CN101653914B - 针对曲轴的自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对曲轴的自动上下料装置，包括左右两个摆架，所述摆架由前后两个摆臂和工件托架构成，所述工件托架的两端分别与所述左右摆臂的上端铰接，所述左右摆臂的下端分别连接前后转轴，所述前后转轴通过轴承与机架旋转连接，所述前后转轴中有一个为主动轴，所述主动轴连接有液压驱动机构，所述液压驱动机构设有控制电路。本发明通过液压驱动机构的液压缸带动所述摆架进行摆动，自动进行上下料，不仅提高了工作效率，减轻了劳动强度，而且避免了在人工上下料过程中可能给工件造成的划伤。

Description

针对曲轴的自动上下料装置

技术领域

本发明涉及一种自动上下料装置，特别涉及一种针对曲轴的自动上下料装置，属于金属切削加工领域，可用于曲轴加工的外圆磨床以及其他机床的工件上下料。

背景技术

为适应新的产业结构的需求，特别是现代汽车制造业的迅速扩大，对相应的工作母机的效率要求不断提高。然而，目前的曲轴外圆磨床一般采用全封闭防护罩、随动中心架和翻转径向量仪等自动化设备，常用的曲轴上下料方法是依靠人工手动上下料或控制吊车上下料，不但劳动强度大，而且经常会对曲轴表面造成划伤。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种针对曲轴的自动上下料装置，既省力又提高工作效率，并且可以避免对工件的划伤。

本发明采用的技术方案：

一种针对曲轴的自动上下料装置，包括左、右两个摆架，所述摆架由前、后两个摆臂和工件托架构成，所述工件托架的两端分别与所述前、后摆臂的上端铰接，所述前、后摆臂的下端分别连接前、后转轴，所述前、后转轴通过轴承与机架旋转连接。

所述工件托架的上表面通常可以设有用于放置工件的凹槽。

所述凹槽通常为V型槽，所述工件托架位于所述V型槽前侧的表面可以高于位于所述V型槽后侧的表面。

所述摆架与安装该摆架的机架部分通常构成平行四边形机构，所述左、右两摆架构成的平行四边形机构左右对称，所述前、后转轴相互平行。

所述前、后转轴中有一个为主动轴，所述主动轴可以连接有液压驱动机构，所述液压驱动机构设有控制电路。

所述液压驱动机构可以包括一个水平的液压缸，所述液压缸的活塞杆向前延伸，其前端绞接一个滑块，所述主动轴上连接有与所述滑块滑动配合的曲柄。

所述液压缸优选采用上下位置和前后位置均可调的连接方式安装在机架上。

所述液压缸可以设有与活塞相配合的前、后行程开关。

所述摆臂下端与所述转轴的连接方式可以为左右位置可调的连接方式。

所述液压缸与所述机架之间的可调连接方式可以为所述液压缸通过L形液压缸架安装在所述机架上，所述L形液压缸架包括竖直段和前后延伸的水平段，所述竖直段和水平段上均设有长条孔，所述液压缸通过穿过所述竖直段上的长条孔的螺栓紧固在所述L形液压缸架上，所述L形液压缸架通过穿过所述水平段上的长条孔的螺栓紧固在所述机架上。

本发明的有益效果：本发明通过液压驱动机构的液压缸带动摆架进行自动上下料，代替费时费力的人工上下料，既节省了上下料的时间又保证了所加工的曲轴在上下料过程中被划伤，大大提高了工作效率，同时，通过部分零部件安装位置的调整还可以改变两个工件托架之间的距离以及摆动幅度，以满足不同尺寸曲轴的上下料的要求。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

图1和图2示出了本发明所提供的针对曲轴的自动上下料装置在数控磨床上的应用，该自动上下料装置包括左右两个摆架，所述摆架由前后两个摆臂4和工件托架3构成，所述工件托架的前后两端分别与所述前后两个摆臂的上端铰接，以使所述摆臂带动所述工件托架运动时，所述工件托架保持水平，不使其上运送的曲轴掉落，所述前后两个摆臂的下端通过键联接分别连接前后转轴7，以使在所述转轴转动时所述摆臂可以随之进行相应的转动，所述前后转轴通过轴承与机架10旋转连接，所述用于安装摆架的机架可以设置成两部分，分别固定安装在机床的工作台的左右两侧。

在所述摆臂带动所述工件托架运送曲轴的过程中，所述工件托架带动其上的曲轴会有一个向下的加速运动过程，为使所述曲轴在所述工件托架上定位稳定，不会因惯性作用从所述工件托架上脱落，可以在所述工件托架的上表面设有用于适宜于放置工件的凹槽，所述凹槽可以是V型槽，所述工件托架位于所述V型槽前侧的表面可以设置成高于位于所述V型槽后侧的表面。

两个所述工件托架两端连接所述左右摆臂处之间的距离相等，同时，为了提高所述摆架的灵活度以及防止所述摆架在运动过程中出现卡死而不能运动情况的发生，可以将所述前后转轴之间的距离设置成与所述工件托架两端连接所述左右摆臂处之间的距离相等，使所述摆架与安装该摆架的机架部分构成平行四边形机构，左右两侧的平行四边形机构对称。

所述前后转轴中有一个为主动轴，所述主动轴可以是前转轴也可以是后转轴。但处于总体结构上的考虑，为了使所述摆架能够实现更大角度的摆动，通常将前转轴设为主动轴，所述主动轴连接有用于驱动其转动的液压驱动机构，所述液压驱动机构设有控制电路。

所述液压驱动机构包括一个前后水平布置的液压缸9，所述液压缸的活塞杆向前延伸，其前端绞接一个滑块5，所述主动轴上通过键联接连接有与所述滑块滑动配合的曲柄6，以使所述曲柄带动所述主动轴转动。

所述滑块和曲柄的结构以及相互之间的连接方式可以采用任意的现有技术，例如所述曲柄上可以设有沿曲柄延伸方向的滑槽，所述滑块嵌放在该滑槽内并且与滑槽间隙配合，以实现在滑槽内的滑动。或者所述滑块呈杆状，所述曲柄为两个，其上均设有与所述滑块间隙配合的通孔，两个所述曲柄通过各自的通孔套在所述滑块上。当所述液压缸内的活塞移动时，与所述活塞连接的所述活塞杆向前伸或向后缩，所述活塞杆带动所述滑块前后移动，进而带动所述曲柄和主动轴转动(摆动)，所述主动轴带动与其连接的所述摆臂转动，使所述工件托架带动其上的所述曲轴运动。

所述液压缸可以采用上下位置和前后位置均可调的连接方式安装在机架上。通过所述液压缸位置的调节，能够调节所述摆架的摆动幅度以及起始角度，使所述摆架适应不同情况下的工件运送。所述液压缸可以采用下列方式安装在所述机架上：所述液压缸与所述机架之间的可调连接方式为所述液压缸通过L形液压缸架安装在所述机架上，所述L形液压缸架包括竖直段和水平段，所述竖直段和水平段上均设有长条孔，所述液压缸通过穿过所述竖直段上的长条孔的螺栓紧固在所述L形液压缸架上，所述L形液压缸架通过穿过所述水平段上的长条孔的螺栓紧固在所述机架上，需要调节所述液压缸的位置的时候，只需旋松相应的螺栓，将所述液压缸调节到指定位置再将所述螺栓旋紧即可。

所述液压缸以外的所述液压驱动机构的其它部分设置在机床的防护罩1外，所述防护罩的开关可以采用自动控制也可以采用人工手动控制，两条输油管路分别连接所述液压缸的前后腔，通过控制所述液压驱动机构的电磁换向阀上的电磁铁的电流通断，实现驱动所述液压缸的活塞杆的伸缩，从而带动本自动上下料装置的机械部分的运动，以此为本自动上下料装置提供动力。所述液压驱动机构中的电磁换向阀用于控制本装置的运动方向，调速阀用于控制本装置的运动速度和运动时间。

所述液压缸设有与活塞相配合的两个行程开关8，所述行程开关可以采用磁性行程开关，所述液压缸的活塞上设有与所述磁性行程开关配合的磁性元件，所述两个行程开关分别设置在所述液压缸的缸体的两端，其具体位置设在活塞杆的设计行程的两端终点处。所述设计行程的两端终点的确切位置需要经过调试确定，确定的准则是使活塞杆运动至这两端终点时，所述工件托架分别处于等待上料和等待加工位置两个位置。所述行程开关隶属于本自动上下料装置的自动化控制系统，该行程开关与机床的其他运动部件上的行程开关组成监测系统，最终由数控系统控制各运动部件动作互锁及安全运转。

上料时，先确认所述防护罩打开，所述摆架伸出至等待上料位置，人工辅助上料，经上料确认后，所述摆架收回至等待加工位置，等待加工位置设置成略微低于实际加工位置，夹紧装置夹紧工件，使工件脱离所述工件托架，关闭所述防护罩，加工开始。

下料时，加工结束确认，打开所述防护罩，夹紧装置松开，工件重新置于所述工件托架上，所述摆架继续伸出至等待上料位置。

所述摆臂在所述转轴上的位置可调，以实现对两个所述工件托架之间距离的调节，适应不同尺寸的曲轴的运送。可以将所述转轴上的键槽设置成适宜于所述转轴的长度，使键在所述键槽内的位置实现可调，再通过与键配合的限位装置固定键在所述键槽内的位置，或在所述转轴上设置多个键槽，根据待加工曲轴的大小，将键设置在不同的键槽内，实现对所述工件托架之间的距离的调节，还可以通过其它适宜的方式实现所述摆臂在所述转轴上位置的调节。

为方便给所述针对曲轴的自动上下料装置送料，还可以在机床上设置输送料道2，所述输送料道设置在所述防护罩外，可以通过料道支架连接在机床的壳体上，用于装载所述曲轴，所述输送料道的高度可以设置成当其上放置有所述曲轴时所述曲轴的轴线高度与所述工件托架装载所述曲轴的初始位置时所述曲轴的轴线高度相等，以方便在所述输送料道和所述工件托架之间传递所述曲轴。

所述摆架的各组件的设置位置及其运动路径的设计，采用适宜的方式避开机床内的原有工件所占用的空间，以免造成干涉。

所述针对曲轴的自动上下料装置的工作过程为：打开所述防护罩，通过液压驱动机构的控制将所述工件托架置于等待上料的位置，工作人员将所述曲轴移到所述工件托架上，通过所述控制台控制所述液压驱动机构工作，连接所述液压缸的前腔的输油管路开始送油，连接所述液压缸的后腔的输油管路开始泄油，所述活塞向后移动，通过所述活塞杆带动所述滑块在所述曲柄的滑槽内向后滑动，所述曲柄向后转动，带动与之连接的所述主动轴同步转动，所述主动轴带动与之连接的两个所述摆臂随之同步转动，通过平行四边形机构的设置，另一个转轴及其上连接的所述摆臂同时做相应转动，所述工件托架与其上的所述曲轴实现向后弧线平动，当所述工件托架将所述曲轴运送到加工位置时，所述活塞运动到所述液压缸内的腔体的后端，所述液压缸上后面的所述行程开关感应到所述活塞上的磁性元件，所述液压缸上后面的所述行程开关生成控制信号控制所述液压驱动机构停止对所述液压缸送油和泄油，所述摆架停止运动，通过所述控制台控制工件加工处的夹紧装置夹紧所述曲轴，使所述曲轴与所述工件托架脱离，关闭所述防护罩，工作人员控制机床对工件进行加工。加工结束后，打开所述防护罩，通过控制台控制夹紧装置松开所述曲轴，使所述曲轴重新置于所述工件托架上，并使所述液压驱动机构继续工作，使连接所述液压缸的前腔的输油管路开始泄油，连接所述液压缸的后腔的输油管路开始送油，所述活塞向前移动，通过所述活塞杆带动所述滑块在所述曲柄内表面上的滑槽内向前滑动，所述曲柄向前转动，带动与之连接的所述主动轴同步转动，所述主动轴带动与之连接的两个所述摆臂随之同步转动，通过平行四边形机构的设置，另一个转轴及其上连接的所述摆臂同时做相应转动，所述工件托架与其上的所述曲轴实现向前弧线平动，当所述工件托架将所述曲轴运送到接收曲轴的位置时，所述活塞运动到所述液压缸内的腔体的前端，所述液压缸上前面的行程开关感应到所述活塞上的磁性元件，所述液压缸上前面的所述行程开关生成控制信号控制所述液压驱动机构停止对所述液压缸送油和泄油，所述摆架停止运动，工作人员将加工后所述曲轴从所述工件托架上取回，完成一次所述曲轴的自动上下料。

所述针对曲轴的自动上下料装置，可以通过改变所述两个工件托架的形状和距离以及所述液压缸的位置，使其适应完成对其它工件的自动上下料。

上述实施例是本自动上下料装置在全防护罩的外圆磨床上的应用实例，本发明同样也可以用于其他机床上或其他工件的上下料。

Claims (8)

1.一种针对曲轴的自动上下料装置，其特征在于包括左、右两个摆架，所述摆架由前、后两个摆臂和工件托架构成，所述工件托架的两端分别与所述前、后摆臂的上端铰接，所述前、后摆臂的下端分别连接前、后转轴，所述前、后转轴通过轴承与机架旋转连接，所述前、后转轴中有一个为主动轴，所述主动轴连接有液压驱动机构，所述液压驱动机构设有控制电路，所述液压驱动机构包括一个水平的液压缸，所述液压缸的活塞杆向前延伸，其前端绞接一个滑块，所述主动轴上连接有与所述滑块滑动配合的曲柄。

2.如权利要求1所述的针对曲轴的自动上下料装置，其特征在于所述工件托架的上表面设有用于放置工件的凹槽。

3.如权利要求2所述的针对曲轴的自动上下料装置，其特征在于所述凹槽为V型槽，所述工件托架位于所述V型槽前侧的表面高于位于所述V型槽后侧的表面。

4.如权利要求3所述的针对曲轴的自动上下料装置，其特征在于所述摆架与安装该摆架的机架部分构成平行四边形机构，所述左、右两摆架构成的平行四边形机构左右对称，所述前、后转轴相互平行。

5.如权利要求1、2、3或4所述的针对曲轴的自动上下料装置，其特征在于所述液压缸采用上下位置和前后位置均可调的连接方式安装在机架上。

6.如权利要求5所述的针对曲轴的自动上下料装置，其特征在于所述液压缸设有与活塞相配合的前、后行程开关。

7.如权利要求6所述的针对曲轴的自动上下料装置，其特征在于所述摆臂下端与所述转轴的连接方式为左右位置可调的连接方式。

8.如权利要求7所述的针对曲轴的自动上下料装置，其特征在于所述液压缸与所述机架之间的可调连接方式为所述液压缸通过L形液压缸架安装在所述机架上，所述L形液压缸架包括竖直段和前后延伸的水平段，所述竖直段和水平段上均设有长条孔，所述液压缸通过穿过所述竖直段上的长条孔的螺栓紧固在所述L形液压缸架上，所述L形液压缸架通过穿过所述水平段上的长条孔的螺栓紧固在所述机架上。

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