CN102814541A - 双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，包括伺服滑台、工件定位机构、气动压紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构、电气控制系统；其特征在于：在伺服滑台上对称安装左、右两加工工位；半圆键槽铣刀位于两加工工位中间，两加工工位分别设有工件定位板、气动夹紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构。除手动安装工件，点动夹紧按钮外，其余均在电气控制系统的作用下依次夹紧、加工、卸除工件，并循环往复进行，直至不再装夹工件为止。该工作过程，显著降低操作者劳动强度，提高了工作效率，适用大批量生产的需要。

Description

双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置

技术领域

本发明涉及机械零件的机械加工技术领域，特别是铣小型汽油机曲轴半圆键槽的装置。

背景技术

国内外市场对便携式园林机械、植保机械的大量需求，带动其零部件加工的需求，其中作为动力部分的核心部件曲轴的半圆键槽铣削加工，目前，通常使用通用铣床，普通夹具，采用手动夹紧、手动进给等手动操作进行键槽铣削加工，生产效率低，劳动强度大，加工准确率低，不能适应大批量生产的需要，因此，急需发明一种高效可靠的铣半圆键槽的装置，改变手动铣半圆键槽的生产现状，提高生产效率，降低劳动强度，提高加工质量的一致性，适应大批量生产的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动铣曲轴半圆键槽的装置，该装置安装在通用立式铣床工作台上，实现双工位自动循环铣曲轴半圆键槽，可自动夹紧、锁紧及自动推出工件，可明显提高生产效率，降低劳动强度，同时消除了手工操作对加工质量的影响。

一种双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，包括伺服滑台、工件定位机构、气动压紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构、PLC电气控制系统；其特征在于：在伺服滑台上对称安装左、右两加工工位；半圆键槽铣刀位于两加工工位中间；所述加工工位分别设有工件定位机构、气动压紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构；PLC电气控制系统分别与伺服滑台、气动夹紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构、夹紧按钮、触摸屏相连。

所述左右两加工工位和加工工件布置在键槽铣刀两侧且呈镜像对称。

所述PLC程序，采用两路独立并行、分支循环控制一路控制工件的紧固，即控制所述左、右工位工件的气动压紧、气动锁紧；另一路控制工件的加工、松开，即控制所述伺服滑台带动两工位工件做左右往复运动、气动压紧机构及气动锁紧机构的松开、气动顶出机构的顶出。

在固定工件的机构上，组合使用了气动压紧机构和气动锁紧机构。

在卸除工件的机构上，采用了气动顶出机构。

气缸顶出柱塞、曲轴、顶出螺钉中心轴线为同一条直线。

本发明的有益效果是，与传统的手工操作加工相比，在曲轴半圆键槽铣削加工中，组合使用了伺服滑台、工件定位板、气动压紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构、PLC电气控制系统，实现除安放工件、按动夹紧按钮之外，伺服滑台及各气动机构全部有序自动循环运行，对工件依次夹紧、锁紧、加工、松开、推出，循环往复进行，大大提高了加工可靠性和加工效率，降低劳动强度，适用大批量生产的需要。

附图说明

本发明双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置的结构示意图

图1是本发明双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置的主视图

图2是本发明双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置的俯视图

附图中序号说明：1、机床工作台；2、滑座体；3、滑台体；4、夹紧底座二；5、工件二；6、定位板二；7、半圆键槽铣刀；8、固定板；9、定位板一；10、工件一；11、夹紧底座一；12、伺服电机；13、电气箱；14、夹紧按钮；15、触摸屏；16、PLC；17、控制连线；18、锁紧气缸一；19、锁紧块一；20、压紧气缸一；21、定位套一；22、顶出气缸一；23、菱形销一；24、菱形销二；25、顶出气缸二；26、定位套二；27、压紧气缸二；28、锁紧块二；29、锁紧气缸二；30、锁紧连接块二；31、销轴二；32、压板二；33、调整螺钉二；34、连杆二；35、顶出柱塞二；36、调整螺钉一；37、压板一；38、顶出柱塞一；39、销轴一；40、连杆一；41、锁紧连接块一。

具体实施方式

如图1、图2所示，根据本发明所说的一种双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，包括伺服滑台(伺服电机12、滑座体2、滑台体3)、工件定位机构(定位板一9、定位板二6、定位套一21、菱形销一23、菱形销二24、定位套二26)、气动压紧机构(压紧气缸二27、销轴二31、调整螺钉二33、连杆二34、压板二32、压紧气缸一20、调整螺钉一36、压板一37、销轴一39、连杆一40)、气动锁紧机构(锁紧块二28、锁紧气缸二29、锁紧连接块二30、锁紧气缸一18、锁紧块一19、锁紧连接块一41)、气动顶出机构(固定板8、顶出气缸一22、顶出气缸二25、顶出柱塞二35、顶出柱塞一38)、电气控制系统(电气箱13、夹紧按钮14、触摸屏15、PLC16、控制连线17)组成。

滑座体2固定至机床工作台1上面，伺服电机12固定在滑座体2左侧，滑台体3通过导轨附着在滑座体2上，可以沿滑座体2左右滑动。

夹紧底座一11、工件定位板一9、工件定位板二6、夹紧底座二4从左向右依次固定在滑台体3上面前侧，固定板8固定于滑台体3上面中间后侧，铣刀7位于两加工工位上部中间位置。

锁紧气缸一18固定在夹紧底座一11左侧，压紧气缸一20固定在夹紧底座一11后侧；锁紧气缸二29固定在夹紧底座二4右侧，压紧气缸二27固定在夹紧底座二4后侧；工件定位板一9上设有圆柱孔和定位孔，该圆柱孔内装的定位套一21与工件一10的轴配合，菱形销一23穿过工件一10与工件定位板一9的定位孔实现工件定位。同样，工件定位板二6上设有圆柱孔和定位孔，圆柱孔内装的定位套二26与工件二5的轴配合，菱形销二24穿过工件二5与工件定位板二6的定位孔实现工件定位。顶出气缸一22与顶出气缸二25安装在顶出气缸固定板8上，且顶出气缸一22与定位套一21的中心轴线为同一条直线，顶出气缸二25与定位套二26的中心轴线为同一条直线。

锁紧块一19固定在锁紧气缸一18的活塞杆端部，连杆一40一端通过销轴一39连接到夹紧底座一11上，另一端通过销轴一39连接到压板一37的中间，锁紧连接块一41固定在压紧气缸一20的活塞杆端部，锁紧连接块一41的斜面与锁紧块一19斜面方向相同，锁紧连接块一41的另一端通过销轴一39连接到压板一37的端部，调整螺钉一36安装在压板一37的另一端部，压紧工件一10时，调整螺钉一36与定位套一21的中心轴线为同一条直线。同样，锁紧块二28固定在锁紧气缸二29的活塞杆端部，连杆二34的一端通过销轴二31连接到夹紧底座二4上，另一端通过销轴二31连接到压板二32的中间，锁紧连接块二30固定在压紧气缸二27的活塞杆端部，锁紧连接块二30的斜面与锁紧块二28斜面方向相同，锁紧连接块二30的另一端通过销轴二31连接到压板二32的端部，调整螺钉二33安装在压板二32的另一端部，压紧工件二5时，调整螺钉二33与定位套二26的中心轴线为同一条直线。

电气箱13固定在机床工作台1上，PLC16安装在电气箱13内，触摸屏15、夹紧按钮14安装在电气箱13的面板上。触摸屏15、夹紧按钮14通过控制线17连接到PLC16，PLC16通过控制线17与伺服电机12、压紧气缸一20、压紧气缸二27、锁紧气缸一18、锁紧气缸二29、顶出气缸一22、顶出气缸二25相连接。

本发明具体工作过程：

电气箱13中的PLC16中贮存本装置专用的PLC程序，触摸屏15中贮存本装置专用的触摸屏程序。

第一步：装夹工件一10：

将工件一10安装在工件定位板一9上，通过定位套一21、菱形销一23定位，按动夹紧按钮14，压紧气缸一20带动锁紧连接块一41推动压板一37围绕销轴一39转动，使调整螺钉二36压紧工件一10，延时0.5秒后，锁紧气缸一18推动锁紧块一19挤压锁紧连接块一41，将工件一10固定在工件定位板一9上。

第二步：加工工件一10：

在PIC的控制下，伺服电机12驱动滑台体2，带动工件一10向右移动接近键槽铣刀7，键槽铣刀7对工件一10进行加工。

第三步：装夹工件二5：

在工件一10加工过程中，将工件二5安装在工件定位板二6上，通过定位套二26、菱形销二24定位，按动夹紧按钮14，压紧气缸二27带动锁紧连接块二30推动压板二32围绕销轴二31转动，使调整螺钉二33压紧工件二5，延时0.5秒后，锁紧气缸二29推动锁紧块二28，挤压锁紧连接块二30，将工件二5锁紧在工件定位板二6上。

第四步：卸除工件一10：

工件一10加工完成后，锁紧气缸一18拉动锁紧块一19退回使锁紧连接块一41松开，伺服电机12驱动滑台体3带动工件一10向左移动，离开半圆键槽铣刀7，压紧气缸一20拉动锁紧连接块一41带动压板一37绕销轴一39转动，松开工件一10，延时0.5秒后，顶出气缸一22的顶出柱塞一38将工件一10从定位板一9顶出，落入工件箱。

第五步：加工工件二5：

在PIC的控制下，伺服电机12驱动滑台体3，带动工件二5向左移动接近键槽铣刀7，半圆键槽铣刀7加工工件二5。

装夹工件一10再进行第一步，按照上述循环往复进行。在PIC的控制下，只要滑台移动的前方装有工件，加工循环将自动运行，如果移动前方无装夹的工件，加工循环将中断。

有益效果：

在曲轴半圆键槽铣削加工的整个操作过程中，由原来的全部手动操作，改进至安放工件之后按动一下装夹按钮，其余动作全部自动完成，显著降低操作者劳动强度；采用压紧气缸及机构、锁紧气缸及机构，保证了加工中工件及进给的稳定性；加工进给速度采用伺服电机控制，替代手工进给操作，做到加工进给均匀平稳，提高了工件半圆键槽的加工质量及一致性；采用触摸屏控制，使加工工艺选择、参数修改简单易行，提高调整效率。使用双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，可实现工件加工自动循环进行，特别是充分利用工件加工间隔进行装夹工件，效率高，劳动强度低，满足大规模生产的需要，从而达到本发明的目的。

Claims (6)

1.一种双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，包括伺服滑台、工件定位机构、气动压紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构、电气控制系统；其特征在于：在伺服滑台上对称安装左、右两加工工位；半圆键槽铣刀位于两加工工位中间；所述加工工位分别设有工件定位板、气动压紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构；PLC电气控制系统分别与伺服滑台、气动夹紧机构、气动锁紧机构、气动顶出机构、夹紧按钮、触摸屏相连。

2.根据权利要求1所述的双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，其特征在于：所述左右两加工工位和加工工件布置在键槽铣刀两侧且呈镜像对称。

3.根据权利要求1所述的双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，其特征在于：所述PLC程序，采用两路独立并行、分支循环控制一路控制工件的紧固，即控制所述左、右工位工件的气动压紧、气动锁紧；另一路控制工件的加工、松开，即控制所述伺服滑台带动两工位工件做左右往复运动、气动压紧机构及气动锁紧机构的松开、气动顶出机构的顶出。

4.根据权利要求1所述的双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，其特征在于：在固定工件的机构上，组合使用了气动压紧机构和气动锁紧机构。

5.根据权利要求1所述的双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，其特征在于：在卸除工件的机构上，采用了气动顶出机构。

6.根据权利要求1所述的双工位自动循环铣曲轴半圆键槽装置，其特征在于：气缸顶出柱塞、曲轴、顶出螺钉中心轴线为同一条直线。 

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