一种弹簧小桁架上下料机构的制作方法

1.本实用新型涉及上下料加工机构，属于设备加工的技术领域，尤其涉及一种弹簧小桁架上下料机构。


背景技术：

2.目前在加工效零件时，通常采用人工手动上料，将待加工件放入数控车床内进行精加工，这就存在以下问题：
3.1、人工上下料的速度慢，导致生产效率低，人工成本高。
4.2、人工上下料会产生偏差导致生产和加工的工件在定位时不够精准，生产出的产品质量差，成品率低下。
5.所以急需一种可以实现工件的自动上料工作，替代人工，提高上料精度与效率的上下料机构。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种替代人工，实现工件的自动上料工作，提高上料精度与效率的弹簧小桁架上下料机构。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
8.一种弹簧小桁架上下料机构，包括加工平台，所述加工平台的一侧设有料盘平台，所述加工平台上设有带车床机头的数控车床和控制系统，所述控制系统控制连接数控车床；所述料盘平台上设有料盘；所述料盘上放置有待加工件；所述加工平台和料盘平台的上方设有位移抓料装置，所述位移抓料装置的抓料位与数控车床上的车床机头内相对应。
9.优选地，所述位移抓料装置通过料台支撑架和平台支撑架分别连接料盘平台和加工平台，设置在加工平台和料盘平台的上方。
10.优选地，所述位移抓料装置包括设置在料台支撑架和平台支撑架之间的x轴桁架，所述x轴桁架上通过滑轨和滑块活动设有纵向设置的z轴桁架，所述z轴桁架与驱动单元控制连接，所述z轴桁架通过驱动单元在x轴桁架实现水平位移；所述z轴桁架上通过滑轨和滑块活动连接气动爪手，所述气动爪手与驱动单元控制连接；所述气动爪手通过驱动单元在z轴桁架上垂直位移实现与数控车床内的加工位活动对接。
11.优选地，所述气动爪手包括倾斜设置的气缸，气缸的顶部通过气缸安装座连接滑块；气缸的底部通过可旋转的气缸连接座连接倾斜设置的卡爪连接座，卡爪连接座的两侧采用斜面切角分别与两组圆柱形结构的气爪连接；所述转动的气缸连接座通过控制系统控制连接。
12.优选地，所述每组气爪上设有至少两个卡爪，所述卡爪以圆柱形结构的气爪中心均匀分布，所述卡爪与气缸驱动连接。
13.优选地，所述卡爪通过卡爪连接板伸缩设置在气爪上。
14.优选地，所述卡爪采用l形结构。
15.优选地，所述料盘的底部通过料盘导轨连接料盘平台，所述料盘通过控制系统在料盘导轨上位移。
16.优选地，所述数控车床内设有加工位，加工位连接车床机头，所述车床机头的前端连接有机头座，所述机头座的中心设有通孔，所述通孔连通数控车床的加工位，所述机头座上设有至少三组伸缩卡头，所述伸缩卡头以通孔为圆心均匀分布在通孔圆围的机头座上；所述伸缩卡头与气缸驱动连接。
17.优选地，所述加工位上设有到位传感器，所述到位传感器通过信号连接控制系统。
18.与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：
19.本实用新型能够代替人工手动上料，利用气动爪手检测到定位工装工序，相于普通的检测工艺，人工上下料速度慢不够精准，该机通过气缸和气动爪手旋转配合使用实现自动上料到位。本实用新型适用于自动上下料工序，可实现工件的自动上料工作，替代人工，提高上料精度与效率。
附图说明
20.图1为本实用新型提出的一种弹簧小桁架上下料机构的结构示意图；
21.图2为中a的放大结构示意图；
22.图3为本实用新型提出的一种弹簧小桁架上下料机构中气动爪手的结构示意图；
23.图4为本实用新型提出的一种弹簧小桁架上下料机构中局部的气动爪手与车床机头的结构示意图；
24.图5为本实用新型提出的一种弹簧小桁架上下料机构中车床机头与待加工件配合的结构示意图；
25.图6为本实用新型提出的一种弹簧小桁架上下料机构中车床机头的结构示意图。
26.图中序号如下：
27.1、加工平台；2、料盘平台；3、料台支撑架；4、平台支撑架；5、x轴桁架；6、z轴桁架；7、数控车床；8、车床机头；9、料盘导轨；10、料盘；11、硬限位；12、气缸；13、气爪一；14、卡爪连接板；15、卡爪；16、气爪二；17、气缸连接座；18、气缸安装座；19、机头座；20、伸缩卡头；21、卡爪连接座；22、待加工件。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.如图1至图6所示，为本实用新型提供了一种弹簧小桁架上下料机构，包括并列设置的加工平台1和料盘平台2，加工平台1上安装有数控车床7和控制系统，所述控制系统控制连接数控车床7，数控车床7内设有加工位，加工位连接车床机头8；所述料盘平台2上设有料盘10，所述料盘10上放置有待加工件22；所述加工平台1和料盘平台2的上方设有通过控制系统控制的位移抓料装置，该位移抓料装置包括x轴桁架5和z轴桁架6；x轴桁架5的底部通过料台支撑架3和平台支撑架4分别固定安装在料盘平台2和加工平台1上，x轴桁架5上通过滑轨和滑块活动安装纵向设置的z轴桁架6，z轴桁架6上的滑块与安装在x轴桁架5上的旋
转气缸控制连接，旋转气缸通过控制系统控制；通过旋转气缸驱动z轴桁架6上的滑块带动z轴桁架6在x轴桁架5实现水平位移；z轴桁架6上通过滑轨和滑块活动连接气动爪手，所述气动爪手与设置在z轴顶部的驱动单元控制连接，驱动单元通过控制系统控制；通过驱动单元控制气动爪手连接的滑块升降实现气动爪手在z轴桁架6上垂直位移，从而实现气动爪手与数控车床7上的车床机头活动对接。
30.进一步，本实用新型提供的气动爪手包括倾斜设置的气缸12，该气缸12的顶部通过气缸安装座18连接滑块；气缸12的底部通过可旋转的气缸连接座17连接倾斜设置的卡爪连接座21，卡爪连接座21的两侧采用斜面切角分别与两组圆柱形结构的气爪连接，两组气爪分别为气爪一13和气爪二16，气爪一13和气爪二16相互垂直。通过控制系统控制气缸连接座17实现360
°
旋转，这样就可以使气爪一13和气爪二16在数控车床7的加工位前进行切换。(本实用新型可以根据需要设置三组气爪或更多)；所述旋转的气缸连接座17通过控制系统控制连接进行旋转；每组气爪上安装三个卡爪15(本实用新型可以根据具体加工的工件需要安装二个卡爪或更多)，三个卡爪15以圆柱形结构的气爪的圆心均匀分布(本实用新型如果安装二个卡爪或更多可以以气爪中心对称或均匀分布)；所述卡爪15与气缸12驱动连接。每个卡爪15采用l形结构，l形结构包括了水平段和垂直段，卡爪15的垂直段通过内置弹簧可伸缩的安装在卡爪连接板14上，并通过卡爪连接板14安装在气爪上，卡爪15的水平段远离气爪的圆心；通过气缸12驱动每个卡爪15内的弹簧进行伸缩，从而实现对产品的夹紧和放松。
31.进一步，本实用新型提供的料盘10的底部通过料盘导轨9连接料盘平台2，所述料盘10通过控制系统在料盘导轨9上位移，通过控制系统可以预设置料盘10在料盘轨道9上位移的距离和频率。
32.进一步，数控车床7的车床机头8上连接有机头座19，所述机头座19的中心设有通孔，该通孔可以连通至数控车床7的加工位，机头座19上设有三组伸缩卡头20，该伸缩卡头20以通孔为圆心均匀分布在通孔圆围的机头座19上，每组伸缩卡头20与数控车床7内的气缸驱动连接。通过该气缸驱动伸缩卡头20向内可以收缩卡紧或向外可以释放，从而卡紧或释放待加工件和已加工件。另外，本实用新型提供的加工位上设有到位传感器，所述到位传感器通过信号连接控制系统，通过该到位传感器可以检测待加工件到位，到位后发送信号至控制系统，控制系统控制加工位启动加工。
33.进一步，由于旋转气缸特性，本实用新型提供的x轴一端设有硬限位11，所述硬限位可以防止z轴桁架在x轴桁架上位移时过位导致脱出滑轨。
34.本实用新型的控制系统采用可编程控制器，从而实现各类功能模块自动化控制和各类功能模块实现自动上料动作，通过在数控车床7上设置触摸屏可以对控制系统进行操作和监控，也可以与上位机系统实现检测数据的存储与追溯。
35.本实用新型的工作原理如下：
36.将待加工件22放置在料盘10上，控制系统控制z轴桁架上的气动爪手下沉，此时预设定气爪一13在下，气爪二16在左，通过气爪一13进行抓取，启动气缸12向内收紧气爪一13上的三组卡爪15从而抓紧待加工件22，再通过控制系统控制z轴桁架上的气动爪手上升；然后通过控制系统控制旋转气缸将z轴桁架在x轴桁架上进行位移滑行，并滑行到控制系统设定的位置，然后控制系统控制z轴桁架上的气动爪手再次下沉到与机头座19相对的位置，通
过控制系统控制气缸连接座17进行180
°
转动，将在下的气爪一13旋转至与机头座19中心的通孔同轴；再次通过控制系统精确将z轴桁架在x轴桁架上位移，直到z轴桁架上的气爪一13将待加工件22送入机头座19通孔中并至数控车床7的加工位上，机头座19上的三组伸缩卡头20通过气缸向内收缩卡紧，加工位上的到位传感器检测到待加工件22已经到位后，发送信号至控制系统，控制系统控制数控车床的加工位进行进行。
37.当气动爪手将待加工件22送至加工后，气动爪手重复上述动作重新去料盘10上取件，此时气爪二16位于下方，气爪一13位于左侧并处于空闲状态，通过位于下方的气爪二16进行抓取，并再次下沉到与机头座19相对的位置，此时数控车床7的加工位已加工完成了，并将加工完成件通过机头座19中心的通孔退出。通过控制系统精确将z轴桁架在x轴桁架位移，直到z轴桁架上的气爪一13将机头座19通孔中已加工完成件取出后，再通过控制系统控制气缸连接座17进行180
°
转动，将已抓取待加工件22的气爪二16转动至与机头座19相对的位置，重复上述动作将气爪二16上的待加工件22送入机头座19通孔中并至数控车床7的加工位上，机头座19上的三组伸缩卡头20通过气缸向内收缩卡紧后，进行加工。
38.此时，气爪二16为空闲状态位于左侧，气爪一13上抓取了加工完成件位于下方，重复上述动作重新去料盘10上取件。通过控制系统来控制料盘10在料盘导轨9上的位置方向和频率，使气爪一13上抓取的工件可以放置料盘10上空置的位置，再通过控制系统控制气缸连接座17进行180
°
转动，将空闲状态气爪二16转动至下方进行抓取，空闲的气爪一13转至左侧，同时通过控制系统来控制料盘10在料盘导轨9上移动到可以取料的位置。实现两个气爪交替实现在料盘10上取料和放料过程。也实现了在机头座19上取料和放料的过程。重复以上动作最终实现自动化上下料加工。
39.本实用新型能够代替人工手动上料，利用气动爪手检测到定位工装工序，相于普通的检测工艺，人工上下料速度慢不够精准，该机通过气缸和气动爪手旋转配合使用实现自动上料到位。本实用新型适用于桁架自动上下料工序，可实现工件的自动上料工作，替代人工，提高上料精度和速度，从而提高效率节省人工成本的目的。本实用新型通过机械结构与自动化信息通讯技术相结合实现自动上料，具有操作简单，上料效率快，识别精度高，维护保养方便，经济性高等特点。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种弹簧小桁架上下料机构，包括加工平台(1)，所述加工平台(1)的一侧设有料盘平台(2)，所述加工平台(1)上设有带车床机头(8)的数控车床(7)和控制系统，所述控制系统控制连接数控车床(7)；所述料盘平台(2)上设有料盘(10)；所述料盘(10)上放置有待加工件(22)；其特征在于，所述加工平台(1)和料盘平台(2)的上方设有位移抓料装置，所述位移抓料装置的抓料位与数控车床(7)上的车床机头(8)内相对应。2.根据权利要求1所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，所述位移抓料装置通过料台支撑架(3)和平台支撑架(4)分别连接料盘平台(2)和加工平台(1)，设置在加工平台(1)和料盘平台(2)的上方。3.根据权利要求1或2任一项所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，所述位移抓料装置包括设置在料台支撑架(3)和平台支撑架(4)之间的x轴桁架(5)，所述x轴桁架(5)上通过滑轨和滑块活动设有纵向设置的z轴桁架(6)，所述z轴桁架(6)与驱动单元控制连接，所述z轴桁架(6)通过驱动单元在x轴桁架(5)实现水平位移；所述z轴桁架(6)上通过滑轨和滑块活动连接气动爪手，所述气动爪手与驱动单元控制连接；所述气动爪手通过驱动单元在z轴桁架(6)上垂直位移实现与数控车床(7)内的加工位活动对接。4.根据权利要求3所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，所述气动爪手包括倾斜设置的气缸(12)，气缸(12)的顶部通过气缸安装座(18)连接滑块；气缸(12)的底部通过可旋转的气缸连接座(17)连接倾斜设置的卡爪连接座(21)，卡爪连接座(21)的两侧采用斜面切角分别与两组圆柱形结构的气爪连接；所述可旋转的气缸连接座(17)通过控制系统控制连接。5.根据权利要求4所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，每组所述气爪上设有至少两个卡爪(15)，所述卡爪(15)以圆柱形结构的气爪中心均匀分布；所述卡爪(15)与气缸(12)驱动连接。6.根据权利要求5所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，所述卡爪(15)通过卡爪连接板(14)伸缩设置在气爪上。7.根据权利要求5或6任一项所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，所述卡爪(15)采用l形结构。8.根据权利要求1所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，所述料盘(10)的底部通过料盘导轨(9)连接料盘平台(2)，所述料盘(10)通过控制系统在料盘导轨(9)上位移。9.根据权利要求1所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，所述数控车床(7)内设有加工位，加工位连接车床机头(8)，所述车床机头(8)的前端连接有机头座(19)，所述机头座(19)的中心设有通孔，所述通孔连通数控车床(7)的加工位，所述机头座(19)上设有至少三组伸缩卡头(20)，所述伸缩卡头(20)以通孔为圆心均匀分布在通孔圆围的机头座(19)上；所述伸缩卡头(20)与气缸驱动连接。10.根据权利要求9所述的一种弹簧小桁架上下料机构，其特征在于，所述加工位上设有到位传感器，所述到位传感器通过信号连接控制系统。

技术总结
本实用新型公开了一种弹簧小桁架上下料机构，包括加工平台，所述加工平台的一侧设有料盘平台，所述加工平台上设有数控车床和控制系统，所述控制系统控制连接数控车床；所述料盘平台上设有料盘；所述料盘上放置有待加工件；所述加工平台和料盘平台的上方设有位移抓料装置，所述位移抓料装置的抓料位与数控车床内的加工位相对应。本实用新型能够代替人工手动上料，利用气动爪手检测到定位工装工序，相于普通的检测工艺，人工上下料速度慢不够精准，该机通过气缸和气动爪手旋转配合使用实现自动上料到位。本实用新型适用于自动上下料工序，可实现工件的自动上料工作，替代人工，提高上料精度与效率。上料精度与效率。上料精度与效率。


技术研发人员：李红 徐静
受保护的技术使用者：弓夫智能科技（上海）有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/9/16