一种上下料装置及应用该装置的刀塔机的制作方法

本实用新型涉及车床技术领域，特别涉及一种上下料装置及应用该装置的刀塔机。

背景技术：

随着机械加工、制造工业的发展，以数控技术为主的现代制造技术占据了重要地位，现代制造技术具有高自动化、高精度、高效率和高柔性等显著特点。其中刀塔机就是一种高精度、高效率的零件数控机械加工设备，当刀塔机需要批量对轴类中空零件进行加工时，要对零件反复进行上料和下料，

但是一般的刀塔机都会利用独立设置的上料机械手和下料机械手来进行操作，此时则必须相应地再独立设置上料输送机构和下料输送机构，导致整个机构复杂，需要由不同的工作人员来对上料输送机构和下料输送机构进行操作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种上下料装置，通过共同连接于机械手机构中的上料爪和下料爪以及同一个料仓上循环转动的载具，能够将上料和下料通过同一组机构来完成，方便了工作人员进行操作。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种上下料装置，包括机械手机构和输送机构，所述机械手机构包括左右进给组件、连接于左右进给组件的上下进给组件、连接于上下进给组件且可改变所夹取零件所在轴线的上料爪和下料爪；所述输送机构包括料仓、循环转动于料仓且用于上料爪夹取待加工零件或下料爪放置成品零件的载具。

通过采用上述技术方案，能够改变上料爪和下料爪所夹取零件所在的轴向，从而利用同一组上下、左右进给组件既能完成将待加工的零件进行上料，又能对加工完成的零件进行下料，并且料仓既能对机械手机构进行提供未加工的毛坯零件，也能放置加工完成的成品零件，依靠循环转动的载具可以持续地为机械手机构提供零件，同时又利用已经被夹取零件的载具来放置成品零件，并且将其传送出去，工作人员只需在同一个地方向载具放置毛坯零件或取拿成品零件即可，方便了工作人员的操作，降低了劳动强度，提高了操作效率。

本实用新型进一步设置为：所述上下进给组件设有摆转组件，所述摆转组件包括架体、铰接于架体的摆转气缸、铰接于摆转气缸活塞杆的联动杆、连接于联动杆背离摆转气缸活塞杆一端的摆盘、连接于摆盘的转动块，所述上料爪和下料爪分别连接于转动块呈垂直设置的两侧面。

通过采用上述技术方案，摆转气缸活塞杆的伸缩能够依靠联动杆的作用来驱动摆盘进行90度转动，从而可以在上料时使上料爪的中心轴线与车床主轴轴线呈同轴，而在下料时使下料爪的中心轴线与车床主轴轴线呈同轴，进而利用同一个机构就直接能够完成上料和下料的两个动作，简化了结构，提升了效率。

本实用新型进一步设置为：所述上料爪和下料爪均包括三爪卡盘、沿三爪卡盘圆周方向均匀设置且与三爪卡盘径向呈平行设置的三个挡料块、与挡料块一一对应设置的缓冲弹簧、穿设于缓冲弹簧且沿零件轴向滑移连接于三爪卡盘的导向杆。

通过采用上述技术方案，依靠三爪卡盘能够实现对轴类零件的夹取，且在夹取时保持轴类零件轴向不变，从而提高加工精度；利用挡料块与卡盘之间所连接的弹簧，能够提供挡料块一个弹性支撑力，当上料爪或下料爪夹取零件时，零件将会首先抵触到挡料板，进而依靠挡料板上连接的缓冲弹簧来使挡料板可以进行一定量的位移，从而避免上料爪或下料爪在通过上下、左右进给组件驱动夹取零件时的惯性力而对零件端面产生碰撞，依靠挡料块和弹簧能够对零件在夹取时起到一个保护作用。

本实用新型进一步设置为：所述上下进给组件包括呈竖直设置的竖向导轨、滑移连接于竖向导轨且与上料爪和下料爪相连接的上下滑块、驱动上下滑块移动的上下进给电机。

通过采用上述技术方案，依靠上下进给电机驱动上下滑块在竖向导轨上进行滑移，就能实现上料爪和下料爪在竖直方向内的移动，从而可以实现将零件从载具上夹取下来或将加工完成的零件放置到载具上，且把零件送至和车床主轴呈同轴。

本实用新型进一步设置为：所述左右进给组件包括呈水平的横向导轨，滑移连接与横向导轨且连接于上下进给组件的左右滑块、驱动左右滑块移动的左右进给电机。

通过采用上述技术方案，依靠左右进给电机驱动左右滑块在横向导轨上进行滑移，就能实现上料爪和下料爪在水平方向内的移动，从而可以实现将零件从料仓上方移动到车床主轴上方，且把零件送至车床主轴卡盘中。

本实用新型进一步设置为：所述料仓转动连接有四个连线呈四边形的齿面带动轮，四个所述齿面带动轮外壁啮合设置有齿形柔性链板，所述料仓设置有驱动齿面带动轮转动的马达，所述载具嵌设于齿形柔性链板上表面且沿齿形柔性链板轨迹方向呈一一有序排列。

通过采用上述技术方案，依靠四个齿面带动轮能够带动齿形柔性链板实现一个循环转动的效果，进而可以间断地提供零件，并且间断地将加工完的零件输出，使上料和下料利用同一条输送链板来实现，从而使工作人员能够在同一个地方就能向载具上放置待加工零件或取拿成品零件，并且依靠一一有序排列的零件来使零件之间不会错乱，使机械手机构每次只能抓取一个零件。

本实用新型进一步设置为：所述料仓设有阻挡定位气缸，所述阻挡定位气缸置于左右进给组件下方，所述阻挡定位气缸活塞杆抵触于载具。

通过采用上述技术方案，利用阻挡定位气缸能够限制载具的位置，使其停留于料仓的指定地方，当上料爪或下料爪从上下进给组件上下降下来进行夹取零件或放置零件时，能够对准于载具，从而确保每次可以夹取零件或准确地将零件放置到载具上。

本实用新型进一步设置为：所述料仓设有两个呈平行设置的分料气缸，两个所述分料气缸活塞杆分别抵触于载具的两侧。

通过采用上述技术方案，将齿形柔性链板的传送方向设为前方，则当位于前方的分料气缸的活塞杆抵触于一个载具，后方的分料气缸活塞杆也抵触于同一个载具的另一侧，如果前方分料气缸的活塞杆收缩而后方分料气缸的活塞杆不动，此时齿形柔性链板只将一个载具上的零件向钱输送，从而使上料爪只能对一个载具上的零件进行抓取，而避免在上料爪和下料爪下降时会碰触到相邻的零件。

本实用新型的另一目的是提供一种刀塔机，通过机械手机构和输送机构，以及机架内的主轴卡盘和副轴卡盘，能够将上料和下料通过同一组机构来完成，简化了结构，提升了效率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括机架、连接于机架内的刀塔，还包括上述技术方案所述的一种上下料装置，所述机架内设有呈同轴设置的主轴卡盘和副轴卡盘，所述副轴卡盘沿其中心轴向于机架呈滑移连接，所述主轴卡盘对应于上料爪，所述副轴卡盘对应于下料爪。

通过采用上述技术方案，依靠主轴卡盘和副轴卡盘在零件加工时同时对其两端进行夹持的作用，使刀塔能够对零件的外壁进行切削加工，当加工完成后，副轴卡盘夹取成品零件，主轴卡盘和副轴卡盘相互远离，从而上料爪能够将毛坯零件送至主轴卡盘中，再转动转动块，改变上料爪和下料爪的方向，从而使下料爪从副轴卡盘中夹取成品零件，上料爪和下料爪置于主轴卡盘和副轴卡盘之间，从而在上下料时，只需转动90度，就能直接完成上下料的过程，操作简单快速；同时又能对轴类零件的外壁进行精确地加工。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一：利用同一条齿形柔性链板和放置在上面的载具，既能向上料爪提供待加工零件，又能提供成品零件一个放置位，并且将其传送出去，从而使工作人员只需在一个地方就能从载具上取拿成品零件再放置待加工零件，使操作更加方便；

其二：结合呈同轴且对称设置的主轴卡盘、副轴卡盘以及呈垂直设置的上料爪和下料爪，在上料和下料时，只需转动90度就能使其中一个料爪的中心于零件保持同轴设置，进而可以方便地将零件取出或上料。

附图说明

图1是本实施例主要用于体现刀塔机结构示意图；

图2是本实施例主要用于体现上料爪和下料爪的结构示意图；

图3是本实施例主要用于体现料仓的结构示意图；

图4是本实施例主要用于体现料仓的俯视图。

附图标记：1、机械手机构；11、左右进给组件；111、横向导轨；112、左右滑块；113、左右进给电机；12、上下进给组件；121、竖向导轨；122、上下滑块；123、上下进给电机；13、上料爪；14、下料爪；2、输送机构；21、料仓；22、载具；3、摆转组件；31、架体；32、摆转气缸；33、联动杆；34、摆盘；35、转动块；4、三爪卡盘；41、挡料块；42、缓冲弹簧；43、导向杆；23、齿面带动轮；24、齿形柔性链板；25、马达；26、分料气缸；27、阻挡定位气缸；28、工件到位传感器；5、机架；51、刀塔；52、主轴卡盘；53、副轴卡盘。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种刀塔机，参照图1所示，包括机架5、数控系统装置和刀塔51，在机架5一端安装有一个主轴卡盘52，在机架5上沿主轴卡盘52中心轴向滑移连接有一个副轴卡盘53，主轴卡盘52与副轴卡盘53呈同轴设置；主轴卡盘52与副轴卡盘53均为一般数控车床所用的三爪卡盘4。

在机架5上设置有与主轴卡盘52中心轴向呈平行设置的横向导轨111，在横向导轨111上转动连接有一根横向丝杠；在横向导轨111中滑移连接有一个左右滑块112，左右滑块112螺纹连接于横向丝杠；在横向导轨111的一端设置有一个左右进给电机113，左右进给电机113由数控系统装置来控制进行带动工作；在左右滑块112上安装有一根呈竖直设置的竖向导轨121，在竖向导轨121上转动连接有一根竖向丝杠；在竖向导轨121中滑移连接有一个上下滑块122，上下滑块122螺纹连接于竖向丝杠；在竖向导轨121的一端设置有一个上下进给电机123，上下进给电机123由数控系统装置来控制进行带动工作。

参照图2所示，在上下滑块122上固定连接有一个架体31，架体31包括呈垂直连接的横板和竖板；在竖板的一端转动连接有一个长方体转动块35；在转动块35的中心连接有一个盘状摆盘34，摆盘34与转动块35联动；在摆盘34中心固定连接有一根联动杆33；在联动杆33远离摆盘34一端铰接于一个摆转气缸32的活塞杆，摆转气缸32的缸体与竖板的侧壁呈铰接设置。

在转动块35呈垂直设置的两个侧壁上分别连接有一个上料爪13和下料爪14；上料爪13和下料爪14均包括一个三爪卡盘4，三爪卡盘4为普通数控车床所用的三爪卡盘4，还包括沿三爪卡盘4圆周方向均匀设置的三片挡料板，挡料板的长度方向与三爪卡盘4的径向呈平行设置且靠近三爪卡盘4中心的一端向抵触；在挡料板远离三爪卡盘4中心的一端固定连接有一根导向杆43，导向杆43上套设有一根弹簧；导向杆43背离挡料板的一端沿所夹零件轴向滑移连接于三爪卡盘4的底面。

参照图3-4所示，在机架5的一侧设置有一个长方体料仓21，在料仓21上表面转动连接有四个齿面带动轮23，四个齿面带动轮23的中心连线构成一个四边形；齿面带动轮23的外壁均匀设置有若干齿；在四个齿面带动轮23的外缘共同啮合有同一条齿形柔性链板24，齿形柔性链板24的外壁与齿面带动轮23的外壁呈啮合设置；齿形柔性链板24包括底板和垂直连接于底板两侧边的挡板；在齿形柔性链板24内嵌设有载具22，载具22包括一个底座和垂直连接于底座且用于穿设零件的立柱；载具22在齿形柔性链板24内一一有序排列；在料仓21上安装有一个用于驱动齿面带动轮23转动的马达25，马达25由数控装置来控制进行启动和关闭。

在齿形柔性链板24位于横向导轨111的正下方设置有一个阻挡定位气缸27，阻挡定位气缸27的活塞杆可抵触于载具22的一侧；以齿形柔性链板24的传送方向为前方，料仓21位于阻挡定位气缸27的后方设置有两个呈平行设置的分料气缸26，两个分料气缸26的活塞杆分别抵触于同一个载具22的两侧；在料仓21位于阻挡定位气缸27的前方设置有一个工件到位传感器28，用于检测是否有零件通过，如果有零件通过，则利用数控装置来对两个分料气缸26进行控制，先控制位于后方的分料气缸26伸出活塞杆，再控制位于前方的分料气缸26收缩活塞杆，从而可以带动一个载具22运动至阻挡定位气缸27处；在两个分料气缸26的前方也设置有一个工件到位传感器28，如果检测到有零件通过时，则控制阻挡定位气缸27伸出活塞杆，从而能够对传送过来的一个载具22进行阻挡，并且使前方的分料气缸26活塞杆伸出，再使后方的分料气缸26活塞杆收缩；但一旦该工件到位传感器28检测不到零件时，则会驱动报警装置来警示工作人员载具22上无待加工零件。

本实施例的工作原理是：初始状态设定为机架5内正在对一个待加工零件进行加工，而下料爪14上夹持有一个成品零件；此时阻挡定位气缸27抵触了一个没有放置零件的载具22，数控系统装置控制左右进给电机113驱动左右滑块112移动至料仓21的上方，上下进给电机123驱动上下滑块122将架体31向下运动，使下料爪14上的成品零件穿设载具22从而放置到载具22上，上下滑块122向上升起，摆转气缸32活塞杆收缩，利用联动杆33带动摆盘34逆时针转动90度，从而使上料爪13中心轴线与载具22立柱轴线呈同轴设置，与此同时，阻挡定位气缸27收缩从而使放置了成品零件的载具22在齿形柔性链板24的带动下向前传送，并且依靠两个工件到位传感器28的配合，使分料气缸26处只放出一个套设有待加工零件的载具22，该载具22运动至阻挡定位气缸27处停止，上下进给电机123驱动上料爪13向下运动，从而将待加工零件进行夹取并且上升；驱动横向进给电机带动左右滑块112移动至机架5的上方。

此时，机架5完成一个零件的加工，副轴卡盘53夹持零件并且往远离主轴卡盘52的方向运动，上下进给电机123驱动上下滑块122下降，使下料爪14与成品零件轴向呈同轴设置，左右进给电机113驱动左右滑块112向靠近副轴卡盘53运动，从而夹取零件并退出；再使摆转气缸32活塞杆伸出，利用联动杆33带动摆盘34顺时针转动，从而使上料爪13上的零件与主轴卡盘52中心呈同轴设置，左右进给电机113驱动左右滑块112往靠近主轴卡盘52方向运动，使主轴卡盘52夹持待加工零件并退出上料爪13，最后上下进给电机123驱动上下滑块122向上移动，从而完成一次上下料的过程。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。