一种带万向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，具体涉及一种带万向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万向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]
一种带万向滑座式随行夹靴的工作台，包括机架、备料台、镜板、靴栈、随行靴、随行掌和卸料口，备料台和镜板分设于机架上方两侧且镜板采用下沉式设置；靴栈有多个并分别嵌设于备料台靠近镜板的一侧以及镜板的后部或侧边，靴栈与备料台的上平面齐平，随行靴能够与随行掌以实现工件的夹取，卸料口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、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；
[0007]
靴栈为带多个半圆形开口的平面构造，其开口形状与随行靴的滑靴回转盘的形状相吻合，且开口内侧嵌有靴栈磁铁。
[0008]
优选的，所述随行靴包括滑靴座、多个设于滑靴座底面的滑靴万向轮和通过滑靴轴承嵌入其上的滑靴回转盘，滑靴回转盘设有贯通上下且上小下大的中心孔，随行靴通过滑靴万向轮滑动支撑于镜板上。
[0009]
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。
[0010]
优选的，所述掌颈包括掌颈座、掌颈推杆和掌颈缓冲弹簧，掌颈座为圆筒状构造且上端设有法兰盘，掌颈推杆的下端设有法兰盘，掌颈推杆的上端为圆柱形构造并可滑动地
插入掌颈座的中心孔中，掌颈缓冲弹簧设在掌颈座中并且其上下端分别与掌颈座和掌颈推杆的内侧嵌入连接；
[0011]
掌颈的上端通过掌颈座与机械手的指端连接，其下端通过掌颈推杆与掌压盘连接.
[0012]
优选的，所述随行靴的滑靴回转盘的上端面有滚花网纹。
[0013]
优选的，所述掌压盘的压盘座的下端面有滚花网纹。
[0014]
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。
[0015]
本发明的优点在于：本发明利用随行掌与沿镜板作平面运动的万向滑座式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，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
[0016]
图1是本发明实施例的总体构造示意图。
[0017]
图2是本发明中工作台及随行靴部分的截面剖视图。
[0018]
图3是图2中随行掌部分的局部详图。
[0019]
图4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，接料靴栈4，换位靴栈5，卸料靴栈6，随行靴7，随行掌8，卸料口9，传送带10，刀具11，机械手12，照明灯13，摄像机14，控制器15；
[0021]
靴栈磁铁41；
[0022]
滑靴座71，滑靴轴承72，滑靴回转盘73，滑靴万向轮74；
[0023]
掌颈81，掌压盘82；
[0024]
掌颈座811，掌颈推杆812，掌颈缓冲弹簧813；
[0025]
压盘座821，定心指示器822；
[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4，本实施例公开了一种带万向滑座式随行夹靴的工作台，包括机架1、备料台2、镜板3、靴栈、随行靴7、随行掌8和卸料口9，备料台2和镜板3分设于机架1上方两侧且镜板3采用下沉式设置；靴栈有多个并分别嵌设于备料台2靠近镜板3的一侧以及镜板3的后部或侧边，靴栈与备料台2的上平面齐平，随行靴8能够与随行掌9以实现工件的夹取，卸料口9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4、换位靴栈5、卸料靴栈6，
接料靴栈4嵌设于备料台2靠近镜板3的一侧，换位靴栈5和卸料靴栈6分别设于镜板3的后部或侧边；
[0030]
靴栈为带多个半圆形开口的平面构造，其开口形状与随行靴7的滑靴回转盘73的形状相吻合，且开口内侧嵌有靴栈磁铁41。
[0031]
在本实施例中，所述随行靴7包括滑靴座71、多个设于滑靴座71底面的滑靴万向轮74和通过滑靴轴承72嵌入其上的滑靴回转盘73，滑靴回转盘73设有贯通上下且上小下大的中心孔，随行靴7通过滑靴万向轮74滑动支撑于镜板3上。
[0032]
在本实施例中，所述随行掌8包括掌颈81和设于其下端的掌压盘82，掌压盘82由压盘座821和嵌入其中的定心指示器822组成，压盘座821下部设有与定心指示器822的光轴重合的通光孔。
[0033]
在本实施例中，所述掌颈81包括掌颈座811、掌颈推杆812和掌颈缓冲弹簧813，掌颈座811为圆筒状构造且上端设有法兰盘，掌颈推杆812的下端设有法兰盘，掌颈推杆812的上端为圆柱形构造并可滑动地插入掌颈座811的中心孔中，掌颈缓冲弹簧813设在掌颈座811中并且其上下端分别与掌颈座811和掌颈推杆812的内侧嵌入连接；
[0034]
掌颈81的上端通过掌颈座811与机械手的指端连接，其下端通过掌颈推杆812与掌压盘82连接.
[0035]
在本实施例中，所述随行靴7的滑靴回转盘73的上端面有滚花网纹。
[0036]
在本实施例中，所述掌压盘82的压盘座821的下端面有滚花网纹。
[0037]
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10、刀具11、机械手12、照明灯13以及摄像机14，传送带10设于备料台2左侧且与其上表面齐平，多个加工刀具11设于镜板3周边的机架上，机械手12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13和摄像机14设于机架上方并保证摄像机14的视场覆盖传送带10上临近备料台2的区域和备料台2、刀具11及卸料口9。
[0038]
在实施例中，定心指示器822、传送带10、刀具11、机械手12、照明灯13、摄像机14与控制器15相连。
[0039]
在实施例中，传送带10、刀具11、机械手12、照明灯13和摄像机14可采用成熟技术制作的定制件。掌颈缓冲弹簧813采用金属弹簧材料或橡胶弹性材料制作，镜板3采用金属平板材料制作，定心指示器822采用半导体激光器，轴承件采用标准件或定制件，滑靴万向轮74采用标准件或定制件，靴栈磁铁41采用永磁材料制作，其余零部件采用金属材料制作。
[0040]
镜板3采用金属平板材料制作，定心指示器822采用半导体激光器，轴承件采用标准件或定制件，滑靴万向轮74采用标准件或定制件，靴栈磁铁41采用永磁材料制作，其余零部件采用金属材料制作，控制器15和电气系统的零件和组件可采用现有技术定制。
[0041]
本发明实施例的工作过程如下：
[0042]
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10上，在控制系统软件的支持下，首先把工件样板通过摄像机14作为加工设置模板采集到控制器15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：
[0043]
操作者只需把工件1000随意摆放在传送带10上，在每个工件的加工循环起始状态，接料靴栈4中各随行靴的泊位(半圆形缺口)均驻满随行靴，而换位靴栈5和卸料靴栈6则
各有一个随行靴的泊位处于空缺状态。当工件1000被输送进入摄像机14的视场范围时，控制系统软件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12通过随行掌8轻轻压住工件1000并将其拖运到接料靴栈4中的某个随行靴7上方并且将随行掌8与该随行靴7的开口中心对准，接着机械手12对随行掌8施加的压力增大而使得其与该随行靴7之间的压力能将工件1000可靠地夹持并克服接料靴栈4中的靴栈磁铁41对随行靴7的磁力约束，此后随行掌8和随行靴7夹持工件1000并随机械手12运动到各加工工位利用不同的刀具11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12通过随行掌8和该随行靴7夹持将工件拖运到卸料靴栈6里驻泊，在此位置机械手12减小对工件的压力而随行靴7和随行掌8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7而跌入外侧的卸料口9。
[0044]
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12可以中途通过随行掌8和随行靴9夹持工件1000并拖运到换位靴栈5中驻泊，在此位置机械手12提升随行掌8而将工件留置在驻留于换位靴栈5中的随行靴7上，然后机械手12提升高度并将随行掌8与驻泊于换位靴栈5中的其他的随行靴7对中后再次落下，以这种方式即可改变夹持工件的方位。
[0045]
在一个工件加工完成并卸料之后，机械手12在控制系统作用下又将随行掌8返回到卸料靴栈6所在的位置并与驻留于其中的随行靴7对准并压紧，然后将该随行靴7拖回并归零于接料靴栈4中，然后机械手12提升高度使随行掌8脱离该随行靴7，此后进入下一个工件的加工循环。
[0046]
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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