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—種用于加工中心的自動(dòng)交替送料裝置

描述

本實(shí)用新型涉及一種用于加工中心的自動(dòng)交替送料裝置，屬于數(shù)控機(jī)床在加工零件時(shí)運(yùn)送零件的自動(dòng)化描述，特別是在加工中心上使用托盤(pán)進(jìn)行自動(dòng)交替運(yùn)送零件的裝直。

背景

加工中心是用于加工箱體類零件的數(shù)控加工設(shè)備，在制造行業(yè)被廣泛使用。加工中心的零件安裝方式有多種，其中有相當(dāng)一部分加工中心的安裝方式是操作工用吊具將零件直接吊放到加工區(qū)的工作臺(tái)上，這種安裝方式在生產(chǎn)過(guò)程中存在兩個(gè)問(wèn)題：一是這種方式存在重大的安全隱患，如果其他人員不小心碰到了機(jī)床啟動(dòng)按鈕，很有可能會(huì)對(duì)加工區(qū) 中安裝零件的操作工造成傷害；二是這種方式生產(chǎn)效率低，就是當(dāng)托盤(pán)帶著零件在加工區(qū) 進(jìn)行加工的過(guò)程中，操作工不能進(jìn)行下一個(gè)零件的安裝工作，只有等待上一個(gè)零件加工完成后，操作工才能進(jìn)行上一個(gè)零件的拆卸和下一個(gè)零件的安裝，這些輔助工作的時(shí)間并不短（需要10分鐘），相當(dāng)于加工零件的時(shí)間的一半，生產(chǎn)效率低下。

內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種用于加工中心的的自動(dòng)交替送料裝置，使用兩個(gè)托盤(pán)交替帶著零件自動(dòng)進(jìn)入到加工區(qū)中進(jìn)行加工，當(dāng)其中一個(gè)托盤(pán)帶著零件進(jìn)入到加工區(qū) 時(shí)，操作員可以同時(shí)在另一個(gè)托盤(pán)上完成零件的安裝，等加工區(qū)的零件加工完成后另一托盤(pán)立即進(jìn)入加工區(qū)進(jìn)行加工，從而實(shí)現(xiàn)相鄰兩個(gè)零件加工的無(wú)縫對(duì)接，有效的提高生產(chǎn)效

率。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：本實(shí)用新型的用于加工中心的自動(dòng)交替送料裝置包括輸送部分、信號(hào)檢測(cè)部分、電控部分，其輸送部分包括并行排列在加工中心工作臺(tái)前側(cè)的第一輸送鏈和第二輸送鏈及第一輸送鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二輸送鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)，位于加工中心工作臺(tái)下部的滾輪及滾輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第一輸送鏈和第二輸送鏈的運(yùn)動(dòng)方向與加工中心工作臺(tái)垂直，第一輸送鏈和第二輸送鏈配備有第一托盤(pán)和第二托盤(pán)；信號(hào)檢測(cè)部分包括安裝在第一托盤(pán)和第二托盤(pán)上的第一發(fā)信凸塊、第二發(fā)信凸塊，對(duì)應(yīng)第一發(fā)信凸塊的第一感應(yīng)開(kāi)關(guān)安裝在加工中心工作臺(tái)下的固定滑座的右端，對(duì)應(yīng)第二發(fā)信凸塊的第二感應(yīng)開(kāi)關(guān)安裝在加工中心工作臺(tái)下的固定滑座的左端，在第一輸送鏈和第二輸送鏈的一側(cè)輸送鏈上安裝第三發(fā) 信凸塊、第四發(fā)信凸塊，對(duì)應(yīng)的第三感應(yīng)開(kāi)關(guān)和第四感應(yīng)開(kāi)關(guān)固定在該輸送鏈對(duì)應(yīng)側(cè)旁、位于輸送鏈后端；所有的感應(yīng)開(kāi)關(guān)與電控部分相連，所有驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電控部分相連，電控部分設(shè)有第一托盤(pán)和第二托盤(pán)的第一啟動(dòng)按鈕和第二啟動(dòng)按鈕。

所述的滾輪與第一輸送鏈或第二輸送鏈?zhǔn)峭竭\(yùn)動(dòng)的。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：使用這樣的一種自動(dòng)交替送料裝置進(jìn)行零件的安裝和運(yùn)送，既保證了操作工的安全，又實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相鄰零件加工的無(wú)縫對(duì)接，有效的提高了生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的側(cè)視圖。

圖3是本實(shí)用新型的電控部分硬件框圖。

實(shí)施

圖1、圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型是一種用于加工中心的自動(dòng) 交替送料裝置，包括輸送部分、信號(hào)檢測(cè)部分、電控部分。輸送部分包括并行排列在加工中心工作臺(tái)18前側(cè)的第一輸送鏈1和第二輸送鏈2及第一輸送鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)3和第二輸送鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)4,位于加工中心工作臺(tái)18下部的滾輪20及滾輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)20a，第一輸送鏈1和第二輸送鏈2的運(yùn)動(dòng)方向與加工中心工作臺(tái)18垂直，第一輸送鏈1和第二輸送鏈2配備有第一托盤(pán)5和第二托盤(pán)6 ;信號(hào)檢測(cè)部分包括安裝在第一托盤(pán)5和第二托盤(pán)6上的第一發(fā) 信凸塊7、第二發(fā)信凸塊8,對(duì)應(yīng)第一發(fā)信凸塊7的第一感應(yīng)開(kāi)關(guān)9安裝在工作臺(tái)18下的固定滑座23的右端，對(duì)應(yīng)第二發(fā)信凸塊8的第二感應(yīng)開(kāi)關(guān)10安裝在工作臺(tái)18下的固定滑座 23的左端，在第一輸送鏈1和第二輸送鏈2的一側(cè)輸送鏈上安裝第三發(fā)信凸塊11、第四發(fā) 信凸塊12,對(duì)應(yīng)的第三感應(yīng)開(kāi)關(guān)13和第四感應(yīng)開(kāi)關(guān)14固定在該輸送鏈對(duì)應(yīng)側(cè)旁、位于輸送鏈后端；所有的感應(yīng)開(kāi)關(guān)與電控部分15相連，電控部分15設(shè)有第一托盤(pán)5和第二托盤(pán)6 上的的第一啟動(dòng)按鈕16和第二啟動(dòng)按鈕17。

所有驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電控部分15相連，滾輪20與處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的第一輸送鏈1或者第二輸送鏈2是同步運(yùn)動(dòng)的，以保證被驅(qū)動(dòng)的第一托盤(pán)5或者第二托盤(pán)6能夠完全移入和移出到加工中心工作臺(tái)18上。

工作臺(tái)18上的舉升和裝夾機(jī)構(gòu)是加工中心原有的結(jié)構(gòu)和功能。舉升機(jī)構(gòu)可將第一托盤(pán)5或者第二托盤(pán)6向上頂起使其脫離滾道20的表面，裝夾機(jī)構(gòu)可將脫離滾道20表面的第一托盤(pán)5或者第二托盤(pán)6夾緊。

伺服電機(jī)19及其內(nèi)置位置編碼器是加工中心原有的結(jié)構(gòu)和功能。加工中心工作臺(tái)18可在伺服電機(jī)19的驅(qū)動(dòng)下在固定滑座23上縱向移動(dòng)，伺服電機(jī)19內(nèi)置的位置編碼器可實(shí)時(shí)檢測(cè)加工中心工作臺(tái)18的位置。

主軸22是加工中心上原有的結(jié)構(gòu)和功能，主軸22上安裝有刀具，用于對(duì)零件21 進(jìn)行切削加工。

工作原理：第一托盤(pán)5上的零件21安裝完成后，操作員按下第一啟動(dòng)按鈕16,第一托盤(pán)5帶著安裝好的零件21在第一輸送鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)3和滾道電機(jī)20a的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)第一輸送鏈1和滾道20向加工中心工作臺(tái)18的右半邊移動(dòng)，當(dāng)?shù)谝桓袘?yīng)開(kāi)關(guān)9檢測(cè)到第一發(fā)信凸塊7的到位信號(hào)時(shí)，第一輸送鏈1和滾道20同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)加工中心工作臺(tái)18 上原有的舉升機(jī)構(gòu)將第一托盤(pán)5向上頂起使其脫離滾道20的表面，加工中心工作臺(tái)18上原有的裝夾機(jī)構(gòu)將第一托盤(pán)5夾緊，然后加工中心工作臺(tái)18在伺服電機(jī)19的驅(qū)動(dòng)下沿縱向?qū)⒌谝煌斜P(pán)5和零件21移動(dòng)到主軸22所對(duì)應(yīng)的加工位置，開(kāi)始加工。

在第一托盤(pán)5上的零件21進(jìn)行加工的過(guò)程中，操作員在第二托盤(pán)6上進(jìn)行下一個(gè) 零件的安裝，安裝完成后按下第二啟動(dòng)按鈕17,第二托盤(pán)6即處于等待進(jìn)入加工區(qū)的狀態(tài)，等待狀態(tài)存儲(chǔ)在電控部分15的PLC中。

在第一托盤(pán)5上的零件21完成加工后，加工中心工作臺(tái)18在伺服電機(jī)19的驅(qū)動(dòng) 下沿橫向?qū)⒌谝煌斜P(pán)5和零件21移動(dòng)第一輸送鏈1所對(duì)應(yīng)的位置。此時(shí)加工中心工作臺(tái) 18上的裝夾機(jī)構(gòu)將第一托盤(pán)5松開(kāi)，加工中心工作臺(tái)18上的舉升機(jī)構(gòu)將第一托盤(pán)5落下使其放置到滾道20的表面。第一托盤(pán)5在滾道電機(jī)20a和第一輸送鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)滾道20和第一輸送鏈1向離開(kāi)加工中心工作臺(tái)18的方向移動(dòng)，當(dāng)?shù)谌袘?yīng)開(kāi)關(guān)13檢測(cè)到第三發(fā)信凸塊11的原位信號(hào)后，滾道20和第一輸送鏈1停止運(yùn)動(dòng)。

由于PLC中存儲(chǔ)有第二托盤(pán)6的等待狀態(tài)，于是PLC通知NC啟動(dòng)伺服電機(jī)19驅(qū) 動(dòng)加工中心工作臺(tái)18向第二輸送鏈2所對(duì)應(yīng)的位置移動(dòng)，由伺服電機(jī)19內(nèi)置的位置編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)加工中心工作臺(tái)18的位置。加工中心工作臺(tái)18移動(dòng)到位后，第二托盤(pán)6帶著安裝好的零件21在第二輸送鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)4和滾道電機(jī)20a的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)第二輸送鏈2和滾道20向加工中心工作臺(tái)18左半邊移動(dòng)，當(dāng)?shù)诙袘?yīng)開(kāi)關(guān)10檢測(cè)到第二發(fā)信凸塊8的到位信號(hào)時(shí)，第二輸送鏈2和滾道20同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)加工中心工作臺(tái)18上原有的舉升機(jī)構(gòu)將第二托盤(pán)6向上頂起使其脫離滾道20的表面，加工中心工作臺(tái)18上原有的裝夾機(jī) 構(gòu)將第二托盤(pán)6夾緊，然后加工中心工作臺(tái)18在伺服電機(jī)19的驅(qū)動(dòng)下沿橫向?qū)⒌诙斜P(pán) 6和零件21移動(dòng)到主軸22所對(duì)應(yīng)的加工位置，開(kāi)始加工。

在第二托盤(pán)6上的零件21進(jìn)行加工的過(guò)程中，操作員又可在第一托盤(pán)5上進(jìn)行下一個(gè)零件的安裝。

如此循環(huán)工作，實(shí)現(xiàn)了相鄰兩個(gè)零件加工的無(wú)縫對(duì)接。

圖3是本實(shí)用新型的電控部分15硬件框圖，包括PLC控制器、HMI人機(jī)界面、NC 數(shù)控系統(tǒng)、伺服放大器。PLC控制器用于接收感應(yīng)開(kāi)關(guān)和啟動(dòng)按鈕的檢測(cè)信號(hào)，以及控制驅(qū) 動(dòng)電機(jī)的啟停，另外PLC還用于啟動(dòng)NC程序；HMI人機(jī)界面用于選擇托盤(pán)上零件的加工程序、設(shè)定加工參數(shù)、以及顯示當(dāng)前的加工狀態(tài)；NC數(shù)控系統(tǒng)用于運(yùn)行加工程序，并且發(fā)送控制指令給伺服放大器以控制伺服電機(jī)19的運(yùn)動(dòng)；伺服放大器是將來(lái)自于NC的指令進(jìn)行功率放大，以驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)19帶動(dòng)工作臺(tái)前后移動(dòng)，同時(shí)接收來(lái)自于伺服電機(jī)19內(nèi)置的位置編碼器的實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)，并將位置檢測(cè)信號(hào)反饋給NC。

在HMI上設(shè)置托盤(pán)的NC加工程序，并進(jìn)入自動(dòng)交替送料的方式；操作員在一個(gè)托盤(pán)上完成零件的安裝后，按下啟動(dòng)按鍵使托盤(pán)處于等待狀態(tài)；PLC控制器不斷掃描監(jiān)控NC 加工區(qū)的狀態(tài)，判斷加工區(qū)是否有零件在進(jìn)行加工，如果是的話該托盤(pán)就繼續(xù)等待，如果否的話就由PLC啟動(dòng)NC控制器；NC控制器運(yùn)行加工程序，工作臺(tái)移動(dòng)到處于等待狀態(tài)的托盤(pán) 的對(duì)應(yīng)位置，由托盤(pán)帶著零件移動(dòng)到工作臺(tái)上，在加工區(qū)中進(jìn)行加工，加工完成后托盤(pán)退回原位；PLC控制器掃描托盤(pán)等待狀態(tài)，判斷是否有托盤(pán)處于準(zhǔn)備好的等待狀態(tài)，如果是的話托盤(pán)繼續(xù)進(jìn)入加工區(qū)進(jìn)行加工，如果否的話整個(gè)加工過(guò)程結(jié)束。

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標(biāo)簽：加工中心送料裝置

分類：加工中心

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