CN214979534U - 一种微细管自动取送料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种微细管自动取送料机构，微细管自动取送料机构包括：料仓、顶料气缸、顶料杆、顶头、升降气缸、气爪以及导向机构；其中，所述导向机构调整被顶起的微细管材沿水平方向输送进入所述机床设备内；所述顶头的表面设有收容一根微细管材的弧形凹槽，所述顶头的两侧均设有斜坡。本实用新型微细管自动取送料机构作为精密机床的配套设备，完全取代人工实现了微细管材的自动取料、送料和定位功能；生产效率高，管材定位准以及操作维护简单；适用性能广泛，只需要更换不同的导向零件便可以兼容多种规格(不同外径和长度)的管材；从取料、送料到长度定位均有传感器智能监控，配套机床实现稳定可靠的自动化生产。

Description

一种微细管自动取送料机构

技术领域

本实用新型属于机械自动化的技术领域，尤其涉及一种微细管自动取送料机构。

背景技术

随着工业4.0的高速发展和当今社会对高效、省力、智能化的不断追求，许多企业都开始逐渐步入自动化和无人化的全新生产管理模式。

一般传统的加工模式，都是采取人工上下料的定位和装夹方式，不仅工作效率低，装配精度也比较差，特别是随着人工成本的不断增加，这种人工上料模式的弊端尤为突出，所以导致目前许多加工和装配型企业逐渐向高效稳定的自动化和智能化生产模式靠拢。于是针对加工高精密件机床的自动化配套设备应运而生。

目前通用的方式是采用精密加工机床的上的旋转夹头或三爪卡盘对微细管进行夹持定位后再开始加工，这种加工方式往往需要人工将待加工的微细管一根根挑拣出来，然后再手拿着管材的一端穿过旋转夹头或三爪卡盘，穿出的长度则需要人工用定长的靠肩治具来接触管材的端面进行定位。上述上料方式存在人工劳动强度高，操作复杂，定位精度差和生产效率低等一系列问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动取料、送料和定位功能的微细管自动取送料机构。

本实用新型提供一种微细管自动取送料机构，用于机床设备自动供微细管材，其包括：存放待加工的多根微细管材的料仓、位于所述料仓下方的顶料气缸、与所述顶料气缸连接且穿过所述料仓的顶料杆、安装在所述顶料杆端部且每次顶起一根微细管材的顶头、升降气缸、固定在所述升降气缸上且用于夹紧被顶起的微细管材的气爪以及导向机构；其中，所述导向机构调整被顶起的微细管材沿水平方向输送进入所述机床设备内；所述顶头的表面设有弧形凹槽，所述顶头的表面设有收容一根微细管材的弧形凹槽，所述顶头的两侧均设有斜坡。

优选地，还包括位于所述料仓端部且将被顶起的微细管材排列整齐的推料气缸。

优选地，固定在所述升降气缸上且用于压持被顶起的微细管材的导向块。

优选地，所述气爪和导向块平行并列放置，所述气爪和导向块均安装在所述升降气缸的活塞杆的末端。

优选地，所述顶头的中心垂直于所述弧形凹槽方向设有沉孔；所述微细管自动取送料机构还包括固定在所述沉孔内第一光纤传感器。

优选地，所述导向机构包括第一导向治具、第二导向治具、滚轮气缸、滚轮电机和过渡导向管；其中所述第一导向治具和第二导向治具分别安装在所述底座的前端和后端；所述滚轮气缸和滚轮电机均安装在所述第一导向治具和第二导向治具之间；所述过渡导向管一端与所述第二导向治具的出口位置连接，所述过渡导向管另一端与所述机床设备的物料入口对接。

优选地，所述第一导向治具和第二导向治具的一端均设有用于导向的大锥面，所述第一导向治具和第二导向治具的另一端导向孔，所述导向孔的内径大于微细管材的外径。

优选地，所述微细管自动取送料机构还包括位于所述第一导向治具的出口处的第二光纤传感器和位于所述第二导向治具的出口处的第三光纤传感器。

优选地，所述微细管自动取送料机构还包括位于所述第一导向治具的出口处的第二光纤传感器。

优选地，所述微细管自动取送料机构还包括位于所述第二导向治具的出口处的第三光纤传感器。

优选地，所述微细管自动取送料机构还包括机架，所述料仓、顶料气缸和升降气缸均固定在所述机架上。

本实用新型微细管自动取送料机构作为精密机床的配套设备，完全取代人工实现了微细管材的自动取料、送料和定位功能；生产效率高，管材定位准以及操作维护简单；适用性能广泛，只需要更换不同的导向零件便可以兼容多种规格(不同外径和长度)的管材；从取料、送料到长度定位均有传感器智能监控，配套机床实现稳定可靠的自动化生产。

附图说明

图1为本实用新型微细管自动取送料机构的结构示意图；

图2为本实用新型微细管自动取送料机构的主视图；

图3为本实用新型微细管自动取送料机构的顶头的单独结构示意图；

图4为本实用新型微细管自动取送料机构的第一导向治具的单独结构示意图；

图5为本实用新型微细管自动取送料机构的第二导向治具的单独结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型一种微细管自动取送料机构，用于向精密机床设备自动供料，在本实施例中，料为微细管材20。

如图1和图2所示，微细管自动取送料机构包括机架1、固定在机架1上的料仓2、固定在机架1上且每次顶起一根微细管材20的顶料气缸3、与顶料气缸3连接且穿过料仓2的顶料杆4、安装顶料杆4端部且可以快速更换的顶头5、固定在支架3上且位于料仓2端部的推料气缸6、固定在支架3上的升降气缸8、均固定在升降气缸8上的气爪7和V型导向块9、固定在支架3上且与升降气缸8连接的同步带移栽机构10、固定在支架3上的移栽电机11、调整被顶起的微细管材20沿水平方向进入精密机床设备的导向机构、位于顶头5中的第一光纤传感器16以及固定在导向机构上的第二光纤传感器17和第三光纤传感器18。

其中，料仓2用于存放待加工的微细管材20，料仓2上设有用于顶料的圆孔21；顶料气缸3位于料仓2的圆孔21的下方，顶料杆4穿过料仓2的圆孔21。

如图3所示，顶头5的表面设有收容一根微细管材20的弧形凹槽23，弧形凹槽23的弧度等于被顶起的微细管材的外圆的一半。每次最多仅能将单一根微细管材20顶起，顶头5的中心垂直于弧形凹槽23方向设有沉孔24，第一光纤传感器16固定在沉孔24内，第一光纤传感器16安装在顶头5中，用于检测微细管材20是否取料到位。顶头5安装在顶料杆4的端部，当顶头5磨损时，可以快速更换新的顶头5。

顶头5的两侧均设有斜坡51，确保每次顶起的微细管材20有且只有一根，多余的微细管材20则会沿着两侧的斜坡51自动滑落回料仓2中；若无微细管材20被顶起，则第一光纤传感器16自动进行识别判断，重复上述顶升取料过程，直至第一光纤传感器16判断取得微细管材20为止，同时上述重复取管过程限制为3次，当超过三次第一光纤传感器16仍然没有检测到微细管材20，微细管自动取送料机构自动报警，提示需要人工进行一次布料。推料气缸6安装料仓2的前端，推料气缸6用于将微细管材20排列整齐；升降气缸8与安装在料仓2正上方的同步带移栽机构10连接。

气爪7和V型导向块9平行并列放置，气爪7和V型导向块9均安装在升降气缸8的活塞杆的末端。

顶料气缸3顶起微细管材20后，升降气缸8带动气爪7和V型导向块9一同下降，由于微细管材20外径小且长度大，故单点顶起的微细管材20状态必然是前端翘起，微细管材20的尾端朝下的倾斜状态。在升降气缸8下降过程中V型导向块9与微细管材20产生接触，V型导向块9逐渐施加向下的力并压持微细管材20，此时微细管材20的前端在V型导向块9的作用下会以顶头5为支点向下摆动，直到从倾斜状态逐渐变为水平状态(两点确定一条线)；同时气爪7夹紧微细管材20,升降气缸8将夹紧微细管材20的气爪7一起向上提起。

导向机构安装在离料仓2的出口方向一定距离的机架1上，导向机构可以沿着水平方向自由调整。

如图4和图5所示，导向机构包括底座22、第一导向治具12、第二导向治具13、滚轮气缸14、滚轮电机15和过渡导向管19，其中第一导向治具12和第二导向治具13的一端均设有用于导向的大锥面121、131，第一导向治具12和第二导向治具13的另一端设有导向孔122、132，导向孔122、132的内径略大于微细管材20的外径；第一导向治具12和第二导向治具13分别安装在底座22的前端和后端，对微细管材20的输入和输出方向进行导向。

第一导向治具12的大锥面121为内倾斜锥面，大锥面121确保微细管材20即使与第一导向治具12的导向孔122不同心的情况下仍然能够通过锥面121导向穿过第一导向治具12的导向孔122，且第一导向治具12的大锥面121采用特殊的磁力研磨加工方式确保其表面的镜面光洁度，避免了导向过程中对微细管材20头部和侧壁的划伤；第一导向治具12采用特种模具不锈钢制作，避免防锈和腐蚀对要求比较高的微细管材20的影响。滚轮气缸14和滚轮电机15均安装在第一导向治具12和第二导向治具13之间，滚轮气缸14和滚轮电机15为微细管材20向机床方向输送提供动力。

第二光纤传感器17和第三光纤传感器18均安装在第一导向治具12、滚轮气缸14和滚轮电机15和第二导向治具13之间，第二光纤传感器17位于第一导向治具12的出口处，第三光纤传感器18位于第二导向治具13的出口处，第二光纤传感器17和第三光纤传感器18能够对微细管材20的位置进行检测和反馈。

过渡导向管19用来辅助支撑和导向向机床端输出的微细管，其一端与第二导向治具13的出口位置连接，另一端与机床设备的物料入口对接。

本实用新型微细管自动取送料机构的工作步骤如下：

S1：启动时，推料气缸6沿水平方向推存放位于料仓2内的待加工的微细管材20，并自动将料仓2中的微细管材20排列整齐；

S2：料仓2下方的顶料气缸3向上运动顶起微细管材20，每次将顶头5的弧形凹槽23内的一根微细管材20顶起，多余的微细管材20沿着顶头5两侧的斜坡51滑落回料仓2中；

S3：当第一光纤传感器16检测到微细管材20被顶起后，升降气缸8带动气爪7和V型导向块9一起下降，由于微细管材20外径小且长度大，故单点顶起的微细管材20状态必然是前端翘起，微细管材20的尾端朝下的倾斜状态，在升降气缸8下降过程中V型导向块9与微细管材20产生接触并逐渐施加向下的力，此时微细管材20的前端在V型导向块9的作用下会以顶头5为支点向下摆动，直到从倾斜状态逐渐变为水平状态(两点确定一条线)；同时气爪7夹紧微细管材20,升降气缸8将夹紧微细管材20的气爪7向上提起；

S4：触发到位信号后，同步带移栽机构10带动夹持的微细管材20移动并穿过第一导向治具12一段距离；

S5：安装在第一导向治具12出口处的第二光纤传感器17检测到微细管材20穿过第一导向治具12后并发出信号,气爪7松开管材20；

S6：升降气缸8和同步带移栽机构10自动复位并等待指示信号再次重复上述动作抓取第二根微细管材20；

S7：与步骤S6同时，滚轮气缸14向前动作和滚轮电机15一起将微细管材20轻轻压紧,滚轮电机15的滚轮旋转并通过摩擦力使微细管材20向前运动,并穿过第二导向治具13和过渡导向管19输送至精密机床设备的旋转夹头中；

S8：微细管材20运动的速度通过滚轮电机15的转速来调节，当微细管材20运动至最尾端刚好脱离第二光纤传感器17的检测信号的瞬间，滚轮电机15停止转动同时滚轮气缸14缩回；

S9：微细管材20停止在当前位置，机床会以微细管材20的尾端为定位基准开始加工；

S10：当加工的微细管材20尾部脱离第三光纤传感器18的检测时，微细管自动取送料机构发出指令，循环步骤S1至S6的抓取微细管材的动作和循环步骤S7至S10的输送微细管材的动作。

针对步骤S3,当第一光纤传感器16检测不到顶头5的弧形凹槽23内存在微细管材20时，顶料气缸3重复顶升动作直到第一光纤传感器16检测到弧形凹槽23内的微细管材20，如果顶料气缸3重复三次动作且第一光纤传感器16仍未检测到微细管材20，微细管自动取送料机构则会报警提示人工处理。

本实用新型微细管自动取送料机构的料仓头部设置一推料气缸，可自动将放入料仓的端部参次不齐的微细管材推平齐，确保每次顶起微细管材的位置一致，这样无论是采用人工还是自动的方式往料仓里面送料的时候，管材的端部会自动对齐。

本实用新型微细管自动取送料机构的顶料杆上设有能方便拆换的顶头,顶头设有与微细管材一致的弧形凹槽，当与不同规格的微细管径配合时,可以更换不同的顶头,确保每次最多仅能顶起一根微细。

本实用新型微细管自动取送料机构沿送料方向依次分布有多个光纤传感器,能够分别检测和监控各个工序管材的实时到位情况，并给出执行循环动作的指令。

本实用新型微细管自动取送料机构兼容性能强大，通过更换顶头，就可以适用各种不同管径和长度的管材，使用起来方便快捷。

本实用新型微细管自动取送料机构的结构简单，装配维护容易，适用与各种精密机床配套使用。

本实用新型微细管自动取送料机构作为精密机床的配套设备，完全取代人工实现了微细管材的自动取料、送料和定位功能；生产效率高，管材定位准以及操作维护简单；适用性能广泛，只需要更换不同的导向零件便可以兼容多种规格(不同外径和长度)的管材；从取料、送料到长度定位均有传感器智能监控，配套机床实现稳定可靠的自动化生产。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种微细管自动取送料机构，用于机床设备自动供微细管材（20），其特征在于，其包括：存放待加工的多根微细管材（20）的料仓（2）、位于所述料仓（2）下方的顶料气缸（3）、与所述顶料气缸（3）连接且穿过所述料仓（2）的顶料杆（4）、安装在所述顶料杆（4）端部且每次顶起一根微细管材（20）的顶头（5）、升降气缸（8）、固定在所述升降气缸（8）上且用于夹紧被顶起的微细管材（20）的气爪（7）以及导向机构；其中，所述导向机构调整被顶起的微细管材沿水平方向输送进入所述机床设备内；所述顶头（5）的表面设有收容一根微细管材（20）的弧形凹槽（23），所述顶头（5）的两侧均设有斜坡（51）。

2.根据权利要求1所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，还包括位于所述料仓（2）端部且将被顶起的微细管材（20）排列整齐的推料气缸（6）。

3.根据权利要求1所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，固定在所述升降气缸（8）上且用于压持被顶起的微细管材（20）的导向块（9）。

4.根据权利要求3所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，所述气爪（7）和导向块（9）平行并列放置，所述气爪（7）和导向块（9）均安装在所述升降气缸（8）的活塞杆的末端。

5.根据权利要求1所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，所述顶头（5）的中心垂直于所述弧形凹槽（23）方向设有沉孔（24）；所述微细管自动取送料机构还包括固定在所述沉孔（24）内第一光纤传感器（16）。

6.根据权利要求1所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，所述导向机构包括第一导向治具（12）、第二导向治具（13）、滚轮气缸（14）、滚轮电机（15）和过渡导向管（19）；其中所述第一导向治具（12）和第二导向治具（13）分别安装在底座（22）的前端和后端；所述滚轮气缸（14）和滚轮电机（15）均安装在所述第一导向治具（12）和第二导向治具（13）之间；所述过渡导向管（19）一端与所述第二导向治具（13）的出口位置连接，所述过渡导向管（19）另一端与所述机床设备的物料入口对接。

7.根据权利要求6所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，所述第一导向治具（12）和第二导向治具（13）的一端均设有用于导向的大锥面（121、131），所述第一导向治具（12）和第二导向治具（13）的另一端导向孔（122、132），所述导向孔（122、132）的内径大于微细管材（20）的外径。

8.根据权利要求6所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，所述微细管自动取送料机构还包括位于所述第一导向治具（12）的出口处的第二光纤传感器（17）。

9.根据权利要求6所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，所述微细管自动取送料机构还包括位于所述第二导向治具（13）的出口处的第三光纤传感器（18）。

10.根据权利要求6所述的微细管自动取送料机构，其特征在于，所述微细管自动取送料机构还包括机架（1），所述料仓（2）、顶料气缸（3）和升降气缸（8）均固定在所述机架（1）上。

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