本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種自動上下料車床。

背景技術(shù)：

車床加工歷來屬于勞動密集、技術(shù)要求高、安全規(guī)范要求嚴(yán)、較為危險的工種之一。對于工件的車削來講，需要人工將工件搬上搬下，勞動強(qiáng)度大，費(fèi)時耗力，效率低下；危險性高，工人稍有不慎就會出現(xiàn)安全事故，輕則產(chǎn)品質(zhì)量出問題，重者人身安全無法保證。因而實(shí)現(xiàn)自動化代替人工操作是一個需要迫切解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種自動上下料車床，在能實(shí)現(xiàn)上下料自動化的同時，還能檢測工件裝夾情況。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種自動上下料車床，包括支架、延伸桿、X向?qū)к?、X向滑塊、Y向?qū)к?、Y向滑塊、機(jī)械手臂、清屑裝置、裝夾檢測裝置、工作臺面、裝夾裝置；所述的工作臺面為豎直的立面，所述的裝夾裝置垂直安裝在工作臺面上；所述的清屑裝置安裝于工作臺面上，位于裝夾裝置的正上方；所述的刀架沿水平方向設(shè)置刀具，刀具對應(yīng)裝夾裝置夾持的工件設(shè)置，所述的裝夾檢測裝置安裝在刀架上，裝夾檢測裝置對準(zhǔn)裝夾裝置；

所述的支架豎直設(shè)置，安裝在車床的后方，所述的延伸桿水平設(shè)置在支架上，向車床的正上方延伸；

所述的X向?qū)к壦桨惭b在延伸桿的前部，X向?qū)к墝?yīng)裝夾裝置和刀具的位置設(shè)置；

所述的X向滑塊安裝在X向?qū)к壣?；所述的Y向?qū)к壯刎Q直方向安裝在X向滑塊上；所述的Y向滑塊安裝在Y向?qū)к壣?；所述的機(jī)械手臂安裝在Y向滑塊上；所述的X向?qū)к壓蚘向?qū)к墐啥朔謩e安裝驅(qū)動裝置，分別驅(qū)動X向滑塊在X向?qū)к壣献笥乙苿印向滑塊在Y向?qū)к壣仙舷乱苿樱?/p>

所述的機(jī)械手臂包括連接臂、轉(zhuǎn)向板、保護(hù)裝置、連接板、安裝板、夾爪汽缸；所述的連接臂豎直設(shè)置，其上端安裝在Y向滑塊上，所述的保護(hù)裝置安裝在連接臂的下端，所述的連接板的上端安裝于保護(hù)裝置上，連接板的下端與安裝板的上端連接，所述的轉(zhuǎn)向板的中部通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I安裝于安裝板的下端，所述的轉(zhuǎn)向板兩端上通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II分別安裝一個夾爪汽缸。

優(yōu)選地，所述的裝夾裝置為膨脹軸，膨脹軸的軸向垂直于工作臺面。

優(yōu)選地，所述的清屑裝置包括清屑?xì)飧?、清屑板；所的清屑?xì)飧装惭b在工作臺面上位于裝夾裝置旁邊，氣缸活塞桿平行于膨脹軸方向設(shè)置；所述的清屑板一端與清屑?xì)飧椎幕钊麠U固定連接，另一端套在裝夾裝置上，清屑?xì)飧昨?qū)動清屑板在裝夾裝置上前后移動。

優(yōu)選地，所述的裝夾檢測裝置包括檢測氣缸、頂塊；所述的檢測氣缸安裝在車床的刀架上，氣缸活塞桿朝裝夾裝置的方向設(shè)置；所述的頂塊安裝在檢測氣缸的活塞桿端部，并對齊裝夾裝置的中心，檢測氣缸驅(qū)動頂塊向前移動，頂塊頂住裝夾裝置上的工件，推動工件進(jìn)入裝夾裝置夾持位置。

優(yōu)選地，所述的檢測氣缸內(nèi)設(shè)定磁感應(yīng)開關(guān)，分別感應(yīng)活塞桿伸出直至頂塊碰到工件的行程Ⅰ，和活塞桿伸出直至工件裝夾到位的行程Ⅱ；當(dāng)行程Ⅰ的數(shù)值大于設(shè)定數(shù)值時，判斷為未上料情況，檢測氣缸發(fā)出信號，使車床自動停機(jī)；當(dāng)行程Ⅱ的數(shù)值大于或小于設(shè)定數(shù)值時，判定為出現(xiàn)裝夾不到位或卡死情況，檢測氣缸發(fā)出信號，使車床自動停機(jī)。

優(yōu)選地，所述的保護(hù)裝置包括左擋板、右擋板、導(dǎo)軌、導(dǎo)向座、上板、中板、下板、軸Ⅰ；所述的導(dǎo)軌沿水平方向安裝在連接臂的下部；所述的導(dǎo)向座安裝在導(dǎo)軌上，能夠沿導(dǎo)軌方向滑動；所述的左擋板和右擋板安裝在連接臂的下部，所述的左擋板位于導(dǎo)軌的左側(cè)，所述的右擋板位于導(dǎo)軌的右側(cè)；

所述的中板固定安裝在導(dǎo)向座上；所述的軸Ⅰ沿豎直方向穿過中板，并與中板固定連接；中板上方的軸Ⅰ上套裝上板，軸Ⅰ的上端穿出上板上表面，軸Ⅰ的上端上設(shè)有卡位裝置，使得上板不會脫離；所述的上板與中板之間的軸Ⅰ上套裝有彈簧Ⅰ；所述的下板套在中板下方的軸Ⅰ上，軸Ⅰ的下端穿出下板的下表面，設(shè)有卡位裝置，使得下板不會脫離；所述的下板與中板之間的軸Ⅰ上沿軸向套裝有彈簧Ⅱ；所述的上板和下板能夠相對于軸Ⅰ沿軸向滑動；

所述的下板的下端與連接板的上端連接；

所述的中板上設(shè)置有接近開關(guān)Ⅰ，接近開關(guān)Ⅰ的感應(yīng)端部設(shè)于中板的下端面。

優(yōu)選地，所述的軸Ⅰ設(shè)有兩根，兩根軸Ⅰ相互平行并且位于同一水平面。

優(yōu)選地，所述的導(dǎo)向座包括底板、左側(cè)板、右側(cè)板，所述的底板安裝在導(dǎo)軌上，所述的左側(cè)板和右側(cè)板分別安裝在底板的左右兩側(cè)上，左側(cè)板與右擋板平行并對齊；

所述的導(dǎo)向座的右側(cè)板安裝軸Ⅱ，所述的軸Ⅱ設(shè)有兩根，兩根軸Ⅱ相互平行并且位于同一水平面，所述的軸Ⅱ沿水平方向設(shè)置，一端與右擋板固定連接，另一端套在右側(cè)板的側(cè)面上，并穿出右側(cè)板的側(cè)面，右側(cè)板在軸Ⅱ上沿軸向左右滑動；所述的右擋板與右側(cè)板之間的軸Ⅱ沿軸向套裝有彈簧Ⅲ；右擋板上設(shè)置有接近開關(guān)Ⅱ，接近開關(guān)Ⅱ的感應(yīng)端頭靠近右側(cè)板一側(cè)。

所述的自動上下料車床，還包括上料振動盤，所述的上料振動盤設(shè)置在車床的側(cè)面，所述的上料振動盤的旁邊設(shè)置送料傳送帶，上料振動盤的側(cè)壁上設(shè)置攝像頭，所述的攝像頭的方向?qū)χ土蟼魉蛶А?/p>

所述的夾爪汽缸上設(shè)置有壓力感應(yīng)器，通過測定夾持狀態(tài)的壓力，來確定是否夾持有零件。

所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II為轉(zhuǎn)向電機(jī)或者轉(zhuǎn)向汽缸。

車床自動上下料的工作過程及原理如下：

1、驅(qū)動裝置分別驅(qū)動X向滑塊和Y向滑塊，使機(jī)械手臂上的轉(zhuǎn)向板移動到待加工工件所在位置，并使轉(zhuǎn)向板在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I驅(qū)動下，夾爪氣缸靠近待加工工件，再通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II控制夾爪汽缸的夾爪角度，驅(qū)動裝置驅(qū)動機(jī)械手臂朝車床方向移動，使未夾持物料的那個夾爪氣缸的夾爪靠近并對齊工作臺面裝夾裝置上已加工好的工件的中心孔，這時車床控制裝夾裝置收縮，清屑裝置上的清屑?xì)飧椎幕钊麠U伸出，驅(qū)動清屑板往前移動將裝夾裝置上已加工好的工件向外推出，直至工件套入夾爪氣缸的夾爪，夾爪氣缸的夾爪撐開，夾緊零件，然后清屑?xì)飧昨?qū)動活塞桿縮回，并再重復(fù)一次伸出和縮回的過程，以清除裝夾裝置上遺留的鐵屑；

2、轉(zhuǎn)向板在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，將夾持有待加工工件的夾爪汽缸轉(zhuǎn)上來，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II驅(qū)動夾爪氣缸對準(zhǔn)加工好的物料，驅(qū)動裝置再次驅(qū)動機(jī)械手臂朝裝夾裝置的方向移動，直至夾爪氣缸夾爪上的待加工工件套入裝夾裝置，夾爪氣缸收縮，驅(qū)動裝置驅(qū)動機(jī)械手臂反向移動，使夾爪氣缸的夾爪從工件內(nèi)抽出；

4、檢測氣缸的活塞桿伸出，驅(qū)動頂塊對齊待加工工件向前移動，頂塊頂住裝夾裝置上的工件，推動工件進(jìn)入裝夾裝置夾持位置，氣缸活塞桿縮回，車床控制裝夾裝置膨脹，使工件被夾緊，然后開始對待加工工件進(jìn)行車削；同時驅(qū)動裝置驅(qū)動機(jī)械手臂移動至上料振動盤旁的送料傳送帶上，操作人員通過攝像頭觀察以加工物料邊沿是否光滑無缺角；檢查合格后，夾爪氣缸松開，加工好的工件脫離，完成下料過程，已加工物料通過傳輸機(jī)構(gòu)傳送到下一工序。然后重復(fù)步驟1的過程，既能夠連續(xù)進(jìn)行。

檢測氣缸檢測工件裝夾情況的原理如下：檢測氣缸內(nèi)部設(shè)置磁感應(yīng)開關(guān)，分別感應(yīng)活塞桿伸出直至頂塊碰到工件的行程Ⅰ，和活塞桿伸出直至工件裝夾到位的行程Ⅱ；當(dāng)行程Ⅰ的數(shù)值大于設(shè)定數(shù)值時，判斷為未上料情況，檢測氣缸發(fā)出信號，使車床自動停機(jī)；當(dāng)行程Ⅱ的數(shù)值大于或小于設(shè)定數(shù)值時，判定為出現(xiàn)裝夾不到位或卡死情況，檢測氣缸發(fā)出信號，使車床自動停機(jī)。

機(jī)械手臂上的保護(hù)裝置的工作原理如下：正常情況下，彈簧Ⅰ受到上板的壓力而處于壓縮的狀態(tài)，彈簧Ⅱ因不受力而處于自然伸張的狀態(tài)；彈簧Ⅲ處于伸張的狀態(tài)，并將導(dǎo)向座壓向左擋板；

當(dāng)夾持汽缸在豎直方向發(fā)生碰撞時，下板因受到向上的頂力而向上運(yùn)動，同時觸發(fā)接近開關(guān)Ⅰ，接近開關(guān)Ⅰ發(fā)出信號，使機(jī)械手臂停止工作，此時彈簧Ⅱ受力壓縮，彈簧Ⅰ因壓力消除而恢復(fù)自然伸張；

當(dāng)夾持汽缸在水平方向發(fā)生碰撞時，導(dǎo)向座受到水平方向的力而沿導(dǎo)軌向右滑動，同時觸發(fā)接近開關(guān)Ⅱ，接近開關(guān)Ⅱ發(fā)出信號，使機(jī)械手臂停止工作，此時彈簧Ⅲ受力壓縮在導(dǎo)向座的側(cè)板與右擋板之間。

本發(fā)明的有益效果：

1、車床采用的機(jī)械手臂通過夾爪氣缸對工件進(jìn)行夾取，代替了人工，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動成本；機(jī)械手臂上設(shè)置保護(hù)裝置，發(fā)生碰撞時觸發(fā)接近開關(guān)，控制機(jī)械手臂自動停止工作，起到保護(hù)作用；同時保護(hù)裝置上的彈簧在碰撞時起到緩沖的作用，避免因碰撞而造成損失。

2、車床上設(shè)置清屑裝置，清屑?xì)飧淄苿忧逍及迨构ぜ瞥鲕嚧采系难b夾裝置，起到輔助卸料的作用；卸料之后，清屑板來回移動一次，起到清除裝夾裝置上遺留的鐵屑的作用。

3、車床上設(shè)置裝夾檢測裝置，在上料時，檢測氣缸驅(qū)動頂塊將工件頂入裝夾裝置，起到輔助上料的作用；檢測氣缸內(nèi)設(shè)置磁感應(yīng)開關(guān)，設(shè)定檢測行程，用于檢測是否出現(xiàn)漏上料、工件裝夾過程出現(xiàn)卡死或裝夾不到位的情況，并在檢測到情況時發(fā)使機(jī)床停機(jī)的信號，達(dá)到安全生產(chǎn)的效果。

4、所述的夾爪汽缸上設(shè)置有壓力感應(yīng)器，通過測定夾持狀態(tài)的壓力，能夠即時確定是否夾持有零件。

5、所述的上料振動盤的側(cè)壁上設(shè)置的攝像頭，能夠方便操作人員檢查加工好的零件，及時發(fā)現(xiàn)問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為清屑裝置、裝夾檢測裝置放大示意圖

圖3為機(jī)械手及移動結(jié)構(gòu)的示意圖

圖4為保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)放大示意圖

圖5為夾爪氣缸結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1-支架；2-延伸桿；3-X向?qū)к墸?-X向滑塊；5-Y向?qū)к墸?-Y向滑塊；7-機(jī)械手臂；8-清屑裝置；9-裝夾檢測裝置；10-工作臺面；11-裝夾裝置；12-刀架；13-刀具；14-車床；15-驅(qū)動裝置；16-連接臂；17-轉(zhuǎn)向板；18-保護(hù)裝置；19-連接板；20-清屑?xì)飧祝?1-清屑板；22-檢測氣缸；23-頂塊；24-左擋板；25-右擋板；26-導(dǎo)軌；27-導(dǎo)向座；28-上板；29-中板；30-下板；31-軸Ⅰ；32-彈簧Ⅰ；33-彈簧Ⅱ；34-接近開關(guān)Ⅰ；35-底板；36-左側(cè)板；37-右側(cè)板；38-軸Ⅱ；39-彈簧Ⅲ；40-接近開關(guān)Ⅱ；41-安裝板；42-夾爪汽缸；43-轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I；44-轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II；45-攝像頭；46-上料振動盤。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。

實(shí)施例

如圖1、2、3、4、5所示，一種自動上下料車床，包括支架1、延伸桿2、X向?qū)к?、X向滑塊4、Y向?qū)к?、Y向滑塊6、機(jī)械手臂7、清屑裝置8、裝夾檢測裝置9、工作臺面10、裝夾裝置11；所述的工作臺面10為豎直的立面，所述的裝夾裝置11垂直安裝在工作臺面10上；所述的清屑裝置8安裝于工作臺面10上，位于裝夾裝置11的正上方；所述的刀架12沿水平方向設(shè)置刀具13，刀具13對應(yīng)裝夾裝置11夾持的工件設(shè)置，所述的裝夾檢測裝置9安裝在刀架12上，裝夾檢測裝置9對準(zhǔn)裝夾裝置11；

所述的支架1豎直設(shè)置，安裝在車床14的后方，所述的延伸桿2水平設(shè)置在支架1上，向車床14的正上方延伸；

所述的X向?qū)к?水平安裝在延伸桿2的前部，X向?qū)к?對應(yīng)裝夾裝置11和刀具13的位置設(shè)置；

所述的X向滑塊4安裝在X向?qū)к?上；所述的Y向?qū)к?沿豎直方向安裝在X向滑塊4上；所述的Y向滑塊6安裝在Y向?qū)к?上；所述的機(jī)械手臂7安裝在Y向滑塊6上；所述的X向?qū)к?和Y向?qū)к?兩端分別安裝驅(qū)動裝置15，分別驅(qū)動X向滑塊4在X向?qū)к?上左右移動、Y向滑塊6在Y向?qū)к?上上下移動；

所述的機(jī)械手臂7包括連接臂16、夾持汽缸17、保護(hù)裝置18、連接板19；所述的連接臂16豎直設(shè)置，其上端安裝在Y向滑塊6上，所述的保護(hù)裝置18安裝在連接臂16的下端，所述的夾持汽缸17通過連接板19安裝在保護(hù)裝置18的下方，夾持汽缸17的位置對應(yīng)裝夾裝置11。

所述的裝夾裝置11為膨脹軸，膨脹軸的軸向垂直于工作臺面10。

所述的清屑裝置8包括清屑?xì)飧?0、清屑板21；所的清屑?xì)飧?0安裝在工作臺面10上位于裝夾裝置11旁邊，氣缸活塞桿平行于膨脹軸方向設(shè)置；所述的清屑板21一端與清屑?xì)飧?0的活塞桿固定連接，另一端套在裝夾裝置11上，清屑?xì)飧?0驅(qū)動清屑板21在裝夾裝置11上前后移動。

所述的裝夾檢測裝置9包括檢測氣缸22、頂塊23；所述的檢測氣缸22安裝在車床14的刀架12上，氣缸活塞桿朝裝夾裝置11的方向設(shè)置；所述的頂塊23安裝在檢測氣缸22的活塞桿端部，并對齊裝夾裝置11的中心，檢測氣缸22驅(qū)動頂塊23向前移動，頂塊23頂住裝夾裝置11上的工件，推動工件進(jìn)入裝夾裝置11夾持位置。

所述的檢測氣缸22內(nèi)設(shè)定磁感應(yīng)開關(guān)，分別感應(yīng)活塞桿伸出直至頂塊23碰到工件的行程Ⅰ，和活塞桿伸出直至工件裝夾到位的行程Ⅱ；當(dāng)行程Ⅰ的數(shù)值大于設(shè)定數(shù)值時，判斷為未上料情況，檢測氣缸22發(fā)出信號，使車床14自動停機(jī)；當(dāng)行程Ⅱ的數(shù)值大于或小于設(shè)定數(shù)值時，判定為出現(xiàn)裝夾不到位或卡死情況，檢測氣缸22發(fā)出信號，使車床14自動停機(jī)。

所述的保護(hù)裝置18包括左擋板24、右擋板25、導(dǎo)軌26、導(dǎo)向座27、上板28、中板29、下板30、軸Ⅰ31；所述的導(dǎo)軌26沿水平方向安裝在連接臂16的下部；所述的導(dǎo)向座27安裝在導(dǎo)軌26上，能夠沿導(dǎo)軌26方向滑動；所述的左擋板24和右擋板25安裝在連接臂16的下部，所述的左擋板24位于導(dǎo)軌26的左側(cè)，所述的右擋板25位于導(dǎo)軌26的右側(cè)；

所述的中板29固定安裝在導(dǎo)向座27上；所述的軸Ⅰ31沿豎直方向穿過中板29，并與中板29固定連接；中板29上方的軸Ⅰ31上套裝上板28，軸Ⅰ31的上端穿出上板28上表面，軸Ⅰ31的上端上設(shè)有卡位裝置，使得上板28不會脫離；所述的上板28與中板29之間的軸Ⅰ31上套裝有彈簧Ⅰ32；所述的下板30套在中板29下方的軸Ⅰ31上，軸Ⅰ31的下端穿出下板30的下表面，設(shè)有卡位裝置，使得下板30不會脫離；所述的下板30與中板29之間的軸Ⅰ31上沿軸向套裝有彈簧Ⅱ33；所述的上板28和下板30能夠相對于軸Ⅰ31沿軸向滑動；

所述的下板30的下端與連接板19的上端連接；

所述的中板29上設(shè)置有接近開關(guān)Ⅰ34，接近開關(guān)Ⅰ34的感應(yīng)端部設(shè)于中板29的下端面。

所述的軸Ⅰ31設(shè)有兩根，兩根軸Ⅰ31相互平行并且位于同一水平面。

所述的導(dǎo)向座27包括底板35、左側(cè)板36、右側(cè)板37，所述的底板35安裝在導(dǎo)軌26上，所述的左側(cè)板36和右側(cè)板37分別安裝在底板35的左右兩側(cè)上，左側(cè)板36與右擋板25平行并對齊；

所述的導(dǎo)向座27的右側(cè)板37安裝軸Ⅱ38，所述的軸Ⅱ38設(shè)有兩根，兩根軸Ⅱ38相互平行并且位于同一水平面，所述的軸Ⅱ38沿水平方向設(shè)置，一端與右擋板25固定連接，另一端套在右側(cè)板37的側(cè)面上，并穿出右側(cè)板37的側(cè)面，右側(cè)板37在軸Ⅱ38上沿軸向左右滑動；所述的右擋板25與右側(cè)板37之間的軸Ⅱ38沿軸向套裝有彈簧Ⅲ39；右擋板25上設(shè)置有接近開關(guān)Ⅱ40，接近開關(guān)Ⅱ40的感應(yīng)端頭靠近右側(cè)板37一側(cè)。

所述的自動上下料車床，還包括上料振動盤46，所述的上料振動盤46設(shè)置在車床14的側(cè)面，所述的上料振動盤46的旁邊設(shè)置送料傳送帶，上料振動盤46的側(cè)壁上設(shè)置攝像頭45，所述的攝像頭45的方向?qū)χ土蟼魉蛶А?/p>

所述的夾爪汽缸9上設(shè)置有壓力感應(yīng)器，通過測定夾持狀態(tài)的壓力，來確定是否夾持有零件。

所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)I43和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)II44為轉(zhuǎn)向電機(jī)或者轉(zhuǎn)向汽缸。