一种机床的自动两步上料装置的制作方法

1.本实用新型涉及机床的自动化加工领域，更具体地说，它涉及一种机床的自动两步上料装置。


背景技术：

2.机床是一种用来加工工件的设备，加工之前需装夹工件，加工之后需要将工件从机床拆卸出来。
3.目前有一种小型车床，参见图1，专门用来加工小型工件，它包括用来固定工件的卡盘9和用来切削工件的刀具10。现在工厂中主要是工人手动将工件装夹进卡盘，但是对于较小的工件，工人可能由于拿取不当而导致工件夹持不到位，而且拆卸过程中，工件可能掉落，而导致工件的表面被损伤，从而降低表面质量，准确率低，效率低下，因此需要自动上下料装置，来替代人工装拆，提高加工效率，保证加工质量。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种机床的自动两步上料装置，采用自动上下料的结构，实现自动送料和装夹，提高加工效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种机床的自动两步上料装置，包括固定连接于机床的上料滑道、固定连接于机床的推料底板和连接于所述推料底板的推料组件，所述上料滑道的靠近卡盘的一端低于另一端，所述上料滑道的较低的一端固定设有挡料块，所述推料底板设置于卡盘的上方，所述推料组件用于将所述推料底板上的工件推出推料底板；所述上料滑道和推料底板的上方设有第一上料组件，所述第一上料组件用于将所述上料滑道的靠近挡料块的一端的工件送至推料底板中，所述第一上料组件连接于机床；所述机床连接有第二上料组件，所述第二上料组件用于夹持推料组件推出的工件，并将工件装至机床的卡盘上；所述卡盘的下方设有下料滑道，所述下料滑道倾斜地固定连接于机床，所述下料滑道的靠近卡盘的一端高于另一端，所述下料滑道用于将已加工工件送离机床。
7.采用上述技术方案，操作者将未加工的工件放入上料滑道，由于重力，工件在上料滑道向下端滚落，直到碰到上料滑道的底端的挡料块，挡料块将工件固定住，防止工件继续下落。第一上料组件将工件从上料滑道的靠近挡料块的一端送至推料底板中。推料组件将推料底板上的工件推出推料底板，此时第二上料组件将工件夹持住，并移送至机床的卡盘，卡盘将工件夹紧，完成工件的上料和装夹。待工件加工好后，卡盘松开工件，由于重力，工件落入下方的下料滑道，由于重力，向远离卡盘方向倾斜的下料滑道将工件送离机床，完成工件的下料，操作者将已加工的工件从落料滑道的底端移走，实现自动卸料，不需要操作者装夹工件，减小失误，提高加工效率。
8.进一步，所述第一上料组件包括用于夹持未加工的工件的气动夹爪、用于驱动气动夹爪沿垂直于卡盘的轴线的方向水平移动的第一水平驱动组件和用于驱动气动夹爪沿
重力方向移动的第一垂直动力源，所述气动夹爪设置于挡料块和推料底板的上方，所述第一水平驱动组件连接于机床，所述第一垂直动力源连接于第一水平驱动组件。
9.采用上述技术方案，第一水平驱动组件驱动气动夹爪沿垂直于卡盘的轴线的方向水平移动，第一垂直动力源驱动气动夹爪沿着重力方向移动，使气动夹爪在垂直于卡盘的轴线的平面上移动，实现气动夹爪往返于上料滑道和推料底板之间。气动夹爪将挡料块上的未加工的工件夹持着，将工件从上料滑道送至推料底板，再返回上料滑道，实现自动移动工件。
10.进一步，所述第一水平驱动组件包括固定连接于机床的支撑杆、固定连接于支撑杆的导轨、滑动连接于导轨的滑块和设置于支撑杆的第一水平动力源，所述支撑杆和导轨均沿着垂直于卡盘的轴线的方向水平设置，所述第一水平动力源用于驱动滑块沿导轨方向移动，所述气动夹爪与滑块连接。
11.采用上述技术方案，支撑杆将导轨和第一水平动力源支撑在机床上，使结构更稳固。第一水平动力源驱动滑块在导轨上移动，使滑块沿着垂直于卡盘的轴线的方向水平移动，滑块带动气动夹爪移动，导轨使气动夹爪的移动更准确，提高气动夹爪的抓取工件的准确度。
12.进一步，所述第一垂直动力源连接有旋转动力源，所述旋转动力源用于驱动气动夹爪沿重力方向旋转。
13.采用上述技术方案，旋转动力源带动气动夹爪沿重力方向旋转，使气动夹爪带动夹取的工件旋转，使工件的摆放方向转变，增加工件多种方向摆放的可能性。
14.进一步，所述第二上料组件包括的连接于机床的工件缓存块、连接于机床的第二垂直驱动组件和连接于所述工件缓存块的第二水平动力源；所述工件缓存块设置于卡盘的上方，所述工件缓存块设有用于存放推料组件推出的工件的孔；所述第二垂直驱动组件用于驱动工件缓存块沿重力方向移动，以使所述工件缓存块往返于推料底板和卡盘之间；所述第二水平动力源用于将工件沿卡盘的轴线的方向从工件缓存块中推出。
15.采用上述技术方案，推料组件将工件推进工件缓存块的孔中，第二垂直驱动组件驱动工件缓存块沿重力方向移动，带动工件移动，直到工件与卡盘的轴线重合的位置，停止移动，第二水平动力源将工件缓存块中的工件沿卡盘的轴线方向推出，实现工件往返于推料底板和卡盘之间。
16.进一步，所述第二垂直驱动组件包括固定连接于机床的支架和沿重力方向滑移连接于支架的导杆，所述导杆与工件缓存块固定连接，所述支架设有用于驱动工件缓存块沿重力方向移动的第二垂直动力源。
17.采用上述技术方案，支架将导杆和第二垂直动力源支撑在机床上，使结构更稳固。第二垂直动力源驱动工件缓存块沿重力方向移动，带动工件沿重力方向移动，工件缓存块带动导杆移动，导杆在支架上沿着重力方向滑移，导杆将与工件缓存块连接的第二水平动力源的移动引导至精准的重力方向，提高第二垂直动力源的移动工件的准确度，从而提高工件从推料底板推至工件缓存块的准确度，并提高工件装夹入卡盘的准确度。
18.进一步，所述推料组件包括滑动连接于推料底板的推料杆和用于驱动推料杆沿卡盘的轴线方向移动的推料动力源，所述推料动力源设置于机床。
19.采用上述技术方案，当工件缓存块移动至与推料底板同一水平位置时，推料动力
源驱动推料杆沿卡盘的轴线方向移动，推料杆在推料底板上朝向工件缓存块滑动，将工件从推料底板推出，并且推动至工件缓存块中，实现工件从推料底板移动至工件缓存块，结构简单。
20.进一步，所述推料底板的设有长度沿着卡盘的轴线方向的凹槽。
21.采用上述技术方案，当工件被气动夹爪移动至推料底板的上方时，气动夹爪松开工件，由于重力，工件落入推料底板，由于重力，推料底板的凹槽将工件沿着卡盘的轴线方向摆放，方便推料杆沿着卡盘的轴线方向推动工件，方便工件被推至工件缓存块的凹槽中，不会被卡住在工件缓存块外。
22.进一步，所述上料滑道设有用于控制工件的输送速度的挡料组件，所述挡料组件包括固定连接于机床的连板、转动连接于连板的连杆、沿着重力方向滑移连接于连板的两个挡杆和用于驱动连杆转动的挡料动力源，两个所述挡杆的一端分别铰接于连杆的转动中心的两端，两个所述挡杆的另一端分别与两个相邻的工件接触。
23.采用上述技术方案，挡料组件控制工件的输送速度，使上料装置可按照机床的加工速度来调整工件的输送的速度，使工件有序地上下料，避免拥堵的现象发生。连板将挡杆、连杆和挡料动力源支撑在机床上，提高装置的稳定性，当挡料动力源驱动连杆转动时，连杆在连板上转动，连杆带动两个挡杆在连板上滑移，使挡杆沿重力方向滑移。根据缸杆原则，因为两个挡杆的分别铰接于连杆的转动中心的两端，所以当一个挡杆向下运动并接触工件时，另一个挡杆向上运动离开工件，当最靠近下端的第一个工件被一个挡杆挡住时，另一个挡杆离开挨着第一个工件的第二个工件，当第一个工件未被挡杆挡住时，另一个挡杆下移挡住第二个工件，保证只有第一个工件落在挡料块上，防止上料滑道上的其他工件下落，结构简单。
24.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
25.1.装置包括第一上料组件、第二上料组件，两步上料过程实现自动送料、装料，还包括下料滑道，实现自动卸料，全程自动化，减小因人的介入而造成的人为失误，提高加工效率；
26.2.当工件由于重力从上料滑道滚落时，可能由于惯性冲出上料滑道，使气动夹爪不能有效地夹取工件，因此挡料块在上料滑道的一端将工件的滚落方向挡住，使工件停在上料滑道的底端，提高装置使用的稳定性；
27.3.挡料组件使上下料装置可按照机床的加工速度来调整工件的下落的速度，避免拥堵的现象发生。
附图说明
28.图1为小型车床的结构示意图；
29.图2为本实施的结构示意图；
30.图3为本实施的第一上料组件的爆炸示意图；
31.图4为本实施的推料组件的结构示意图；
32.图5为本实施的挡料组件的结构示意图；
33.图6为本实施的第二上料组件的结构示意图。
34.图中：1、上料滑道；2、挡料块；3、推料底板；4、推料组件；41、推料动力源；42、推料
杆；5、第一上料组件；51、支撑杆；52、第一水平动力源；53、支板；54、导轨；55、滑块；56、旋转动力源；57、第一垂直动力源；58、气动夹爪；6、第二上料组件；61、支架；62、导杆；63、直线轴承；64、第二垂直动力源；65、工件缓存块；66、第二水平动力源；7、挡料组件；71、挡料动力源；72、连杆；73、转动销；74、挡杆；75、连板；76、导向部；8、下料滑道；9、卡盘；10、刀具。
具体实施方式
35.下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。
36.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。
37.一种机床的自动两步上料装置，参见图2，包括上料滑道1、挡料块2、推料底板3、推料组件4、第一上料组件5、第二上料组件6和下料滑道8。上料滑道1固定连接于机床的顶部的靠近卡盘9的一侧，上料滑道1为倾斜的长条板形，上料滑道1的长度方向沿着卡盘9的轴线方向设置，上料滑道1的远离卡盘9的一端高于另一端，上料滑道1贯穿有供工件滑落的凹槽，凹槽沿着上料滑道1的长度方向设置。
38.参见图2，挡料块2固定连接于上料滑道1的靠近卡盘9的一端，挡料块2的长度方向沿着垂直于上料滑道1的长度方向设置。
39.参见图2和图4，推料底板3设置于卡盘9的正上方，推料底板3固定连接于机床的顶部，推料底板3设有供工件滑移的凹槽，推料底板3的凹槽沿着卡盘9的轴线方向设置。
40.参见图2和图4，推料组件4设置于推料底板3的远离卡盘9的一端，推料组件4包括推料动力源41和推料杆42，推料动力源41采用推料气缸，推料气缸的缸体固定连接于机床的顶部，推料气缸的伸缩杆的一端与推料杆42固定连接，推料气缸的伸缩杆和推料杆42均沿着卡盘9的轴线方向设置。推料杆42的远离推料气缸的一端与工件接触。
41.参见图2和图3，第一上料组件5设置于上料滑道1和推料底板3的上方，第一上料组件5包括固定连接于机床顶部的支撑杆51、导轨54、滑块55、第一垂直动力源57和旋转动力源56。支撑杆51的顶部固定连接有第一水平动力源52，第一水平动力源52采用第一水平气缸，第一水平气缸的缸体固定连接于支撑杆51，第一水平气缸的伸缩杆的一端固定连接有支板53，支撑杆51的底部与导轨54固定连接，滑块55的顶部与导轨54滑移连接，滑块55的底部与支板53固定连接，支板53垂直于导轨54的长度方向。支撑杆51、第一水平气缸和导轨54均沿着垂直于卡盘9的轴线方向水平地设置。旋转动力源56采用旋转气缸，第一垂直动力源57采用第一垂直气缸，旋转气缸的缸体与滑块55的底部和支板53的底部固定连接，旋转气缸的旋转杆与第一垂直气缸的伸缩杆固定连接，第一垂直气缸沿着重力的方向设置，第一垂直气缸的缸体的底部固定连接有气动夹爪58，气动夹爪58设置于挡料块2的上方，气动夹爪58采用授权公告号为cn102069461b的中国专利公开的一种气动夹爪装置。
42.参见图3，当第一水平气缸的伸缩杆伸长时，带动支板53和滑块55移动，滑块55在导轨54上滑移，带动旋转气缸、第一垂直气缸和气动夹爪58沿着导轨54方向移动，当气动夹爪58移动至上料滑道1上方时，第一垂直气缸沿着重力方向向下伸长伸缩杆，带动气动夹爪58向上料滑道1移动，当接触到工件时，停止移动，气动夹爪58夹取落到挡料块2旁边的工件，第一垂直气缸沿着重力方向向上回收伸缩杆，气动夹爪58带着工件向上移动，第一水平
气缸的伸缩杆继续伸长，气动夹爪58带着工件朝靠近推料底板3的方向水平地移动，直到工件位于推料底板3的凹槽的正上方，第一水平气缸停止动作，旋转气缸的旋转杆带着第一垂直气缸、气动夹爪58和工件旋转，直到工件的长度方向平行于卡盘9的轴向，第一垂直气缸的伸缩杆伸长，带动气动夹爪58和工件向下方的推料底板3移动，直到工件接触推料底板3，气动夹爪58松开工件，工件落入推料底板3的凹槽中。
43.参见图2和图3，第二上料组件6设置于卡盘9的正上方，第二上料组件6包括设置于卡盘9的上方的工件缓存块65、固定连接于机床的支架61、固定连接于支架61的两个直线轴承63、分别滑移连接于两个直线轴承63的两个导杆62、用于驱动工件缓存块65沿重力方向移动的第二垂直动力源64和用于将工件沿卡盘9的轴线的方向从工件缓存块65中推出的第二水平动力源66。第二垂直动力源64采用第二垂直气缸，第二垂直气缸的缸体固定连接于支架61，第二垂直气缸的伸缩杆沿着重力方向设置并与工件缓存块65固定连接。
44.参见图3和图6，工件缓存块65设有用于存放工件的孔，工件缓存块65的孔沿着卡盘9的轴线方向设置。第二水平动力源66采用第二水平气缸，第二水平气缸的缸体与工件缓存块65固定连接，第二水平气缸的伸缩杆的一端在工件缓存块65的孔内滑移并与工件接触。直线轴承63、导杆62均沿着重力的方向设置。支架61设置于卡盘9的正上方。
45.参见图4和图6，当推料气缸的伸缩杆伸长时，带动推料杆42推动工件，直到工件从推料底板3推到工件缓存块65的孔中，第二垂直气缸的伸缩杆伸长，驱动工件缓存块65沿重力方向向下移动，以使导杆62带动工件缓存块65向下移动，直到工件缓存块65的孔与卡盘9的轴线重合，第二水平气缸的伸缩杆伸长，将工件缓存块65中的工件沿着孔的方向推至卡盘9中，卡盘9卡住工件，完成装夹。
46.参见图5，挡料组件7设置于上料滑道1的上方，挡料组件7包括固定连接于机床的顶部的连板75、连杆72、滑移连接于连板75的两个挡杆74和用于驱动连杆72转动的挡料动力源71。挡料动力源71采用挡料气缸，挡料气缸的缸体固定连接于连板75，挡料气缸的伸缩杆固定连接于连杆72的远离推料底板3的一端。连杆72的中部转动连接有转动销73，转动销73固定连接于连板75的远离上料滑道1的一侧，转动销73垂直于连板75，两个挡杆74的一端分别铰接于连杆72的转动销73的两端，两个挡杆74的另一端分别与两个相邻的工件接触。连板75固定设有导向部76，导向部76中部设有两个供挡杆74滑移的通孔，通孔沿着重力的方向设置。
47.参见图2，机床的卡盘9的垂直正下方设有下料滑道8，下料滑道8的一端设置于卡盘9的正下方，下料滑道8的另一端低于靠近卡盘9的一端。
48.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。