CN101362306B - 水钻磨床组上下料一体化机械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水钻磨床组上下料一体化机械。上料模具装料机构通过第一、第二直线运动球轴承分别连接在各自垂直导轨的下部，夹具运动机构通过第三、第四直线运动球轴承分别连接在各自垂直导轨的上部，两条垂直导轨分别装在各自导轨座上，导轨座固定在工作台的架体上，支架安装在工作台两侧台面上，夹具加热系统的加热管装在支架中部，下料盒运动机构、胶粉盒运动机构分别安装于支架两侧的工作台上。运动流程由控制器统一自动控制，将完成磨削和抛光的夹具装在机器上，机械实现下料后自动上料过程。本发明简化了工作流程，减少中间转接的工序，使用电加热也避免了使用煤气带来的安全和污染。此机械适用于水钻或者相关饰品加工行业的上下料过程。
Description
技术领域
本发明涉及水钻生产过程中原料的上料和成品的下料机械，特别是一种水钻磨床组上下料一体化机械。属于机械制造领域，主要应用于水钻、烫钻等饰品的生产。
背景技术
目前，国内水钻磨床组都是由上料机、磨床、抛床、换面机、下料机组成。上料机由气缸将上料模具顶出(上料模具上面布好了玻璃珠)，需上料的夹具先加热，粘好胶粉后和上料模具对接，然后再对夹具顶端进行加热，加热几秒种后冷却，将夹具和上料模具分离，完成上料过程。下料机是先将夹具加热让胶粉融化，磨好的成品在重力作用下掉到下料盒中，完成下料。上料机和下料机都分别需要一个人操作；这样需要两个人来完成上下料过程，各运动过程由操作人员不停的控制气阀来完成，劳动强度很大。
发明内容
本发明提供一种水钻磨床组上下料一体化机械，并将个运动过程实现自动化控制。降低劳动强度，同时减少不必要的能源消耗。
本发明解决技术问题的方案是：
本发明包括上料模具装料机构、夹具运动机构、下料盒运动机构、胶粉盒运动机构和夹具加热系统；上料模具装料机构通过第一、第二直线运动球轴承分别连接在各自垂直导轨的下部，夹具运动机构通过第三、第四直线运动球轴承分别连接在各自垂直导轨的上部，两条垂直导轨分别装在各自导轨座上，导轨座固定在工作台的架体上，支架安装在工作台两侧台面上，夹具加热系统的加热管装在支架中部，下料盒运动机构、胶粉盒运动机构分别安装于支架两侧的工作台上。
所述的夹具运动机构：将水钻专用夹具通过第一、第二夹紧气缸固定于夹具座上，夹具座和夹具调节板通过调节螺钉固定连接，夹具调节板的两端通过第三、第四直线运动球轴承分别与各自垂直导轨上部连接，夹具调节板上装有螺母通过丝杠与步进电机连接。
所述的胶粉盒运动机构：将胶粉盒气缸通过螺钉与胶粉盒连接，胶粉盒两端通过第五、第六直线运动球轴承分别与第一、第二胶粉盒导轨连接，两条胶粉盒导轨固定在工作台上。
所述的下料盒运动机构：将下料盒气缸固定于工作台的台面上，并且通过螺纹与下料盒连接，下料盒两端通过第七、第八直线运动球轴承分别与第一、第二下料盒导轨连接，下料盒导轨固定在工作台上。
所述的上料模具装料机构：将上料盒安装在工作台上，上料模具固定连接在上料模具套上，上料模具套通过球绞接头与上料气缸连接，上料模具套两端通过第一、第二直线运动球轴承分别连接在两个垂直导轨上，两条垂直导轨分别装在各自导轨座上，导轨座固定在工作台的架体上。
所述的夹具加热系统：将加热管从高频感应加热器引出，固定在支架的中间，加热管中间的环形部分正好使夹具的针穿过。
本发明将相同运动的机构合并在一组机器上，将两道工序直接合并一起完成，同时结合自动控制理论，将复杂的运动控制由电脑自动完成。
本发明的优点是：
1、节省人力，由原先需要两名操作人员减少到一名。
2、提高生产效率，下料完成后直接进入上料程序，省去了中间转换环节，同时各运动控制自动完成，生产效率明显提高。
3、环保，加热系统采用电感应加热，没有煤气产生的废气污染，同时也提高了生产的安全性；
4、降低劳动强度，夹具下料后直接上料，不需要转运，同时控制部分不需要人为操作开关，劳动强度降低。
5、降低生产成本，两组机器现由一组机器完成，节省了很多机构，这样降低了机器的成本；下料后上胶粉省去了夹具预热过程，相应地节省了生产成本。
附图说明
图1是本发明的总体结构的主视图。
图2是总体结构图的左视图。
图3是夹具运动机构的左视图。
图4是夹具运动机构的主视图。
图5是胶粉盒运动机构的主视图。
图6是胶粉盒运动机构的左视图。
图7是下料盒运动机构的主视图。
图8是下料盒运动机构的左视图。
图9是上料模具装料机构图。
图中：1.步进电机，2.夹具座，3.水钻专用夹具，4.支架，5.垂直导轨，6.高频感应加热器，7.加热管，8.上料盒，9.上料模具，10.导轨座，11.上料气缸，12.工作台，13.胶粉盒气缸，14.胶粉盒导轨，15.胶粉盒，16.下料盒，17.下料盒气缸，18.下料盒导轨，19.上料模具套，20.直线运动球轴承，21.球铰接头，22.夹紧气缸，23.夹具调节板，24.直线运动球轴承，25.螺母，26.丝杠，27.直线运动球轴承28.直线运动球轴承。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
如图1、图2所示，本发明包括上料模具装料机构、夹具运动机构、下料盒运动机构、胶粉盒运动机构和夹具加热系统；上料模具装料机构通过第一、第二直线运动球轴承20分别连接在各自垂直导轨5的下部，夹具运动机构通过第三、第四直线运动球轴承24分别连接在各自垂直导轨5的上部，两条垂直导轨5分别装在各自导轨座10上，导轨座10固定在工作台12的架体上，支架4安装在工作台12两侧台面上，夹具加热系统的加热管7装在支架4中部，下料盒运动机构、胶粉盒运动机构分别安装于支架4两侧的工作台12上。
如图3、图4所示，所述的夹具运动机构：将水钻专用夹具3通过第一、第二夹紧气缸22固定于夹具座2上，夹具座2和夹具调节板23通过调节螺钉固定连接，夹具调节板23的两端通过第三、第四直线运动球轴承24分别与各自垂直导轨5上部连接，夹具调节板23上装有螺母25通过丝杠26与步进电机1连接。
如图5、图6所示，所述的胶粉盒运动机构：将胶粉盒气缸13通过螺钉与胶粉盒15连接，胶粉盒15两端通过第五、第六直线运动球轴承28分别与第一、第二胶粉盒导轨14连接，两条胶粉盒导轨14固定在工作台12上。
如图7、图8所示，所述的下料盒运动机构：将下料盒气缸17固定于工作台12的台面上，并且通过螺纹与下料盒16连接，下料盒16两端通过第七、第八直线运动球轴承27分别与第一、第二下料盒导轨18连接，下料盒导轨18固定在工作台12上。
如图9所示，所述的上料模具装料机构：将上料盒8安装在工作台12上，上料模具9固定连接在上料模具套19上，上料模具套19通过球绞接头21与上料气缸11连接，上料模具套19两端通过第一、第二直线运动球轴承20分别连接在两个垂直导轨5上，两条垂直导轨5分别装在各自导轨座10上，导轨座10固定在工作台12的架体上。
如图1所示，所述的夹具加热系统：将加热管7从高频感应加热器6引出，固定在支架4的中间，加热管7中间的环形部分正好使夹具3的针穿过。
控制器电路由TI公司的单片机芯片MSP430F149作为控制芯片，输入输出部分全部采用光耦进行隔离。输入部分是接近传感器的信号，输出控制对象有步进电机、交流电机、电磁阀、感应加热器，对步进电机及驱动器采用高速光耦进行隔离，对交流电机采用固态继电器进行正、反方向及刹车的控制，用N沟道的MOSFET来驱动电磁阀，用三极管驱动继电器进而控制感应加热器。
下面对本发明的具体工作过程说明：
1、本发明的上下料一体机的所有运动都由控制电脑自动控制。
2、将需要下料的水钻专用夹具3安装在夹具座2上，接近开关得到信号，控制系统控制夹紧气缸22将水钻专用夹具3夹紧，同时步进电机1启动，顺时针旋转，并通过丝杠26带动螺母25传动，带动夹具调节板23(夹具座2与水钻专用夹具3连接在夹具调节板23上)同时带动水钻专用夹具3沿垂直导轨5下移，当水钻专用夹具上针的前端到达加热管7中间时，步进电机1停止运动。在水钻专用夹具运动的过程中，控制系统控制下料盒气缸17运动，将下料盒16推到加热管7下面。当水钻专用夹具3到达加热管7后，开启高频感应加热器6，加热管7将水钻专用夹具上针的顶端进行局部快速加热，胶粉融化，水钻专用夹具针上的成品在重力作用下掉到下料盒16中，加热到设定时间后下料盒16在下料盒气缸17带动下移出，同时下料盒16上的刷子扫过水钻专用夹具上针的前端，将水钻专用夹具3上剩余的成品清扫干净，完成下料过程。
3、水钻专用夹具3下料完成后由步进电机1带动上移动到胶粉盒15的上方后，步进电机1停止，胶粉盒气缸13推动胶粉盒15移动到水钻专用夹具3下方，步进电机1运动将水钻专用夹具3下移，水钻专用夹具3上的针进入胶粉盒15的胶粉中粘胶，胶粉粘好后步进电机1带动水钻专用夹具3向上移动，同时胶粉盒气缸13将胶粉盒15向后移出，完成粘胶过程。
4、粘好胶的水钻专用夹具3在步进电机1的控制下向下移动，当水钻专用夹具上的针到达加热管7中间位置时停止运动；上料气缸11推动上料模具套19将上料模具9从上料盒8中伸出，由于上料盒8中装满了珠胚，上料模具9的针带着珠子上移至加热管7中间与水钻专用夹具3对接，对接好后高频感应加热器6将加热管7中的水钻专用夹具上的针加热，待针上的胶粉融化后将珠胚粘到针上，加热到指定时间后，冷却管吹冷却气使胶粉凝固，随后步进电机1带动水钻专用夹具3向上移动到初始位置，打开夹紧气缸22，完成上料过程。
本发明采用高频感应电加热系统，包括两台高频电感应加热器，这样可以精确控制加热的时间和温度，同时减少环境污染。
Claims (6)
1.一种水钻磨床组上下料一体化机械，其特征在于：包括上料模具装料机构、夹具运动机构、下料盒运动机构、胶粉盒运动机构和夹具加热系统；上料模具装料机构通过第一、第二直线运动球轴承(20)分别连接在各自垂直导轨(5)的下部，夹具运动机构通过第三、第四直线运动球轴承(24)分别连接在各自垂直导轨(5)的上部，两条垂直导轨(5)分别装在各自导轨座(10)上，导轨座(10)固定在工作台(12)的架体上，支架(4)安装在工作台(12)两侧台面上，夹具加热系统的加热管(7)装在支架(4)中部，下料盒运动机构、胶粉盒运动机构分别安装于支架(4)两侧的工作台(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种水钻磨床组上下料一体化机械，其特征在于，所述的夹具运动机构：将水钻专用夹具(3)通过第一、第二夹紧气缸(22)固定于夹具座(2)上，夹具座(2)和夹具调节板(23)通过调节螺钉固定连接，夹具调节板(23)的两端通过第三、第四直线运动球轴承(24)分别与各自垂直导轨(5)上部连接，夹具调节板(23)上装有螺母(25)通过丝杠(26)与步进电机(1)连接。
3.根据权利要求1所述的一种水钻磨床组上下料一体化机械，其特征在于，所述的胶粉盒运动机构：将胶粉盒气缸(13)通过螺钉与胶粉盒(15)连接，胶粉盒(15)两端通过第五、第六直线运动球轴承(28)分别与第一、第二胶粉盒导轨(14)连接，两条胶粉盒导轨(14)固定在工作台(12)上。
4.根据权利要求1所述的一种水钻磨床组上下料一体化机械，其特征在于，所述的下料盒运动机构：将下料盒气缸(17)固定于工作台(12)的台面上，并且通过螺纹与下料盒(16)连接，下料盒(16)两端通过第七、第八直线运动球轴承(27)分别与第一、第二下料盒导轨(18)连接，下料盒导轨(18)固定在工作台(12)上。
5.根据权利要求1所述的一种水钻磨床组上下料一体化机械，其特征在于，所述的上料模具装料机构：将上料盒(8)安装在工作台(12)上，上料模具(9)固定连接在上料模具套(19)上，上料模具套(19)通过球绞接头(21)与上料气缸(11)连接，上料模具套(19)两端通过第一、第二直线运动球轴承(20)分别连接在两个垂直导轨(5)上，两条垂直导轨(5)分别装在各自导轨座(10)上，导轨座(10)固定在工作台(12)的架体上。
6.根据权利要求1所述的一种水钻磨床组上下料一体化机械，其特征在于，所述的夹具加热系统：将加热管(7)从高频感应加热器(6)引出，固定在支架(4)的中间，加热管(7)中间的环形部分正好使夹具(3)的针穿过。
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