[发明专利]多功能辅助料架及其控制方法

权利要求书

1.一种多功能辅助料架，其特征在于：在料架体（1）上沿左右的长度方向等距设置若干组支撑柱（2），每组的支撑柱（2）数量为两个，且位于料架体（1）的前后端，每组两个支撑柱（2）顶部共同连接支撑座（3），支撑座（3）上设有V型槽（3-1）；在前端的支撑柱（2）一侧通过芯轴（16）活动连接转杆Ⅰ（17）的中部，每个转杆Ⅰ（17）的上端分别连接上料翻板（15），每个转杆Ⅰ（17）的下端共同连接翻料联动杠（9），翻料联动杠（9）的端部连接翻料气缸（18）；在后端的支撑柱（2）一侧通过芯轴（16）活动连接转杆Ⅱ（19）的中部，每个转杆Ⅱ（19）的顶部分别连接托辊（20），转杆Ⅱ（19）的下端共同连接托辊联动杠（8），在托辊联动杠（8）的底部设有传动杆（21），在料架体（1）上通过定位座活动连接电缸（10），电缸（10）的一端连接伺服电机（7），另一端通过弹簧缓冲器（11）活动连接传动杆（21）的底部；在料架体（1）上设有传动电机（12），传动电机（12）通过链条传动装置与各个托辊（20）的转轴连接；上料翻板（15）的宽度大于料架体（1）的宽度，上料翻板（15）的管件接触面（15-2）为角度2°的斜面，斜面的倾斜方向与待加工管件上料或卸料的运动方向一致，在管件接触面（15-2）的端部设有限位台（15-1），上料翻板（15）远离限位台（15-1）的一端伸出料架体（1）；在料架体（1）的中部至数控机床的入料口或出料口之间设有一组以上的万向滚球辅助支撑装置（4），其结构包括在支撑柱（2）上设有支撑板（45），支撑板（45）上方设有移动座（41），移动座（41）的上表面为V型，且在V型表面对称设置万向球（43）；支撑板（45）的下方设有两个对称的支撑气缸（44），支撑气缸（44）的活塞杆穿过支撑板（45）与移动座（41）的底面连接；在移动座（41）的底面设有定位导向杆（42），定位导向杆（42）位于两个支撑气缸（44）的中部，且定位导向杆（42）底部穿过支撑板（45）连接螺纹调节柱（46）。

2.如权利要求1所述的多功能辅助料架，其特征在于：所述的链条传动装置结构为，连杆Ⅱ（19）由上弯臂和下弯臂组成，且上弯臂和下弯臂呈钝角固定连接，在上弯臂的侧端设有链轮链条组Ⅰ（19-1），在下弯臂上设有链轮链条组Ⅱ（19-2），在每两个相邻的下弯臂底部之间设有链轮链条组Ⅲ（19-3），传动电机（12）的输出轴通过主链轮链条（13）与首个链轮链条组Ⅲ（19-3）连接；每个连杆Ⅱ（19）的上弯臂顶部分别设有托辊（20），托辊（20）与链轮链条组Ⅰ（19-1）顶部的链轮同轴设置。

3.如权利要求1所述的多功能辅助料架，其特征在于：多功能辅助料架设有两个，分别位于数控机床的入料口和出料口，且托辊（20）的传动方向与机床的进出料方向一致；位于数控机床入料口的多功能辅助料架的上料翻板（15）作为上料机构，管件接触面（15-2）的2°斜面向限位台（15-1）方向倾斜；位于数控机床出料口的多功能辅助料架的上料翻板（15）作为卸料机构，管件接触面（15-2）的2°斜面向上料翻板（15）伸出料架体（1）端倾斜。

4.如权利要求1所述的多功能辅助料架，其特征在于：所述的V型槽（3-1）的边沿设有对称设置的滚针滚轮（3-2），滚针滚轮（3-2）与V型槽（3-1）内的待加工管件的外圆周相切。

5.如权利要求1所述的多功能辅助料架，其特征在于：所述的料架体（1）的端部设有支架，支架上设置扫码器（5）。

6.如权利要求1所述的多功能辅助料架，其特征在于：每个万向滚球辅助支撑装置（4）临近的支撑柱（2）上设有一个对待加工管件感应的传感器。

7.采用权利要求1至6任一所述的多功能辅助料架对待加工管件传输的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步骤：NC加工程序启动，在NC加工程序的首部调用并执行NC同步程序，此时NC加工程序和NC同步程序同时运行，NC加工程序按时序顺序执行，NC同步程序作为NC加工程序的背景程序按条件触发执行；

第二步骤：当外部传送带上的传感器判断有待加工管件时，会将待加工管件转运至数控机床入口处的多功能辅助料架上，NC加工程序执行翻转接料，通过代码指令控制上料翻板（15）通过翻料气缸（18）带动翻料联动杠（9）移动，使上料翻板（15）举升到T最高位置，待加工管件脱离外部传送带并到达上料翻板（15）M装卸位置，待加工管件沿2°斜面滚动到N加工位置，被限位台阻止停止，上料翻板（15）通过翻料气缸（18）反向动作，使上料翻板（15）落下到S初始位置，将待加工管件导入支撑座（3）上，将待加工管件从外部传送带平移到多功能辅助料架上；

第三步骤：NC加工程序暂停等待扫码功能执行完成，质检人员人工旋转待加工管件，使待加工管件外壁的二维码（6）对正扫码器（5），启动扫码器识别待加工管件上的二维码，将二维码信息传送至上位机管理系统，上位机管理系统根据扫码信息生成管件的直径、长度和托辊的举升高度等相关的技术参数，并将管件的直径和长度传送给NC加工程序用于待加工管件在机床中的后续加工，同时将托辊的举升高度传送给NC同步程序，NC加工程序继续顺序执行，更改指针参数等待举升完成动作；

第四步骤：NC同步程序接收指针参数和托辊的举升高度参数，按照举升高度参数伺服轴举升系统驱动伺服电机（7）带动传动杆（21）移动，从而使托辊联动杠（8）带动连杆Ⅱ（19）转动，使托辊（20）将待加工管件举升到数控机床入料口的中心位置，完成举升待加工管件动作后更改指针参数；

第五步骤：NC加工程序接收指针参数后通过代码指令控制传动电机（12）提供动力，通过链条传动装置驱动托辊（20）旋转，将待加工管件送入数控机床内部的夹具内，通过到位开关确认动作完成后更改指针参数；

第六步骤：NC同步程序接收指针参数，同时又触发了万向滚球辅助支撑装置（4）的附近传感器传感待加工管件有无信号，有信号时，NC同步程序通过代码指令控制万向滚球辅助支撑装置（4）升起托住待加工管件，伺服电机（7）通过传动杆（21）驱动托辊（20）落下；而后在NC加工程序执行过程中，NC同步程序会在每次触发万向滚球辅助支撑装置（4）附近设置传感是否有无待加工管件，有信号时，通过代码指令控制万向滚球辅助支撑装置（4）升起托住待加工管件，信号消失时，则代码指令控制降下万向滚球辅助支撑装置（4），NC加工程序完成后更改指针参数；

第七步：NC同步程序接收指针参数，伺服电机（7）驱动传动杆（21）举升托辊（20）到数控机床的中心位置，NC加工程序控制数控机床的夹具和伺服轴将加工完毕管件送出机床，并更改指针参数；

第八步骤：NC加工程序通过代码指令控制传动电机（12）提供动力，通过链条传动装置驱动托辊（20）旋转，将加工完毕管件从数控机床内部完全传送出到机床出口处的多功能辅助料架上，再将托辊（20）落下并更改指针参数；

第九步骤：NC加工程序通过代码指令控制翻转接料系统启动，上料翻板（15）举升到T最高位置，加工完毕管件落入上料翻板（15）N加工位置，加工完毕管件沿斜坡面滚动到M装卸位置，掉落到外部传送带上，最后上料翻板（15）落下到S初始位置，完成卸料工作。