机床自动上料装置及其上料控制方法

摘要

机床自动上料装置及其上料控制方法，适用于截面为圆形或多边形的盘类及轴类零件，其特征在于工件储存机构为垂直三段Z字型折弯斜面轨道，料库下端与料库送料轨道间安装工件提升、工件支撑、工件安装及工件固定机构，后者连接在工件提升机构中的竖直气缸活塞杆上，水平气缸安装在工件安装机构上；在料库送料轨道和气缸上设工件检测装置；整个机构通过料库左、右支架以及工件提升支架固定在安装板上，再安装到机床上即可使用；工件储存机构中的工件经提升进入工件工件支撑机构中，提升机构的上下运动完成提取工件以及工件与机床主轴的对心工作。上料控制方法：将上料动作设计成控制程序并存入模块，并分别与机床控制系统的PLC、NC部分相通。整体结构紧凑、简单、灵活，节省空间，造价低。

主权项

一种机床自动上料装置，包括与机床控制系统连通的控制程序模块、配电传感器件的电路，其特征在于工件储存机构为Z字型垂直三段折弯斜面轨道，料库下端轨道末端与料库送料轨道的直边之间安装由竖直气缸带动的工件提升机构，工件提升机构末端安装浮动设计的工件支撑机构及工件安装机构，工件固定机构安装在工件支撑机构一端，工件安装机构通过连接板连接在工件提升机构中的竖直气缸活塞杆及竖直气缸导杆上，水平气缸和水平导杆轴承座安装在工件安装机构连接板上；在料库送料轨道和气缸上设置工件检测装置；整个自动上料机构通过料库左右支架以及工件提升支架固定在安装板上，只需将安装板通过螺栓安装到机床上即可使用；工件储存机构中的工件通过工件提升机构进入工件支撑机构中，工件提升机构的上下运动完成提取工件以及工件与机床主轴的对心工作，水平气缸带动工件支撑机构做水平运动，由工件安装机构将工件支撑机构上的工件送入机床主轴；工件储存机构的结构：由若干长螺栓固定在两前、后侧板(9、10)之间的两片料库上端轨道(11)、两片料库中间轨道(12)、两片料库下端轨道(13)的上边缘构成由上至下Z字型三段折弯轨道的斜面；料库送料轨道(14)与上、中、下三段折弯轨道(11～13)的结构相同，料库下端轨道(13)与料库送料轨道(14)之间水平方向留有空间，供工件提升机构运动，两片料库送料轨道(14)起端与竖直工件提升机构上端相交，料库送料轨道(14)下端为工件出口，其轨道面与水平成45°角；工件垂直于料库前侧板、后侧板(9、10)和料库上、中、下及送料轨道(11～14)上边缘，在轨道上依靠重力滑动；机床自动上料机构的部件规格可调：料库前侧板、后侧板(9、10)宽度间距可通过长螺栓上的螺母调节，料库上端轨道(11)、料库中间轨道(12)、料库下端轨道(13)以及料库送料轨道(14)竖直方向均开有腰型孔，通过螺母调节各段轨道高度间距；各轨道拐弯处均为钝角；取料块(15)、工件支撑机构连接板(18)也在竖直方向均开有腰型孔，调整块(19)在其上，可调工件支撑机构竖直位置；调整块(19)上有水平方向的腰型孔，工件固定支撑板(20)在其上方水平移动，调整工件水平方向位置；工件检测开关支架(25)上面有腰型孔，调整工件检测开关(26)到料库送料轨道(14)的距离，有腰型孔的各部件用于根据不同规格的工件调整位 置；所述电路的设计为：a：液压电机和液压电机风扇控制电路，交流三相380V电源通过电缆线L11，L21，L31与三相马达启动器QF50相连接，三相马达启动器QF50下端电缆线U51,V51,W51与接触器KM50开点的上端相连接，接触器KM50下端电缆线U5,V5,W5依次连接三相交流灭弧器F50和液压电机M50上的端子U1,V1,W1，液压电机M50上的端子PE与液压站中的接地柱连接；直流控制电源24V的供电输出端子24M和供电输入端子OM通过电缆线连接液压电机风扇M51上的端子A1，A2,实现液压电机风扇的启动控制；b：接触器KM50的控制电路，两相交流控制电源110V通过电缆线110A连接继电器KA50开点的上端，继电器KA50开点的下端通过电缆线(517)连接接触器KM50线圈的上端，接触器KM50线圈的下端通过电缆线与交流电源0相连接，在接触器KM50线圈两端安装单相灭弧器F51；c：液压卡盘电磁阀控制电路，直流控制电源24V的供电输出端子24M通过电缆线连接继电器KA51开点的上端，继电器KA51开点的下端通过电缆线KJ1连接继电器KA52闭点的上端，继电器KA52闭点的下端电缆线KJ2连接电磁阀YV51的上端，电磁阀YV51下端的端子通过电缆线连接直流控制电源24V的供电输入端子电源OM，同理直流控制电源24V的供电输出端子24M通过电缆线连接继电器KA52开点的上端，继电器KA52开点的下端通过电缆线KS1连接继电器KA51闭点的上端，继电器KA51闭点的下端通过电缆线KS2连接电磁阀YV52上端端子，电磁阀YV52下端的端子通过电缆线连接直流控制电源24V的供电输入端子OM；d：直流控制电源24V的供电输入端子OM通过电缆线分别连接接线端子台XT2上端的端子(500～502)，接线端子台XT2下端对应的端子通过电缆线分别连接继电器KA50～52的上端，继电器KA50～52下端通过电缆线(500～502)分别连接PLC接口X200上脚第2～4对应的端子连接，每个管脚对应的输出地址分别为Q0.5～Q0.7，通过PLC输出地址的状态进行相应的PLC逻辑控制；e：上料机构气动阀控制电路：控制竖直汽缸向上运行的电路中直流控制电源24V的供电输出端子24M通过电缆线连接继电器KA81开点的上端，继电器KA81开点的下端通过电缆线QS1连接继电器KA82闭点的上端，继电器KA82闭点的下端通过电缆线QS连接电磁阀YV81的上端，电磁阀YV81的下端通过 电缆线连接直流控制电源24V的供电输入端子OM；同理推动竖直汽缸向下运动的电路中，设置与电磁阀YV81同为一组的双向电磁阀YV82，由直流控制电源24M通过电缆线连接继电器KA82开点的上端，继电器KA82开点的下端通过电缆线QX1连接继电器KA81闭点的上端，继电器KA81闭点的下端通过电缆线QX连接电磁阀YV82的上端，电磁阀YV82的下端通过电缆线连接直流控制电源24V的供电输入端子OM；继电器KA81、KA82的硬件连接采用机械互锁电路；同理水平气缸电路中直流控制电源24M通过电缆线连接继电器KA83开点的上端，继电器KA83开点的下端通过电缆线QZ连接电磁阀YV83的上端，电磁阀YV83的下端通过电缆线连接直流控制电源24V的供电输入端子OM；f：液压卡盘PLC I/O输入控制电路：直流控制电源24V通过电缆线分别与检测开关SQ51～54的上端连接，检测开关SQ51～54的下端通过电缆线CHK、CCJ、CSK、CHP分别与接线端子台XT2上的端子CHK、CCJ、CSK、CHP相连接，接线端子台XT2下端对应的端子通过电缆线分别与PLC接口X103上脚第2～5对应的端子连接，每个管脚对应的输入地址分别为I3.0～I3.3，通过PLC输出地址的状态进行相应的PLC逻辑控制；g：上料机构PLC输出控制电路：直流控制电源24V的供电输入端子OM通过电缆线分别连接接线端子台XT8上端的端子403、404、405，接线端子台XT8下端对应的端子通过电缆线分别与继电器KA81～83的上端端子连接，继电器KA81～83的下端通过电缆线(403、404、405)分别与PLC接口X201上脚第7～9对应的端子连接，每个管脚对应的输出地址分别为Q1.5～Q1.7，通过PLC输出地址的状态进行相应的PLC逻辑控制；h：上料机构系统PLC I/O输入控制电路；直流控制电源24V分别连接检测开关SQ81～SQ86，其对应的输出端分别连接接线端子台XT8上端的端子，接线端子台XT8下端对应的端子分别与PLC接口X104上脚第4～9对应的端子连接，每个管脚对应的输入地址I4.2～I4.7，通过检测开关SQ81～SQ86反馈的状态信号进行相应的PLC逻辑控制；当工件通过传感器下方时传感器可以检测到信号，并反馈给控制系统，证明自动上料机构运行正常，如有异常情况机床会报警并自动停止工作。