CN106141776B - 一种数控机床用xyz三轴式全自动上下料*** - Google Patents
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Abstract
一种数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，包括方钢支撑架和三角形支撑架，该方钢支撑架位于机床一侧，其上端设有Y轴线性滑台槽钢，该Y轴线性滑台槽钢上设有Y轴线性滑台，该Y轴线性滑台的一端设有Z轴线性滑台，该Z轴线性滑台的下方设有夹取机构，该夹取机构上设有光纤传感器；所述三角形支撑架设于Y轴线性滑台槽钢的下方且与机床相连，该三角形支撑架上设有平行布置的第一X轴线性滑台和第二X轴线性滑台，所述第一X轴线性滑台和第二X轴线性滑台上分别设有半成品料盘和成品料盘。本发明设计精巧，能高效实现自动上下料；可极大提高生产效率、节省大量的人力物力，安全无隐患；本发明可稳定提高产品质量，具有较高的推广使用价值。
Description
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，涉及数控机床，尤其涉及一种数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***。
背景技术
某公司生产编号为A20-007的零件，根据加工工艺需求，分为两道加工，原材料在某型号机床上加工好外形后，需在另一型号机床上完成钻孔及外圆精加工。现有的上下料方式需通过人工拿取零件放入机床主轴夹头，再关闭机床防护门，接着开启机床；待零件加工好后，打开机床防护门并取走零件；这样重复劳动，易造成操作人员的身体疲劳及产生误差，总体而言，生产成本较高、效率低下且产品质量不稳定。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，通过集成第一X轴线性滑台、第二X轴线性滑台、Y轴线性滑台、Z轴线性滑台及夹取机构等机构形成数控机床的上下料***，同时，该上下料***通过PLC控制并与数控机床控制***相连，进而实现数控机床自动上下料的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，包括方钢支撑架和三角形支 撑架，该方钢支撑架位于机床一侧，其上端设有Y轴线性滑台槽钢，该Y轴线性滑台槽钢上设有Y轴线性滑台，该Y轴线性滑台的一端设有Z轴线性滑台，该Z轴线性滑台的下方设有夹取机构，该夹取机构上设有光纤传感器；所述三角形支撑架设于Y轴线性滑台槽钢的下方且与机床相连，该三角形支撑架上设有平行布置的第一X轴线性滑台和第二X轴线性滑台，所述第一X轴线性滑台和第二X轴线性滑台上分别设有半成品料盘和成品料盘；所述第一X轴线性滑台、第二X轴线性滑台、Y轴线性滑台、Z轴线性滑台及夹取机构均通过PLC控制并与机床控制***相连。
进一步地，所述半成品料盘和成品料盘均为电木材质。
进一步地，所述夹取机构包括旋转电机、电机联接板、电机气爪连接柱、气爪联接板、取料气爪、卸料气爪取料气缸及卸料气缸；所述旋转电机固定于电机联接板的一端，并通过电机气爪连接柱与气爪联接板相连，所述电机联接板的另一端与Z轴线性滑台相连；所述取料气爪和卸料气爪分设于气爪联接板的两端，且分别与取料气缸及卸料气缸相连。
进一步地，所述取料气缸及卸料气缸上均设有磁性开关。
进一步地，所述方钢支撑架包括垂直支撑方钢，该垂直支撑方钢的上下端分设有水平支撑方钢和底座，所述垂直支撑方钢与底座之间设有支撑板筋。
进一步地，所述第一X轴线性滑台、第二X轴线性滑台、Z轴线性滑台与Y轴线性滑台上均设有原点光电开关及终点光电开关；所述Z轴线性滑台的有效行程为600mm，Y轴线性滑台的有效行程为1300mm。
本发明提出的数控机床用XYZ线性轴滑台式自动上下料***具有以下优点：
首先，本发明设计精巧，通过***各机构的协调运作能高效实现数控机床自 动上下料的目的；
进而，本发明可极大提高生产效率、节省大量的人力物力，安全无隐患；
另外，本发明可稳定提高产品质量，具有较高的推广使用价值。
附图说明
图1为本发明数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***的立体结构示意图。
图2为本发明数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***的左视图。
图3为本发明数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***的俯视图。
图4为本发明中夹取机构的立体图。
图5为本发明中夹取机构的主视图。
图6为本发明中夹取机构的左视图。
图7为本发明中三角形支撑架的立体图。
图8为本发明中三角形支撑架的侧视图。
图9为本发明中三角形支撑架的俯视图。
图中：1-机床；2-垂直支撑方钢；3-三角形支撑架；4-第二X轴线性滑台；41-第一X轴线性滑台；5-成品料盘；51-半成品料盘；8-Z轴线性滑台；9-Y轴线性滑台；10-Y轴线性滑台槽钢；11-水平支撑方钢；12-底座；13-支撑板筋；14-夹取机构；141-旋转电机；142-电机联接板；143-气爪联接板；144-电机气爪连接柱；145-卸料气爪；146-取料气爪；147-挡板；148-弹簧压块。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
请参阅图1至图9，本发明公开了一种数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，包括方钢支撑架和三角形支撑架3，该方钢支撑架位于机床1一侧，其上端设有Y轴线性滑台槽钢10，该Y轴线性滑台槽钢10上设有Y轴线性滑台9，该Y轴线性滑台9的一端设有Z轴线性滑台8，该Z轴线性滑台8的下方设有夹取机构14，该夹取机构14上设有光纤传感器；所述夹取机构14包括旋转电机141、电机联接板142、电机气爪连接柱144、气爪联接板143、取料气爪146、卸料气爪145、取料气缸及卸料气缸；所述旋转电机141固定于电机联接板142的一端，并通过电机气爪连接柱144与气爪联接板143相连，所述电机联接板142的另一端与Z轴线性滑台8相连；所述取料气爪146和卸料气爪145分设于气爪联接板143的两端，且分别与取料气缸及卸料气缸相连；所述取料气缸及卸料气缸上均设有磁性开关。
所述三角形支撑架3设于Y轴线性滑台槽钢10的下方且与机床1相连，该三角形支撑架3使用角钢焊接而成，并在支架上钻通孔，用于第一X轴线性滑台41和第二X轴线性滑台4的安装。所述第一X轴线性滑台41和第二X轴线性滑台4平行布置于三角形支撑架3上，它们上面分别设有半成品料盘51和成品料盘5，所述半成品料盘51和成品料盘5均为电木材质，可以有效防止刮伤零件，料盘规格为12mm×8mm，间隔26mm×26mm。；所述的两个X轴线性滑台安装在水平钢板上，为防止取放料时夹爪与零件干涉，两个滑台必须相对运动，其中半成品料盘滑台由左向右运动，成品料盘由右向左运动。所述第一X轴线性滑台41、第二X轴线性滑台4、Y轴线性滑台9、Z轴线性滑台8及夹取机构14均通过PLC控制并与机床控制***相连。
所述方钢支撑架包括垂直支撑方钢2，该垂直支撑方钢2的上下端分设有水 平支撑方钢11和底座12，所述垂直支撑方钢2与底座12之间设有支撑板筋。所述方钢支撑架采用80mm×80mm×6mm尺寸，我们设置了两组支撑，达到了固定和支撑YZ轴线性滑台的功能。
所述第一X轴线性滑台41、第二X轴线性滑台4、Z轴线性滑台8与Y轴线性滑台9上均设有原点光电开关及终点光电开关，可以保证设备稳定运行，在无人看管状态下出现故障自动报警停止，不会出现设备损伤情况；所述Z轴线性滑台8的有效行程为600mm，Y轴线性滑台9的有效行程为1300mm。Z轴线性滑台8和夹取机构14在运动至上限后，随着Y轴线性滑台9向机床主轴端面运动。
两个X轴线性滑台，分别用于半成品及成品零件的位置移动，两者相对运动，每次移动26mm，两个模组上分别安装了料盘底座，料盘摆好零件后直接放置在料盘底座上，通过两个定位销确定料盘位置。
首先，由Z轴伺服电机旋转，驱动Z轴线性滑台带动夹取机构向下运动至取料位置停止，取料气爪夹紧零件。然后Z轴伺服电机旋转，驱动Z轴线性滑台向上运行至顶部指定位置，旋转伺服电机旋转90度，将零件由竖直方向旋转为水平方向，Z轴伺服电机保持不动，Y轴伺服电机旋转驱动Y轴线性滑台带动整个Z轴线性滑台及夹取机构向机床主轴端面运行至指定位置，Z轴线性滑台向下运行至零件中心与主轴中心一致位置处。Y轴线性滑台向主轴卡盘端面运行，将零件送入主轴夹头内部，然后松开气爪，发送信号给机床控制***使主轴夹头夹紧零件。接下来，Y轴退回至前一个位置、Z轴线性滑台向上运行离开机床内部，然后，Y轴线性滑台继续运行至第二个取料位置、Z轴线性滑台向下运行夹取零件，如此循环运动。成品卸料动作与半成品取料动作类似，各机构配合动作，完成上下料功能。
使用设备前，先接入气源和电源，并关闭机床防护门。请先确认是否有相关报警，检测磁性开关、光纤传感器等是否正常工作，确认正常后，初始化***，然后放置好料盘，点击“启动”按钮，设备开始运行。
这里发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中；在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (6)
1.一种数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，其特征在于：包括方钢支撑架和三角形支撑架，该方钢支撑架位于机床一侧，其上端设有Y轴线性滑台槽钢，该Y轴线性滑台槽钢上设有Y轴线性滑台，该Y轴线性滑台的一端设有Z轴线性滑台，该Z轴线性滑台的下方设有夹取机构，该夹取机构上设有光纤传感器；所述三角形支撑架设于Y轴线性滑台槽钢的下方且与机床相连，该三角形支撑架上设有平行布置的第一X轴线性滑台和第二X轴线性滑台，所述第一X轴线性滑台和第二X轴线性滑台上分别设有半成品料盘和成品料盘；所述第一X轴线性滑台、第二X轴线性滑台、Y轴线性滑台、Z轴线性滑台及夹取机构均通过PLC控制并与机床控制***相连。
2.根据权利要求1所述的数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，其特征在于：所述半成品料盘和成品料盘均为电木材质。
3.根据权利要求1所述的数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，其特征在于：所述夹取机构包括旋转电机、电机联接板、电机气爪连接柱、气爪联接板、取料气爪、卸料气爪、取料气缸及卸料气缸；所述旋转电机固定于电机联接板的一端，并通过电机气爪连接柱与气爪联接板相连，所述电机联接板的另一端与Z轴线性滑台相连；所述取料气爪和卸料气爪分设于气爪联接板的两端，且分别与取料气缸及卸料气缸相连。
4.根据权利要求3所述的数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，其特征在于：所述取料气缸及卸料气缸上均设有磁性开关。
5.根据权利要求1所述的数控机床用XYZ三轴式全自动上下料***，其特征在于：所述方钢支撑架包括垂直支撑方钢，该垂直支撑方钢的上下端分设有水平支撑方钢和底座，所述垂直支撑方钢与底座之间设有支撑板筋。
6.根据权利要求1所述的数控机床用XYZ线性滑台式自动上下料***，其特征在于：所述第一X轴线性滑台、第二X轴线性滑台、Z轴线性滑台与Y轴线性滑台上均设有原点光电开关及终点光电开关；所述Z轴线性滑台的有效行程为600mm，Y轴线性滑台的有效行程为1300mm。
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