CN114559286B - 机械式上下料装置及具有其的机床 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种机械式上下料装置及具有其的机床。该机械式上下料装置包括外壳、连接件以及锁定部件。外壳上设置有定位件和安装腔，定位件位于外壳的第一端面；连接件设置于安装腔并穿出于外壳的第二端面，连接件受外力作用可相对外壳伸缩和转动；锁定部件包括锁定件和连接杆，锁定件位于外壳靠近第一端面的一侧，并通过穿设在安装腔内的连接杆与连接件固定连接，锁定件上设置有长条形锁头，长条形锁头具有与腰形定位孔平行的第一位置，长条形锁头还具有与腰形定位孔相交形成预定角度、并将工件夹持在第一端面与长条形锁头之间的第二位置。本申请可以解决CNC加工生产线中的上下料方式占用空间大、控制系统繁琐、以及成本高的问题。

Description

机械式上下料装置及具有其的机床

技术领域

本申请涉及新一代信息技术的3C行业自动化加工技术领域，具体而言，涉及一种机械式上下料装置及具有其的机床。

背景技术

在自动化CNC加工(数控加工)生产线中，对工件的上下料方式分两种：一种是CNC系统内部设置专用的上下料夹具，利用气动执行元件或者电动辅助元件实现加工件的取放动作，这种上下料夹具因使用多个气动元件合成，占用空间大，与此同时，上下料夹具对控制系统有一定的要求，整套设备的控制系统比较繁琐；另一种是通过设备外部力量如人工、工业机器人等实现上下料动作，这种上下料方式容易造成物料的浪费，且人工成本、时间成本比较高。

发明内容

本申请实施例提供了一种机械式上下料装置及具有其的机床，以解决CNC加工生产线中的上下料方式占用空间大、控制系统繁琐、以及成本高的问题。

根据本申请实施方式的一个方面，提供了一种机械式上下料装置，所述机械式上下料装置用于对工件进行上料和下料，所述工件具有腰形定位孔和位于所述腰形定位孔外侧的定位部，所述机械式上下料装置包括：

外壳，所述外壳上设置有定位件和安装腔，所述定位件位于所述外壳的第一端面，所述定位件用于与所述定位部配合以对所述工件进行定位；

连接件，所述连接件设置于所述安装腔并穿出于所述外壳的第二端面，且所述第二端面与所述第一端面相对，所述连接件受外力作用可相对所述外壳伸缩和转动；以及

锁定部件，所述锁定部件包括锁定件和连接杆，所述锁定件位于所述外壳靠近所述第一端面的一侧，并通过穿设在所述安装腔内的所述连接杆与所述连接件固定连接，所述锁定件上设置有长条形锁头，所述长条形锁头具有与所述腰形定位孔平行的第一位置，所述长条形锁头还具有与所述腰形定位孔相交形成预定角度，并将所述工件夹持在所述第一端面与所述长条形锁头之间的第二位置。

在一个示例性实施方式中，所述机械式上下料装置还包括旋转限位组件，所述旋转限位组件用于将所述长条形锁头锁止于所述第一位置，或者锁止于与所述腰形定位孔相交形成所述预定角度的位置。

在一个示例性实施方式中，所述旋转限位组件包括：

旋转定位套，所述旋转定位套设置于所述安装腔，并固定套设于所述连接杆，所述旋转定位套的周向上间隔设置有两个限位部；以及

限位配合部，所述限位配合部固定设置于所述外壳，所述限位配合部与两个所述限位部中之一配合时，所述长条形锁头被锁止于所述第一位置，所述限位配合部与两个所述限位部中另一配合时，所述长条形锁头被锁止于与所述腰形定位孔相交形成所述预定角度的位置。

在一个示例性实施方式中，所述限位部和所述限位配合部两者之一为限位槽，两者另一为限位凸起或者限位销，其中，所述限位槽沿所述旋转定位套的轴线方向延伸。

在一个示例性实施方式中，各所述限位部均包括两个所述限位槽，两个所述限位槽分别设置于所述旋转定位套相对的两侧；所述限位配合部包括两个所述限位凸起或者限位销，两个所述限位凸起或者限位销与两个所述限位槽一一对应地设置。

在一个示例性实施方式中，所述第一端面设置有通孔，所述通孔与所述安装腔连通，所述通孔内固定安装有定位套，所述限位配合部设置于所述定位套。

在一个示例性实施方式中，所述连接件、所述连接杆、所述锁定件以及所述旋转定位套中至少两者一体成型设置；或者，所述连接件、所述连接杆、所述锁定件以及所述旋转定位套中至少两者分体设置后组装为一体。

在一个示例性实施方式中，所述机械式上下料装置还包括缓冲件，所述缓冲件设置于所述安装腔，并抵顶在所述连接件与所述安装腔的内壁之间。

在一个示例性实施方式中，所述缓冲件包括弹簧，所述弹簧的两端分别抵顶在所述连接件与所述安装腔的内壁之间。

在一个示例性实施方式中，所述机械式上下料装置还包括超行程防护组件，所述超行程防护组件用于在所述连接件伸缩超过设定行程时对所述连接件进行防护。

在一个示例性实施方式中，所述连接杆的外周设置第一止挡台阶，所述超行程防护组件包括：

第一垫片，所述第一垫片套设于所述连接杆并搭靠在所述第一止挡台阶上，且所述第一垫片可相对所述连接杆的轴向运动；以及

第一弹性元件，所述第一弹性元件被预压紧在所述第一垫片和所述连接件之间。

在一个示例性实施方式中，所述旋转定位套的外周设置有第二止挡台阶，所述机械式上下料装置还包括超行程防护组件，所述超行程防护组件包括：

第二垫片，所述第二垫片套设于所述旋转定位套并搭靠在所述第二止挡台阶上，且所述第二垫片可相对所述旋转定位套的轴向运动；以及

第二弹性元件，所述第二弹性元件被预压紧在所述第二垫片和所述连接件之间。

在一个示例性实施方式中，所述定位部和所述定位件两者之一为定位销，两者另一为定位孔或者定位槽。

在一个示例性实施方式中，所述预定角度为30°～150°。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种机床，包括机械式上下料装置，所述机械式上下料装置为上述技术方案中的机械式上下料装置。

与现有技术相比，本申请的技术方案至少具有如下技术效果：

机械式上下料装置的工作过程主要通过连接件受外力作用相对于外壳伸缩和转动实现，整个装置是一个完整的机械装置，相对于现有技术中利用启动执行元件或者电动辅助元件实现工件的上下料的方式而言，本实施例中的机械式上下料装置的占用空间比较小，工作时，只需要利用机床本身的刀柄结构带动连接件转动或者伸缩即可，不会加大机床控制系统的控制难度。

与此同时，该机械式上下料装置利用了工件本身的结构(定位部以及腰形定位孔)对其进行上下料，无需借助其他外界物料对工件进行支撑和定位，只需将工件水平放置于水平面上即可，不会造成物料的浪费，且人工成本低，上下料时间短，有利于提高使用该机械式上下料装置的机床的产能及效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例公开的机械式上下料装置的立体结构图；

图2是本申请实施例公开的机械式上下料装置与刀柄连接好之后的立体结构图；

图3是本申请实施例公开的机械式上下料装置的剖视图；

图4是图3中的A-A方向的剖视图；

图5是本申请实施例公开的旋转定位套与限位配合部装配在一起时的立体结构图；

图6是本申请实施例公开的机械式上下料装置刚与工件接触时的剖视图；

图7是本申请实施例公开的机械式上下料装置的锁定件下降到水平位置时的剖视图；

图8是本申请实施例公开的机械式上下料装置的锁定件旋转90°后的剖视图；

图9是本申请实施例公开的机械式上下料装置的锁定件将工件夹紧时的剖视图；

图10是本申请的限位配合部从第一限位部切换至第二限位部的过程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、机械式上下料装置；10、外壳；11、定位件；12、安装腔；13、第一端面；14、第二端面；15、通孔；20、连接件；21、限位凸缘；30、缓冲件；40、锁定部件；41、锁定件；411、长条形锁头；42、连接杆；50、定位套；60、旋转限位组件；61、旋转定位套；611、限位部；611a、第一限位部；611b、第二限位部；6111、限位槽；613、第二止挡台阶；62、限位配合部；70、超行程防护组件；71、第二垫片；72、第二弹性元件；80、销钉；200、工件；201、腰形定位孔；202、定位部；300、刀柄。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参见图1至图4所示，根据本申请的一个方面，提供了一种机械式上下料装置100，该机械式上下料装置100尤其适用于对特性形状的工件200进行上料和下料。具体来说，该工件200具有腰形定位孔201和位于腰形定位孔201外侧的定位部202。

本实施例中的机械式上下料装置100包括外壳10、连接件20以及锁定部件40。

其中，外壳10上设置有定位件11和安装腔12，该定位件11位于外壳10的第一端面13，实际使用时，该定位件11用于与定位部202配合以对工件200进行定位，可选地，定位部202和定位件11两者之一为定位销，两者另一为定位孔或者定位槽，也即是说，当将定位部202设置为定位销时，将定位件11设置为定位孔或者定位槽，而当将定位部202设置为定位孔或者定位槽时，则将定位件11设置为定位销，本申请的附图中示出了将定位件11设置为定位销，将定位部202设置为定位孔时的情况。

连接件20设置于安装腔12并穿出于外壳10的第二端面14，且该第二端面14与第一端面13相对，当连接件20受外力作用时，可以相对外壳10伸缩和转动。在一个示例性实施例中，连接件20为一根杆状结构，为了防止该连接件20从安装腔12内掉落出来，可以在连接件20位于安装腔12的一端设置限位凸缘21等结构。

锁定部件40包括锁定件41和连接杆42，该锁定件41位于外壳10靠近第一端面13的一侧，且该锁定件41通过穿设在安装腔12内的连接杆42与连接件20固定连接，锁定件41上设置有长条形锁头411，该长条形锁头411具有与腰形定位孔201平行的第一位置，且该长条形锁头411还具有与腰形定位孔201相交形成预定角度、并将工件200夹持在第一端面13与长条形锁头411之间的第二位置。

当采用本申请实施例提供的机械式上下料装置100对工件200进行下料时，可以将该机械式上下料装置100与机床的刀柄300连接在一起，具体地，将连接件20与刀柄300连接(如图2所示)，此后，机床工作，驱动连接件20朝向靠近工件200的方向(图3中的下方)运动，当机械式上下料装置100运动至与工件200接触时(如图3和图6所示)，定位件11与工件200上的定位部202配合，从而可以将工件200定位在外壳10的第一端面13处，避免工件200发生晃动而难于对工件200进行上下料操作。定位好工件200后，连接件20继续朝向靠近工件200的方向运动，锁定件41在连接件20的带动下也朝向靠近工件200的方向运动，此过程中，使得锁定件41上的长条形锁头411与工件200上的腰形定位孔201保持平行并穿过该腰形定位孔201(如图7所示)。

此后，继续利用刀柄300驱动连接件20、连接杆42以及锁定件41同步转动，当锁定件41转动预定角度之后，长条形锁头411与工件200上的腰形定位孔201相交形成预定角度(如图8所示)，此时，该长条形锁头411无法从腰形定位孔201内移出，可以将工件200钩住，在此之后，利用刀柄300驱动连接件20往反方向(向上，即远离工件200的方向)移动，进而带动锁定件41以及工件200一起朝向靠近第一端面13的方向运动，直至工件200被锁定件41装夹固定在长条形锁头411第一端面13之间，如此，即可完成工件200的装夹固定(如图9所示)。

反之，当需要将工件200从机械式上下料装置100上卸载下来时(即上料时)，则再次驱动连接件20朝向靠近工件200的方向运动，并带动锁定件41将工件200松开，然后转动连接件20、连接杆42以及锁定件41，使得锁定件41上的长条形锁头411旋转至与工件200上的腰形定位孔201平行，然后使连接件20朝向远离工件200的方向运动，进而使得长条形锁头411脱离腰形定位孔201，最后带动整个机械式上下料装置100一起朝向远离工件200的方向运动，使得外壳10上的定位件11与工件200上的定位部202脱离配合，即可完成工件200的上料和卸载动作。

根据以上的描述可以知道，本实施例中的机械式上下料装置100的工作过程主要通过连接件20受外力作用相对于外壳10伸缩和转动实现，整个装置是一个完整的机械装置，相对于现有技术中利用启动执行元件或者电动辅助元件实现工件200的上下料的方式而言，本实施例中的机械式上下料装置100的占用空间比较小，工作时，只需要利用机床本身的刀柄结构带动连接件20转动或者伸缩即可，不会加大机床控制系统的控制难度。

与此同时，该机械式上下料装置100利用了工件200本身的结构(定位部202以及腰形定位孔201)对其进行上下料，无需借助其他外界物料对工件200进行支撑和定位，只需将工件200水平放置于水平面上即可，不会造成物料的浪费，且人工成本低，上下料时间短，有利于提高使用该机械式上下料装置100的机床的产能及效率。

发明人通过模拟实验，在设置好连接件20转速及旋转角度的情况下，本申请可有效实现对加工工件200等的取放动作，且因本装置跟刀柄300配合安置在机床刀具库，通过换刀动作，能大量节省加工时间，安全可靠高效成本低。

在一些实施方式中，外壳10大体呈一个柱形结构，该柱形结构可以是圆柱、棱柱或者其他异形柱，本申请中不作具体限定。安装腔12设置于外壳10的内部，该安装腔12的相对的两端均设置有通孔结构，便于连接件20伸出，也便于进行锁定件41的安装和连接。

在一个示例性实施方式中，本申请中的机械式上下料装置100还设置有旋转限位组件60，该旋转限位组件60用于将长条形锁头411锁止于上述的第一位置或者锁止与腰形定位孔201相交形成预定角度的位置。

参见图3至图5所示，在本申请的一些实施方式中，旋转限位组件60包括旋转定位套61以及限位配合部62。

其中，旋转定位套61设置于安装腔12，并固定套设于连接杆42，该旋转定位套61的周向上间隔设置有两个限位部611，为了便于区分，本申请实施例中将两个限位部611分别标识为第一限位部611a和第二限位部611b。

限位配合部62固定设置于外壳10，该限位配合部62与两个限位部611中之一配合时，长条形锁头411被锁止于第一位置，限位配合部62与两个限位部611中另一配合时，长条形锁头411被锁止于与腰形定位孔201相交形成预定角度的位置。具体地，当限位配合部62与第一限位部611a配合时，长条形锁头411被锁止于第一位置，当限位配合部62与第二限位部611b配合时，长条形锁头411被锁止于与腰形定位孔201相交形成预定角度。

实际工作时，当连接件20带动锁定件41相对于外壳10伸缩时，该长条形锁头411被锁止于第一位置，可以防止锁定件41发生晃动而造成长条形锁头411无法与工件200上的腰形定位孔201平行，进而不便于将长条形锁头411插设于腰形定位孔201内的现象；当连接件20带动锁定件41相对于外壳10伸缩至预定位置(如图7所示的位置)，且连接件20带动锁定件41转动时，长条形锁头411在第一位置和第二位置之间切换，且限位配合部62在两个限位部611(即第一限位部611a和第二限位部611b)之间切换，便于在连接件20伸缩时将长条形锁头411锁止于与腰形定位孔201相交形成预定角度的位置。

也即是说，本申请实施例中通过设置旋转定位套61和限位配合部62，可以使得锁定件41上的长条形锁头411保持在第一位置或者与腰形定位孔201相交形成预定角度的位置，从而能够提高本实施例中的机械式上下料装置100工作过程中的稳定性和可靠性。

在一个示例性实施例中，限位部611和限位配合部62两者之一为限位槽6111，两者另一为限位凸起或者限位销，其中，限位槽6111沿旋转定位套61的轴线方向延伸。也即是说，当将限位部611设置限位槽6111时，对应将限位配合部62设置为限位凸起或者限位销；而当将限位部611设置为限位凸起或者限位销时，则对应将限位配合部62设置为限位槽6111。如图5所示，本申请实施例中示出了将限位配合部62设置为限位销，而将限位部611设置为限位槽6111时的情况。

结合图3至图10所示，当连接件20带动锁定件41相对外壳10伸缩时，限位配合部62沿限位槽6111滑动，可以起到防止连接件20、连接杆42、锁定件41以及旋转定位套61转动的目的，如此，可以保证锁定件41上的长条形锁头411与工件200上的腰形定位孔201保持平行，进而使得长条形锁头411可以顺畅地插设在该腰形定位孔201内。

当连接件20下降到预定位置，也即，图7中所示位置时，限位配合部62脱离第一限位部611a的限位槽6111。此时，刀柄300驱动连接件20转动，进而带动锁定件41旋转至图8中所示的位置，第二限位部611b的限位槽6111位于限位配合部62的底部，此后，连接件20在刀柄300的带动下朝向远离工件200的方向运动时，如图9所示，限位配合部62插设至第二限位部611b的限位槽6111中，将锁定件41锁定，进而可以使得长条形锁头411被锁止于与腰形定位孔201相交形成预定角度的位置，便于将工件200稳定地夹持固定在长条形锁头411与外壳10的第一端面13之间。

在一个示例性实施方式中，为了提高旋转限位组件60的定位可靠性，各限位部611均包括两个限位槽6111，两个限位槽6111分别设置于旋转定位套61相对的两侧；限位配合部62包括两个限位凸起或者限位销，两个限位凸起或者限位销与两个限位槽6111一一对应地设置。如此设置，两个限位凸起或者限位销分别与两个限位槽6111配合，能够对旋转定位套61进行有效限位，进而可以对锁定件41进行有效锁止。

可以理解的是，在本申请的其他实施方式，各个限位部611中的限位槽6111、限位配合部62中的限位凸起或者限位销还可以设置为三个或者三个以上，只要是在本申请的构思下的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。

在一个示例性实施方式中，连接件20旋转的角度，即前文所述的预定角度为30°～150°，例如30°、60°、90°、120°或者150°，在本申请的一个示例性实施例中，预定角度优选为90°，如此，便于对工件200进行有效装夹。

实际设计时，本申请实施例中的连接件20、连接杆42、锁定件41以及旋转定位套61中至少两者一体成型设置或者分体设置后组装为一体。本申请实施例中优选采用分体设置后组装为一体结构，如此，能够降低机械式上下料装置100的加工难度和装配难度。

在一个示例性实施方式中，第一端面13设置有通孔15，该通孔15与安装腔12连通，该通孔15内固定安装有定位套50，限位配合部62设置于定位套50，如此设置，更适于对机械式上下料装置100进行加工和组装。这是由于，如果将限位配合部62设置在外壳10上，加工时，很难在安装腔12内加工形成限位配合部62。本申请实施例中通过单独设置定位套50，并利用销钉80等结构将定位套50固定安装在外壳10上的通孔15内，同时将限位配合部62(即限位销或者限位凸起)设置在定位套50上，可以很方便地安装或者加工。

在本申请的其他实施方式中，旋转限位组件60还可以不用设置旋转定位套61，而仅仅设置限位配合部62，并对应在连接件20、连接杆42或者锁定件41上设置与限位配合部62配合的限位部611即可，只要是在本申请的构思下的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。本申请实施例中之所以设置旋转定位套61，是为了降低机械式上下料装置100的加工难度，提高机械式上下料装置100结构强度和结构稳定性。

再次参见图3所示，本申请实施例中的机械式上下料装置100还包括缓冲件30，该缓冲件30设置于安装腔12，并抵顶在连接件20与安装腔12的内壁之间，如此设置，可以避免连接件20朝向工件200运动过程中与安装腔12的内壁面发生强烈碰撞，从而能够提高本申请实施例中的机械式上下料装置100的使用寿命。

在一个示例性实施方式中，缓冲件30包括弹簧，该弹簧的两端分别抵顶在连接件20与安装腔12的内壁之间。当然，本申请实施例中的缓冲件30还可以为弹性橡胶垫、弹性橡胶套等，只要是能够降低或者避免连接件20与安装腔12的内壁面发生碰撞的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。

在一个示例性实施方式中，机械式上下料装置100还可以包括超行程防护组件70，该超行程防护组件70用于在连接件20伸缩超过设定行程时对连接件20进行防护，能够进一步提高机械式上下料装置100的运行可靠性和稳定性。

具体来说，在一些实施方式中，当机械式上下料装置100中没有设置旋转定位套61时，连接杆42的外周设置有第一止挡台阶(图中未示出)，此时，超行程防护组件70包括第一垫片和第一弹性元件(图中未示出)，其中，第一垫片套设于连接杆42并搭靠在第一止挡台阶上，且该第一垫片可相对连接杆42的轴向运动；第一弹性元件被预压紧在第一垫片和连接件20之间。可选地，第一弹性元件可以是弹簧，还可以是弹性套等结构。

另一些实施方式中，当机械式上下料装置100中设置旋转定位套61时(如图3所示)，旋转定位套61的外周设置有第二止挡台阶613，此时，该超行程防护组件70包括第二垫片71和第二弹性元件72，其中，第二垫片71套设于旋转定位套61并搭靠在第二止挡台阶613上，且该第二垫片71可相对旋转定位套61的轴向运动。可选地，第二弹性元件72可以是弹簧，还可以是弹性套等结构。

在以上的实施方式中，无论是否设置有旋转定位套61，当连接件20朝向靠近工件200的方向运动到预定位置时，通过上述的超行程防护组件70的作用，可以对连接件20以及与连接件20固定连接在一起的连接杆42、锁定件41起到一定的缓冲(缓冲0mm至2mm左右)保护作用，从而可以提高本实施例中的机械式上下料装置100的使用寿命。

再次结合图3至图10所示，对本申请实施例的机械式上下料装置100的工作过程进行详细说明如下：

初始状态：当机床完成换刀，刀柄300与连接件20连接后，连接件20下降使外壳10、定位件11、锁定件41等上部组件与工件200通过定位件11、定位部202连接。

接触定位状态：外壳10、锁定件41与工件200通过锁定件41、定位部202连接接触相对固定，连接件20转动时固定不动，如图6所示。

锁定件下降至低位：连接件20继续下降一定距离，此时外壳10与工件200固定不动，连接件20下降后将锁定件41送至低位，设定此时连接件20高度为Z1；此步骤在连接件20下降时内部的超行程防护组件70可起到连接件20下降行程超程防护作用，如图7所示。

锁定件低位旋转90°：连接件20在锁定件41低位位置旋转90°，锁定件41旋转至夹紧方向，如图8所示。

锁定件高位夹紧：连接件20旋转后上升一段距离，设定此时连接件高度为Z2，锁定件41与工件200接触高位夹紧；连接件20继续上升，提起工件200上升，完成下料动作。

上料时，连接件20移动将工件200搬运到下料位置时，从接触定位状态→连接件20下降至Z1位置，锁定件41与工件200脱离后处于低位(90°方向)→连接件20反向旋转90°→连接件20上升，外壳10、定位件11、锁定件41等上部组件与工件200在连接件20上升后脱离接触，完成上料动作。

根据本申请的另一实施方式，还提供了一种机床，该机床包括机械式上下料装置100，该机械式上下料装置100为前文所述的机械式上下料装置100，因此，该机床具有机械式上下料装置的所有技术效果，由于前文已经对机械式上下料装置100的技术效果进行了详细说明，此处不再赘述。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)本申请实施例的机械式上下料装置100的结构紧凑，整体体积小，不占用机床加工空间，能让使用者充分利用机床空间设计加工工序，提高设备使用效率；

(2)本申请实施例的机械式上下料装置100采用机械式动作，无需增加气源或电源，可降低加工治具附加成本；

(3)本申请实施例的机械式上下料装置100可当刀具放置在刀具库，实现快换功能，减少产品加工时间，有利于提高产能及效率；

(4)本申请实施例的机械式上下料装置100可利用弹簧夹紧及吸收冲击能量，有效保护连接件20及产品不受损伤；

(5)本申请实施例的机械式上下料装置100采用高耐磨损、耐腐蚀的材料制作，使用寿命长。

本申请实施例如图1至10所示，还提供了如下配置：

1.一种机械式上下料装置100，其中，所述机械式上下料装置100用于对工件200进行上料和下料，所述工件200具有腰形定位孔201和位于所述腰形定位孔201外侧的定位部202，所述机械式上下料装置100包括：外壳10，所述外壳10上设置有定位件11和安装腔12，所述定位件11位于所述外壳10的第一端面13，所述定位件11用于与所述定位部202配合以对所述工件200进行定位；连接件20，所述连接件20设置于所述安装腔12并穿出于所述外壳10的第二端面14，且所述第二端面14与所述第一端面13相对，所述连接件20受外力作用能相对所述外壳10伸缩和转动；以及锁定部件40，所述锁定部件40包括锁定件41和连接杆42，所述锁定件41位于所述外壳10靠近所述第一端面13的一侧，并通过穿设在所述安装腔12内的所述连接杆42与所述连接件20固定连接，所述锁定件41上设置有长条形锁头411，所述长条形锁头411具有与所述腰形定位孔201平行的第一位置，所述长条形锁头411还具有与所述腰形定位孔201相交形成预定角度、并将所述工件200夹持在所述第一端面13与所述长条形锁头411之间的第二位置。

2.根据项1所述的机械式上下料装置100，其中，所述机械式上下料装置100还包括旋转限位组件60，所述旋转限位组件60用于将所述长条形锁头411锁止于所述第一位置，或者锁止于与所述腰形定位孔201相交形成所述预定角度的位置。

3.根据项2所述的机械式上下料装置100，其中，所述旋转限位组件60包括：旋转定位套61，所述旋转定位套61设置于所述安装腔12，并固定套设于所述连接杆42，所述旋转定位套61的周向上间隔设置有两个限位部611；以及限位配合部62，所述限位配合部62固定设置于所述外壳10，所述限位配合部62与两个所述限位部611中之一配合时，所述长条形锁头411被锁止于所述第一位置，所述限位配合部62与两个所述限位部611中另一配合时，所述长条形锁头411被锁止于与所述腰形定位孔201相交形成所述预定角度的位置。

4.根据项3所述的机械式上下料装置100，其中，所述限位部611和所述限位配合部62两者之一为限位槽6111，两者另一为限位凸起或者限位销，其中，所述限位槽6111沿所述旋转定位套61的轴线方向延伸。

5.根据项4所述的机械式上下料装置100，其中，各所述限位部611均包括两个所述限位槽6111，两个所述限位槽6111分别设置于所述旋转定位套61相对的两侧；所述限位配合部62包括两个所述限位凸起或者限位销，两个所述限位凸起或者限位销与两个所述限位槽6111一一对应地设置。

6.根据项3所述的机械式上下料装置100，其中，所述第一端面13设置有通孔15，所述通孔15与所述安装腔12连通，所述通孔15内固定安装有定位套50，所述限位配合部62设置于所述定位套50。

7.根据项3所述的机械式上下料装置100，其中，所述连接件20、所述连接杆42、所述锁定件41以及所述旋转定位套61中至少两者一体成型设置；或者，所述连接件20、所述连接杆42、所述锁定件41以及所述旋转定位套61中至少两者分体设置后组装为一体。

8.根据项1所述的机械式上下料装置100，其中，所述机械式上下料装置100还包括缓冲件30，所述缓冲件30设置于所述安装腔12，并抵顶在所述连接件20与所述安装腔12的内壁之间。

9.根据项8所述的机械式上下料装置100，其中，所述缓冲件30包括弹簧，所述弹簧的两端分别抵顶在所述连接件20与所述安装腔12的内壁之间。

10.根据项1所述的机械式上下料装置100，其中，所述机械式上下料装置100还包括超行程防护组件70，所述超行程防护组件70用于在所述连接件20伸缩超过设定行程时对所述连接件20进行防护。

11.根据项10所述的机械式上下料装置100，其中，所述连接杆42的外周设置第一止挡台阶，所述超行程防护组件70包括：第一垫片，所述第一垫片套设于所述连接杆42并搭靠在所述第一止挡台阶上，且所述第一垫片能相对所述连接杆42的轴向运动；以及第一弹性元件，所述第一弹性元件被预压紧在所述第一垫片和所述连接件20之间。

12.根据项3所述的机械式上下料装置100，其中，所述旋转定位套61的外周设置有第二止挡台阶613，所述机械式上下料装置100还包括超行程防护组件70，所述超行程防护组件70包括：第二垫片71，所述第二垫片71套设于所述旋转定位套61并搭靠在所述第二止挡台阶613上，且所述第二垫片71能相对所述旋转定位套61的轴向运动；以及第二弹性元件72，所述第二弹性元件72被预压紧在所述第二垫片71和所述连接件20之间。

13.根据项1至12中任一项所述的机械式上下料装置100，其中，所述定位部202和所述定位件11两者之一为定位销，两者另一为定位孔或者定位槽。

14.根据项1至12中任一项所述的机械式上下料装置100，其中，所述预定角度为30°～150°。

15.一种机床，包括机械式上下料装置100，其中，所述机械式上下料装置100为项1至14中任一项所述的机械式上下料装置100。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机械式上下料装置(100)，其特征在于，所述机械式上下料装置(100)用于对工件(200)进行上料和下料，所述工件(200)具有腰形定位孔(201)和位于所述腰形定位孔(201)外侧的定位部(202)，所述机械式上下料装置(100)包括：

外壳(10)，所述外壳(10)上设置有定位件(11)和安装腔(12)，所述定位件(11)位于所述外壳(10)的第一端面(13)，所述定位件(11)用于与所述定位部(202)配合以对所述工件(200)进行定位；

连接件(20)，所述连接件(20)设置于所述安装腔(12)并穿出于所述外壳(10)的第二端面(14)，且所述第二端面(14)与所述第一端面(13)相对，所述连接件(20)受外力作用能相对所述外壳(10)伸缩和转动；以及

锁定部件(40)，所述锁定部件(40)包括锁定件(41)和连接杆(42)，所述锁定件(41)位于所述外壳(10)靠近所述第一端面(13)的一侧，并通过穿设在所述安装腔(12)内的所述连接杆(42)与所述连接件(20)固定连接，所述锁定件(41)上设置有长条形锁头(411)，所述长条形锁头(411)具有与所述腰形定位孔(201)平行的第一位置，所述长条形锁头(411)还具有与所述腰形定位孔(201)相交形成预定角度、并将所述工件(200)夹持在所述第一端面(13)与所述长条形锁头(411)之间的第二位置；

其中，所述机械式上下料装置(100)还包括旋转限位组件(60)，所述旋转限位组件(60)用于将所述长条形锁头(411)锁止于所述第一位置，或者锁止于与所述腰形定位孔(201)相交形成所述预定角度的位置；

其中，所述旋转限位组件(60)包括：

旋转定位套(61)，所述旋转定位套(61)设置于所述安装腔(12)，并固定套设于所述连接杆(42)，所述旋转定位套(61)的周向上间隔设置有两个限位部(611)；以及

限位配合部(62)，所述限位配合部(62)固定设置于所述外壳(10)，所述限位配合部(62)与两个所述限位部(611)中之一配合时，所述长条形锁头(411)被锁止于所述第一位置，所述限位配合部(62)与两个所述限位部(611)中另一配合时，所述长条形锁头(411)被锁止于与所述腰形定位孔(201)相交形成所述预定角度的位置。

2.根据权利要求1所述的机械式上下料装置(100)，其特征在于，所述限位部(611)和所述限位配合部(62)两者之一为限位槽(6111)，两者另一为限位凸起或者限位销，其中，所述限位槽(6111)沿所述旋转定位套(61)的轴线方向延伸。

3.根据权利要求2所述的机械式上下料装置(100)，其特征在于，

各所述限位部(611)均包括两个所述限位槽(6111)，两个所述限位槽(6111)分别设置于所述旋转定位套(61)相对的两侧；

所述限位配合部(62)包括两个所述限位凸起或者限位销，两个所述限位凸起或者限位销与两个所述限位槽(6111)一一对应地设置。

4.根据权利要求1所述的机械式上下料装置(100)，其特征在于，所述第一端面(13)设置有通孔(15)，所述通孔(15)与所述安装腔(12)连通，所述通孔(15)内固定安装有定位套(50)，所述限位配合部(62)设置于所述定位套(50)。

5.根据权利要求1所述的机械式上下料装置(100)，其特征在于，

所述连接件(20)、所述连接杆(42)、所述锁定件(41)以及所述旋转定位套(61)中至少两者一体成型设置；或者，

所述连接件(20)、所述连接杆(42)、所述锁定件(41)以及所述旋转定位套(61)中至少两者分体设置后组装为一体。

6.根据权利要求1所述的机械式上下料装置(100)，其特征在于，所述机械式上下料装置(100)还包括缓冲件(30)，所述缓冲件(30)设置于所述安装腔(12)，并抵顶在所述连接件(20)与所述安装腔(12)的内壁之间。

7.根据权利要求6所述的机械式上下料装置(100)，其特征在于，所述缓冲件(30)包括弹簧，所述弹簧的两端分别抵顶在所述连接件(20)与所述安装腔(12)的内壁之间。

8.一种机床，包括机械式上下料装置(100)，其特征在于，所述机械式上下料装置(100)为权利要求1至7中任一项所述的机械式上下料装置(100)。

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