一種機外定位的自動上下料機床的制作方法

本發明屬于數控自動化加工技術領域，特別涉及一種機外定位的自動上下料機床。

背景技術：

隨著數控加工技術的發展以及市場加工要求的提高，具有自動上下料功能的數控機床逐漸受到市場的青睞。該類型機床可實現工件的自動搬運和定位裝夾，能夠在一定程度上縮短工件的輔助加工時間，提高生產效率，并且還能夠提高工件裝夾定位的一致性和準確性，相較于傳統數控機床，能夠更加快捷、高速、高效、高精度的實現產品的定位加工。現有的此類機床，工件定位往往在機內進行，其定位過程勢必會占據一部分加工時間，從而影響整個生產效率的提高；同時，定位治具設置于機床內部，使機床內部結構復雜，不利于加工區的觀察、操作和維修，并且加工中的切削液易對定位治具造成損害，進而影響工件的定位精度以及定位治具的使用壽命。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種工件定位在機外進行的自動上下料機床，工件定位和機床加工可同時進行，互不影響，可有效提高生產效率；同時保證機床內部結構簡單、便于觀察，并可保證定位治具不受切削液的損害，有效提高定位治具的使用壽命，保證工件定位精度。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種機外定位的自動上下料機床，由加工區、上料區、下料區以及搬運機械手組成，上料區和下料區分別位于加工區的左右兩側，并通過自動防護門與加工區隔離；上料區包含上料臺，上料臺分成前后兩部分，前部分為上料緩沖臺，后部分為自動定位臺，二者之間設置有移動緩沖送料裝置；搬運機械手通過桁架設置于上料區、加工區以及下料區上方，可沿桁架在上料區和下料區之間左右移動。

上述一種機外定位的自動上下料機床，所述下料區可以為傳送帶結構，也可以為下料臺結構，下料臺分下料緩沖臺和收料臺兩部分，收料臺位于下料緩沖臺前方，二者之間設置移動緩沖輸料裝置。

上述一種機外定位的自動上下料機床，所述搬運機械手包括上料機械手和下料機械手，二者固定安裝于同一滑動座上，并呈左右分布；滑動座滑動安裝于桁架上；上料機械手和下料機械手均由升降氣缸和真空吸盤組成，真空吸盤在升降氣缸作用下上下移動。

上述一種機外定位的自動上下料機床，所述上料臺由底板、支撐柱、上板、頂塊、升降機構、水平移動機構、第一雙向定位機構以及第二雙向定位機構組成，上板通過支撐柱支撐于底板之上，構成該上料臺的臺體，并分成前后兩部分，前部分為上料緩沖臺，后部分為自動定位臺；第一雙向定位機構和第二雙向定位機構設置于自動定位臺上，分別對應于工件的定位面，在相互垂直的兩個方向上進行定位；頂塊、升降機構和水平移動機構組成移動緩沖送料裝置，其中，水平移動機構安裝于底板上，升降機構安裝于水平移動機構上，頂塊安裝于升降機構上；上板上對應于頂塊設置有平行于水平移動機構的通槽，頂塊可沿通槽前后移動。

上述一種機外定位的自動上下料機床，所述下料臺由下料臺底板、下料臺支撐柱、下料臺上板、下料臺頂塊、下料臺升降機構和下料臺水平移動機構組成，下料臺上板通過下料臺支撐柱支撐于下料臺底板之上，構成下料臺臺體，下料臺臺體的前部分為收料臺，后部分為下料緩沖臺；下料臺頂塊、下料臺升降機構和下料臺水平移動機構組成移動緩沖輸料裝置，其中，下料臺水平移動機構安裝于下料臺底板上，下料臺升降機構安裝于下料臺水平移動機構上，下料臺頂塊安裝于下料臺升降機構上；下料臺上板上對應于下料臺頂塊設置有平行于下料臺水平移動機構的輸料通槽，下料臺頂塊可沿輸料通槽前后移動。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：本發明采用工件機外定位的方式，使自動上下料備料和加工完全分離，互不干擾，工件定位和機床加工可同時進行，大大提高了機床的生產效率；同時保證機床內部結構簡單、便于觀察，并可保證定位治具不受切削液的損害，有效提高定位治具的使用壽命，保證工件定位精度，另外上料區和下料區左右分布，易于機床進行自動化單元組合形成自動化生產線。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖2是本發明的上料臺結構示意圖之一。

圖3是本發明的上料臺結構示意圖之二。

圖4是本發明的下料臺結構示意圖之一。

圖5是本發明的下料臺結構示意圖之二。

圖6是本發明的搬運機械手結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

如圖1所示，本發明的一種機外定位的自動上下料機床，包括加工區1、上料區2、下料區3和搬運機械手4，上料區2和下料區3分別位于加工區1的左右兩側，搬運機械手4通過桁架5設置于上料區2、加工區1以及下料區3上方，可沿桁架5在上料區2和下料區3之間左右移動。

結合圖1至圖3所示，上料區2包含上料臺21和基座22，上料臺21固定于基座22上。上料臺21由底板211、支撐柱212、上板213、頂塊214、升降機構215、水平移動機構216、第一雙向定位機構217以及第二雙向定位機構218組成，上板213通過支撐柱212支撐于底板211之上，構成上料臺21的臺體，并分成前后兩部分，前部分為上料緩沖臺231，后部分為自動定位臺232；頂塊214、升降機構215和水平移動機構216構成移動緩沖送料裝置，其中，水平移動機構216安裝于底板211上，升降機構215安裝于水平移動機構216上，頂塊214安裝于升降機構215上，可在升降機構215作用下將工件托起；上板213上設置有平行于水平移動機構216的通槽233，頂塊214在水平移動機構216的帶動下可沿通槽233前后移動；第一雙向定位機構217和第二雙向定位機構218設置于自動定位臺232上，分別在前后方向和左右方向對工件進行自動定位。

結合圖1、圖4和圖5所示，下料區3包含下料臺31和基座32，下料臺31固定于基座32上。下料臺由底板311、支撐柱312、上板313、頂塊314、升降機構315以及水平移動機構316組成，上板313通過支撐柱312支撐于底板311之上，構成下料臺31的臺體，該前部分為收料臺331，后部分為下料緩沖臺332；頂塊314、升降機構315和水平移動機構316構成移動緩沖輸料裝置，其中，水平移動機構316安裝于底板311上，升降機構315安裝于水平移動機構316上，頂塊314安裝于升降機構315上，可在升降機構315作用下將工件托起；上板313上設置有平行于水平移動機構316的輸料通槽333，頂塊314在水平移動機構316的帶動下可沿輸料通槽333前后移動。

如圖6所示，搬運機械手4由左升降氣缸41、左真空吸盤42、右升降氣缸43、右真空吸盤44和滑動安裝座45組成，左真空吸盤42在左升降氣缸41的作用下可進行上下移動，并與左升降氣缸41一同組成上料機械手，安裝于滑動安裝座45的左端；右真空吸盤44則在右升降氣缸43的作用下進行上下移動，并與右升降氣缸43一同組成下料機械手，安裝于滑動安裝座45的右端；上料機械手與下料機械手之間的安裝距離和自動定位臺232與加工區工作臺治具之間的距離以及工作臺治具與下料緩沖臺332之間的距離均相等。桁架5由橫梁51和支架52組成，橫梁51通過左右兩個支架52架設于加工區1以及上料區2和下料區3的上方。滑動安裝座45滑動安裝于橫梁51上，可同時帶動上料機械手和下料機械手一起沿橫梁51左右移動。

加工前，待加工件置于上料緩沖臺231上，開始工作時，上料臺21的升降機構215帶動頂塊214向上升起，并將待加工件托起，然后在水平移動機構216的作用下移動至自動定位臺232的指定位置，升降機構215下降，頂塊214脫離待加工件，待加工件被放置于自動定位臺232上，頂塊214在水平移動機構216作用下返回上料緩沖臺231處；與此同時，第一雙向定位機構217和第二雙向定位機構218同時向中間靠攏，對待加工件進行中心定位。完成定位后，第一雙向定位機構217和第二雙向定位機構218離開待加工件恢復原位；同時，上料機械手在滑動安裝座45的帶動下向左移動至自動定位臺232的上方，然后左真空吸盤42在左升降氣缸41的作用下向下移動并吸住待加工件，在左升降氣缸41作用下將待加工件從自動定位臺232上提起，而后隨滑動安裝座45一起向右移動至工作臺治具的上方，左升降氣缸41推動左真空吸盤42下移，將待加工件放置于工作臺治具上夾緊，左升降氣缸41帶動左真空吸盤42上升，并隨滑動安裝座45一起運動至自動定位臺232的上方，機床執行加工程序；與此同時，上料臺21完成下一待加工件的送料和中心自動定位，不獨立占用輔助加工時間，在上料時間上具有一定的緩沖作用。

加工完成后，工作臺帶動工件移動至右真空吸盤44的下方，左真空吸盤42和右真空吸盤44分別在左升降氣缸41和右升降氣缸43的推動下同時下移，并分別吸住自動定位臺232上的待加工件和工作臺治具上的已加工件，然后同時上移，并隨滑動安裝座45一起向右移動，至左真空吸盤42移動至工作臺治具上方時，右真空吸盤44恰好移動至下料緩沖臺332的正上方，左升降氣缸41和右升降氣缸43分別推動左真空吸盤42和右真空吸盤44向下移動，將待加工件和已加工件分別放置在工作臺治具以及下料緩沖臺332上，然后上移，并隨滑動安裝座45一起向左移動，機床再次執行加工動作；同時，下料臺31的升降機構315帶動頂塊314向上升起，并將下料緩沖臺332上的已加工件托起，然后在水平移動機構316的作用下移動至收料臺331位置，升降機構315下降，頂塊314脫離已加工件，已加工件被放置于收料臺331上，頂塊314在水平移動機構316作用下返回下料緩沖臺332處，至此完成一次上下料循環，以此反復，直到全部工件加工完成。

本發明采用工件機外定位的方式，工件定位和機床加工可同時進行，大大提高機床的生產效率；進料和出料分布機床左右兩側，還易于實現自動化生產線，較適合于玻璃片、陶瓷片、藍寶石片、面板等薄片類產品的批量加工。

盡管上文對本發明進行了詳細說明，但是本發明不限于此，本領域技術人員可以根據本發明的原理進行各種修改。因此，凡按照本發明原理所作的修改，都應當理解為落入本發明的保護范圍。