簡(jiǎn)介

現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展,，數(shù)控車的應(yīng)用隨著科技發(fā)展的進(jìn)步已經(jīng)越來(lái)越普及，它 以加工產(chǎn)品精度高,、效率高,、性價(jià)比高、形狀復(fù)雜等優(yōu)勢(shì)逐步占領(lǐng)了機(jī)械加工行業(yè)的領(lǐng)域,。 隨著數(shù)控車使用的普及和深入,，與之配套的自動(dòng)換裝零件裝置也顯得由為重要。由于車床 廠家通常只提供普通的標(biāo)準(zhǔn)夾具（如三爪卡盤）,，換裝零件時(shí)只能靠手工,，造成加工效率低， 員工勞動(dòng)強(qiáng)度高,，易疲勞,，有安全隱患；給產(chǎn)品精度造成缺陷,，影響產(chǎn)品質(zhì)量,，合格率低。

現(xiàn)有技術(shù)大多是針對(duì)棒類毛坯的自動(dòng)裝夾零件的裝置,，使用的范圍有局限 性,。對(duì)于盤類零件，特別是現(xiàn)代先進(jìn)工藝粉末冶金制造的小直徑盤類零件的數(shù)控車削加工,， 其投入少,，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的自動(dòng)換裝零件裝置沒(méi)有，因此還有改進(jìn)的必要,。本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn) 有的技術(shù)存在上述問(wèn)題,，提出了一種行程短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，生產(chǎn)效率高,，操作安全的數(shù)控車自 動(dòng)換裝零件裝置。

數(shù)控車床自動(dòng)換裝零件機(jī)械手設(shè)計(jì)

圖中,，1自動(dòng)卡盤,、2工件、3自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu),、4固定座,、5自動(dòng)換裝機(jī)構(gòu)、6直角缺口,、7 定位板,、8機(jī)械手臂、9伸縮夾指,、10送料機(jī)構(gòu),、11車床架、12送料槽體、13定位輪,、14孔,、15凹 槽、16轉(zhuǎn)動(dòng)軸,、17爪,、18刀架、19馬達(dá),。

送料機(jī)構(gòu)10,、自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)3、車床架11,；所述送料機(jī) 構(gòu)10固定連接在車床架11上,，且送料機(jī)構(gòu)10與水平面成5°～15°角度，送料機(jī)構(gòu)10包括四周 留有骨架的長(zhǎng)盒狀送料槽體12,，送料槽體12內(nèi)的寬度與工件2厚度匹配,，送料槽體12的高度 為工件2半徑的1 .2-1 .8倍，在送料槽體12靠近車床架11的一端設(shè)有定位輪13,，

另一端連接 理料裝置,；所述定位輪13圓周均布有五個(gè)與工件2外圓匹配的凹槽15，定位輪13與伺服電機(jī) 連接,；定位輪13固定安裝時(shí)以托住工件2外圓為準(zhǔn),，工件2被置于定位輪13的凹槽15內(nèi)準(zhǔn)備 裝夾。自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)3包括自動(dòng)卡盤1,、自動(dòng)換裝機(jī)構(gòu)5,，在車床架11上設(shè)置主軸，自動(dòng)卡 盤1安裝于主軸,，自動(dòng)卡盤1為液壓或氣壓控制自動(dòng)夾緊或松開的三爪卡盤,，在三爪卡盤上 設(shè)置三個(gè)爪17，三個(gè)爪17上均設(shè)置限位臺(tái)階,；自動(dòng)換裝機(jī)構(gòu)5為四工位圓盤,，自動(dòng)換裝機(jī)構(gòu)5 上設(shè)置四個(gè)機(jī)械手臂8，間隔90°的位置設(shè)置一個(gè)機(jī)械手臂8,，相鄰機(jī)械手臂8之間加工有直 角缺口6避免相互干涉,；自動(dòng)換裝機(jī)構(gòu)5中心匹配連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸16，轉(zhuǎn)動(dòng)軸16連接氣動(dòng)馬達(dá)19 并受氣動(dòng)馬達(dá)19控制轉(zhuǎn)動(dòng)與伸縮,，

車床架11上設(shè)置固定座4,，氣動(dòng)馬達(dá)19安裝于固定座4中； 在機(jī)械手臂8外側(cè)設(shè)置定位板7,，定位板7內(nèi)設(shè)置光電感應(yīng)器及壓力感應(yīng)器,。 在機(jī)械手臂8下方兩邊位置設(shè)置伸縮夾指9,，伸縮夾指9長(zhǎng)度為工件2半徑的1 .2至2 倍，定位板7面積小于伸縮夾指9圍成的面積,，伸縮夾指9收縮時(shí)夾緊工件2,，伸縮夾指9內(nèi)側(cè) 設(shè)有壓力傳應(yīng)器；伺服電機(jī),、自動(dòng)卡盤1,、氣動(dòng)馬達(dá)19,、光電感應(yīng)器,、壓力感應(yīng)器與PLC連接。 定位輪13中心設(shè)置孔14,，孔14內(nèi)穿有傳動(dòng)軸,，伺服電機(jī)與傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接。

使用時(shí),，在初始狀態(tài)下,，在與送料機(jī)構(gòu)10配套的理料裝置中加入工件2，工件2從送 料機(jī)構(gòu)10高處滑落至定位輪13,，則工件2停止滑動(dòng),，定位輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，則工件2滑落到定位輪13 的凹槽15中,，工作中定位輪13與轉(zhuǎn)動(dòng)軸16受PLC程序控制同步轉(zhuǎn)動(dòng),。

工作步驟

第一步、在工作狀態(tài)下裝夾工件2時(shí),，伺服電機(jī)帶動(dòng)定位輪13轉(zhuǎn)動(dòng),，定位輪13撥動(dòng) 工件2移動(dòng)，凹槽15正好托住工件2轉(zhuǎn)到換裝工件的位置,，

第二步,、機(jī)械手臂8在PLC控制下縮回，機(jī)械手臂8定位板7中設(shè)置的光電感應(yīng)器作 用,，此時(shí)伸縮夾指9收縮夾住工件2外圓,，抓取工件2；

第三步,、PLC控制氣動(dòng)馬達(dá)19使機(jī)械手臂8伸出,；

第四步、PLC控制氣動(dòng)馬達(dá)19使機(jī)械手臂8順時(shí)針（向卡盤方向）轉(zhuǎn)動(dòng)90°,；

第五步,、PLC控制氣動(dòng)馬達(dá)19使機(jī)械手臂8縮回，縮回過(guò)程中,，工件2一端抵住三個(gè) 爪17設(shè)有的限位臺(tái)階,，工件2另一端抵住定位板7，定位板7中設(shè)置的壓力傳感器作用，伸縮 夾指9松開工件2,，工件2被準(zhǔn)確定位放置在三個(gè)爪17設(shè)有的限位臺(tái)階內(nèi),，同時(shí)PLC控制自動(dòng) 卡盤1收縮三爪，從而裝夾工件2,；

第六步,、PLC控制氣動(dòng)馬達(dá)19使機(jī)械手臂8伸出；

第七步,、刀架18上的刀具開始加工工件2,，加工完成后，刀架退出,；

第八步,、工件2完成加工，機(jī)械手臂8在PLC控制下縮回至工件2的位置,，機(jī)械手臂8 定位板7中設(shè)置的光電感應(yīng)器作用,，此時(shí)伸縮夾指9收縮夾住工件2外圓；

第九步,、PLC控制機(jī)械手臂8伸出,，此時(shí)伸縮夾指9松開，使工件2掉入回收裝置,；

第十步,、機(jī)械手臂8順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°（向卡盤方向），下一個(gè)機(jī)械手臂8轉(zhuǎn)至換裝工件 的位置,，換裝下一個(gè)工件,；

重復(fù)上述步驟，抓取工件2和裝夾工件2同步進(jìn)行,，則工件2源源不斷的被自動(dòng)的換 裝到自動(dòng)卡盤1中自動(dòng)加工,。

優(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單、生產(chǎn)制造容易,、使用方便,，通過(guò)本實(shí)用新型，本實(shí)用新 型公布了一種自動(dòng)換裝零件裝置,，主要用于排刀式或刀塔式數(shù)控車床,，與理料裝置配套使 用，包括送料機(jī)構(gòu),、自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu),。所述送料機(jī)構(gòu)固定連接在車床架上，并與水平面成一定 角度K,，K=5°～15°,，所述送料機(jī)構(gòu)為四周留有骨架的長(zhǎng)盒狀（長(zhǎng)盒狀送料槽體）,，其寬度與工 件厚度匹配，其高度為工件半徑的1 .2至1 .8倍,，長(zhǎng)盒狀送料槽體低處設(shè)有定位輪,，定位輪圓 周均布五個(gè)與工件外圓匹配的凹槽，定位輪中心設(shè)有孔與伺服電機(jī)連接,，定位輪固定安裝 時(shí)以托住工件外圓為準(zhǔn),，工件被置于定位輪的凹槽內(nèi)準(zhǔn)備裝夾，長(zhǎng)盒狀送料槽體高處連接 理料裝置,。自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)卡盤,、自動(dòng)換裝機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)卡盤安裝于主軸,，為液壓 或氣壓控制自動(dòng)夾緊或松開的三爪卡盤,，其三爪設(shè)有限位臺(tái)階；自動(dòng)換裝機(jī)構(gòu)為四工位圓 盤,，間隔90°的位置設(shè)置一個(gè)機(jī)械手臂，機(jī)械手臂之間加工有直角缺口,，圓盤中心匹配連接 轉(zhuǎn)動(dòng)軸,，轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接氣動(dòng)馬達(dá)，氣動(dòng)馬達(dá)安裝于固定座中,，機(jī)械手臂下方中間兩邊位置設(shè)置 有伸縮夾指,，伸縮夾指長(zhǎng)度為工件半徑的1 .2-2倍，機(jī)械手臂外側(cè)設(shè)置有定位板,，定位板內(nèi) 設(shè)置有光電感應(yīng)器及壓力感應(yīng)器,，定位板面積不大于伸縮夾指圍成的面積，伸縮夾指外層 材料的摩擦系數(shù)較大,，收縮時(shí)夾緊工件,，伸縮夾指內(nèi)側(cè)設(shè)置有壓力傳應(yīng)器。伺服電機(jī),、自動(dòng) 卡盤,、氣動(dòng)馬達(dá)、光電感應(yīng)器,、壓力感應(yīng)器與PLC連接,。 通過(guò)該自動(dòng)換裝零件裝置一次上料后可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝夾工件、換裝 工件,，有效的降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,，同時(shí)工件的裝卸都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高,，不需要 工人去車床內(nèi)部操作,，保障了人身安全,。