前支臂83一端铰接在支撑台82上，前支臂83另一端与后支臂84铰接，所述夹持爪85与后支臂84端部铰接，夹持爪85包括u型爪体和夹料油缸86，夹料油缸86安装在u型爪体顶侧壁上，且夹料油缸86的活塞杆伸入u型爪体的中部间隙内，夹料油缸86的活塞杆端部固定有夹料板87。夹持爪85抓取坯料时，驱动夹料油缸86，夹料板87将坯料夹紧，然后上料机械爪8按照设定的程序作业，将每块坯料抓取在机床上进行上料加工。

以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。