一种电机筒立式数控车床的自动上下料装置的制作方法

[0001]
本发明涉及一种自动上下料装置，尤其是一种电机筒立式数控车床的自动上下料装置。


背景技术：

[0002]
电机是一种非常常用的产品，电机上有电机筒，一般单相异步电机上采用的电机筒大多如图1所示，该电机筒1包括内孔2和凹槽（电机筒的周身存在凹槽），电机筒1的内孔2需要放置在数控车床上加工，内孔2加工好后中间放置线圈，两端放置有电机端盖。电机筒1根据电机功率不同有大小各种规格，大尺寸的大多在立式数控车床5的卡盘上加工，先将电机筒1在卡盘上定位好，并且固定住，然后立式数控车床5工作加工电机筒1，加工好人工取出放好，如此循环工作。这些加工方式需要人员如此循环放上要加工的电机筒和取电机筒成品动作。专利zl201811077740x一种电机筒立式数控车床的自动上下料装置是一种代替人工取放电机筒的自动上下料装置，但需要将一些要加工的电机筒放入一料仓上，其中该料仓限位电机筒的内孔2，料仓上还有一定位杆一，定位杆一定位电机筒1上的凹槽（限制凹槽就可以限制电机筒不规则的外形），以此来限制电机筒自转；电机筒只能沿该电机筒的内孔方向移动，这种上下料装置存在着几个问题：1）由于料仓限位电机筒1的内孔2，定位杆一定位电机筒1的凹槽，这就导致人员安放电机筒1入料仓的时候必须要对准方位，即电机筒1的凹槽对准定位杆一放入，不能那么随意放入，增加了人员的劳动力；2）由于定位杆一定位电机筒1的凹槽，两者需要间隙配合，有时候电机筒1的凹槽处有毛刺，可能会造成电机筒1无法沿内孔2方向移动，上下料装置无法正常工作。为了解决这些问题，需要设计一全新的上下料装置。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种自动上下料装置，能代替人工在立式数控车床上循环放要加工的电机筒和取电机筒成品，而且在安放电机筒时不需要对准方位，即使有时候电机筒的凹槽处有毛刺，电机筒也能移动，自动上下料装置能够正常工作。
[0004]
本发明一种电机筒立式数控车床的自动上下料装置是这样实现的：包括料仓装置、机械手装置一、机械手装置二、活动板和机架；所述的活动板固连在立式数控车床的卡盘的活动卡爪上，活动板上有圆弧端，工作时卡盘动作能使圆弧端夹持住电机筒的内孔（卡盘使活动卡爪相对分离圆弧端夹持住电机筒的内孔）；所述的料仓装置包括电机、光轴、料仓板和滚珠丝杆副；所述的电机固连在机架上，电机的轴与滚珠丝杆副中的滚珠丝杆固连；所述的滚珠丝杆副中的滚珠丝杆与机架形成一转动副，滚珠丝杆副一中的丝杆螺母与料仓板固连；所述的料仓板安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的光轴固连在机架上，光轴定位电机筒的内孔；所述的机械手装置一包括气缸一、气缸二、移动板一、移动板三、移动板二、气缸三、旋转气缸一和气爪一；所述的气缸一固连在机架上，气缸一的移动方向为左右方向，气缸一的移动杆与移动板一固连；所述的移动板一安置在机架上，并与机架形成
一移动副；所述的气缸二固连在移动板一上，气缸二的移动方向为左右方向，气缸二的移动杆与移动板二固连；所述的移动板二安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的气缸三固连在移动板二上，气缸三的移动方向为上下方向，气缸三的移动杆与移动板三固连；所述的移动板三安置在移动板二上，并与移动板二形成一移动副；所述的旋转气缸一固连在移动板三上；所述的气爪一固连在旋转气缸一的旋转杆上；所述的机械手装置二包括气缸四、移动板四、气缸五、气缸六、移动板五、移动板六、旋转气缸二和气爪二；所述的气缸四固连在机架上，气缸四的移动方向为左右方向，气缸四的移动杆与移动板四固连；所述的移动板四安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的气缸五固连在移动板四上，气缸五的移动方向为上下方向，气缸五的移动杆与移动板五固连；所述的移动板五安置在移动板四上，并与移动板四形成一移动副；所述的气缸六固连在移动板五上，气缸六的移动方向为前后方向，气缸六的移动杆与移动板六固连；所述的移动板六安置在移动板五上，并与移动板五形成一移动副；所述的旋转气缸二固连在移动板六上；所述的气爪二固连在旋转气缸二的旋转杆上；机械手装置一有三个工作位置，即起始位置一、终点位置一和中间位置；在起始位置一时，气缸一和气缸二都未伸出移动杆，气爪一位于料仓装置处，并且在旋转气缸一未旋转旋转杆时，气爪一位于安放在料仓装置上的电机筒的内孔的正上方，此时气缸三伸出移动杆能够将气爪一移动至料仓装置上的最上方的电机筒的内孔内，气爪一动作夹持住最上方的电机筒；在终点位置一时，气缸一和气缸二都伸出移动杆，气爪一位于立式数控车床的卡盘处，并且在旋转气缸一未旋转旋转杆时，气爪一位于卡盘上的活动板的正上方，此时气缸三伸出移动杆能够将气爪一夹持住的电机筒安放在活动板处；在中间位置时，气缸一未伸出移动杆和气缸二伸出移动杆，此时气爪一的下方安放有成品仓，并且在旋转气缸一未旋转旋转杆时，气爪一松开加工好的电机筒掉入至成品仓内；机械手装置二有二个工作位置，即起始位置二和终点位置二；在终点位置二时，气缸四和气缸六都伸出移动杆，气爪二位于立式数控车床的卡盘处，并且在旋转气缸二未旋转旋转杆时，气爪二位于卡盘上的活动板的正上方，此时气缸五伸出移动杆气爪二能够夹持住安放在活动板处的电机筒；在起始位置二时，气缸四和气缸六都未伸出移动杆；在机械手装置一在中间位置和机械手装置二在起始位置二时，气缸三和气缸五都未伸出移动杆，并且在旋转气缸一和旋转气缸二都旋转旋转杆时，气爪二夹持住的电机筒正对着气爪一，此时气缸六伸出移动杆时，气爪二夹持住的电机筒进入气爪一处以便气爪一夹持住。
[0005]
本发明的有益效果是：提供一种自动上下料装置，能代替人工在立式数控车床上循环放要加工的电机筒和取电机筒成品，而且在安放电机筒时不需要对准方位，即使有时候电机筒的凹槽处有毛刺，电机筒也能移动，自动上下料装置能够正常工作。
附图说明
[0006]
下面结合附图对本发明进一步说明。
[0007]
图1是本发明中加工对象电机筒的示意图。
[0008]
图2是本发明的整体结构示意图。
[0009]
图3是本发明中立式数控车床的结构示意图。
[0010]
图4是本发明中立式数控车床上活动板的示意图。
[0011]
图5是本发明中立式数控车床上电机筒安放在活动板上的示意图。
[0012]
图6至图8是本发明中料仓装置的结构示意图。
[0013]
图9至图10是本发明中机械手装置一的结构示意图。
[0014]
图11至图12是本发明中机械手装置二的结构示意图。
[0015]
图13是本发明中机械手装置一在起始位置一时与料仓装置的相对位置的简易结构示意图。
[0016]
图14是本发明中机械手装置一在终点位置一时与立式数控车床的相对位置的简易结构示意图。
[0017]
图15是本发明中机械手装置一在中间位置时与机械手装置二在起始位置二时两者的相对位置的简易结构示意图。
[0018]
图中：1：电机筒
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2：内孔
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3：料仓装置 4：机械手装置一
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5：立式数控车床
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6：成品仓
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7：机械手装置二 8：活动板
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9：卡盘
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10：圆弧端
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11：电机
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12：光轴
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13：料仓板 14：滚珠丝杆 15：丝杆螺母
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16：气缸一
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17：气缸二
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18：移动板一
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19：移动板三
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20：移动板二 21：气缸三
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22：旋转气缸一 23：气爪一 24：气缸四
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25：移动板四
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26：气缸五
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27：气缸六 28：移动板五
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29：移动板六
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30：旋转气缸二
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31：气爪二。
具体实施方式
[0019]
图2至图15是本发明一种电机筒立式数控车床的自动上下料装置的结构示意图。由图知，该一种电机筒立式数控车床的自动上下料装置包括料仓装置3、机械手装置一4、机械手装置二7、活动板8和机架；由图3至图5知，所述的活动板8固连在立式数控车床5的卡盘9的活动卡爪上，活动板8上有圆弧端10，工作时卡盘9动作使圆弧端10夹持住电机筒1的内孔2（卡盘9使活动卡爪相对分离圆弧端10夹持住电机筒1的内孔2）；由图6至图8知，所述的料仓装置3包括电机11、光轴12、料仓板13和滚珠丝杆副；所述的电机11固连在机架上，电机11的轴与滚珠丝杆副中的滚珠丝杆14固连；所述的滚珠丝杆副中的滚珠丝杆14与机架形成一转动副，滚珠丝杆副一中的丝杆螺母15与料仓板13固连；所述的料仓板13安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的光轴12固连在机架上，光轴12定位电机筒1的内孔2（如图8）；由图9至图10知，所述的机械手装置一4包括气缸一16、气缸二17、移动板一18、移动板三19、移动板二20、气缸三21、旋转气缸一22和气爪一23；所述的气缸一16固连在机架上，气缸一16的移动方向为左右方向，气缸一16的移动杆与移动板一18固连；所述的移动板一18安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的气缸二17固连在移动板一18上，气缸二17的移动方向为左右方向，气缸二17的移动杆与移动板二20固连；所述的移动板二20安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的气缸三21固连在移动板二20上，气缸三21的移动方向为上下方向，气缸三21的移动杆与移动板三19固连；所述的移动板三19安置在移动板二20上，并与移动板二20形成一移动副；所述的旋转气缸一22固连在移动板三19上；所述的气爪一23固连在旋转气缸一22的旋转杆上；由图11至图12知，所述的机械手装置二7包括气缸四24、移动板四25、气缸五26、气缸六27、移动板五28、移动板六29、旋转气缸二30和气爪二31；所述的气缸四24固连在机架上，气缸四24的移动方向为左右方向，气缸四24的移动杆与移动板四25固连；所述的移动板四25安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的气缸五26固连在移动板四25上，气缸五26的移动方向为上下方向，气缸五26的移动杆与移动板五28
固连；所述的移动板五28安置在移动板四25上，并与移动板四25形成一移动副；所述的气缸六27固连在移动板五28上，气缸六27的移动方向为前后方向，气缸六27的移动杆与移动板六29固连；所述的移动板六29安置在移动板五28上，并与移动板五28形成一移动副；所述的旋转气缸二30固连在移动板六29上；所述的气爪二31固连在旋转气缸二30的旋转杆上；机械手装置一4有三个工作位置，即起始位置一、终点位置一和中间位置；在起始位置一时，气缸一16和气缸二17都未伸出移动杆，气爪一23位于料仓装置3处，并且在旋转气缸一22未旋转旋转杆时，气爪一23位于安放在料仓装置3上的电机筒1的内孔2的正上方（如图13），此时气缸三21伸出移动杆能够将气爪一23移动至料仓装置3上的最上方的电机筒1的内孔2内，气爪一23动作夹持住最上方的电机筒1；在终点位置一时，气缸一16和气缸二17都伸出移动杆，气爪一23位于立式数控车床5的卡盘9处，并且在旋转气缸一22未旋转旋转杆时，气爪一23位于卡盘9上的活动板8的正上方（如图14），此时气缸三21伸出移动杆能够将气爪一23夹持住的电机筒1安放在活动板8处；在中间位置时，气缸一16未伸出移动杆和气缸二17伸出移动杆，此时气爪一23的下方安放有成品仓6，并且在旋转气缸一22未旋转旋转杆时，气爪一23松开加工好的电机筒1掉入至成品仓6内；机械手装置二7有二个工作位置，即起始位置二和终点位置二；在终点位置二时，气缸四24和气缸六27都伸出移动杆，气爪二31位于立式数控车床5的卡盘9处，并且在旋转气缸二30未旋转旋转杆时，气爪二31位于卡盘9上的活动板8的正上方，此时气缸五26伸出移动杆气爪二31能够夹持住安放在活动板8处的电机筒1；在起始位置二时，气缸四24和气缸六27都未伸出移动杆；在机械手装置一4在中间位置和机械手装置二7在起始位置二时，气缸三21和气缸五26都未伸出移动杆，并且在旋转气缸一22和旋转气缸二30都旋转旋转杆时，气爪二31夹持住的电机筒1正对着气爪一23，此时气缸六27伸出移动杆时，气爪二31夹持住的电机筒1进入气爪一23处以便气爪一23夹持住。
[0020]
工作时本发明一种电机筒立式数控车床的自动上下料装置连接好气动系统和控制器，将一成品仓6安放在机械手装置一4中间位置时气爪一23的下方，本发明分如下步骤工作：1）刚开始在起始位置一时将一些要加工的电机筒1放入料仓装置3内的料仓板13上，光轴12定位电机筒1的内孔2，然后开启设备。2）起始时，机械手装置一4在起始位置一，气缸一16和气缸二17都未伸出移动杆，气爪一23位于料仓装置3处，气爪一23位于安放在料仓装置3上的电机筒1的内孔2的正上方（如图13，起始时，旋转气缸一22也未旋转旋转杆），控制气缸三21伸出移动杆，气爪一23移动至料仓装置3上的最上方的电机筒1的内孔2内，控制气爪一23动作夹持住最上方的电机筒1；3）控制气缸三21伸回移动杆，将气爪一23夹持住的电机筒1移出料仓装置3，即最上方的电机筒1脱离光轴12；4）电机11转动，带动料仓板13上移一个电机筒1的距离，使料仓装置3内最上面的电机筒1上移一个电机筒1的距离，达到气爪一23夹持的位置；5）控制气缸一16和气缸二17都伸出移动杆，机械手装置一4到达终点位置一，气爪一23位于立式数控车床5的卡盘9处，气爪一23位于卡盘9上的活动板8的正上方（如图14），控制气缸三21伸出移动杆，将气爪一23夹持住的电机筒1安放在活动板8处；6）控制气爪一23松开将电机筒1定位安放在活动板8上，控制气缸三21伸回移动杆，气爪一23离开电机筒1，再控制气缸一16伸回移动杆，机械手装置一4到达中间位置，气爪一23离开立式数控车床5；7）控制卡盘9动作，活动板8的圆弧端10夹持住电机筒1的一部分内孔2处，控制立式数控车床5工作卡盘9转动，车刀移动加工电机筒1，加工完一部分没有被圆弧端10挡住的内孔2后卡盘9停止转动，车刀返回原位，控制卡盘9动作，活动板8松开电机筒1；8）起始时，
机械手装置二7位于起始位置二，气缸四24和气缸六27都未伸出移动杆，同时控制气缸四24和气缸六27都伸出移动杆，机械手装置二7到达终点位置二；9）在终点位置二时，气爪二31位于立式数控车床5的卡盘9处，气爪二31位于卡盘9上的活动板8的正上方（起始时旋转气缸二30未旋转旋转杆），控制气缸五26伸出移动杆，再控制气爪二31动作夹持住安放在活动板8处的电机筒1；10）控制气缸五26伸回移动杆，将气爪二31夹持住的电机筒1带离活动板8；11）同时控制气缸四24和气缸六27都伸回移动杆，机械手装置二7返回起始位置二；12）控制旋转气缸一22和旋转气缸二30都旋转旋转杆，气爪二31夹持住的电机筒1正对着气爪一23；13）控制气缸六27伸出移动杆，气爪二31夹持住的电机筒1进入气爪一23处，再控制气爪一23动作夹持住电机筒1；14）控制气爪二31松开电机筒1，再控制气缸六27伸回移动杆，气爪二31离开电机筒1；15）控制旋转气缸一22和旋转气缸二30都返回旋转旋转杆，控制气缸一16伸出移动杆，机械手装置一4到达终点位置一，气爪一23位于立式数控车床5的卡盘9处，气爪一23位于卡盘9上的活动板8的正上方（如图14），控制气缸三21伸出移动杆，将气爪一23夹持住的电机筒1安放在活动板8处；16）控制气爪一23松开将电机筒1定位安放在活动板8上，控制气缸三21伸回移动杆，气爪一23离开电机筒1，再控制气缸一16伸回移动杆，机械手装置一4到达中间位置，气爪一23离开立式数控车床5；17）控制卡盘9动作，活动板8的圆弧端10夹持住电机筒1的加工过的内孔2处，控制立式数控车床5工作卡盘9转动，车刀移动加工电机筒1，加工完没有被加工的内孔2后卡盘9停止转动，车刀返回原位，控制卡盘9动作，活动板8松开电机筒1成品；18）控制气缸一16伸出移动杆，机械手装置一4到达终点位置一，气爪一23位于立式数控车床5的卡盘9处，气爪一23位于卡盘9上的活动板8的正上方（如图14），控制气缸三21伸出移动杆，再控制气爪一23动作夹持住安放在活动板8处的电机筒1成品，控制气缸三21伸回移动杆，将气爪一23夹持住的电机筒1成品带离活动板8；19）控制气缸一16伸回移动杆，机械手装置一4到达中间位置，控制气爪一23松开将电机筒1成品掉入至下方的成品仓6内；20）控制气缸二17伸回移动杆，机械手装置一4返回起始位置一；21）返回步骤2）重新开始工作；22）料仓装置3中的电机筒1都加工完后电机11返向转动，将料仓板13返回至起点，返回步骤1）重新开始，如此循环工作。
[0021]
上述技术方案中的立式数控车床5中的卡盘9可以为气动卡盘或者液压卡盘。
[0022]
除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。