CN102240968B - 无机械手数控工具磨床的砂轮库 - Google Patents
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Abstract
一种机械制造自动化技术领域的无机械手数控工具磨床的砂轮库,包括:三层活动拖板机构、自动升降机构和带有砂轮支撑架的旋转台,三层活动拖板机构的一端固定设置于机床床身,另一端与自动升降机构固定连接,旋转台与自动升降机构相连,砂轮固定设置于砂轮支撑架上。本发明能在很短的时间内,完成砂轮和喷油嘴的交换,实现复杂刀具一次装夹就能全自动完成磨削的工艺过程,提高数控磨床的加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种机械制造自动化技术领域的装置,具体是一种无机械手数控工具磨床的砂轮库。
背景技术
砂轮库是数控工具磨床的重要部件之一,它主要通过取、装砂轮、冷却油喷嘴等动作;实现砂轮的交换。通常采用圆盘型砂轮存放架结构,砂轮存放架上配有多个砂轮轴位,可以一次性安装最多达几十只砂轮,这种砂轮库可以适用多种刀具种类和复杂形状刀具的加工需要。在工件加工之前,操作人员会把加工指令编好导入机床操作系统,其中包括交换砂轮指令。机床在加工过程中,需要换砂轮时,系统会按照指令指导砂轮库的进给机构运动,先将用过的砂轮和喷油嘴取下放在砂轮存放架的空砂轮轴位处,然后按照指令取下新的砂轮和喷油嘴装在磨头主轴上,完成砂轮和喷油嘴的交换过程。这一过程在很短时间内完成,减少了操作工的工作量,提高了机床的生产效率。
在国内,鲜有关于数控磨床砂轮库的相关研究和资料,国内生产的数控磨床上一般不配备砂轮库部件,无法实现复杂刀具的一次装夹就能全自动完成磨削的工艺过程,增加了机床的操作复杂性,降低了磨床的加工效率。
经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN201619112U,公告日2010-11-3记载了一种“数控工具磨床砂轮库机械手”,该装置包括气缸、机械手、支撑板、底座、连接板、导轨,机械手同气缸通过螺母紧固联结,机械手侧面通过导轨同支撑板相连,气缸固定在连接板上,支撑板和连接板固定在底座上,底座下面连接有导轨。机械手由前、后连接槽、左挡边、右挡边、叉板、滑块、顶锥、凸台、弹簧组成,顶锥前面设有前、后连接槽,下面设有叉板,叉板中间有一凸台两侧设有左挡边,右挡边,左挡边与右挡边之间放置有弹簧,叉板下面一侧连接有滑块。通过设置连接槽和凸台可以实现同时更换砂轮和喷油嘴,并且速度快,提高了机床的生产效率。机械手通过使用左挡边、右挡边、弹簧等零部件,可以实现减压功能,实现对磨头主轴的保护目的。但是该技术没有配有多个砂轮轴位,因此无法实现砂轮的更换,机床加工效率低。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提供一种无机械手数控工具磨床的砂轮库,能在很短的时间内,完成砂轮和喷油嘴的交换,实现复杂刀具一次装夹就能全自动完成磨削的工艺过程,提高数控磨床的加工效率。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括:三层活动拖板机构、自动升降机构和带有砂轮支撑架的旋转台,其中:三层活动拖板机构的一端固定设置于机床床身,另一端与自动升降机构固定连接,旋转台与自动升降机构相连,砂轮固定设置于砂轮支撑架上。
所述的三层活动拖板机构包括三层拖板或两个气缸,其中:下层拖板、中层拖板和上层拖板由下而上依次活动套接,下层气缸固定设置于下层拖板的末端并与中层拖板相连,上层气缸固定设置于中层拖板的末端并与上层拖板相连。
所述的中层拖板与下层拖板之间设有缓冲装置。
所述的缓冲装置由导轨和滑块组成。
所述的自动升降机构包括:上升气缸、气缸固定座、上升支撑板和导柱,其中:气缸固定座与导柱分别竖直固定于三层活动拖板机构的末端,上升支撑板与导柱活动连接,上升气缸竖直设置于气缸固定座的顶部且下端与上升支撑板相连,砂轮支撑架固定于上升支撑板上。
所述的活动连接通过设置于导柱上的直线轴承实现。
所述的上升气缸与上升支撑板相连接的位置设有缓冲装置。
所述的砂轮支撑架由连接槽、挡边、叉板、顶锥和凸台组成。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)砂轮库取消了传统的采用机械手来更换砂轮的方式,采用砂轮转位输送和主轴刀柄的自动拉刀机构,省去砂轮库机械手,使砂轮库的结构和操作方式变得较为简单。
2)砂轮库的直线进给采用两层拖板来分段进行直线运动,这样相对于采用单层拖板来说,可以减小砂轮库的体积,使砂轮库显得更紧凑、美观。
3)砂轮库的上升运动采用四导柱自动升降机构,这种结构是通过四根导柱与直线轴承配合组成圆导轨副,其结构不需要安装四条直线导轨来导向,上台面与底座的导向运动由四根导柱承担,机械结构简单成本低。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为图1局部放大示意图。
图3为砂轮库四导柱机构示意图。
图4为砂轮库支撑架部件机构示意图。
图5为实施例的运动路径示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1-图4所示,本实施例包括:三层活动拖板机构1、自动升降机构2和带有砂轮支撑架3的旋转台4,其中:三层活动拖板机构1的一端固定设置于机床5床身,另一端与自动升降机构2固定连接,旋转台4与自动升降机构2相连,砂轮固定设置于砂轮支撑架3上。
所述的三层活动拖板机构1包括三层拖板或两个气缸,其中:下层拖板6、中层拖板7和上层拖板8由下而上依次活动套接,下层气缸9固定设置于下层拖板6的末端并与中层拖板7相连,上层气缸10固定设置于中层拖板7的末端并与上层拖板8相连。
所述的中层拖板7与下层拖板6之间设有缓冲装置11。
所述的缓冲装置11由导轨12和滑块13组成。
所述的自动升降机构2包括:上升气缸14、气缸固定座15、上升支撑板16和导柱17,其中:气缸固定座15与导柱17分别竖直固定于三层活动拖板机构1的末端,上升支撑板16与导柱17活动连接,上升气缸14竖直设置于气缸固定座15的顶部且下端与上升支撑板16相连,砂轮支撑架3固定于上升支撑板16上。
所述的活动连接通过设置于导柱17上的直线轴承实现。
所述的上升气缸14与上升支撑板16相连接的位置设有缓冲装置11。
所述的砂轮支撑架3由连接槽18、挡边19、叉板20、顶锥21和凸台22组成。
所述的三层活动拖板机构1以及自动升降机构2都为创新设计,从未被公开。
如图5所示,本装置的工作过程如下:
a:砂轮库接受到信号后,旋转台4驱动圆盘旋转,找到空的砂轮支撑架3对准出口,然后下层气缸9将中层拖板7推出;
b:上层气缸10将上层拖板8推出;
c:上升气缸14拉动上升支撑板16上升至指定位置砂轮支撑架3将磨头主轴上的砂轮和喷油嘴卡住;
d:上层气缸10将上层拖板8拉回到起始位置磨头主轴上的砂轮和喷油嘴被砂轮支撑架3卸下;
e:旋转台4驱动圆盘旋转,直到需要的砂轮对准磨头主轴为止;
f:上层气缸10将上层拖板8推出,磨头主轴取下砂轮支撑架3上的砂轮和喷油嘴;
g:上升气缸14拉动上升支撑板16下降至指定位置;
h:上层气缸10将上层拖板8拉回到起始位置;
i:下层气缸9将中层拖板7拉回到起始位置,机械手整体复位等待下一次更换砂轮指令。其中在取、装砂轮和喷油嘴时,都是通过顶锥先顶开磨头主轴和砂轮库上的夹紧装置,然后再取下或装上砂轮和喷油嘴。
Claims (3)
1.一种无机械手数控工具磨床的砂轮库,其特征在于,包括:三层活动拖板机构、自动升降机构和带有砂轮支撑架的旋转台,其中:三层活动拖板机构的一端固定设置于机床床身,另一端与自动升降机构固定连接,旋转台与自动升降机构相连,砂轮固定设置于砂轮支撑架上;所述的三层活动拖板机构包括三层拖板和两个气缸,其中:下层拖板、中层拖板和上层拖板由下而上依次活动套接,下层气缸固定设置于下层拖板的末端并与中层拖板相连,上层气缸固定设置于中层拖板的末端并与上层拖板相连;所述的自动升降机构包括:上升气缸、气缸固定座、上升支撑板和导柱,其中:气缸固定座与导柱分别竖直固定于三层活动拖板机构的末端,上升支撑板与导柱活动连接,上升气缸竖直设置于气缸固定座的顶部且下端与上升支撑板相连,砂轮支撑架固定于上升支撑板上;所述的上升气缸与上升支撑板相连接的位置设有缓冲装置;所述的缓冲装置由导轨和滑块组成。
2.根据权利要求1所述的无机械手数控工具磨床的砂轮库,其特征是,所述的活动连接通过设置于导柱上的直线轴承实现。
3.根据权利要求1所述的无机械手数控工具磨床的砂轮库,其特征是,所述的砂轮支撑架由连接槽、挡边、叉板、顶锥和凸台组成。
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