CN118003135A - 一种桶槽曲线自动上下料加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种桶槽曲线自动上下料加工装置，包括：上料传送带部分、托举上下料部分、加工夹具部分、视觉检测部分；上料传送带部分将待加工毛坯依次输送至托举上下料部分；托举上下料部分分别将每个毛坯向上托举至加工夹具部分，然后由加工夹具部分将毛坯夹紧；视觉检测部分能够检测毛坯是否被加工夹具部分正确夹紧，随后加工夹具部分将毛坯输送至铣床加工位，带动毛坯完成特定的绕轴向转动与沿轴向移动，配合铣床完成特定曲线的加工后，将加工完毕的工件输送回原位；托举上下料部分接过加工完毕的工件将其带入下料导轨完成下料。本发明自动化程度高，大大降低了人力成本，且夹持快速可靠，有效提高了生产效率，并且能够实现复杂桶槽曲线的加工。

Description

一种桶槽曲线自动上下料加工装置

技术领域

本发明涉及一种桶槽曲线自动上下料加工装置，属于工业自动化加工领域。

背景技术

在制造业迅猛发展，智能化成为发展趋势的背景下，智能化的自动加工设备正在逐步替代传统人工为主的加工方式。桶槽曲线加工作为一种小众且复杂的加工需求，其加工缺少针对性的自动化设备支撑，导致了生产效率低，加工成本高，且人工为主的加工方式会给操作工人带来一定的危险性。

发明内容

本发明提供了一种桶槽曲线自动上下料加工装置，用于构建桶槽曲线自动上下料加工的自动化机械平台，自动化程度高，大大降低了人力成本，且夹持快速可靠。

本发明的技术方案是：一种桶槽曲线自动上下料加工装置，包括上料传送带部分6、托举上下料部分5、加工夹具部分3、视觉检测部分2；所述上料传送带部分6用于将待加工毛坯7依次输送至托举上下料部分5，托举上下料部分5能够在竖直方向上下移动，分别将每个待加工毛坯7向上托举至加工夹具部分3；所述加工夹具部分3将待加工毛坯7夹紧后，视觉检测部分2会检测待加工毛坯是否被正确夹紧，随后，待加工毛坯7被加工夹具部分3输送至铣床加工位进行桶槽曲线的加工；待加工完毕后，所述加工夹具部分将工件输送回原位，被托举上下料部分5接住并将其输送至下料导轨4完成下料。

所述上料传送带部分6的上料传送带带体601上均匀分布有条状突起，能够确保输送的待加工毛坯7均匀地分布，上料传送带带体601两侧有上料传送带挡板602，所述上料传送带带体601由安装在上料传送带驱动电机承重板604上的上料传送带驱动电机606经上料传送带驱动皮带605及上料传送带驱动带轮603减速而驱动。

所述托举上下料部分5包括安装在驱动推杆固定板505上的两个驱动推杆504，其通过合力杆506推动安装在叉式托举机构滑轨508上的叉式托举机构活动轴座507配合叉式托举机构固定轴座510实现将由托举杆511组成的叉式托举机构的升降运动，所述叉式托举机构滑轨508、叉式托举机构固定轴座510固定在叉式托举机构承重板509上，所述叉式托举机构上方安装有上下料机构承重板503，在其之上安装有上下料电机502、上下料置物槽501，所述上下料置物槽501下有上下料置物槽驱动齿轮513与上下料电机齿轮512相啮合，所述托举上下料部分5的高度有两种状态，状态一为接住来自上料传送带部分6输送来的待加工毛坯7的高度，此时当上下料电机502带动上下料置物槽501向下料导轨4旋转做倾倒运动时，上下料置物槽501内的加工完毕的工件正好能够顺利倾倒如下料导轨4内，状态二为输送待加工毛坯7至加工夹具部分3夹紧的高度，此时上下料置物槽501上的待加工毛坯7的轴心与主动顶针306及从动顶针304的轴心在一条直线上。

所述加工夹具部分3包括安装在从动轴座303上的从动顶针304、安装在曲线加工旋转引导电机308上的主动顶针306，所述曲线加工旋转引导电机308通过曲线加工引导电机固定板307安装在夹紧滑台309上，由夹紧电机310驱动，所述夹紧滑台309整体安装在夹紧承重板305上，所述从动轴座303安装在下压式力传感器302上，其通过下压式力传感器固定座301固定在夹紧承重板305上，所述夹紧承重板305安装在曲线加工平移引导滑台311上，所述曲线加工平移引导滑台311可在曲线加工平移引导滑台底座315上通过曲线加工平移引导滑台电机314驱动其移动，曲线加工平移引导滑台底座315通过加工夹具固定柱313固定在加工夹具承重板312上。

所述视觉检测部分2包括定焦镜头205、工业相机204、相机支架203、相机固定柱202及主机201组成，所述相机固定柱202与主机201安装在曲线加工平移引导滑台底座315上。

本发明的有益效果是：

1、本发明相较于现有装置，拥有更高的自动化水平，通过上料传送带部分与托举上下料部分相配合，实现了待加工毛坯的自动上料与加工完毕的工件的自动下料，并且在待加工毛坯上料至加工夹具部分后，视觉检测部分会对加工夹具的夹紧状态进行检测，确保待加工毛坯夹紧正确。

2、本发明在夹具从动顶针后安装有下压式力传感器，能够确保夹具对于待加工毛坯的夹紧力不会超过最大阈值，从而不会对毛坯造成损坏。

3、本发明在加工时能够带动待加工毛坯绕轴向转动与沿轴向移动，能够实现复杂的桶槽曲线的加工。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明上料传送带部分结构示意图；

图3为本发明托举上下料部分结构示意图；

图4为本发明加工夹具部分与视觉检测部分结构示意图；

图5为本发明加工夹具部分与视觉检测部分另一视角结构示意图。

图中各标号为：1-铣床、101-铣刀、2-视觉检测部分、201-主机、202-相机固定柱、203-相机支架、204-工业相机、205-定焦镜头、3-加工夹具部分、301-下压式力传感器固定座、302-下压式力传感器、303-从动轴座、304-从动顶针、305-夹紧承重板、306-主动顶针、307-曲线加工引导电机固定板、308-曲线加工旋转引导电机、309-夹紧滑台、310-夹紧电机、311-曲线加工平移引导滑台、312-加工夹具承重板、313-加工夹具固定柱、314-曲线加工平移引导滑台电机、315-曲线加工平移引导滑台底座、4-下料导轨、5-托举上下料部分、501-上下料置物槽、502-上下料电机、503-上下料机构承重板、504-驱动推杆、505-驱动推杆固定板、506-合力杆、507-叉式托举机构活动轴座、508-叉式托举机构滑轨、509-叉式托举机构承重板、510-叉式托举机构固定轴座、511-托举杆、512-上下料电机齿轮、513-上下料置物槽驱动齿轮、6-上料传送带部分、601-上料传送带带体、602-上料传送带挡板、603-上料传送带驱动带轮、604-上料传送带驱动电机承重板、605-上料传送带驱动皮带、606-上料传送带驱动电机、7-待加工毛坯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对发明作进一步的说明，但本发明的内容并不限于所述范围。

实施例1：如图1-图5所示，一种桶槽曲线自动上下料加工装置，包括：上料传送带部分6、托举上下料部分5、加工夹具部分3、视觉检测部分2；所述上料传送带部分6用于将待加工毛坯7按照一定间隔依次送往托举上下料部分5；托举上下料部分5能够在竖直方向上下移动，分别将每个待加工毛坯7向上托举至加工夹具部分3；所述加工夹具部分3将待加工毛坯7夹紧后，视觉检测部分2会检测待加工毛坯是否被正确夹紧，随后，待加工毛坯7被加工夹具部分3输送至铣床加工位进行桶槽曲线的加工；待加工完毕后，所述加工夹具部分将工件输送回原位，被托举上下料部分5接住并将其输送至下料导轨4完成下料。

具体的，所述托举上下料部分5接过待加工毛坯7后，抬升至状态二的高度，即输送待加工毛坯7至加工夹具部分3夹紧的高度，将待加工毛坯7托举至加工夹具部分3后，当加工夹具部分3将其夹紧，且视觉检测部分2检测到其正确夹紧后，托举上下料部分5退回至状态一的高度，即接住来自上料传送带部分6输送来的待加工毛坯7的高度，随后，待加工毛坯7被加工夹具部分3输送至铣床加工位进行桶槽曲线的加工；待加工完毕后，所述加工夹具部分将工件输送回原位，此时托举上下料部分5上升至状态二，接住工件，然后下降至状态一，并将其倾倒至下料导轨4完成下料。

进一步地，如图2所示，所述上料传送带部分6的上料传送带带体601上均匀分布有条状突起，能够确保输送的待加工毛坯7均匀地分布，上料传送带带体601两侧有上料传送带挡板602，所述上料传送带带体601由安装在上料传送带驱动电机承重板604上的上料传送带驱动电机606经上料传送带驱动皮带605及上料传送带驱动带轮603减速而驱动。

进一步地，如图3所示，所述托举上下料部分5包括安装在驱动推杆固定板505上的两个驱动推杆504，其通过合力杆506推动安装在叉式托举机构滑轨508上的叉式托举机构活动轴座507配合叉式托举机构固定轴座510实现将由托举杆511组成的叉式托举机构的升降运动，所述叉式托举机构滑轨508、叉式托举机构固定轴座510固定在叉式托举机构承重板509上，所述叉式托举机构上方安装有上下料机构承重板503，在其之上安装有上下料电机502、上下料置物槽501，所述上下料置物槽501下有上下料置物槽驱动齿轮513与上下料电机齿轮512相啮合，所述托举上下料部分5的高度有两种状态，状态一为接住来自上料传送带部分6输送来的待加工毛坯7的高度，此时当上下料电机502带动上下料置物槽501向下料导轨4旋转倾倒时，上下料置物槽501内的加工完毕的工件正好能够顺利倾倒入下料导轨4内，状态二为输送待加工毛坯7至加工夹具部分3夹紧的高度，此时上下料置物槽501上的待加工毛坯7的轴心与主动顶针306及从动顶针304的轴心在一条直线上。

进一步地，如图4所示，所述加工夹具部分3包括安装在从动轴座303上的从动顶针304、安装在曲线加工旋转引导电机308上的主动顶针306，所述曲线加工旋转引导电机308通过曲线加工引导电机固定板307安装在夹紧滑台309上，由夹紧电机310驱动，所述夹紧滑台309整体安装在夹紧承重板305上，所述从动轴座303安装在下压式力传感器302上，其通过下压式力传感器固定座301固定在夹紧承重板305上，所述夹紧承重板305安装在曲线加工平移引导滑台311上，所述曲线加工平移引导滑台311可在曲线加工平移引导滑台底座315上通过曲线加工平移引导滑台电机314驱动其移动，曲线加工平移引导滑台底座315通过加工夹具固定柱313固定在加工夹具承重板312上，通过所述曲线加工旋转引导电机308带动主动顶针306旋转，从而让夹紧在主动顶针306与从动顶针304之间的待加工毛坯7绕其轴向转动，配合曲线加工平移引导滑台311移动，带动待加工毛坯7沿其轴向移动，从而实现复杂桶槽曲线的加工，所述下压式力传感器302能够保证在待加工毛坯7夹紧过程中对其施加的夹紧力不会超过所设定的阈值，从而确保在夹紧过程中不会对其产生损坏。

进一步地，如图4、5所示，所述视觉检测部分2包括定焦镜头205、工业相机204、相机支架203、相机固定柱202及主机201组成，所述相机固定柱202与主机201安装在曲线加工平移引导滑台底座315上，当待加工毛坯7被所述加工夹具部分3的主动顶针306与从动顶针304夹紧完毕后，所述工业相机204会采集此时待加工毛坯7与主动顶针306及从动顶针304之间的夹紧状态，依靠提前训练好的模型判断其是否夹紧正确，若夹紧正确，则所述托举上下料部分5的高度由状态二下降至状态一，所述曲线加工平移引导滑台311带动夹紧滑台309与下压式力传感器固定座301往铣床1的加工位移动，从而带动待加工毛坯7向铣床1的加工位移动，进行加工，若判断为夹紧不正确，则所述托举上下料部分5的高度保持状态二，主动顶针306往松开夹紧方向移动后，再次夹紧，以达到重复装夹的目的。

本发明的工作过程：

如图1所示，首先将待加工毛坯7依次放入上料传送带带体601上，确保其按照上料传送带带体601上的条状突起依次排列，在上料传送带带体601的带动下，待加工毛坯7被输送往托举上下料部分5，此时托举上下料部分5的高度为状态一，当排第一位的待加工毛坯7落入上下料置物槽501时，上料传送带带体601停止输送运动，上下料置物槽501在两个驱动推杆504的共同作用下抬升至状态二，此时上下料置物槽501上的待加工毛坯7的轴心与主动顶针306及从动顶针304的轴心在一条直线上，且主动顶针306及从动顶针304均处于距刚好插入待加工毛坯7的空心内的位置还有1厘米距离的位置上，此时曲线加工平移引导滑台311的位置记为位置a，主动顶针306针尖端面距从动顶针304针尖端面的距离记为距离b，此时曲线加工平移引导滑台电机314驱动曲线加工平移引导滑台311向铣床1的铣刀101部分小距离移动，从而带动从动顶针304插入待加工毛坯7的空心内，当从动顶针304触碰到待加工毛坯7的内壁时，触发下压式力传感器302的力感知变化，此时曲线加工平移引导滑台电机314停止驱动，从而从动顶针304也停止运动，此时曲线加工平移引导滑台311的位置记为位置c，接着在夹紧电机310的驱动下，夹紧滑台309带动主动顶针306向从动顶针304方向移动，从而夹紧待加工毛坯7，安装有从动顶针304的下压式力传感器302实时检测施加在待加工毛坯7上的夹紧力，保证在待加工毛坯7夹紧过程中对其施加的夹紧力不会超过所设定的阈值，从而确保在夹紧过程中不会对其产生损坏，待夹紧完毕后，视觉检测部分2的工业相机204会采集待加工毛坯7与主动顶针306及从动顶针304之间的夹紧状态，依靠提前训练好的模型判断其是否夹紧正确，若夹紧正确，则所述托举上下料部分5的上下料置物槽501的高度由状态二下降至状态一，若判断为夹紧不正确，则所述托举上下料部分5的上下料置物槽501的高度保持状态二，主动顶针306往松开夹紧方向移动后，再次夹紧，然后再次由视觉检测部分2进行检测其是否夹紧正确，在待加工毛坯夹紧正确后，曲线加工平移引导滑台电机314驱动曲线加工平移引导滑台311向铣床1的铣刀101部分移动，从而带动装夹在主动顶针306与从动顶针304之间的待加工毛坯7移动，当待加工毛坯7移动到加工初始位置时，加工开始，此时曲线加工旋转引导电机308带动主动顶针306旋转，从而让夹紧在主动顶针306与从动顶针304之间的待加工毛坯7绕其轴向转动，配合曲线加工平移引导滑台311移动，带动待加工毛坯7沿其轴向移动，从而实现复杂桶槽曲线的加工，当加工完毕，曲线加工平移引导滑台电机314驱动曲线加工平移引导滑台311往回向托举上下料部分5移动，从而带动装夹在主动顶针306与从动顶针304之间的加工完毕的工件移动，当曲线加工平移引导滑台311移动回位置c时，停止移动，此时托举上下料部分5的上下料置物槽501上升至状态二，在夹紧电机310的驱动下，夹紧滑台309带动主动顶针306向远离从动顶针304方向移动，从而松开加工完毕的工件，当主动顶针306针尖端面距从动顶针304针尖端面的距离达到距离b长度时，夹紧滑台309停止移动，此时曲线加工平移引导滑台电机314继续驱动曲线加工平移引导滑台311往回向远离铣刀101的方向移动，当移动到位置a时停止移动，此时主动顶针306及从动顶针304均处于距刚好插入加工完毕的工件的空心内的位置还有1厘米距离的位置上，此时加工完毕的工件已完全由上下料置物槽501接住，接着上下料置物槽501携带加工完毕的工件下降至状态一，然后由上下料电机502通过上下料电机齿轮512带动上下料置物槽驱动齿轮513转动，从而带动上下料置物槽501往下料导轨4做倾倒运动，从而将其携带的加工完毕的工件倾倒至下料导轨4，完成下料，然后上下料置物槽501转回原始位置，上料传送带带体601将排在下一位置的待加工毛坯7输送入上下料置物槽501，进行下一轮的加工作业。本发明自动化程度高，大大降低了人力成本，在实现可靠夹持待加工毛坯7的基础上实现了待加工毛坯7的自动上料与加工完毕的工件的自动下料，有效提高了生产效率，降低人力负担，提高操作人员的安全性。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种桶槽曲线自动上下料加工装置，其特征在于，包括：上料传送带部分(6)、托举上下料部分(5)、加工夹具部分(3)、视觉检测部分(2)；所述上料传送带部分(6)用于将待加工毛坯(7)依次输送至托举上下料部分(5)，托举上下料部分(5)能够在竖直方向上下移动，分别将每个待加工毛坯(7)向上托举至加工夹具部分(3)；所述加工夹具部分(3)将待加工毛坯(7)夹紧后，视觉检测部分(2)会检测待加工毛坯是否被正确夹紧，随后，待加工毛坯(7)被加工夹具部分(3)输送至铣床加工位进行桶槽曲线的加工；待加工完毕后，所述加工夹具部分(3)将工件输送回原位，被托举上下料部分(5)接住并将其输送至下料导轨(4)完成下料。

2.根据权利要求1所述的桶槽曲线自动上下料加工装置，其特征在于，所述上料传送带部分(6)的上料传送带带体(601)上均匀分布有条状突起，能够确保输送的待加工毛坯(7)均匀地分布，上料传送带带体(601)两侧有上料传送带挡板(602)，所述上料传送带带体(601)由安装在上料传送带驱动电机承重板(604)上的上料传送带驱动电机(606)经上料传送带驱动皮带(605)及上料传送带驱动带轮(603)减速而驱动。

3.根据权利要求1所述的桶槽曲线自动上下料加工装置，其特征在于，所述托举上下料部分(5)包括安装在驱动推杆固定板(505)上的两个驱动推杆(504)，其通过合力杆(506)推动安装在叉式托举机构滑轨(508)上的叉式托举机构活动轴座(507)配合叉式托举机构固定轴座(510)实现将由托举杆(511)组成的叉式托举机构的升降运动，所述叉式托举机构滑轨(508)、叉式托举机构固定轴座(510)固定在叉式托举机构承重板(509)上，所述叉式托举机构上方安装有上下料机构承重板(503)，在其之上安装有上下料电机(502)、上下料置物槽(501)，所述上下料置物槽(501)下有上下料置物槽驱动齿轮(513)与上下料电机齿轮(512)相啮合，所述托举上下料部分(5)的高度有两种状态，状态一为接住来自上料传送带部分(6)输送来的待加工毛坯(7)的高度，此时当上下料电机(502)带动上下料置物槽(501)向下料导轨(4)旋转做倾倒运动时，上下料置物槽(501)内的加工完毕的工件正好能够顺利倾倒如下料导轨(4)内，状态二为输送待加工毛坯(7)至加工夹具部分(3)夹紧的高度，此时上下料置物槽(501)上的待加工毛坯(7)的轴心与主动顶针(306)及从动顶针(304)的轴心在一条直线上。

4.根据权利要求1所述的桶槽曲线自动上下料加工装置，其特征在于，所述加工夹具部分(3)包括安装在从动轴座(303)上的从动顶针(304)、安装在曲线加工旋转引导电机(308)上的主动顶针(306)，所述曲线加工旋转引导电机(308)通过曲线加工引导电机固定板(307)安装在夹紧滑台(309)上，由夹紧电机(310)驱动，所述夹紧滑台(309)整体安装在夹紧承重板(305)上，所述从动轴座(303)安装在下压式力传感器(302)上，其通过下压式力传感器固定座(301)固定在夹紧承重板(305)上，所述夹紧承重板(305)安装在曲线加工平移引导滑台(311)上，所述曲线加工平移引导滑台(311)可在曲线加工平移引导滑台底座(315)上通过曲线加工平移引导滑台电机(314)驱动其移动，曲线加工平移引导滑台底座(315)通过加工夹具固定柱(313)固定在加工夹具承重板(312)上。

5.根据权利要求1所述的桶槽曲线自动上下料加工装置，其特征在于，所述视觉检测部分(2)包括定焦镜头(205)、工业相机(204)、相机支架(203)、相机固定柱(202)及主机(201)组成，所述相机固定柱(202)与主机(201)安装在曲线加工平移引导滑台底座(315)上。