一种机外定位的料篮式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料篮式自动上下料机床。

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：一种机外定位的料篮式自动上下料机床，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；上料区包含上料篮、上料搬运装置和自动定位装置，上料篮位于自动定位装置前方，上料搬运装置可在上料篮与自动定位装置之间前后移动；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料篮式自动上下料机床，所述下料区可以为传送带结构，也可以为料篮式结构；下料区为料篮式结构时，由下料台、下料篮以及下料搬运装置组成，下料篮位于下料台前方，下料搬运装置可在下料篮和下料台之间前后移动。

上述一种机外定位的料篮式自动上下料机床，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料篮式自动上下料机床，所述上料区还包括上料基座、上料支撑座和上料篮升降机构，上料支撑座固定于上料基座上，上料篮升降机构和上料搬运装置均安装于上料支撑座上，上料篮升降机构位于上料搬运装置的下方；上料篮通过插拔装置安装于上料篮升降机构上；自动定位装置固定于上料基座的后方。

上述一种机外定位的料篮式自动上下料机床，所述下料区为料篮式结构时，还包括下料基座、下料支撑座和下料篮升降机构，下料支撑座固定于下料基座上，下料篮升降机构和下料搬运装置均安装于下料支撑座上，下料篮升降机构位于下料搬运装置的下方；下料篮通过插拔装置安装于下料篮升降机构上；下料台固定于下料基座的后方。

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，并可保证定位装置不受切削液的损害，有效提高定位装置的使用寿命和精度保持性，保证工件定位精度，另外，采用料篮结构进行存放料，便于工件上下游的周转，无需二次插篮。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的上料区结构示意图。

图3是本发明的下料区结构示意图。

图4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料篮式自动上下料机床，由加工区1、上料区2、下料区3以及搬运机械手4组成，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。

如图2所示，上料区2由上料基座21、上料支撑座22、上料篮23、上料篮升降机构24、上料搬运装置25以及自动定位装置26组成，上料支撑座22固定于上料基座21的前方，上料篮升降机构24安装于上料支撑座22上，上料篮23通过插拔装置安装于上料篮升降机构24上，可在上料篮升降机构24作用下上下移动；自动定位装置26固定于上料基座21的后方；上料搬运装置25固定于上料支撑座22的上方，可将上料篮23中的工件搬运至自动定位装置26上。

如图3所示，下料区3由下料基座31、下料支撑座32、下料篮33、下料篮升降机构34、下料搬运装置35以及下料台36组成，下料支撑座32固定于下料基座31的前方，下料篮升降机构34安装于下料支撑座32上，下料篮33通过插拔装置安装于下料篮升降机构34上，可在下料篮升降机构34作用下上下移动；下料台36固定于下料基座31的后方，并与上料区2的自动定位装置26相对应；下料搬运装置35固定于下料支撑座32的上方，可将下料台36上的工件搬运至下料篮33内。

如图4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、滑动安装座45以及风刀升降机构46和清洁风刀47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；清洁风刀47安装于风刀升降机构46的下端，可在风刀升降机构46作用下上下移动，并与风刀升降机构46一同组成风刀机构，安装于滑动安装座的中部。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、下料机械手以及风刀机构一起沿横梁51左右移动。

加工时，上料升降机构24上升，将上料篮中的第一片待加工件升至上料搬运装置25的下方，上料搬运装置25吸住待加工件，并将其移动至自动定位装置26上，然后将待加工件松开后返回初始位置，与此同时，自动定位装置26对待加工件进行自动定位，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装置26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装置26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装置26的上方，机床执行加工程序；与此同时，上料区2完成下一片待加工件的定位，不独立占用辅助加工时间。

加工完成后，工作台带动工件移动至右真空吸盘44的下方，风刀升降机构46下降，清洁风刀47对工作台治具进行高压吹气，以清洁治具和已加工件表面的切屑和切削液等杂质，清洁完毕后，风刀升降机构46提升至安全位置；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装置26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恰好移动至下料台36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台36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；与此同时，下料搬运装置35移动至下料台36上方，并将已加工件吸住，下料篮33的最下层空料层也在下料篮升降机构34的带动下移动至下料台高度位，然后下料搬运装置35移动至下料篮33上方，并将已加工件插入下料篮33的空料层，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。每完成一次下料，下料篮33就会在下料篮升降机构34作用下下移一层，当下料篮33无空料层时，机床识别系统将提示更换下料篮。

本发明结构简单，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，互不干扰，大大提高了机床的生产效率；加工区和上下料区平行布置，简洁宽敞便于观察、操作和维修，既可单机自动生产，也便于组成自动流水线，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。