CN111890103B - 一种具有导料道的数控机床 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种具有导料道的数控机床，涉及机床的领域，包括机架、用于夹持工件的卡盘，所述卡盘由驱动源驱动转动，所述机架上滑动设置有拖板，所述拖板上设有刀具，所述卡盘沿周向设有多个用于夹紧工件的卡块，所述卡块的活动方向沿卡盘的径向，所述卡盘的中心设有安装孔，所述安装孔内设有弹性件，所述弹性件的弹力方向沿卡盘的轴向，所述弹性件能够将卡盘上的工件弹出；所述拖板上还设置有导料道，所述拖板能通过滑动使导料道正对卡盘。本数控机床能自动将工件射出卡盘，工件经导料道导向后进入接料盘储存，无需人工下料，减轻了人工的劳动量；通过设置上料机构，能对工件实现自动上料。
Description
技术领域
本申请涉及机床的领域，尤其是涉及一种具有导料道的数控机床。
背景技术
机床是机械加工设备的总称，数控机床具有更高的自动化水平，能节约人工的劳动量，并提高效率。
授权公告号为CN204262767U的中国实用新型专利公开了一种车床，包括拖板、旋转卡盘以及设置在旋转卡盘对面的顶座，还包括夹设在旋转卡盘和顶座之间的心轴，心轴上套设有若干刀具，拖板上设有夹具。
某类数控机床的结构与该车床类似，工件装夹在卡盘上进行加工。工件加工完毕后，人工需要手持工件，然后松开卡盘才能取下工件，存在人工劳动量大的缺陷。
发明内容
为了减少人工的劳动量，本申请提供一种具有导料道的数控机床。
本申请提供的一种具有导料道的数控机床，采用如下的技术方案：
一种具有导料道的数控机床，包括机架、用于夹持工件的卡盘，所述卡盘由驱动源驱动转动，所述机架上滑动设置有拖板，所述拖板上设有刀具，所述卡盘沿周向设有多个用于夹紧工件的卡块，所述卡块的活动方向沿卡盘的径向，所述卡盘的中心设有安装孔，所述安装孔内设有弹性件，所述弹性件的弹力方向沿卡盘的轴向，所述弹性件能够将卡盘上的工件弹出；所述拖板上还设置有导料道，所述拖板能通过滑动使导料道正对卡盘。
通过采用上述技术方案，卡块处于松开工件的状态时，上料机构动作向安装孔内输入一个工件，工件推动出料推块移动压缩弹性件，然后控制卡块移动夹紧工件，则弹性件仍处于被压缩的状态。系统控制卡盘转动，则卡块带动工件产生转动，控制拖板移动至刀具接触工件的位置，刀具对工件进行加工。工件加工完成后，系统控制拖板移动至导料道正对卡盘的位置，然后控制卡块移动松开工件，在卡块松开工件的一瞬间，弹性件的弹力通过出料推块作用于工件，将工件射出卡盘，工件以一定的初速度飞出，经导料道导向后进入接料盘储存。
综上，通过本数控机床，工件加工完毕后，随着卡盘松开工件，工件能自动弹出，并经导料道完成自动下料，则人工无需手持工件进行下料，减少了人工的劳动量。
优选的，还包括上料机构，所述上料机构包括气缸一、由气缸一驱动滑动的储料座，所述储料座设有储料槽，所述储料座能通过滑动使储料槽正对卡盘中心；所述储料座上设有气缸二、由气缸二驱动滑动的进料推块，所述进料推块能通过滑动将工件推至卡盘上。
通过采用上述技术方案，储料槽内放置有工件时，通过气缸一的伸缩，储料座能通过滑动使储料槽正对卡盘中心；通过气缸二的伸缩，进料推块能通过滑动将工件推至卡盘上。
优选的，所述上料机构还包括倾斜设置的上料道，所述上料道的下端与储料槽连通，所述储料槽的横截面尺寸恰好能供单个工件放置。
通过采用上述技术方案，上料道可连续放置多个工件，工件靠重力自动向下移动，这样能实现单次人工上料后，在短时间内无需重复上料。
优选的，所述上料道的下端紧靠储料座的外侧壁，所述储料座的外侧壁设有进料口；当所述进料口正对上料道的下端时，工件能经进料口进入储料槽，所述进料口与储料槽内底壁的间距设置为仅能供单个工件进入。
通过采用上述技术方案，在储料座循环移动的过程中，当进料口未正对上料道时，储料座通过侧壁阻挡上料道末端的工件下滑，当进料口正对上料道末端、且储料槽内为空腔时，自动实现上料道末端的单个工件进入储料槽内。
优选的，所述机架上设有接料盘，所述接料盘位于拖板背离卡盘的一侧，所述接料盘正对卡盘。
通过采用上述技术方案，从卡盘射出的工件能经导料道导向、最终停止在接料盘处储存。
优选的，所述拖板上设有用于喷出压缩空气的喷气头，所述喷气头位于刀具、导料道之间，所述拖板移动时能使喷气头正对卡盘上的工件。
通过采用上述技术方案，喷气头用于向工件喷射压缩空气，以吹除工件表面的切削液、金属屑。当拖板通过滑动，从刀具正对卡盘切换至导料道正对卡盘的过程中，喷气头正好能经过卡盘对工件进行吹气。
优选的，所述安装孔内设有抵接块、出料推块，所述弹性件的两端分别抵接抵接块、出料推块，所述抵接块位于弹性件背离拖板的一侧，所述出料推块位于弹性件朝向拖板的一侧。
通过采用上述技术方案，抵接块用于与卡盘连接为弹性件的弹力提供支撑，出料推块用于与工件接触，通过抵接块、出料推块抵接弹性件的两端，弹性件的受力较为平稳。
优选的，所述机架固定有导杆，所述导杆的长度方向沿卡盘的轴向，所述导杆穿过抵接块并与抵接块滑动连接，所述导杆、抵接块间通过设置键槽结构限制相对转动；所述卡盘同轴设置有内螺纹段，所述抵接块通过外侧壁与内螺纹段螺纹连接，所述内螺纹段转动时驱使抵接块向出料推块方向移动，所述抵接块能脱离内螺纹段。
通过采用上述技术方案，刀具对工件进行加工的过程中，在卡盘转动的过程中，内螺纹段也产生转动，由于导杆限制了抵接块转动，则通过螺纹连接作用，抵接块向出料推块的方向移动，当抵接块完全脱离内螺纹段后，抵接块不会继续移动，此时弹性件被进一步压缩，弹性件蓄有较大的弹性势能。这样设置，能够进一步提高弹性件弹出工件的弹力，确保工件具有足够的弹射距离。
优选的，所述卡块固定有套筒分块，所述内螺纹段分别设于套筒分块的壁面上，当所述卡块夹紧工件时所有套筒分块沿周向组合形成套筒，套筒内壁为完整的内螺纹段，当所述套筒分块分离时，所述抵接块可沿导杆向远离出料推块的方向移动。
通过采用上述技术方案，工件加工完成后卡块移动松开工件，在卡块松开工件的一瞬间，弹性件的弹力将工件射出卡盘。随着卡块继续相互远离，套筒分块相互远离至内螺纹段与抵接块完全分离，此时抵接块可向导杆的另一端移动。下次上料时，工件推动出料推块向深入安装孔的方向移动，出料推块推动弹性件、抵接块移动，使抵接块移动回套筒分块之间的位置。当卡块移动夹紧工件后，套筒分块重新组合成完整的套筒，内螺纹段与抵接块外壁重新建立螺纹连接，进行下次加工。这样设置能自动完成抵接块的复位，且在工件安装于安装孔的过程中，弹性件作用于工件的弹力较小，便于工件进入安装孔。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本数控机床能自动将工件射出卡盘，工件经导料道导向后进入接料盘储存，无需人工下料，减轻了人工的劳动量；
2.通过设置上料机构，能对工件实现自动上料；
3.通过设置喷气头，能自动实现工件加工后的清洁。
附图说明
图1是实施例的立体图。
图2是图1的A处放大图。
图3是图2的B-B剖视图。
图4是实施例的卡盘的剖视图。
图5是实施例的卡块、套筒分块的立体图，主要突出内螺纹段的结构。
附图标记说明：9、工件；1、机架；2、卡盘；3、拖板；31、刀具；4、上料机构；11、接料盘；21、卡块；22、安装孔；41、上料道；42、气缸一；43、储料座；431、进料口；432、储料槽；44、气缸二；45、进料推块；32、喷气头；33、导料道；51、抵接块；52、弹性件；53、出料推块；12、导杆；121、键槽结构；23、套筒分块；231、内螺纹段。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种具有导料的数控机床。参照图1和图2，一种具有导料道的数控机床包括机架1、用于夹持工件9的卡盘2、滑动设置于机架1上的拖板3，拖板3上固定有刀具31；机架1上还设有上料机构4、用于供加工完成的工件9放置的接料盘11。
卡盘2由伺服电机驱动转动，卡盘2沿周向设有多个用于夹紧工件9的卡块21，卡块21与卡盘2滑动连接，卡块21的滑动方向沿卡盘2的径向，卡盘2的中心设有安装孔22，安装孔22用于供工件9的端部插入。卡块21即俗称的卡爪，卡块21沿卡盘2径向的移动由液压或气压驱动，此为现有技术，在此不作赘述。
参照图2和图3，上料机构4包括上料道41、气缸一42、由气缸一42驱动滑动的储料座43，储料座43位于卡盘2中轴线的正上方。上料道41固定于机架1，上料道41倾斜设置，上料道41的上端供工件9排列进入，上料道41的下端紧靠储料座43，工件9靠自身重力向上料道41的下端移动。储料座43的滑动方向沿竖直方向，储料座43朝向上料道41的侧壁为竖直面，该面上设有进料口431。储料座43内靠近底部的位置设有供工件9放置的储料槽432，储料槽432与进料口431连通，进料口431的尺寸恰好能供单个工件9通过，储料槽432的横截面尺寸恰好能供单个工件9放置。
当进料口431正对上料道41的末端时，工件9能经进料口431滑入储料槽432，进料口431与储料槽432内底壁的间距设置为仅能供单个工件9进入。这样能实现：在储料座43沿竖直方向循环升降的过程中，当进料口431未正对上料道41时，储料座43通过侧壁阻挡上料道41末端的工件9下滑，当进料口431正对上料道41末端、且储料槽432内为空腔时，自动实现上料道41末端的单个工件9进入储料槽432内。气缸一42驱动储料座43滑动时，储料座43能通过滑动使储料槽432正对卡盘2的中心。储料座43上设有气缸二44、由气缸二44驱动滑动的进料推块45，进料推块45位于储料槽432内，进料推块45能通过滑动将储料槽432内的工件9推至卡盘2上。
参照图1和图2，拖板3由电机丝杆机构（图中未示出）驱动滑动，电机丝杆机构设置有两套，实现拖板3沿X、Y两个方向（即水平方向）的移动，拖板3的位移量由系统控制。
拖板3上除固定有刀具31外，还固定有喷气头32、导料道33，喷气头32与压缩空气连通，喷气头32用于向工件9喷射压缩空气，以吹除工件9表面的切削液、金属屑。刀具31、喷气头32、导料道33沿卡盘2的径向排列，喷气头32位于刀具31、导料道33之间。拖板3能通过滑动使刀具31或喷气头32或导料道33正对卡盘2。当拖板3通过滑动，从刀具31正对卡盘2切换至导料道33正对卡盘2的过程中，喷气头32正好能经过卡盘2对工件9进行吹气。
接料盘11位于拖板3背离卡盘2的一侧。当导料道33通过端部正对卡盘2时，导料道33的长度方向沿卡盘2的轴向延伸，从卡盘2射出的工件9能经导料道33导向、最终停止在接料盘11处储存。
参照图4和图5，安装孔22内设有抵接块51、弹性件52、出料推块53，弹性件52为弹簧，弹簧的两端分别抵接抵接块51、出料推块53，弹性件52的弹力方向沿卡盘2的轴向，出料推块53更靠近卡盘2的端面，出料推块53用于与工件9接触。抵接块51与卡盘2连接为弹性件52的弹力提供支撑，弹性件52能够将卡盘2上的工件9弹出。
机架1固定有导杆12，导杆12的长度方向沿卡盘2的轴向，导杆12位于安装孔22的中心位置，导杆12穿过抵接块51并与抵接块51滑动连接，导杆12、抵接块51间通过设置键槽结构121限制相对转动。卡块21固定有套筒分块23，本实施例的卡块21有三个，则套筒分块23也有三个，套筒分块23位于对应抵接块51的位置，套筒分块23朝向卡盘2中轴线的壁面设有内螺纹段231，每个套筒分块23只有三分之一周向长度的内螺纹。
当卡块21夹紧工件9时，所有套筒分块23正好沿周向组合形成套筒，套筒内壁为完整的内螺纹段231，抵接块51通过外侧壁与内螺纹段231螺纹连接。卡盘2转动时，卡块21带动内螺纹段231转动，内螺纹段231转动时通过螺纹连接作用驱使抵接块51向出料推块53方向移动，抵接块51能向出料推块53方向移动脱离内螺纹段231。当套筒分块23分离时，抵接块51可沿导杆12向远离出料推块53的方向移动。
本申请实施例的一种具有导料道33的数控机床的实施原理为：卡块21处于松开工件9的状态时，上料机构4动作向安装孔22内输入一个工件9，工件9推动出料推块53移动压缩弹性件52，然后控制卡块21移动夹紧工件9，则弹性件52仍处于被压缩的状态。
系统控制卡盘2转动，则卡块21带动工件9产生转动，控制拖板3移动至刀具31接触工件9的位置，刀具31对工件9进行加工。在卡盘2转动的过程中，内螺纹段231也产生转动，由于导杆12限制了抵接块51转动，则通过螺纹连接作用，抵接块51向出料推块53的方向移动，当抵接块51完全脱离内螺纹段231后，抵接块51不会继续移动，此时弹性件52被进一步压缩，弹性件52蓄有较大的弹性势能。
工件9加工完成后，系统控制拖板3移动至导料道33正对卡盘2的位置，在此过程中喷气头32经过工件9、通过喷气对工件9表面进行清洁。然后控制卡块21移动松开工件9，在卡块21松开工件9的一瞬间，弹性件52的弹力通过出料推块53作用于工件9，将工件9射出卡盘2，工件9以一定的初速度飞出，经导料道33导向后进入接料盘11储存。
随着卡块21继续相互远离，套筒分块23相互远离至内螺纹段231与抵接块51完全分离，此时抵接块51可向导杆12的另一端移动。下次上料时，工件推动出料推块53向深入安装孔22的方向移动，出料推块53推动弹性件52、抵接块51移动，使抵接块51移动回套筒分块23之间的位置。当卡块21移动夹紧工件9后，套筒分块23重新组合成完整的套筒，内螺纹段231与抵接块51外壁重新建立螺纹连接，进行下次加工。
综上，通过本数控机床，工件9加工完毕后，随着卡盘2松开工件9，工件9能自动弹出，并经导料道33完成自动下料，则人工无需手持工件9进行下料，减少了人工的劳动量；同时本数控机床还能对工件9进行自动上料。本数控机床适合加工小型、能够承受撞击的工件9。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种具有导料道的数控机床，包括机架(1)、用于夹持工件(9)的卡盘(2)，所述卡盘(2)由驱动源驱动转动，所述机架(1)上滑动设置有拖板(3)，所述拖板(3)上设有刀具(31)，其特征在于：所述卡盘(2)沿周向设有多个用于夹紧工件(9)的卡块(21)，所述卡块(21)的活动方向沿卡盘(2)的径向，所述卡盘(2)的中心设有安装孔(22)，所述安装孔(22)内设有弹性件(52)，所述弹性件(52)的弹力方向沿卡盘(2)的轴向，所述弹性件(52)能够将卡盘(2)上的工件(9)弹出；所述拖板(3)上还设置有导料道(33)，所述拖板(3)能通过滑动使导料道(33)正对卡盘(2)；
所述安装孔(22)内设有抵接块(51)、出料推块(53)，所述弹性件(52)的两端分别抵接抵接块(51)、出料推块(53)，所述抵接块(51)位于弹性件(52)背离拖板(3)的一侧，所述出料推块(53)位于弹性件(52)朝向拖板(3)的一侧；
所述机架(1)固定有导杆(12)，所述导杆(12)的长度方向沿卡盘(2)的轴向，所述导杆(12)穿过抵接块(51)并与抵接块(51)滑动连接，所述导杆(12)、抵接块(51)间通过设置键槽结构(121)限制相对转动；所述卡盘(2)同轴设置有内螺纹段(231)，所述抵接块(51)通过外侧壁与内螺纹段(231)螺纹连接，所述内螺纹段(231)转动时驱使抵接块(51)向出料推块(53)方向移动，所述抵接块(51)能脱离内螺纹段(231)；
所述卡块(21)固定有套筒分块(23)，所述内螺纹段(231)分别设于套筒分块(23)的壁面上，当所述卡块(21)夹紧工件(9)时所有套筒分块(23)沿周向组合形成套筒，套筒内壁为完整的内螺纹段(231)，当所述套筒分块(23)分离时，所述抵接块(51)可沿导杆(12)向远离出料推块(53)的方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种具有导料道的数控机床，其特征在于：还包括上料机构(4)，所述上料机构(4)包括气缸一(42)、由气缸一(42)驱动滑动的储料座(43)，所述储料座(43)设有储料槽(432)，所述储料座(43)能通过滑动使储料槽(432)正对卡盘(2)中心；所述储料座(43)上设有气缸二(44)、由气缸二(44)驱动滑动的进料推块(45)，所述进料推块(45)能通过滑动将工件(9)推至卡盘(2)上。
3.根据权利要求2所述的一种具有导料道的数控机床，其特征在于：所述上料机构(4)还包括倾斜设置的上料道(41)，所述上料道(41)的下端与储料槽(432)连通，所述储料槽(432)的横截面尺寸恰好能供单个工件(9)放置。
4.根据权利要求3所述的一种具有导料道的数控机床，其特征在于：所述上料道(41)的下端紧靠储料座(43)的外侧壁，所述储料座(43)的外侧壁设有进料口(431)；当所述进料口(431)正对上料道(41)的下端时，工件(9)能经进料口(431)进入储料槽(432)，所述进料口(431)与储料槽(432)内底壁的间距设置为仅能供单个工件(9)进入。
5.根据权利要求1所述的一种具有导料道的数控机床，其特征在于：所述机架(1)上设有接料盘(11)，所述接料盘(11)位于拖板(3)背离卡盘(2)的一侧，所述接料盘(11)正对卡盘(2)。
6.根据权利要求1所述的一种具有导料道的数控机床，其特征在于：所述拖板(3)上设有用于喷出压缩空气的喷气头(32)，所述喷气头(32)位于刀具(31)、导料道(33)之间，所述拖板(3)移动时能使喷气头(32)正对卡盘(2)上的工件(9)。
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