一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置

摘要

本发明涉及自动上料下料装置技术领域，具体是涉及一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置，包括有送料机构、移料机械手、上下料机构、铣孔机、落料兜和圆盘盛具，圆盘盛具安装于送料机构的工作端，上下料机构安装于送料机构的出料端，移料机械手安装于送料机构和上下料机构的之间，铣孔机靠近上下料机构的工作端，落料兜安装于上下料机构的出料端，该技术方案可以使加工圆盘形状零件的上料和下料一体化，充分的节省了人力、资源、以及提高了效率，可是完成对上下料机构的上料，省去了人力，进一步提高了自动化。

权利要求

1.一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置，其特征在于，包括有送料机构（1）、移料机械手（2）、上下料机构（3）、铣孔机（4）、落料兜（5）和圆盘盛具（6）；圆盘盛具（6）安装于送料机构（1）的工作端，上下料机构（3）安装于送料机构（1）的出料端，移料机械手（2）安装于送料机构（1）和上下料机构（3）之间，铣孔机（4）靠近上下料机构（3）的工作端，落料兜（5）安装于上下料机构（3）的出料端，移料机械手（2）包括有升降机构（2a）、转向驱动机构（2b）、机械臂（2c）和夹爪（2d），升降机构（2a）位于转向驱动机构（2b）的底部，并且升降机构（2a）与转向驱动机构（2b）可转动连接，机械臂（2c）位于升降机构（2a）的工作端，并且机械臂（2c）和升降机构（2a）的工作端连接，夹爪（2d）位于机械臂（2c）的工作端并且靠近送料机构（1），夹爪（2d）与机械臂（2c）固定连接，升降机构（2a）包括支撑框（2a1）、贯穿式步进电机（2a2）、连接板（2a3）和导柱（2a4），贯穿式步进电机（2a2）和导柱（2a4）均位于支撑框（2a1）内，贯穿式步进电机（2a2）与导柱（2a4）的工作方向一致，贯穿式步进电机（2a2）的输出轴与支撑框（2a1）可转动连接，导柱（2a4）与支撑框（2a1）固定连接，连接板（2a3）套设于贯穿式步进电机（2a2）的输出轴和导柱（2a4）上，并且连接板（2a3）分别与贯穿式步进电机（2a2）和机械臂（2c）固定连接，转向驱动机构（2b）包括有导向板（2b1）、底座（2b2）和第一气缸（2b3），底座（2b2）位于支撑框（2a1）的底部，并且底座（2b2）与支撑框（2a1）可转动连接，导向板（2b1）安装于支撑框（2a1）的底部，导向板（2b1）上设有条形槽，第一气缸（2b3）位于底座（2b2）的顶部，第一气缸（2b3）的固定端与底座（2b2）铰接，第一气缸（2b3）的输出端位于条形槽内，上下料机构（3）包括有支撑圆盘（3a）、上下料驱动机构（3b）、转动臂（3c）、第二气缸（3d）和卡盘（3e），转动臂（3c）位于支撑圆盘（3a）的一侧，转动臂（3c）的受力端与支撑圆盘（3a）可转动连接，第二气缸（3d）安装于转动臂（3c）的输出端，卡盘（3e）位于第二气缸（3d）的输出端，并且卡盘（3e）与第二气缸（3d）的输出端固定连接，上下料驱动机构（3b）位于支撑圆盘（3a）的一侧，上下料驱动机构（3b）远离送料机构（1），上下料驱动机构（3b）与支撑圆盘（3a）连接，上下料驱动机构（3b）的输出端与转动臂（3c）的受力端传动连接，上下料驱动机构（3b）包括有第一齿轮（3b1）、第二齿轮（3b2）和伺服电机（3b3），第一齿轮（3b1）套设于转动臂（3c）的受力端，并且第一齿轮（3b1）与转动臂（3c）受力端固定连接，支撑圆盘（3a）上设有固定架，伺服电机（3b3）通过固定架与支撑圆盘（3a）固定连接，第二齿轮（3b2）位于伺服电机（3b3）的受力端，并且第二齿轮（3b2）与伺服电机（3b3）的受力端固定连接，使用时人工将圆盘零件放置于圆盘盛具里面，圆盘盛具均布于送料机构的工作端，送料机构将装有圆盘零件的圆盘盛具朝移料机械手的工作端送去，圆盘盛具受到送料机构的带动移至移料机械手的工作端，升降机构带动机械臂靠近送料机构的工作端，夹爪受力靠近位于送料机构工作端的圆盘盛具，圆盘盛具上设有方便夹爪插入的缺口，夹爪从缺口处伸入圆盘盛具内，夹爪的工作端将圆盘零件夹住，升降机构带动机械臂升起，转向驱动机构推动升降机构转动，升降机构受力带动机械臂，机械臂带动夹爪移至上下料机构的工作端；夹爪松开圆盘零件，当移料机械手将圆盘零件放置于卡盘的顶部时，卡盘开始工作，卡盘将圆盘零件固定，上下料驱动机构开始工作，上下料驱动机构带动转动臂旋转，使第二气缸的输出端朝向铣孔机的工作端，第二气缸推动卡盘，卡盘靠近铣孔机，完成上料，铣孔机将圆盘零件进行中心铣孔，加工完成后，第二气缸的输出端收缩，上下料驱动机构继续沿刚才转动的方向再次带动转动臂旋转，使卡盘朝向落料兜，卡盘松开，加工过的圆盘零件掉入落料兜，上下料驱动机构带动转动臂回位。

说明书

一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置

技术领域

[0001] 本发明涉及自动上料下料装置技术领域，具体是涉及一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置。

背景技术

[0002] 现有技术中，采用普通数控车床加工圆盘类零件，实现了加工的半自动化，当完成 一个加工循环后，由工人进行装卸工件，再次启动，才能进入下一次循环。统计表明，零件的 
加工装配过程中，其供给、上料、下料及搬运等工序所占时间约为全部工时的三分之二以 
上，费用约占全部费用的三分之一，而且绝大部分事故都发生在这些工序中。

[0003] 某厂采用CK6136-750型数控机床加工皮带轮用圆盘类零件，车削加工仅需15s，而工人上下料却需要1～3分钟，另外该零件属于特大批量生产，需要工人不断地上料和下料，
劳动强度很大，并且会浪费大量的时间，对于加工成品的效率影响很大，因此急需研制一套
自动上下料机构以满足实际生产需要。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置，该技术方案可以使加工圆盘形状零件的上料和下料一体化，充分的节省了人力、资源、以及提
高了效率，可是完成对上下料机构的上料，省去了人力，进一步提高了自动化。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

[0006] 提供一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置，包括有送料机构、移料机械手、上下料机构、铣孔机、落料兜和圆盘盛具；

[0007] 圆盘盛具安装于送料机构的工作端，上下料机构安装于送料机构的出料端，移料机械手安装于送料机构和上下料机构的之间，铣孔机靠近上下料机构的工作端，落料兜安
装于上下料机构的出料端。

[0008] 优选的移料机械手包括有升降机构、转向驱动机构、机械臂和夹爪，升降机构位于转向驱动机构的底部，并且升降机构与转向驱动机构可转动连接，机械臂位于升降机构的
工作端，并且机械臂和升降机构的工作端连接，夹爪位于机械臂的工作端并且靠近送料机
构，夹爪与机械臂固定连接。

[0009] 优选的升降机构包括支撑框、贯穿式步进电机、连接板和导柱，贯穿式步进电机和导柱均位于支撑框内，贯穿式步进电机与导柱的工作方向一致，贯穿式步进电机的输出轴
与支撑框可转动连接，导柱与支撑框固定连接，连接板套设于贯穿式步进电机的输出轴和
导柱上，并且连接板分别与贯穿式步进电机和机械臂固定连接。

[0010] 优选的转向驱动机构包括有导向板、底座和第一气缸，底座位于支撑框的底部，并且底座与支撑框可转动连接，导向板安装于支撑框的底部，导向板上设有条形槽，第一气缸
位于底座的顶部，第一气缸的固定端与底座铰接，第一气缸的输出端位于条形槽内。

[0011] 优选的上下料机构包括有支撑圆盘、上下料驱动机构、转动臂、第二气缸和卡盘，转动臂位于支撑圆盘的一侧，转动臂的受力端与支撑圆盘可转动连接，第二气缸安装于转
动臂的输出端，卡盘位于第二气缸的输出端，并且卡盘与第二气缸的输出端固定连接，上下
料驱动机构位于支撑圆盘的一侧，上下料驱动机构远离送料机构，上下料驱动机构与支撑
圆盘连接，上下料驱动机构的输出端与转动臂的受力端传动连接。

[0012] 优选的上下料驱动机构包括有第一齿轮、第二齿轮和伺服电机，第一齿轮套设于转动臂的受力端，并且第一齿轮与转动臂受力端固定连接，支撑圆盘上设有固定架，伺服电
机通过固定架与支撑圆盘固定连接，第二齿轮位于伺服电机的受力端，并且第二齿轮与伺
服电机的受力端固定连接。

[0013] 本发明与现有技术相比具有的有益效果是：由于在自动加工领域讲究时间、效率和成本的考虑，所以如何减少机器的购买，实现一机多用，并且可以替代人工工序缓慢的速
度，已达到节约时间和提高效率的考虑，这时本设备所解决的主要问题，人工将圆盘零件放
置于圆盘盛具里面，圆盘盛具均布与送料机构的工作端，送料机构将装有圆盘零件的圆盘
盛具朝移料机械手的工作端送去，圆盘盛具受到送料机构的带动移至移料机械手的工作
端，移料机械手开始工作移料机构将位于圆盘盛具的内部的圆盘零件取出，移料机械手的
工作端转动至上下料机构的工作端，移料机械手将圆盘零件放置于上下料机构的工作端，
上下料机构的工作端将圆盘零件固定，上下料机构的工作端带动圆盘零件旋转，使圆盘零
件的加工点靠近铣孔机，铣孔机对圆盘零件进行打孔，上下料机构将圆盘零件远离铣孔机，
上下料机构的工作端带动圆盘零件旋转使圆盘零件的朝向落料兜，上下料机构的工作端将
圆盘零件松开，圆盘零件掉落至落料兜内；

[0014] 1、通过上下料机构的设置，可以使加工圆盘形状零件的上料和下料一体化，充分的节省了人力、资源、以及提高了效率；

[0015] 2、通过移料机械手的设置，可是完成对上下料机构的上料，省去了人力，进一步提高了自动化。

附图说明

[0016] 图1为本发明的一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置的立体结构示意图一；

[0017] 图2为本发明的一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置的立体结构示意图二；

[0018] 图3为本发明的一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置的俯视图；

[0019] 图4为本发明的一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置的移料机械手的立体结构示意图；

[0020] 图5为本发明的一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置的上下料机构的立体结构示意图一；

[0021] 图6为本发明的一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置的上下料机构的立体结构示意图二。

[0022] 图中标号为：

[0023] 1、送料机构；

[0024] 2、移料机械手；2a、升降机构；2a1、支撑框；2a2、贯穿式步进电机；2a3、连接板；2a4、导柱；2b、转向驱动机构；2b1、导向板；2b2、底座；2b3、第一气缸；2c、机械臂；2d、夹爪；

[0025] 3、上下料机构；3a、支撑圆盘；3b、上下料驱动机构；3b1、第一齿轮；3b2、第二齿轮；3b3、伺服电机；3c、转动臂；3d、第二气缸；3e、卡盘；

[0026] 4、铣孔机；

[0027] 5、落料兜；

[0028] 6、圆盘盛具。

具体实施方式

[0029] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。

[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置
关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具
有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第
一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0031] 参照图1至图6所示的一种圆盘形状零件加工用自动上下料装置，包括有送料机构1、移料机械手2、上下料机构3、铣孔机4、落料兜5和圆盘盛具6；

[0032] 圆盘盛具6安装于送料机构1的工作端，上下料机构3安装于送料机构1的出料端，移料机械手2安装于送料机构1和上下料机构3的之间，铣孔机4靠近上下料机构3的工作端，
落料兜5安装于上下料机构3的出料端；

[0033] 由于在自动加工领域讲究时间、效率和成本的考虑，所以如何减少机器的购买，实现一机多用，并且可以替代人工工序缓慢的速度，已达到节约时间和提高效率的考虑，这时
本设备所解决的主要问题，人工将圆盘零件放置于圆盘盛具6里面，圆盘盛具6均布与送料
机构1的工作端，送料机构1将装有圆盘零件的圆盘盛具6朝移料机械手2的工作端送去，圆
盘盛具6受到送料机构1的带动移至移料机械手2的工作端，移料机械手2开始工作移料机构
将位于圆盘盛具6的内部的圆盘零件取出，移料机械手2的工作端转动至上下料机构3的工
作端，移料机械手2将圆盘零件放置于上下料机构3的工作端，上下料机构3的工作端将圆盘
零件固定，上下料机构3的工作端带动圆盘零件旋转，使圆盘零件的加工点靠近铣孔机4，铣
孔机4对圆盘零件进行打孔，上下料机构3将圆盘零件远离铣孔机4，上下料机构3的工作端
带动圆盘零件旋转使圆盘零件的朝向落料兜5，上下料机构3的工作端将圆盘零件松开，圆
盘零件掉落至落料兜5内。

[0034] 移料机械手2包括有升降机构2a、转向驱动机构2b、机械臂2c和夹爪2d，升降机构2a位于转向驱动机构2b的底部，并且升降机构2a与转向驱动机构2b可转动连接，机械臂2c
位于升降机构2a的工作端，并且机械臂2c和升降机构2a的工作端连接，夹爪2d位于机械臂
2c的工作端并且靠近送料机构1，夹爪2d与机械臂2c固定连接；

[0035] 当圆盘盛具6受到送料机构1的带动移至移料机械手2的工作端，升降机构2a带动机械臂2c靠近送料机构1的工作端，夹爪2d受力靠近位于送料机构1工作端的圆盘盛具6，圆
盘盛具6上设有方便夹爪2d插入的缺口，夹爪2d从缺口处伸入进圆盘盛具6内，夹爪2d的工
作端将圆盘零件夹住，升降机构2a带动机械臂2c升起，转向驱动机构2b推动升降机构2a转
动，升降机构2a受力带动机械臂2c，机械臂2c带动夹爪2d移至上下料机构3的工作端夹爪2d
松开圆盘零件，圆盘零件落至上下料机构3的工作端。

[0036] 升降机构2a包括支撑框2a1、贯穿式步进电机2a2、连接板2a3和导柱2a4，贯穿式步进电机2a2和导柱2a4均位于支撑框2a1内，贯穿式步进电机2a2与导柱2a4的工作方向一致，
贯穿式步进电机2a2的输出轴与支撑框2a1可转动连接，导柱2a4与支撑框2a1固定连接，连
接板2a3套设于贯穿式步进电机2a2的输出轴和导柱2a4上，并且连接板2a3分别与贯穿式步
进电机2a2和机械臂2c固定连接；

[0037] 贯穿式步进电机2a2开始工作，贯穿式步进电机2a2输出轴转动，由于输出轴与支撑框2a1可转动连接，使贯穿式步进电机2a2自身上下移动，贯穿式步进电机2a2上下移动的
时候带动连接板2a3移动，连接板2a3移动带动机械臂2c随着上升以及下降。

[0038] 转向驱动机构2b包括有导向板2b1、底座2b2和第一气缸2b3，底座2b2位于支撑框2a1的底部，并且底座2b2与支撑框2a1可转动连接，导向板2b1安装于支撑框2a1的底部，导
向板2b1上设有条形槽，第一气缸2b3位于底座2b2的顶部，第一气缸2b3的固定端与底座2b2
铰接，第一气缸2b3的输出端位于条形槽内；

[0039] 由于第一气缸2b3的输出端位于条形槽内，第一气缸2b3也位于底座2b2上靠近送料机构1的一侧，所以当第一气缸2b3输出端收缩的时候，拉动条形槽靠近送料机构1的一
侧，带动导向板2b1转向靠近送料机构1的一侧，导向板2b1带动支撑框2a1转向送料机构1的
一侧，当第一气缸2b3输出端推出的时候，推动条形槽靠近上下料机构3的一侧，带动导向板
2b1转向靠近上下料机构3的一侧，导向板2b1带动支撑框2a1转向上下料机构3的一侧。

[0040] 上下料机构3包括有支撑圆盘3a、上下料驱动机构3b、转动臂3c、第二气缸3d和卡盘3e，转动臂3c位于支撑圆盘3a的一侧，转动臂3c的受力端与支撑圆盘3a可转动连接，第二
气缸3d安装于转动臂3c的输出端，卡盘3e位于第二气缸3d的输出端，并且卡盘3e与第二气
缸3d的输出端固定连接，上下料驱动机构3b位于支撑圆盘3a的一侧，上下料驱动机构3b远
离送料机构1，上下料驱动机构3b与支撑圆盘3a连接，上下料驱动机构3b的输出端与转动臂
3c的受力端传动连接；

[0041] 当移料机械手2将圆盘零件放置于卡盘3e的顶部时，卡盘3e开始工作，卡盘3e将圆盘零件固定，上下料驱动机构3b开始工作，上下料驱动机构3b带动转动臂3c旋转90度，使第
二气缸3d的输出端朝向铣孔机4的工作端，第二气缸3d推动卡盘3e，卡盘3e靠近铣孔机4，完
成上料，铣孔机4将圆盘零件进行中心铣孔，加工完成后，第二气缸3d的输出端收缩，上下料
驱动机构3b继续沿刚才转动的方向再次电动转动臂3c旋转90度，使卡盘3e朝向落料兜5，卡
盘3e松开，加工过的圆盘零件掉入落料兜5，上下料驱动机构3b带动转动臂3c回位。

[0042] 上下料驱动机构3b包括有第一齿轮3b1、第二齿轮3b2和伺服电机3b3，第一齿轮3b1套设于转动臂3c的受力端，并且第一齿轮3b1与转动臂3c受力端固定连接，支撑圆盘3a
上设有固定架，伺服电机3b3通过固定架与支撑圆盘3a固定连接，第二齿轮3b2位于伺服电
机3b3的受力端，并且第二齿轮3b2与伺服电机3b3的受力端固定连接；

[0043] 第一齿轮3b1与第二齿轮3b2通过链条传动连接，伺服电机3b3转动带动第二齿轮3b2转动，第二齿轮3b2通过链条带动第一齿轮3b1转动转动90度，第一齿轮3b1带动转动臂
3c转动90度，当加工完成后，伺服电机3b3转动带动第二齿轮3b2转动，第二齿轮3b2通过链
条带动第一齿轮3b1转动转动90度，第一齿轮3b1带动转动臂3c转动90度，等待圆盘零件完
成下料后，伺服电机3b3带动第二齿轮3b2回转，第二齿轮3b2通过链条带动第一齿轮3b1回
转180度，转动臂3c受力回位。

[0044] 本发明的工作原理：由于在自动加工领域讲究时间、效率和成本的考虑，所以如何减少机器的购买，实现一机多用，并且可以替代人工工序缓慢的速度，已达到节约时间和提
高效率的考虑，这时本设备所解决的主要问题，人工将圆盘零件放置于圆盘盛具6里面，圆
盘盛具6均布与送料机构1的工作端，送料机构1将装有圆盘零件的圆盘盛具6朝移料机械手
2的工作端送去，圆盘盛具6受到送料机构1的带动移至移料机械手2的工作端，升降机构2a
带动机械臂2c靠近送料机构1的工作端，夹爪2d受力靠近位于送料机构1工作端的圆盘盛具
6，圆盘盛具6上设有方便夹爪2d插入的缺口，夹爪2d从缺口处伸入进圆盘盛具6内，夹爪2d
的工作端将圆盘零件夹住，升降机构2a带动机械臂2c升起，转向驱动机构2b推动升降机构
2a转动，升降机构2a受力带动机械臂2c，机械臂2c带动夹爪2d移至上下料机构3的工作端夹
爪2d松开圆盘零件，当移料机械手2将圆盘零件放置于卡盘3e的顶部时，卡盘3e开始工作，
卡盘3e将圆盘零件固定，上下料驱动机构3b开始工作，上下料驱动机构3b带动转动臂3c旋
转90度，使第二气缸3d的输出端朝向铣孔机4的工作端，第二气缸3d推动卡盘3e，卡盘3e靠
近铣孔机4，完成上料，铣孔机4将圆盘零件进行中心铣孔，加工完成后，第二气缸3d的输出
端收缩，上下料驱动机构3b继续沿刚才转动的方向再次电动转动臂3c旋转90度，使卡盘3e
朝向落料兜5，卡盘3e松开，加工过的圆盘零件掉入落料兜5，上下料驱动机构3b带动转动臂
3c回位。