CN105538022B - 轴工件加工自动送料机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种轴工件加工自动送料机，包括底座、机械臂、上料装置和棒料进给装置；机械臂上安装有可沿水平方向运动的机械手；所述机械手的下端安装有可同步旋转的第一气爪和第二气爪；上料装置设置于棒料进给装置的进料端；所述上料装置设有用于储存大量待加工棒料的料斗，并且设有将待加工棒料这个推送到棒料进给装置上的顶料板；所述棒料进给装置设有若干个用于步进式传送带加工棒料的拨板。本发明减少了人工上料次数，操作工只需定时清理托料板上加工好的棒料即可，在大批量轴工件加工作业中，一个操作工可以同时操作多台设备，工作效率高。

Description

轴工件加工自动送料机

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种轴工件加工自动送料机。

背景技术

传统的轴工件加工作业中，一个操作工只能操作一台设备，在完成轴工件的加工的同时，还要完成棒料搬运和加工好的棒料的整理工作，工作量大，在大批量轴工件加工作业中经常出现待加工棒料和加工好的棒料混杂的情况，自动化程度低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种轴工件加工自动送料机，能够实现轴工件加工作业中棒料的自动上料，自动搬运和自动卸料动作，自动化程度高，一个操作工可同时操纵多台设备。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种轴工件加工自动送料机，包括底座、机械臂、上料装置和棒料进给装置；所述机械臂通过立柱水平设置于底座上方，机械臂上安装有可沿水平方向运动的机械手；所述机械手的下端安装有可同步旋转的第一气爪和第二气爪；所述棒料进给装置安装于底座上位于机械手运动轨迹的下方，上料装置设置于棒料进给装置的进料端；所述上料装置设有用于储存大量待加工棒料的料斗，并且设有将待加工棒料这个推送到棒料进给装置上的顶料板；所述棒料进给装置设有若干个用于步进式传送带加工棒料的拨板。

进一步地，所述机械臂包括通过螺栓与立柱固定连接的横梁，横梁上安装有导轨、丝杆、伺服电机和滑座；所述导轨和丝杆沿横梁延伸方向设置；所述丝杆通过联轴器与伺服电机的输出端连接；所述滑座上安装有与导轨配合的滑块和与丝杆配合的滑套；所述机械手安装在滑座上。

进一步地，所述机械手包括升降气缸、竖向滑板、旋转气缸和安装在旋转气缸输出端的气爪安装板；所述升降气缸的顶杆与竖向滑板固定连接，用于控制竖向滑板的升降；所述旋转气缸安装在竖向滑板的下部；所述气爪安装板上设有第一旋臂和第二旋臂，第一气爪安装在第一旋臂上，第二气爪安装在第二旋臂上。

进一步地，所述上料装置包括料斗、料斗支架、挡料板和顶料机构；所述料斗可拆卸地安装于料斗支架上部，料斗的一侧敞开，并设有向其敞开的一侧倾斜的底板；所述挡料板可拆卸地安装于料斗支架上位于料斗敞开的一侧，并将料斗的敞开端封闭；所述顶料机构包括顶料板和顶料气缸；所述挡料板与料斗支架形成可供顶料板上下运动的插槽，顶料板插设于插槽内；所述顶料气缸通过螺栓与挡料板固定连接，顶料板的下端与顶料气缸的输出端固定连接。

进一步地，所述挡料板的上端面向棒料进给装置一侧倾斜设置。

进一步地，所述棒料进给装置包括安装座和安装在安装座顶部的拨板驱动装置；所述安装座上安装有两个垂直设置的安装柱，每个所述安装柱的顶部均水平设置有一个固定连杆；两个所述固定连杆的同侧端均通过轴套安装有同一个拨板，即外侧拨板，固定连杆上还通过轴套安装有位于外侧拨板外侧的挡板；所述拨板驱动机构包括拨动气缸和安装在拨动气缸输出端的拨动块；所述拨动气缸通过支架于安装座连接；所述拨动块上安装有两个水平设置的活动连杆；两个所述活动连杆的同侧端通过轴套安装有同一个拨板，即内侧拨动板；所述内侧拨板和外侧拨板的顶部均设有齿距相同的拨齿；所述内侧拨板和外侧拨板上均设置有腰型导向孔。

进一步地，所述固定连杆和活动连杆均与挡料板保持平行。

进一步地，所述腰型导向孔均朝向远离挡料板的一侧倾斜设置。

进一步地，所述拨动块与拨动气缸的顶杆铰接；所述活动气缸安装座上的支架铰接。

进一步地，所述棒料进给装置上还安装有用于临时存放加工后棒料的放料架，该放料架设有倾斜设置的托料板；所述托料板向远离棒料进给装置的一侧倾斜，托料板的边缘设有挡边。

有益效果：本发明的一种轴工件加工自动送料机，由于上料装置的料斗内可以一次存放大量待加工棒料，减少了人工上料次数，并通过顶料机构间歇性的逐个将待加工棒料推送到棒料进给装置上，由拨板驱动装置对棒料步进式传送，通过机械臂自动完成棒料在棒料进给装置和加工工位之间的搬运动作，托料板一次可存放多个加工好的棒料，操作工只需定时清理托料板上加工好的棒料即可，在大批量轴工件加工作业中，一个操作工可以同时操作多台设备，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的侧视图结构示意图；

图4为本发明中机械臂的立体结构示意图；

图5为本发明中机械手的立体结构示意图；

图6为本发明中上料装置和棒料进给装置的安装示意图；

图7为本发明中上料装置的立体结构示意图；

图8为本发明中上料装置的剖视图结构示意图；

图9为本发明中上料装置的立体分解结构示意图；

图10为本发明中棒料进给装置的立体结构示意图；

图11为本发明中棒料进给装置的剖视结构示意图；

图12为本发明中棒料进给装置的立体分解结构示意图；

附图标记说明：底座1，机械臂2，横梁2a，第一导轨2b，第二导轨2c，丝杆2d，伺服电机2e，滑座2f，水平滑板2f1，垂直滑板2f2，顶滑块2f3，侧滑块2f4，滑套2f5，机械手2g，升降气缸2g1，竖向滑板2g2，旋转气缸2g3，气爪安装板2g4，转轴部2g41，第一转臂2g42，第二转臂2g43，水平安装板2g5，限位螺栓2g51，垂直安装板2g6，竖向滑块2g7，竖向导轨2g8，限位板2g9，上料装置3，料斗3a，底板3a1，料斗支架3b，左L型支架3b1，右L型支架3b2，左托架3b3，右托架3b4，腰型孔3b5，凹槽3b6，挡料板3c，顶料板3d，顶料气缸3e，棒料进给装置4，安装座4a，安装柱4b，轴套4c，固定连杆4d，活动连杆4e，外侧拨板4f，内侧拨板4g，挡板4h，拨动气缸4i，T型块4j，水平块4k，腰型导向孔4m，放料架5，托料板5a，第一气爪6，第二气爪7。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

结合图1、图2和图3所示，轴工件加工自动送料机包括底座1、机械臂2、上料装置3和棒料进给装置4，所述机械臂2通过立柱水平设置于底座1上方，机械臂2上安装有可沿水平方向运动的机械手2g，机械手2g的下端安装有可同步旋转的第一气爪6和第二气爪7，棒料进给装置4安装于底座1上位于机械手2g运动轨迹的下方，上料装置3设于棒料进给装置4的进料端，该上料装置3设有用于储存大量待加工棒料的料斗3a，并且设有将待加工棒料逐个退送到棒料进给装置4上的顶料板3d，棒料进给装置4用于将由顶料板3d推送过来的棒料沿垂直于机械手2g运动轨迹的方向逐个步进式传送，棒料进给装置4上设置有若干个用于步进式传送待加工棒料的拨板，待加工的棒料运动到位于机械手2g的正下方时，机械手2g下降并由第一气爪6抓取一个待加工棒料，随后机械手2g沿着机械臂2的长度方向运动到指定的加工工位，由第二气爪7将加工工位上加工好的棒料爪取下来，再由第一气爪6将待加工的棒料放置在加工工位上指定位置进行加工，随后机械手2g复位到棒料进给装置4的上方，由第二气爪7将加工好的棒料放到指定位置，并由第一气爪6重新抓取一个待加工棒料，如此循环往复实现轴工件加工的自动送料和卸料动作。

参照图4所示，机械臂2包括通过螺栓与立柱固定连接的横梁2a，横梁2a上安装有设于横梁2a顶部的第一导轨2b和设有横梁2a侧部的第二导轨2c，第一导轨2b和第二导轨2c铺设的方向与横梁2a延伸的方向相同，横梁2a的顶部通过支架安装有与横梁2a延伸方向一致的丝杆2d，丝杆2d的一端通过联轴器与伺服电机2e连接，横梁2a上安装有可沿着横梁2a延伸方向水平滑动的滑座2f，滑座2f包括水平滑板2f1和垂直滑板2f2，水平滑板2f1的底部安装有与第一导轨2b配合的顶滑块2f3，垂直滑板2f2的侧部安装有与第二导轨2c配合的侧滑块2f4，水平滑板2f1的顶部安装有与丝杆2d螺纹配合的滑套2f5，通过伺服电机2e驱动丝杆2d转动，使滑座2f在横梁2a上沿着横梁2a延伸方向实现水平往复运动，机械手2g安装在滑座2f的垂直滑板2f2上。

参照图5所示，机械手2g包括升降气缸2g1、竖向滑板2g2、旋转气缸2g3和安装在旋转气缸2g3输出端的气爪安装板2g4，垂直滑板2f2的外侧通过螺栓安装有水平设置的水平安装板2g5，升降气缸2g1沿着垂直方向安装在水平安装板2g5上，水平安装板2g5的侧部通过螺栓安装有垂直安装板2g6，垂直安装板2g6的侧部安装有竖直设置的竖向滑块2g7，竖向滑板2g2上安装有与竖向滑块2g7配合的竖向导轨2g8，竖向滑板2g2的顶部安装有与其垂直的限位板2g9，该限位板2g9通过螺栓与升降气缸2g1的顶杆固定连接，通过控制升降气缸2g1的顶杆顶出或者回缩来控制竖向滑板2g2的升降，水平安装板2g5上还安装有限位螺栓2g51，用于调节竖向滑板2g2下降时的下至点，旋转气缸2g3安装在竖向滑板2g2下部，即当竖向滑板2g2下降到限位板2g9被限位螺栓2g51阻挡时，旋转气缸2g3下降到制定位置，气爪安装板2g4包括转轴部2g41、第一转臂2g42和第二转臂2g43，转轴部2g41与旋转气缸2g3的输出端固定连接，第一气爪6安装在第一转臂2g42上，第二气爪7安装在第二转臂2g43上，通过旋转气缸2g3输出端的转动来控制第一气爪6和第二气爪7绕转轴部2g41的轴线旋转。

结合图6、图7、图8和图9所示，上料装置3包括料斗3a、料斗支架3b、挡料板3c和顶料机构，料斗3a可拆卸地安装在料斗支架3b上部，料斗3a的一侧敞开，料斗3a设有向其敞开的一侧倾斜的底板3a1，挡料板3c可拆卸地安装在料斗支架3b上位于料斗3a的敞开的一侧，并将料斗3a的敞开端封闭住，顶料机构包括顶料板3d和顶料气缸3e，挡料板3c和料斗支架3b之间形成可供顶料板3d上下运动的插槽，顶料板3d插设在插槽内，顶料气缸3e通过螺栓与挡料板3c固定连接，顶料板3d的下端与顶料气缸3e的输出端固定连接。存放在料斗3a内的待加工棒料会沿着底板3a1倾斜的方向堆积在靠近挡料板3c的一侧，由顶料气缸3e控制顶料板3d向上运动，将紧贴挡料板3c的一个棒料向上顶起，使该料棒越过挡料板3c掉落到棒料进给装置4上，顶料气缸3e间歇性动作以驱动顶料板3d间歇性的顶起，即每隔一段时间将料斗3a内的一个棒料向上顶起并越过挡料板3c落到棒料进给装置4上。

参见图9所示，料斗支架3b包括左L型支架3b1、右L型支架3b2、左托架3b3和右托架3b4，左L型支架3b1和右L型支架3b2均包括垂直部和水平部，水平部设有用于将料斗支架3b固定在底座1上的腰型孔3b5，腰型孔3b5可以用来调整上料装置3和棒料进给装置4之间的距离，左托架3b3和右托架3b4分别安装在左L型支架3b1和右L型支架3b2的垂直部的同侧，左托架3b3和右托架3b4上设有与料斗3a底板3a1的底面配合的倾斜安装面，左L型支架3b1和右L型支架3b2的垂直部的内侧均设有沿着垂直方向设置的凹槽3b6，凹槽3b6和挡料板3c的平面构成所述插槽，挡料板3c的上端面向棒料进给装置4一侧倾斜设置，当料棒被顶料板3d顶起并超过挡料板3c的上端面时会顺着倾斜的上端面向棒料进给装置4一侧滚动，顺利的落到棒料进给装置4上。

结合图6、图10、图11和图12所示，棒料进给装置4包括安装座4a和安装在安装座4a顶部的拨板驱动装置，安装座4a上安装有两个垂直设置的安装柱4b，每个安装柱4b的顶端均水平设置有一个固定连杆4d，固定连杆4d的中部与安装柱4b的上部连接，固定连杆4d的两端悬空，两个固定连杆4d的同侧端均通过轴套4c安装有同一个拨板，即外侧拨板4f，两个固定连杆4d的同侧端均通过轴套4c安装有同一个挡板4h，挡板4h位于外侧拨板4f的外侧，拨板驱动机构包括拨动气缸4i和安装在拨动气缸4i输出端上的拨动块，拨动气缸4i通过支架与安装座4a连接，拨动气缸4i倾斜设置并且与该支架之间铰接，拨动块包括与拨动气缸4i的顶杆铰接的T型块4j和与该T型块4j固定连接的水平块4k，该水平块4k上水平设置有两个活动连杆4e，活动连杆4e的中部与水平块4k连接，活动块的两端悬空，两个活动连杆4e位于两个固定连杆4d之间，固定连杆4d和活动连杆4e之间相互平行并且与上料装置3上的挡料板3c保持平行，两个活动连杆4e的同侧端均通过轴套4c安装有同一个拨板，即内侧拨板4g，内侧拨板4g位于外侧拨板4f内侧，内侧拨板4g和外侧拨板4f的顶部均设有齿距相同的拨齿，每个外侧拨板4f和挡板4h上均设置有两个倾斜的腰型导向孔4m，每个活动连杆4e的端部均依次穿过内侧拨板4g和挡板4h上的腰型导向孔4m，每个内侧拨板4g上也设置有两个倾斜的腰型导向孔4m，每个固定连杆4d的端部也均穿过内侧拨板4g上的腰型导向孔4m，所有腰型导向孔4m的倾斜角度相同，并且均朝向远离上料装置3的一侧倾斜。当拨动气缸4i的顶杆顶出时，由于内侧拨板4g与活动连杆4e连接，因此水平块4k被拨动气缸4i顶起的同时带动内侧拨板4g抬升，而外侧拨板4f和挡板4h与固定连杆4d连接，不会发生变化位移，活动连杆4e随着水平块4k抬升的过程中由于腰型导向孔4m的限制，活动连杆4e会沿着腰型导向孔4m倾斜的方向呈倾斜向上抬升，因此内侧拨板4g也会沿着腰型导向孔4m倾斜的方向发生位移，最终形成内侧拨板4g相对于外侧拨板4f垂直向上和水平向前的位移；同理，拨动气缸4i的顶杆回缩时，内侧拨板4g相对于外侧拨板4f发生垂直向下和水平向后的位移，而内侧拨板4g和外侧拨板4f的上端均设置有拨齿，内侧拨板4g顶出时将静置在外侧拨板4f上两个拨齿之间的棒料抬起并向前移动一个齿距的水平距离，当内侧拨板4g落下时将棒料放回到外侧拨板4f上两个拨齿之间，最终实现棒料在外侧拨板4f上向前的步进式传送动作。

另外，在棒料进给装置4位于远离上料装置3的一侧还安装有用于临时存放加工后棒料的放料架5，放料架5设有倾斜设置的托料板5a，托料板5a的边缘设有挡边，当机械手2g下降至棒料进给装置4正上方，第一气爪6从棒料进给装置4上抓取一个待加工棒料的同时，第二气爪7将加工好的棒料放到托料板5a上，该托料板5a向远离棒料进给装置4的一侧倾斜，避免加工好的棒料滚落到棒料进给装置4上被第一气爪6抓取，托料板5a上一次可同时存放多个加工好的棒料，操作人员定期收取托料板5a上加工好的棒料，而不需要一直侍候在设备旁边。

由于上料装置3的料斗3a内可以一次存放大量待加工棒料，减少了人工上料次数，并通过顶料机构间歇性的逐个将待加工棒料推送到棒料进给装置4上，并由拨板驱动装置对棒料步进式传送，通过机械臂2自动完成棒料在棒料进给装置4和加工工位之间的搬运动作，托料板5a一次可存放多个加工好的棒料，操作工只需定时清理托料板5a上加工好的棒料即可，在大批量轴工件加工作业中，一个操作工可以同时操作多台设备，工作效率高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种轴工件加工自动送料机，其特征在于：包括底座（1）、机械臂（2）、上料装置（3）和棒料进给装置（4）；所述机械臂（2）通过立柱水平设置于底座（1）上方，机械臂（2）上安装有可沿水平方向运动的机械手（2g）；所述机械手（2g）的下端安装有可同步旋转的第一气爪（6）和第二气爪（7）；所述棒料进给装置（4）安装于底座（1）上位于机械手（2g）运动轨迹的下方，上料装置（3）设置于棒料进给装置（4）的进料端；所述上料装置（3）设有用于储存大量待加工棒料的料斗（3a），并且设有将待加工棒料逐个推送到棒料进给装置（4）上的顶料板（3d）；所述棒料进给装置（4）设有若干个用于步进式传送带加工棒料的拨板；

所述棒料进给装置（4）包括安装座（4a）和安装在安装座（4a）顶部的拨板驱动机构；所述安装座（4a）上安装有两个垂直设置的安装柱（4b），每个所述安装柱（4b）的顶部均水平设置有一个固定连杆（4d）；两个所述固定连杆（4d）的同侧端均通过轴套（4c）安装有同一个拨板，即外侧拨板（4f），固定连杆（4d）上还通过轴套（4c）安装有位于外侧拨板（4f）外侧的挡板（4h）；所述拨板驱动机构包括拨动气缸（4i）和安装在拨动气缸（4i）输出端的拨动块；所述拨动气缸（4i）通过支架于安装座（4a）连接；所述拨动块上安装有两个水平设置的活动连杆（4e）；两个所述活动连杆（4e）的同侧端通过轴套（4c）安装有同一个拨板，即内侧拨动板；所述内侧拨板（4g）和外侧拨板（4f）的顶部均设有齿距相同的拨齿；所述内侧拨板（4g）和外侧拨板（4f）上均设置有腰型导向孔（4m）；所述固定连杆（4d）和活动连杆（4e）均与挡料板（3c）保持平行；所述腰型导向孔（4m）均朝向远离挡料板（3c）的一侧倾斜设置；所述拨动块与拨动气缸（4i）的顶杆铰接；所述拨动气缸（4i）与安装座（4a）上的支架铰接；所述棒料进给装置（4）上还安装有用于临时存放加工后棒料的放料架（5），该放料架（5）设有倾斜设置的托料板（5a）；所述托料板（5a）向远离棒料进给装置（4）的一侧倾斜，托料板（5a）的边缘设有挡边。

2.根据权利要求1所述的一种轴工件加工自动送料机，其特征在于：所述机械臂（2）包括通过螺栓与立柱固定连接的横梁（2a），横梁（2a）上安装有导轨、丝杆（2d）、伺服电机（2e）和滑座（2f）；所述导轨和丝杆（2d）沿横梁（2a）延伸方向设置；所述丝杆（2d）通过联轴器与伺服电机（2e）的输出端连接；所述滑座（2f）上安装有与导轨配合的滑块和与丝杆（2d）配合的滑套（2f5）；所述机械手（2g）安装在滑座（2f）上。

3.根据权利要求2所述的一种轴工件加工自动送料机，其特征在于：所述机械手（2g）包括升降气缸（2g1）、竖向滑板（2g2）、旋转气缸（2g3）和安装在旋转气缸（2g3）输出端的气爪安装板（2g4）；所述升降气缸（2g1）的顶杆与竖向滑板（2g2）固定连接，用于控制竖向滑板（2g2）的升降；所述旋转气缸（2g3）安装在竖向滑板（2g2）的下部；所述气爪安装板（2g4）上设有第一转臂（2g42）和第二转臂（2g43），第一气爪（6）安装在第一转臂（2g42），第二气爪（7）安装在第二转臂（2g43）。

4.根据权利要求1所示的一种轴工件加工自动送料机，其特征在于：所述上料装置（3）包括料斗（3a）、料斗支架（3b）、挡料板（3c）和顶料机构；所述料斗（3a）可拆卸地安装于料斗支架（3b）上部，料斗（3a）的一侧敞开，并设有向其敞开的一侧倾斜的底板（3a1）；所述挡料板（3c）可拆卸地安装于料斗支架（3b）上位于料斗（3a）敞开的一侧，并将料斗（3a）的敞开端封闭；所述顶料机构包括顶料板（3d）和顶料气缸（3e）；所述挡料板（3c）与料斗支架（3b）形成可供顶料板（3d）上下运动的插槽，顶料板（3d）插设于插槽内；所述顶料气缸（3e）通过螺栓与挡料板（3c）固定连接，顶料板（3d）的下端与顶料气缸（3e）的输出端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种轴工件加工自动送料机，其特征在于：所述挡料板（3c）的上端面向棒料进给装置（4）一侧倾斜设置。