CN102363264B - 一种用于风机轴套加工的专用机械装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风机轴套加工的专用机械装备，包括分割器机构、送料机构、钻孔机构、攻丝机构、铣平面机构、倒角绞孔机构、出料机构、控制器。送料机构、钻孔机构、攻丝机构、铣平面机构、倒角绞孔机构、出料机构以60°为夹角均匀分布在分割器机构周围；分割器机构是由分度圆盘、凸轮、三相电机、电磁离合器、减速箱、高速精密间歇分割器构成；倒角绞孔机构中倒角加工、绞孔加工是在同一个工位上完成；控制器控制各个机构的运动。本发明制造的一种用于风机轴套的加工的专用机械装备，生产效率大大提高，产品精度得到了保证，次品率较其它加工方式大为减少，满足了工业生产的需求。

Description

一种用于风机轴套加工的专用机械装备

技术领域

本发明公开了一种轴套加工装置，特别涉及一种用于风机轴套加工的专用机械装备。

技术背景

轴套是机械装备中常用的机械零件之一。由于应用的场合不同，轴套分为不同的种类。一种用于风机的轴套，如图9所示，是空调等装置中不可或缺的元件。该轴套的毛坯，其尺寸为高20mm、大圆柱端直径16.2mm，小圆柱端直径为16mm，内孔的直径为8mm；需要经过钻孔、攻丝、铣边、倒角、铰孔才能将该轴套毛坯加工成所需要的工件形状，而且加工精度误差不能超过0.05毫米。

目前在国内还没有能综合上述工序的专用机械装置，所以不得不采用人工的方式进行上述工序，在进行上述工序的加工中，工件反复装夹，极易损伤工件表面，且生产效率低、次品率高，加之劳动力成本上升等因素，不能满足日益增长的市场需要。

国外有加工此类轴套的数控中心，一次装夹即可完成所有工序，但由于属于单线作业，即夹具固定，加工刀具分别移动至该位对工件进行加工，在一段时间内只进行一个工序的作业，所以生产效率不高。传统的加工方式中，加工完一个工件的时间大约需要1分钟。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提出了一种用于风机轴套加工的专用机械装备。本加工的专用机械装备能在同一时间内完成送料、钻孔、攻丝、铣边、倒角铰孔和出料的整套动作。本加工的专用机械装备结构简单、使用方便，解决了风机轴套加工的效率和精度问题。

实现上述目的的技术方案是：一种风机轴套自动加工的专用机械装备，包括分割器机构A、送料机构B、钻孔机构C、攻丝机构D、铣平面机构E、倒角绞孔机构F、出料机构G、控制器；

分割器机构A包括分度圆盘A1、凸轮A2、三相电机A3、电磁离合器A4、减速箱A5、高速精密间歇分割器A6；

分度圆盘A1安装在高速精密间歇分割器A6上；高速精密间歇分割器A6转轴的一端固定一个凸轮A2，另一端与减速箱A5的一端连接；减速箱A5的另一端与电磁离合器A4连接，电磁离合器A4安装在三相电机A3的转轴上；

分度圆盘A1周围以60°为夹角平均设置6个工位，依次为送料工位、钻孔工位、攻丝工位、铣平面工位、倒角绞孔工位、出料工位；所述6个工位依次对应送料机构B、钻孔机构C、攻丝机构D、铣平面机构E、倒角绞孔机构F、出料机构G；

所述倒角绞孔机构F由支架机构F1、倒角机构F2、绞孔机构F3构成；

所述支架机构F1由门字支撑杆构成，其中两根支撑杆竖直平行安装，第三根支撑杆安装在两根竖直支撑杆的上端；

所述倒角机构F2安装在两根竖直平行的支撑杆内侧；绞孔机构F3安装在第三根支撑杆上；

控制器分别控制分割器机构A、送料机构B、钻孔机构C、攻丝机构D、铣平面机构E、倒角绞孔机构F、出料机构G的运动。

所述凸轮A2一半是大圆弧，另一半是小圆弧；凸轮A2旁安装接近开关。

所述分度圆盘A1的6个工位上分别安装夹具1；夹具主要由夹具压板1-1、夹具底座1-2构成，夹具底座1-2安装在分度圆盘A1上。

所述送料机构B还包括送料上顶气缸B1，送料上顶气缸B1固定在夹具1下方，送料上顶气缸B1的顶板通过导向轴与夹具压板1-1固定，送料工位对应位置的夹具1上方安装接近开关。

所述钻孔机构C中安装了液压阻尼器C1。

所述出料机构G还包括出料上顶气缸G1，出料上顶气缸G1固定在夹具1下方，出料上顶气缸G1的顶板通过导向轴与夹具压板1-1固定，出料工位对应位置的夹具1上方安装接近开关。

所述加工的专用机械装备还包括平台，钻孔机构C、攻丝机构D、铣平面机构E分别通过两套垂直安装的燕尾槽安装在平台上；送料机构B、倒角绞孔机构F、出料机构G分别安装在平台上。

钻孔机构C中钻头、铣平面机构D中的铣刀与工件轴向垂直；倒角绞孔机构F中的倒角刀、铰刀与工件的径向垂直。

附图说明

图1是本发明六个工位的位置示意图；

图2是本发明中分度圆盘转动结构示意图；

图3是本发明控制离合器工作装置示意图；

图4是本发明送料机构装置示意图；

图5是本发明钻孔机构装置示意图；

图6是本发明铣平面机构装置示意图；

图7是本发明倒角和绞孔机构装置示意图；

图8是本发明出料机构装置示意图；

图9是工件加工前和加工后的示意图。

图中示出：1--夹具，A--分割器机构，B--送料机构，C--钻孔机构，D--攻丝机构，E--铣平面机构，F--倒角绞孔机构，G--出料机构；

1-1--夹具压板，1-2--夹具底座；

A1--分度圆盘，A2--凸轮，A3--三相电机，A4--电磁离合器，A5--减速箱，A6--高速精密间歇分割器；

B1--送料上顶气缸，B2--步进电机，B3--贮料斗，B4--给料轮，B5--送料导向块，B6--送料下推气缸，B7--送料上推气缸；

C1--液压阻尼器，C2--钻孔电机，C3--钻孔推进气缸，C4--电机安装板，C5--钻头，C6--调节螺母；

E1--铣平面电机，E2--铣平面推进气缸，E3--铣平面下压气缸，E4--铣刀；

F1--绞孔电机，F2--倒角电机，F3--绞孔推进气缸，F4--倒角推进气缸，F5--绞孔电机安装板，F6--倒角电机安装板；

G1--出料上顶气缸，G2--出料支架，G3--出料推出气缸，G4--出料筒；

具体的实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如附图1所示，风机轴套加工的专用机械装备包括分割器机构A、送料机构B、钻孔机构C、攻丝机构D、铣平面机构E、倒角绞孔机构F、出料机构G、控制器，控制器控制其他各个机构的工作。在本发明中采用的是以PLC为核心的控制器，其具体型号为欧姆龙CP1E型PLC、CP1W扩展单元。

在整机工作台上设计了六个工位，能够同时对工件进行加工，六个工位按逆时针分布依次为送料工位、钻孔工位、攻丝工位、铣平面工位、倒角绞孔工位、出料工位。分度圆盘A1逆时针转动，依次实现对工件的送料、加工、出料。

如附图2所示，三相电机A3通过电磁离合器A4与减速箱A5连接，减速箱A5通过皮带给高速精密间歇分割器A6提供转矩，在精密间歇分割器A6、电磁离合器A4以及安装在高速精密间歇分割器A6上的凸轮A2的配合下，实现分度圆盘A1的间歇转动。

如附图3所示，凸轮A2旁固定一个接近开关，凸轮A2一半为大圆弧，另一半为小圆弧；在工作过程中，整个凸轮A2逆时针转动；当凸轮A2由图示位置逆时针转过150°的过程中，电磁离合器A4处于闭合状态，高速精密间歇分割器A6存在输入转速和转矩，且高速精密间歇分割器A6无输出转速和转矩；凸轮A2在转动150°~330°的过程中，即接近开关面对凸轮A2小圆弧一侧时，电磁离合器A4仍处于闭合状态，高速精密间歇分割器A6处于输出转速和转矩的状态，即带动分度圆盘A1完成60°的转动，转动完成后六个工位开始同时进行本工位的动作，即分别开始送料、钻孔、攻丝、铣边、倒角铰孔、出料；凸轮A2在转动330°~360°的过程中，电磁离合器A4仍处于闭合状态，高速精密间歇分割器A6存在输入转速和转矩，但无输出转速和转矩；当凸轮A2转到起始位置时，电磁离合器A4断开，高速精密间歇分割器A6停止工作，即无输入转速和转矩也无输出转速和转矩，等待六个工位的工作都完成后再开始下一个循环。该部分的设计目的就是提供一个可供六个工位完成工作的时间延迟。接近开关的作用是检测凸轮A2的大小圆弧的位置，从而通过控制器来发出时间延迟指令，实现分度圆盘A1的间歇转动。

下面详述各个工位的工作过程：

如附图4所示，在工作过程中，步进电机B2带动给料轮B4以一定的速率转动，把工件从贮料斗B3中送至送料导向块B5里面；与此同时送料上顶气缸B1动作，打开分度圆盘A1上的夹具1以等待工件送达；然后送料下推气缸B6推动送料导向块B5移动至和夹具1刚好接触的位置；之后送料上推气缸B7将工件从送料导向块B5里推进夹具1，送料上顶气缸B1复位，夹具1夹住工件；最后送料上推气缸B7和送料下推气缸B6分别复位，分度圆盘A1转动，完成一次送料动作。送料上顶气缸B1、送料下推气缸B6、送料上推气缸B7上都分别安装了磁性开关。

如附图5所示，当分度圆盘A1将工件送至该位后，钻孔电机C2启动，与此同时，钻孔推进气缸C3动作，推动滑块安装板和电机安装板C4下行，进行钻孔动作；在钻头C5接触工件前，由于钻孔气缸C3的推动速度过快，如直接接触，不仅会造成工件表面损伤、钻头使用寿命缩短，同时也会使夹具1及分度圆盘A1剧烈振动从而影响工件的加工精度。为避免上述不利因素，在钻孔机构C中设置安装了液压阻尼器C1，钻孔推进气缸C3推动机构向下运动时，滑块安装板先与液压阻尼器C1接触，使钻头C5的轴向速度在钻孔前就能减到一个合理的大小。钻孔完成后，钻孔推进气缸C3复位，钻孔电机C2停止转动，钻孔完成。为了能调节钻孔深度，不至于出现钻不透或者钻到工件内壁的另一侧，在钻孔推进气缸C3顶端安装了调节螺母C6，旋动调节螺母C6即能调节钻孔推进气缸C3的进给量。

在本自动加工的专用机械装备中，攻丝工位采用的是成品的攻丝加工的专用机械装备，型号为JT-4508齿轮式牙距自动攻牙机。该攻丝加工的专用机械装备通过两套垂直安装的燕尾槽安装在本自动加工的专用机械装备的平台上，这样能方便调节安装精度。该型号的自动攻丝机上装有传感器、三相异步电机等，方便驱动和控制。当分度圆盘A1将工件送至该位时，攻丝加工的专用机械装备对夹具1上的工件进行攻丝加工。

如附图6所示，当分度圆盘A1将工件送至该位后，铣平面电机E1启动，铣平面推进气缸E2和铣平面下压气缸E3同时动作，铣平面推进气缸E2推进铣刀E4在左右方向上逼近工件；铣平面下压气缸E3带动铣刀E2在上下方向上逼近工件；完成铣平面工序后，两气缸同时复位。

如附图7所示，倒角和绞孔两工序在一个工位上完成，当工件送至该位后，倒角电机F2和绞孔电机F1同时启动；与此同时，倒角推进气缸F4推动固定在倒角电机安装板F6上的倒角电机F2运动，绞孔推进气缸F3推动固定在绞孔电机安装板F5上的绞孔电机F1运动；完成加工后，倒角推进气缸F4和绞孔推进气缸F3同时复位，带动相应电机复位，然后控制电机停止转动，完成倒角和绞孔加工。

如附图8所示，当完成所有工序后，夹具1携工件转至此位，出料上顶气缸G1首先动作，打开夹具1；其次是固定在出料支架G2上的出料推出气缸G3动作，将工件从夹具1中推出至出料筒G4中；最后是出料推出气缸G3和出料上顶气缸G1分别复位，完成一次出料动作。

Claims (8)

1.一种用于风机轴套加工的专用机械装备，其特征在于包括分割器机构（A）、送料机构（B）、钻孔机构（C）、攻丝机构（D）、铣平面机构（E）、倒角绞孔机构（F）、出料机构（G）、控制器；

分割器机构（A）包括分度圆盘（A1）、凸轮（A2）、三相电机（A3）、电磁离合器（A4）、减速箱（A5）、高速精密间歇分割器（A6）；

分度圆盘（A1）安装在高速精密间歇分割器（A6）上；高速精密间歇分割器（A6）转轴的一端固定一个凸轮（A2），另一端与减速箱（A5）的一端连接；减速箱（A5）的另一端与电磁离合器（A4）连接，电磁离合器（A4）安装在三相电机（A3）的转轴上；

分度圆盘（A1）周围以60°为夹角平均设置6个工位，依次为送料工位、钻孔工位、攻丝工位、铣平面工位、倒角绞孔工位、出料工位；所述6个工位依次对应送料机构（B）、钻孔机构（C）、攻丝机构（D）、铣平面机构（E）、倒角绞孔机构（F）、出料机构（G）；

所述倒角绞孔机构（F）由支架机构（F1）、倒角机构（F2）、绞孔机构（F3）构成；

所述支架机构（F1）由门字支撑杆构成，其中两根支撑杆竖直平行安装，第三根支撑杆安装在两根竖直支撑杆的上端；

所述倒角机构（F2）安装在两根竖直平行的支撑杆内侧；绞孔机构（F3）安装在第三根支撑杆上；

控制器分别控制分割器机构（A）、送料机构（B）、钻孔机构（C）、攻丝机构（D）、铣平面机构（E）、倒角绞孔机构（F）、出料机构（G）的运动。

2.根据权利要求1所述的一种用于风机轴套加工的专用机械装备，其特征在于所述的凸轮（A2）一半是大圆弧，另一半是小圆弧；凸轮（A2）旁安装接近开关。

3.根据权利要求1所述的一种用于风机轴套加工的专用机械装备，其特征在于所述分度圆盘（A1）的6个工位上分别安装夹具（1）；夹具主要由夹具压板（1-1）、夹具底座（1-2）构成，夹具底座（1-2）安装在分度圆盘（A1）上。

4.根据权利要求3所述的一种用于风机轴套加工的专用机械装备，其特征在于所述送料机构（B）还包括送料上顶气缸（B1），送料上顶气缸（B1）固定在夹具（1）下方，送料上顶气缸（B1）的顶板通过导向轴与夹具压板（1-1）固定，送料工位对应位置的夹具（1）上方安装接近开关。

5.根据权利要求1所述的一种用于风机轴套加工的专用机械装备，其特征在于所述钻孔机构（C）中安装了液压阻尼器（C1）。

6.根据权利要求3所述的一种用于风机轴套加工的专用机械装备，其特征在于所述出料机构（G）还包括出料上顶气缸（G1），出料上顶气缸（G1）固定在夹具（1）下方，出料上顶气缸（G1）的顶板通过导向轴与夹具压板（1-1）固定，出料工位对应位置的夹具（1）上方安装接近开关。

7.根据权利要求1所述的一种用于风机轴套加工的专用机械装备，其特征在于所述加工的专用机械装备还包括平台，钻孔机构（C）、攻丝机构（D）、铣平面机构（E）分别通过两套垂直安装的燕尾槽安装在平台上；送料机构（B）、倒角绞孔机构（F）、出料机构（G）分别安装在平台上。

8.根据权利要求1所述的一种用于风机轴套加工的专用机械装备，其特征在于钻孔机构（C）中钻头、铣平面机构（D）中的铣刀与工件轴向垂直；倒角绞孔机构（F）中的倒角刀、铰刀与工件的径向垂直。

Images