一种带十字滑座式随行夹靴的工作台及其加工中心的制作方法

[0001]
本发明涉及数控加工设备领域，具体涉及一种带十字滑座式随行夹靴的工作台及其加工中心。


背景技术：

[0002]
各种数控加工设备广泛应用于制造业各领域，在工业现场经常需要将被加工或装配的材料、坯件或中间件夹持并送到到多个工位利用不同的刀具和专用工具对其进行一条链工序的加工，为此工程界开发了许多种多工位专用机床并应用到制造业各领域。
[0003]
目前这类加工中心主要用于机电制造行业，通常采用固定式夹具或安装于机械手指端的夹具或送料装置上的随行夹具，这些夹具用于夹持金属或塑料等几何形状比较规整的刚性材料或零部件，而且通常在工位变换时无需改变夹持方式和位置。如果需要改变对零部件夹持方式和位置，通常将零部件暂时卸置在工作台上再次重新换位夹持，这种方式浪费工时，总体功效低下，占用空间较大，而且需要配置种类繁多的夹具。由于夹具设计技术复杂且成本高昂，这种方式难以适用于诸如制鞋和服装制造业这类低附加值的中低端制造业，特别是这些行业的制造现场遇到的主要是皮革和布料这类软性材料和零部件也给夹具设计带来不少难度。因此需要针对这些传统上以手工为主的行业设计一种适应软性材料夹持、夹放和换位功效高、通用性好、成本低、使用维护方便的零部件夹持的加工中心。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种带十字滑座式随行夹靴的工作台，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
[0005]
一种带十字滑座式随行夹靴的工作台，包括机架、备料台、镜板、十字滑动模组、若干靴栈、随行靴、随行掌和卸料口，备料台和十字滑动模组分设于机架上方两侧，镜板设于十字滑动模组的下方，所述十字滑动模组用于随行靴在镜板上的水平移动，随行靴能够与随行掌联动以实现工件的夹取，所述卸料口设于卸料靴栈的外侧并用于加工好的工件的卸料。
[0006]
优选的，所述靴栈包括结构组成相同的接料靴栈、换位靴栈以及卸料靴栈，接料靴栈嵌设于备料台靠近镜板的一侧，换位靴栈和卸料靴栈分别设于镜板的后部或侧边，各靴栈与备料台的上平面齐平；
[0007]
靴栈为槽形开口结构，其开口的平面形状与随行靴的靴座的平面形状相吻合，且开口内侧嵌有靴栈磁铁。
[0008]
优选的，所述十字滑动模组包括设于镜板四角的四个导轨座、两端分别支撑于导轨座上的两条y轴导轨、两端分别通过y轴滑块支撑于y轴导轨的x轴导轨和滑动设于x轴导轨上的x轴滑块。
[0009]
优选的，所述随行靴包括靴座和多个通过回转轴承嵌入其上的回转靴盘，随行靴通过靴座嵌设于十字滑动模组的x轴滑块上方，回转靴盘设有贯通上下且上小下大的中心
孔。
[0010]
优选的，所述随行掌包括掌颈和设于其下端的掌压盘，掌压盘由压盘座和嵌入其中的定心指示器组成，压盘座下部设有与定心指示器的光轴重合的通光孔，掌压盘的压盘座的下端面设有滚花网纹。
[0011]
优选的，所述随行靴的回转靴盘的上端面设有滚花网纹。
[0012]
优选的，所述掌颈采用气缸，掌颈的上端通过气缸体与机械手的指端连接，其下端通过气缸推杆与掌压盘连接。
[0013]
本发明还公开了一种应用了上述工作台的加工中心，还包括传送带、刀具、机械手、照明灯以及摄像机，传送带设于备料台左侧且与其上表面齐平，多个加工刀具设于镜板周边的机架上，机械手设于机架后上方并使其工作范围覆盖可能的工件加工范围，照明灯和摄像机设于机架上方并保证摄像机的视场覆盖传送带上临近备料台的区域和备料台、刀具及卸料口。
[0014]
本发明的优点在于：本发明利用设于机械手指端随其运动的随行掌与受十字滑座支撑作平面运动的随行靴之间的压力与开合以及接料靴栈、换位靴栈和卸料靴栈配合的换位机制，实现对柔性片状工件的灵活可靠的夹持、送料及换位，配合机器视觉系统、传送带、机械手和多个工位的刀具或工具可广泛用于制鞋、家具、工艺品制造行业，具有机构简洁、夹持可靠、换位方便、成本低等优点。
附图说明
[0015]
图1是本发明实施例的总体构造示意图。
[0016]
图2是本发明中工作台及靴栈部分的截面剖视图。
[0017]
图3是图2中随行靴及随行掌部分的局部详图。
[0018]
图4是图2中随行掌部分的局部详图。
[0019]
图5是本发明实施例的控制系统示意图。
[0020]
图中，机架1，备料台2，镜板3，十字滑动模组4，接料靴栈5，换位靴栈6，卸料靴栈7，随行靴8，随行掌9，卸料口10，传送带11，刀具12，机械手13，照明灯14，摄像机15，控制器16；
[0021]
导轨座40，y轴导轨41，y轴滑块42，x轴导轨43，x轴滑块44；
[0022]
靴栈磁铁51；
[0023]
靴座80，回转轴承81，回转靴盘82；
[0024]
掌颈91，掌压盘92；
[0025]
压盘座921，定心指示器922；
[0026]
片状工件1000。
具体实施方式
[0027]
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0028]
参阅图1至图5，本实施例公开了一种带十字滑座式随行夹靴的工作台，包括机架1、备料台2、镜板3、十字滑动模组4、若干靴栈、随行靴8、随行掌9和卸料口10，备料台2和十字滑动模组4分设于机架1上方两侧，镜板3设于十字滑动模组4的下方，所述十字滑动模组4
用于随行靴8在镜板3上的水平移动，随行靴8能够与随行掌9联动以实现工件的夹取，所述卸料口10设于卸料靴栈7的外侧并用于加工好的工件的卸料。
[0029]
在本实施例中，所述靴栈包括结构组成相同的接料靴栈5、换位靴栈6以及卸料靴栈7，接料靴栈5嵌设于备料台2靠近镜板3的一侧，换位靴栈6和卸料靴栈7分别设于镜板3的后部或侧边，各靴栈与备料台2的上平面齐平；
[0030]
靴栈为槽形开口结构，其开口的平面形状与随行靴8的靴座80的平面形状相吻合，且开口内侧嵌有靴栈磁铁51。
[0031]
在本实施例中，所述十字滑动模组4包括设于镜板3四角的四个导轨座40、两端分别支撑于导轨座40上的两条y轴导轨41、两端分别通过y轴滑块42支撑于y轴导轨41的x轴导轨43和滑动设于x轴导轨43上的x轴滑块44。
[0032]
在本实施例中，所述随行靴8包括靴座80和多个通过回转轴承81嵌入其上的回转靴盘82，随行靴8通过靴座80嵌设于十字滑动模组4的x轴滑块44上方，回转靴盘82设有贯通上下且上小下大的中心孔。
[0033]
在本实施例中，所述随行掌9包括掌颈91和设于其下端的掌压盘92，掌压盘92由压盘座921和嵌入其中的定心指示器922组成，压盘座921下部设有与定心指示器922的光轴重合的通光孔，掌压盘92的压盘座921的下端面设有滚花网纹。
[0034]
在本实施例中，所述随行靴8的回转靴盘82的上端面设有滚花网纹。
[0035]
在本实施例中，所述掌颈91采用气缸，掌颈91的上端通过气缸体与机械手的指端连接，其下端通过气缸推杆与掌压盘92连接。
[0036]
本发明还公开了一种应用了上述工作台的加工中心，还包括传送带11、刀具12、机械手13、照明灯14以及摄像机15，传送带11设于备料台2左侧且与其上表面齐平，多个加工刀具12设于镜板3周边的机架上，机械手13设于机架后上方并使其工作范围覆盖可能的工件加工范围，照明灯14和摄像机15设于机架上方并保证摄像机15的视场覆盖传送带11上临近备料台2的区域和备料台2、刀具12及卸料口10。
[0037]
在实施例中，掌颈气缸电磁阀9、定心指示器922、传送带11、刀具12、机械手13、照明灯14、摄像机15与控制器16相连。
[0038]
在实施例中，掌颈91采用气缸，可采用标准件或定制件。传送带11、刀具12、机械手13、照明灯14和摄像机15可采用成熟技术制作的定制件。十字滑动模组4采用标准件或定制件，镜板3采用金属平板材料制作，定心指示器922采用半导体激光器，轴承件采用标准件或定制件，靴栈磁铁51采用永磁材料制作，其余零部件采用金属材料制作，控制器16和电气系统的零件和组件可采用现有技术定制。
[0039]
本发明实施例的工作过程如下：
[0040]
参阅图1-5，在生产运行中，只需把皮革之类材料制作的片状工件样板1000摆放在传送带11上，在控制系统软件的支持下，首先把工件样板通过摄像机15作为加工设置模板采集到控制器16中并设置好工件在各刀具对应工位的加工轨迹和动作方式及时序，然后即可开始如下的自动化连续加工过程：
[0041]
操作者只需把工件1000随意摆放在传送带11上，在每个工件的加工循环起始状态，随行靴8归零停泊于接料靴栈5中。当工件1000被输送进入摄像机15的视场范围时，即刻采集工件图像并识别其形状和方位，将其与事先设置的工件模板数据进行比较以判定其类
型及方位，并根据对模板设定的加工轨迹和动作方式及时序计算出当前工件的加工轨迹和动作方式，然后即开始自动加工过程。在加工过程中，机械手13通过随行掌9轻轻压住工件1000并将其拖运到接料靴栈5中的随行靴8上方并且将随行掌9与随行靴8中的某个回转靴盘82对准，接着机械手13对随行掌9施加的压力增大而使得其与随行靴8的回转靴盘82之间的压力能将工件1000可靠地夹持并克服接料靴栈5中的靴栈磁铁51对随行靴8的磁力约束，此后随行掌9和随行靴8夹持工件1000并随机械手13运动到各加工工位利用不同的刀具12对工件进行加工。在当前工件的各工位加工结束之后，机械手13通过随行掌9和随行靴8夹持将工件拖运到卸料靴栈7里驻泊，在此位置机械手13减小对工件的压力而随行靴8和随行掌9对工件的夹持被解除，并采用预设动作将加工好的工件拨离随行靴8而跌入外侧的卸料口10。
[0042]
如果在一个加工循环中需要改变对工件的夹持方位，则机械手13可以中途通过随行掌9和随行靴8夹持工件1000并拖运到换位靴栈6中驻泊，在此位置机械手13提升随行掌9而将工件留置在驻留于换位靴栈6中的随行靴8上，，然后机械手102提升高度并将随行掌9与随行靴8中其他的回转靴盘82对中后再次落下，以这种方式即可改变夹持工件的方位。
[0043]
在一个工件加工完成并卸料之后，机械手13在控制系统作用下又将随行掌9返回到卸料靴栈7所在的位置并与驻留于其中的随行靴8的回转靴盘82对准并压紧，然后将随行靴8拖回并归零于接料靴栈5中驻泊，然后机械手13提升高度使随行掌9脱离随行靴8，此后进入下一个工件的加工循环。
[0044]
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

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