一种主轴上料式数控机床

摘要

本申请涉及一种主轴上料式数控机床，涉及机床领域，包括机架，机架上设有限位座、加工装置，限位座设有供管材工件穿过的限位孔，还包括气缸一、由气缸一驱动滑动的滑架，滑架的滑动方向朝向加工装置，滑架上设有两个气缸二，气缸二的活塞杆端设有夹块，两个夹块位于管材的径向两侧，气缸二的伸缩方向沿管材的径向。机架上设有电机二、由电机二驱动转动的绞盘，绞盘上缠绕有拉绳，拉绳的端部设有胀紧机构，胀紧机构用于与管材的内壁固定。本数控机床能自动推动管材移动一定距离，实现管材的自动进料，减少了人工的劳动量；能由机械自动完成管材一端的上料，减少了人工搬运管材的劳动量，即使是较重、较长的管材，单人也可进行上料。

权利要求

1.一种主轴上料式数控机床，包括机架(2)，所述机架(2)上设有限位座、加工装置(4)，所述限位座设有供管材工件穿过的限位孔，其特征在于：还包括气缸一(11)、由气缸一(11)驱动滑动的滑架(1)，所述滑架(1)的滑动方向朝向加工装置(4)，所述滑架(1)上设有两个气缸二(12)，所述气缸二(12)的活塞杆端设有夹块(13)，两个所述夹块(13)位于管材的径向两侧，所述气缸二(12)的伸缩方向沿管材的径向；

所述限位座包括限位座一(31)、限位座二(32)，所述限位座一(31)设有供管材穿过的限位孔一(311)，所述限位座二(32)设有供管材穿过的限位孔二(321)，所述限位座二(32)位于限位座一(31)、加工装置(4)之间；所述限位座二(32)与机架(2)固定，所述限位座一(31)穿设有铰接轴(312)，所述限位座一(31)通过铰接轴(312)与机架(2)转动连接，所述铰接轴(312)的轴向沿水平方向且垂直于限位孔二(321)的长度方向；

所述机架(2)上设有电机一(21)、由电机一(21)驱动滑动的滑座(22)，所述滑座(22)的滑动方向与限位孔二(321)的长度方向平行，所述限位座一(31)和滑座(22)间通过铰接轴(312)建立转动连接；所述铰接轴(312)偏离于限位座一(31)的重心，所述机架(2)上设有支撑限位座一(31)底壁的导轨(23)，所述导轨(23)包括平段(231)、弧形段(232)，所述弧形段(232)的顶面呈圆弧形倾斜延伸，当所述限位座一(31)与平段(231)滑动接触时，所述限位孔一(311)、限位孔二(321)的轴线重合，当所述限位座一(31)与弧形段(232)滑动接触时，所述限位座一(31)随弧形段(232)的顶面转动角度；

所述机架(2)上设有电机二(24)、由电机二(24)驱动转动的绞盘(241)，所述绞盘(241)上缠绕有拉绳(5)，所述拉绳(5)的端部设有胀紧机构(6)，所述胀紧机构(6)用于与管材的内壁固定，所述胀紧机构(6)、拉绳(5)能够穿过限位孔。

2.根据权利要求1所述的一种主轴上料式数控机床，其特征在于：所述胀紧机构(6)包括弹簧(61)、两根弯杆(62)，所述弯杆(62)为C形，所述弯杆(62)通过中部铰接，两根所述弯杆(62)组合成X形，所述弯杆(62)的同一端部设有用于抵接管材内壁的抵块(63)，所述拉绳(5)连接于弯杆(62)背离抵块(63)的端部，所述弹簧(61)位于两个抵块(63)之间，所述弹簧(61)的弹力驱使两个抵块(63)相互远离。

3.根据权利要求2所述的一种主轴上料式数控机床，其特征在于：所述拉绳(5)连于其中一根弯杆(62)的端部，所述限位座上方铰接有连杆(313)，所述连杆(313)的下端设有限位块(314)，所述连杆(313)、限位块(314)呈下垂状态，所述限位块(314)位于限位孔的轴线上，所述拉绳(5)从滚轮的上方穿入限位孔；所述胀紧机构(6)移动出限位孔时，所述限位块(314)进入两根弯杆(62)之间，所述限位块(314)驱使两根弯杆(62)转动松开管材。

4.根据权利要求2所述的一种主轴上料式数控机床，其特征在于：所述抵块(63)为弯曲成弧形的板，所述弯杆(62)端部铰接于抵块(63)的中部，所述抵块(63)通过弧形的外板面与管材的内壁接触。

5.根据权利要求3所述的一种主轴上料式数控机床，其特征在于：所述限位块(314)为滚轮，滚轮转动设置于连杆(313)的下端，滚轮的轮面用于与弯杆(62)接触。

说明书

一种主轴上料式数控机床

技术领域

[0001] 本申请涉及机床领域，尤其是涉及一种主轴上料式数控机床。

背景技术

[0002] 机床是机械加工设备的总称，用机床加工工件时，不可避免地要对工件进行上料和下料。

[0003] 授权公告号为CN210452900U的中国实用新型专利公开了一种管材加工专用装置，包括底部支撑基板，所述底部支撑基板的顶部固定连接有固定支撑框架，所述固定支撑框
架的内壁开设有滑道，所述固定支撑框架的顶部固定连接有第一电机，所述第一电机的输
出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的外表面设置有连接支撑架，所述连接支撑架的底部
开设有条形通槽，所述连接支撑架的底部固定连接有固定防护架。底部支撑基板的顶部固
定连接有管道限位装置。

[0004] 针对上述中的相关技术，对管材进行上料时，需要将管材穿过管道限位装置，每加工一段管材，需要人工向前推动管材移动一定距离，存在人工劳动量大的缺陷。

发明内容

[0005] 为了减少人工的劳动量，本申请提供一种主轴上料式数控机床。

[0006] 本申请提供的一种主轴上料式数控机床，采用如下的技术方案：

[0007] 一种主轴上料式数控机床，包括机架，所述机架上设有限位座、加工装置，所述限位座设有供管材工件穿过的限位孔，还包括气缸一、由气缸一驱动滑动的滑架，所述滑架的
滑动方向朝向加工装置，所述滑架上设有两个气缸二，所述气缸二的活塞杆端设有夹块，两
个所述夹块位于管材的径向两侧，所述气缸二的伸缩方向沿管材的径向。

[0008] 通过采用上述技术方案，管材穿过限位孔后，管材呈现为水平状态，控制两个气缸二均伸长使两个夹块夹紧管材，然后气缸一通过动作，将滑架向加工装置方向移动，滑架带
动气缸二、夹块移动，实现管材向加工装置进料一段长度。完成管材一段长度的进料后，气
缸二缩短使夹块松开管材，气缸一驱使滑架反向移动复位，然后可进行下一工作循环，对管
材进行步进式上料。综上，当加工装置加工完一段管材后，本数控机床能自动推动管材移动
一定距离，实现管材的自动进料，减少了人工的劳动量。

[0009] 优选的，所述限位座包括限位座一、限位座二，所述限位座一设有供管材穿过的限位孔一，所述限位座二设有供管材穿过的限位孔二，所述限位座二位于限位座一、加工装置
之间；所述限位座二与机架固定，所述限位座一穿设有铰接轴，所述限位座一通过铰接轴与
机架转动连接，所述铰接轴的轴向沿水平方向且垂直于限位孔二的长度方向。

[0010] 通过采用上述技术方案，在将管材端部移动入限位孔一的过程中，限位座一能够通过转动倾斜角度，倾斜状的限位座一便于管材端部进入限位孔一。当管材进一步穿入限
位孔二后，限位座一无法绕铰接轴进行转动，确保管材在加工前已处于水平的稳定状态。

[0011] 优选的，所述机架上设有电机一、由电机一驱动滑动的滑座，所述滑座的滑动方向与限位孔二的长度方向平行，所述限位座一和滑座间通过铰接轴建立转动连接；所述铰接
轴偏离于限位座一的重心，所述机架上设有支撑限位座一底壁的导轨，所述导轨包括平段、
弧形段，所述弧形段的顶面呈圆弧形倾斜延伸，当所述限位座一与平段滑动接触时，所述限
位孔一、限位孔二的轴线重合，当所述限位座一与弧形段滑动接触时，所述限位座一随弧形
段的顶面转动角度。

[0012] 通过采用上述技术方案，限位座一以架设的方式与导轨接触，铰接轴偏离于限位座一的重心，使限位座能通过抵接导轨自适应进行转动。当限位座一与平段滑动接触时，限
位孔一、限位孔二的轴线重合；当限位座一与弧形段滑动接触时，通过铰接轴的铰接作用，
限位座一随弧形段的顶面自适应转动角度。上料时，电机一驱使滑座向滑架方向移动，限位
座一与弧形段接触后呈现为倾斜状态，通过控制滑座的移动量，使限位孔一的孔口倾斜朝
向置料区域的管材。

[0013] 优选的，所述机架上设有电机二、由电机二驱动转动的绞盘，所述绞盘上缠绕有拉绳，所述拉绳的端部设有胀紧机构，所述胀紧机构用于与管材的内壁固定，所述胀紧机构、
拉绳能够穿过限位孔。

[0014] 通过采用上述技术方案，人员将胀紧机构及拉绳穿过限位孔一后，将胀紧机构装入置料区域的管材端部内，胀紧机构通过动作与管材端部固定。控制电机二转动绞起拉绳，
则胀紧机构带动管材端部移动入限位孔一内，当胀紧机构穿过限位孔一后，随着拉绳继续
被绞起，能将管材穿过限位孔一。这样设置能由机械自动完成管材一端的上料，减少了人工
搬运管材的劳动量。

[0015] 优选的，所述胀紧机构包括弹簧、两根弯杆，所述弯杆为C形，所述弯杆通过中部铰接，两根所述弯杆组合成X形，所述弯杆的同一端部设有用于抵接管材内壁的抵块，所述拉
绳连接于弯杆背离抵块的端部，所述弹簧位于两个抵块之间，所述弹簧的弹力驱使两个抵
块相互远离。

[0016] 通过采用上述技术方案，安装胀紧机构时，用手转动两根弯杆，即可使两个抵块相互靠近，然后将抵块装入管材端部内。松手后，在弹簧的弹力作用下抵块抵紧管材的内壁，
抵块、管材内壁间通过静摩擦力形成固定。

[0017] 优选的，所述拉绳连于其中一根弯杆的端部，所述限位座上方铰接有连杆，所述连杆的下端设有限位块，所述连杆、限位块呈下垂状态，所述限位块位于限位孔的轴线上，所
述拉绳从滚轮的上方穿入限位孔；所述胀紧机构移动出限位孔时，所述限位块进入两根弯
杆之间，所述限位块驱使两根弯杆转动松开管材。

[0018] 通过采用上述技术方案，当胀紧机构穿过限位孔一后，限位块进入两根弯杆之间，限位块驱使两根弯杆转动松开管材。随着拉绳继续被绞起，胀紧机构拉动连杆转动角度，使
限位块完全从限位孔一、限位孔二之间脱离，限位块、胀紧机构不会对后续的管材送料产生
干涉。

[0019] 优选的，所述抵块为弯曲成弧形的板，所述弯杆端部铰接于抵块的中部，所述抵块通过弧形的外板面与管材的内壁接触。

[0020] 通过采用上述技术方案，弧形板状的抵块便与管材内壁接触，且接触面积较大，能提高静摩擦力。

[0021] 优选的，所述限位块为滚轮，滚轮转动设置于连杆的下端，滚轮的轮面用于与弯杆接触。

[0022] 通过采用上述技术方案，滚轮的轮面受力时能自适应进行转动，限位块与管材、弯杆接触时，能够减少对管材、弯杆的磨损。

[0023] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0024] 1.本数控机床能自动推动管材移动一定距离，实现管材的自动进料，减少了人工的劳动量；

[0025] 2.能由机械自动完成管材一端的上料，减少了人工搬运管材的劳动量；

[0026] 3.胀紧机构便于与管材端部固定。

附图说明

[0027] 图1是实施例的立体图。

[0028] 图2是图1的A处放大图。

[0029] 图3是实施例的胀紧机构的示意图。

[0030] 图4是实施例的连杆转动角度后的示意图。

[0031] 附图标记说明：1、滑架；2、机架；4、加工装置；31、限位座一；32、限位座二；311、限位孔一；321、限位孔二；11、气缸一；12、气缸二；13、夹块；21、电机一；211、丝杆；22、滑座；
312、铰接轴；23、导轨；231、平段；232、弧形段；24、电机二；241、绞盘；5、拉绳；6、胀紧机构；
61、弹簧；62、弯杆；63、抵块；313、连杆；314、限位块；315、通口；316、拉簧。

具体实施方式

[0032] 以下结合附图1‑4对本申请作进一步详细说明。

[0033] 本申请实施例公开一种主轴上料式数控机床。参照图1和图2，一种主轴上料式数控机床，包括依次设置的滑架1、机架2，滑架1背离机架2的一侧为置料区域，置料区域放置
数根待加工的管材。滑架1用于推动管材向机架2方向移动，机架2上设有限位座、加工装置
4，限位座设有供管材工件穿过的限位孔，加工装置4用于对管材进行加工。限位座包括限位
座一31、限位座二32，限位座一31设有供管材穿过的限位孔一311，限位座二32设有供管材
穿过的限位孔二321，限位座二32位于限位座一31、加工装置4之间；限位座二32与机架2固
定，限位座一31可与机架2间产生活动，加工装置4的进料口正对限位孔二321。

[0034] 滑架1通过滑轨与地面滑动连接，滑架1由气缸一11驱动滑动，滑架1的滑动方向朝向加工装置4、且与限位孔二321的轴向平行。滑架1上固定有两个气缸二12，气缸二12的活
塞杆端设有夹块13，当限位座二32内穿设管材后，两个夹块13位于管材的径向两侧，气缸二
12的伸缩方向沿管材的径向，两套气缸二12、夹块13关于管材对称设置。

[0035] 滑架1、夹块13的动作方式如下：管材穿过限位孔二321后，管材呈现为水平状态，控制两个气缸二12均伸长使两个夹块13夹紧管材，然后气缸一11通过动作，将滑架1向加工
装置4方向移动，滑架1带动气缸二12、夹块13移动，实现管材向加工装置4进料一段长度。完
成管材一段长度的进料后，气缸二12缩短使夹块13松开管材，气缸一11驱使滑架1反向移动
复位，然后可进行下一工作循环，对管材进行步进式上料。

[0036] 机架2上设有电机一21、由电机一21驱动转动的丝杆211，机架2上还滑动设置有滑座22，滑座22的滑动方向与限位孔二321的长度方向平行，丝杆211的长度方向沿滑座22的
滑动方向，丝杆211穿过滑座22并与滑座22螺纹连接。限位座一31和滑座22间通过穿设铰接
轴312建立转动连接，铰接轴312的轴向沿水平方向且垂直于限位孔二321的长度方向，铰接
轴312偏离于限位座一31的重心，铰接轴312未穿入限位孔一311。

[0037] 机架2上设有支撑限位座一31底壁的导轨23，导轨23位于限位座一31下方，导轨23平行设置有两条，限位座一31以架设的方式与导轨23接触。导轨23包括通过端部相连的平
段231、弧形段232，其中平段231为直段，平段231的延伸方向与滑座22的滑动方向平行；平
段231位于弧形段232和限位座二32之间，沿背离平段231的方向，弧形段232的顶面呈圆弧
形倾斜向下延伸。当限位座一31与平段231滑动接触时，限位孔一311、限位孔二321的轴线
重合，当限位座一31与弧形段232滑动接触时，通过铰接轴312的铰接作用，限位座一31随弧
形段232的顶面自适应转动角度。

[0038] 参照图1和图3，机架2上设有电机二24、由电机二24驱动转动的绞盘241，电机二24、绞盘241具体位于加工装置4的壳体侧壁上。绞盘241上缠绕有拉绳5，拉绳5的端部设有
胀紧机构6，胀紧机构6用于与管材的内壁固定，胀紧机构6、拉绳5能够穿过限位孔一311。

[0039] 胀紧机构6包括弹簧61、两根弯杆62，弯杆62为C形或“<”形，弯杆62通过中部铰接，两根弯杆62组合成X形，弯杆62的同一端部铰接有抵块63，抵块63为弯曲成弧形的板，弯杆
62端部铰接于抵块63的中部，抵块63通过弧形的外板面与管材的内壁接触，抵块63的外板
面固定有橡胶材质的防滑层。弹簧61位于两个抵块63之间，弹簧61的两端分别与两个抵块
63固定，弹簧61的弹力驱使两个抵块63相互远离。拉绳5连于其中一根弯杆62背离抵块63的
端部。

[0040] 限位座一31上方铰接有连杆313，连杆313的下端设有限位块314，限位块314和连杆313本体间设有通口315，通口315位于限位块314的上方。连杆313、限位块314呈下垂状
态，限位块314位于限位孔一311的轴线上。限位块314具体为滚轮，滚轮转动设置于连杆313
的下端，滚轮的轮面用于与弯杆62接触，拉绳5从限位块314上方的通口315处穿入限位孔一
311，拉绳5与限位块314接触。连杆313与限位座一31间设有拉簧316，拉簧316的拉力驱使限
位块314向靠近限位孔一311的方向转动。

[0041] 本申请实施例的一种主轴上料式数控机床的实施原理为：

[0042] 上料时，两个夹块13处于相互远离的状态，电机一21驱使滑座22向滑架1方向移动，限位座一31与弧形段232接触后呈现为倾斜状态，通过控制滑座22的移动量，使限位孔
一311的孔口倾斜朝向置料区域的管材。然后电机二24工作放出拉绳5，人员将胀紧机构6及
拉绳5穿过限位孔一311后，将胀紧机构6装入置料区域的管材端部内，安装时用手转动两根
弯杆62，即可使两个抵块63相互靠近，然后将抵块63装入管材端部内，使连有拉绳5的弯杆
62位于另一弯杆62的上方。松手后，在弹簧61的弹力作用下抵块63抵紧管材的内壁，抵块
63、管材内壁间通过静摩擦力形成固定。

[0043] 然后控制电机二24转动绞起拉绳5，则胀紧机构6带动管材端部移动入限位孔一311内，倾斜状的限位座一31便于管材端部进入限位孔一311。参照图3和图4，当胀紧机构6
穿过限位孔一311后，限位块314进入两根弯杆62之间，上方的弯杆62插入通口315内，限位
块314驱使两根弯杆62转动松开管材。随着拉绳5继续被绞起，胀紧机构6拉动连杆313转动
角度，使限位块314完全从限位孔一311、限位孔二321之间脱离。

[0044] 然后人员托起管材的另一端，同时控制电机一21运转使滑座22向限位座二32方向移动，当限位座一31与平段231接触时，限位孔一311的轴线与限位孔二321重合，人员托起
管材的另一端后向加工装置4推动管材，将管材进一步穿过限位孔二321，则管材能保持水
平的待加工状态。通过拉绳5的拉动作用，极大地减轻了人工上料的劳动强度，即使是较重、
较长的管材，单人也可进行上料。

[0045] 上料完成后，滑架1由气缸一11驱动动作，夹块13由气缸二12驱动动作，对该管材进行自动的步进式上料。

[0046] 综上，当加工装置4加工完一段管材后，本数控机床能自动推动管材移动一定距离，实现管材的自动进料，减少了人工的劳动量。

[0047] 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。