CN102941380A - 链珠型首饰零件的自动加工设备和加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链珠型首饰零件的自动加工设备和加工方法。链珠型首饰零件的自动加工设备包括机座，及设于机座上的支架；还包括设于机座上的转盘组件、设于转盘体上的装夹单元、设有支架上的上料组件、设于机座上的刀头座和用于逐个供应链珠型首饰零件的振动供料器。本发明采用振动供料器进行自动供料，采用真空吸附方式在移料气缸的作用下进行自动上料。链珠型首饰零件通过气缸方式完成自动装夹，链珠型首饰零件通过转盘体的旋转和刀头座的进退实现其轴向车花位置的调整，通过装夹单元上的夹头旋转电机实现其自身的不同转速的回转，配合刀头的高速旋转，可以链珠型首饰零件各种外形型和各种花纹的自动加工。

Description

链珠型首饰零件的自动加工设备和加工方法

技术领域

本发明涉及一种首饰零件的加工设备和加工方法，更具体地说是指一种链珠型首饰零件的自动加工设备和加工方法。

背景技术

现有技术中，在链珠型首饰零件的加工过程中，除了大部分采用手工制作之外，也有部分首饰生产企业采用了半自动的加工设备。比如中国国家知识产权局于2012年7月18日公布的CN102581655A和CN102581667A号专利文献，分别公开了《一种旋转式对夹机构及由其构成的车花夹具装置》和《一种膨胀式旋转定位机构及由其构成的车花夹具装置》，它们虽然是一种机械化加工链珠型首饰零件的设备，但其仍然需要大量的人力进行手动上料和对设备的手动操作来完成；由于操作工人长期进行简单的重复性操作时，容易出差错，从而导致次品或废品的出现；另外，由于人工成本的增高，导致首饰产品的生产上升，不利于生产企业的产品市场竞争。

因此，为了提高链珠型首饰零件的生产效率，降低生产成本，提高链珠型首饰零件的成品率，有必要开发出它的自动加工设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种链珠型首饰零件的自动加工设备和加工方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

链珠型首饰零件的自动加工设备，包括机座，及设于机座上的支架；还包括：设于机座上的转盘组件，所述的转盘组件包括与机座旋转式联接的转盘体，以及与转盘体传动联接的转盘电机；设于转盘体上的装夹单元，所述的装夹单元包括用于夹持链珠型首饰零件的活动夹头、固定夹头，及用于固定活动夹头的第一侧支座和用于固定固定夹头的第二侧支座；所述的第一侧支座和第二侧支座的下端均固定于转盘体上端面；所述的活动夹头还传动联接有用于夹紧链珠型首饰零件的夹料动力件，所述的固定夹头还固定联接有用于带动链珠型首饰零件旋转的夹头旋转电机；设有支架上的上料组件，所述的上料组件包括用于吸持首饰零件的吸持件和用于移动吸持件的移料件；设于机座上的刀头座，所述的刀头座位于支架的下方，且与机座滑动式联接，刀头座上设有旋转刀头、与旋转刀头传动联接的刀头电机，及用于驱动刀头座前后滑动的刀头座电机；用于逐个供应链珠型首饰零件的振动供料器，所述的振动供料器设于机座上方的侧边。

本发明方法的进一步技术方案为：还包括固定于支架上的用于监视链珠型首饰零件加工状态的摄像头，所述的摄像头位于转盘体的正上方；还包括设于摄像头前端的放大镜头。

本发明方法的进一步技术方案为：所述的机座上端面还设有成品料盘，所述的成品料盘位于转盘体的侧边；所述的活动夹头与固定夹头之间还设有落料盘，所述的落料盘为具有三个围边和一个下料缺口的斜面结构，下料缺口高于成品料盘的上边沿。

本发明方法的进一步技术方案为：所述的移料件为固定在支架上的移料气缸；所述的吸持件为设于移料气缸活动端的真空吸管，所述真空吸管的下端设有与链珠型首饰零件外形相嵌合的吸嘴口，其上端与设有的真空管道为气路联接，所述的真空管道上设有吸料气路阀。

本发明方法的进一步技术方案为：还包括与移料气缸气路联接的移料电磁阀，及设于支架上的移料启始开关和移料终止开关；夹料动力件为夹料气缸，所述夹料气缸的供气回路上设有夹料电磁阀。

本发明方法的进一步技术方案为：还设有控制器，所述的控制器设有与移料启始开关和移料终止开关连接的输入端，及设有与转盘电机、夹头旋转电机、刀头电机、刀头座电机、振动供料器、吸料电磁阀、移料电磁阀、夹料电磁阀的驱动电路连接的输出端。

本发明方法的进一步技术方案为：还包括与控制器的输入端连接的转盘编码器，所述的转盘编码器设于转盘体的下端；还包括与控制器连接的控制按钮、输入键盘和显示屏；还包括用于固定控制按钮、输入键盘和显示屏的操作箱。

本发明方法的进一步技术方案为：还包括与刀头座电机传动联接的刀头座传动机构，所述的刀头座传动机构为滚珠丝杆副；所述的旋转刀头的旋转轴线垂直于刀头座的滑动方向；还包括用于传动联接刀头电机与旋转刀头的刀头传动机构，所述的刀头传动机构为同步带传动机构或齿轮传动机构；所述的旋转刀头包括刀头本体和与刀头本体可拆式联接的切刀，所述的刀头本体上设有切刀固定座和切刀固定螺钉。

一种采用自动加工设备加工链珠型首饰零件的方法，该方法包括以下步骤：（1）采用振动供料器逐个将链珠型首饰零件送至上料位；（2）吸持件以真空吸附的方式吸住链珠型首饰零件；（3）移料件将链珠型首饰零件送至装夹位；（4）夹料动力件工作，将链珠型首饰零件夹紧在活动夹头与固定夹头之间；（5）转盘电机工作，转盘体旋转至链珠型首饰零件平行于移料件的活动方向，刀头座电机工作，将刀头座前进，使切刀接近链珠型首饰零件，转盘电机、刀头电机、夹料旋转电机按设定的控制信号进行工作，完成链珠型首饰零件的外形车花加工；（6）刀头座电机工作，刀头座后退；（7）转盘电机工作，转盘体旋转至链珠型首饰零件垂直于移料件的活动方向；（8）夹料动力件松开，链珠型首饰零件落料；再重复步骤（2）。

本发明方法的进一步技术方案为：进行步骤（8）时，同时进行下一个加工循环的步骤（2）；在进行步骤（5）至（7）时，移料件移动至近振动供料器的移料启始位置。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明采用振动供料器进行自动供料，采用真空吸附方式在移料气缸的作用下进行自动上料。链珠型首饰零件通过气缸方式完成自动装夹，链珠型首饰零件通过转盘体的旋转和刀头座的进退实现其轴向车花位置的调整，通过装夹单元上的夹头旋转电机实现其自身的不同转速的回转，配合刀头的高速旋转，可以链珠型首饰零件各种外形型和各种花纹的自动加工。本发明还可以进一步采用可以自动生成加工路径的特定程序，将每种链珠型首饰零件的外形生成控制器可以接受的控制代码，由控制器自动完成链珠型首饰零件的加工，以提高多品种多样化加工链珠型首饰零件的效率和降低生产成本。本发明自动加工设备的出现，给首饰生产企业提供了为顾客制作个性化链珠型首饰产品的制造基础。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明链珠型首饰零件的自动加工设备具体实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明链珠型首饰零件的自动加工设备具体实施例的控制系统方框图；

图4为本发明链珠型首饰零件的自动加工设备的加工方法具体实施例的流程图。

附图说明

10  机座          11  成品料盘

19  防护罩        20  支架

21  摄像头        22  放大镜头

30  转盘组件      31  转盘体

311 转盘编码器    32  转盘电机

40  装夹单元      41  活动夹头

42  固定夹头      43  第一侧支座

44  第二侧支座    45  夹料气缸

451 夹料电磁阀    46  夹头旋转电机

49  落料盘        491  围边

492 下料缺口      50  上料组件

51  真空吸管      511 吸嘴口

512 真空管道      513 吸料电磁阀

52  移料气缸      521 移料电磁阀

522 移料启始开关  523 移料终止开关

60  刀头座        61  旋转刀头

611 刀头本体      612 切刀

613 切刀固定螺钉

62  刀头电机      63  刀头座电机

70  振动供料器    71  送料轨道

80  控制器        81  控制按钮

82  输入键盘      83  显示屏

84  操作箱        85  安装管体

86  装夹位光电检测开关 A   链珠型首饰零件

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1至图3所示，本发明链珠型首饰零件的自动加工设备，包括机座10，及设于机座上的支架20；还包括：

设于机座10上的转盘组件30，转盘组件30包括与机座10旋转式联接的转盘体31，以及与转盘体31传动联接的转盘电机32；

设于转盘体31上的装夹单元40，装夹单元40包括用于夹持链珠型首饰零件A的活动夹头41、固定夹头42，及用于固定活动夹头41的第一侧支座43和用于固定固定夹头42的第二侧支座44；第一侧支座43和第二侧支座44的下端均固定于转盘体31上端面；活动夹头41还传动联接有用于夹紧链珠型首饰零件A的夹料气缸45，固定夹头42还固定联接有用于带动链珠型首饰零件A旋转的夹头旋转电机46；

设有支架20上的上料组件50，上料组件50包括用于吸持链珠型首饰零件A的真空吸管51和用于移动真空吸管51的移料气缸52；

设于机座10上的刀头座60，刀头座60位于支架20的下方，且与机座10滑动式联接，刀头座60上设有旋转刀头61、与旋转刀头61传动联接的刀头电机62，及用于驱动刀头座60前后滑动的刀头座电机63；

用于逐个供应链珠型首饰零件A的振动供料器70，振动供料器70设于机座10上方的侧边，其中送料轨道71采用旋转九十度的结构，使振动至上料位的链珠型首饰零件A平行于刀头座60的移动方向。

还包括固定于支架20上的用于监视链珠型首饰零件A加工状态的摄像头21，摄像头21位于转盘体31的正上方；还包括设于摄像头21前端的放大镜头22，以实现对链珠型首饰零件的放大监视，有助于操作人员了解链珠型首饰零件的装夹状态和加工完之后的成品外观。

为了收集加工好的链珠型首饰零件A，在机座10上端面还设有成品料盘11，成品料盘11位于转盘体31的左侧边；活动夹头41与固定夹头42之间还设有落料盘49，落料盘49为具有三个围边491和一个下料缺口492的斜面结构，下料缺口492高于成品料盘11的上边沿。如图2所示的位置，转盘体31再顺时针旋转90度至装夹单元40平行于刀头座的移动方向时，下料缺口492对准着成品料盘11。

真空吸管51的下端设有与链珠型首饰零件A外形相嵌合的吸嘴口511，其上端与设有的真空管道512为气路联接，真空管道512上设有吸料气路阀513。

还包括与移料气缸52气路联接的移料电磁阀521，及设于支架20上的移料启始开关522和移料终止开关523；夹料气缸45的供气回路上设有夹料电磁阀451。

还设有控制器80，控制器80设有与移料启始开关522和移料终止开关523连接的输入端，及设有与转盘电机32、夹头旋转电机46、刀头电机62、刀头座电机63、振动供料器70、吸料电磁阀513、移料电磁阀521、夹料电磁阀451的驱动电路连接的输出端。还包括与控制器80的输入端连接的转盘编码器311，转盘编码器311设于转盘体31的下端，用于检测转盘体的旋转位置，以实现链珠型首饰零件的多角度车花加工；还包括与控制器80连接的控制按钮81、输入键盘82和显示屏83；在机座10的右侧边设有用于固定控制按钮81、输入键盘82和显示屏83的操作箱84。

刀头座60还包括与刀头座电机63传动联接的刀头座传动机构，刀头座传动机构优选滚珠丝杆副；旋转刀头61的旋转轴线垂直于刀头座60的滑动方向；还包括用于传动联接刀头电机62与旋转刀头61的刀头传动机构，刀头传动机构采用同步带传动机构或齿轮传动机构；旋转刀头61包括刀头本体611和与刀头本体611可拆式联接的切刀612，刀头本体611上设有切刀固定座（即用于嵌入切刀的槽形结构）和切刀固定螺钉613。可以根据不同的链珠型首饰零件，更换不同的切刀。

由于链珠型首饰零件A在车花加工时，会有很多金属切屑产生，而这些金属切屑均为贵金属，因此，在机座10上端面的四周还加设有透明的防护罩19。由于本发明采用摄像头对链珠型首饰零件的加工进行实时监控，在不出故障的情况下，防护罩不需要打开，这样使得操作人员无需接触贵金属做成的链珠型首饰零件的成品或毛坯料，既减少了操作人员的劳动强度，也优化了生产上的管理环节，在生产编排轮换班次时，不需要进行增加材料清点等工作。为了便于管理，可以在防护罩增加管理人员才能开启的机械锁或电子锁。其中，支架20为门型结构，通过螺栓固定在机座上。操作箱84通过安装管体85（管内可以穿过电源线等导线）固定在机座10的右侧边。为实现更为精确的位置检测，还可以增加一个与控制器80连接的装夹位光电检测开关86；在将链珠型首饰零件A移送至装夹位时，装夹位光电检测开关86检测到链珠型首饰零件时，再启动夹料气缸，完成装夹动作，同时，真空吸管松开对链珠型首饰零件的吸附，移料气缸再将真空吸管送回移料启始位置（即振动供料器的上料位置）。

上述各电机中，优先采用伺服电机；其中的刀头电机优选高转速电机。还包括与控制器80连接的电源模块89。

如图4所示，本发明一种采用自动加工设备加工链珠型首饰零件的方法，该方法包括以下步骤：

（1）采用振动供料器逐个将链珠型首饰零件送至上料位；

（2）吸持件（即真实吸管）以真空吸附的方式吸住链珠型首饰零件；

（3）移料件（即移料气缸）将链珠型首饰零件送至装夹位；

（4）夹料动力件（即夹料气缸）工作，将链珠型首饰零件夹紧在活动夹头与固定夹头之间；其中，链珠型首饰零件具有一个中心孔，而活动夹头与固定夹头的头部为锥形，头部可以嵌入链珠型首饰零中心孔的两端，实现对链珠型首饰零件的定位。

（5）转盘电机工作，转盘体旋转至链珠型首饰零件平行于移料件的活动方向，刀头座电机工作，将刀头座前进，使切刀接近链珠型首饰零件，转盘电机、刀头电机、夹料旋转电机按设定的控制信号进行工作，完成链珠型首饰零件的外形车花加工；

（6）刀头座电机工作，刀头座后退；

（7）转盘电机工作，转盘体旋转至链珠型首饰零件垂直于移料件的活动方向；

（8）夹料动力件松开，链珠型首饰零件落料；再重复步骤（2）。

其中，在进行步骤（8）时，同时进行下一个加工循环的步骤（2）；在进行步骤（5）至（7）时，移料件移动至近振动供料器的移料启始位置。图4中的S部分包括上下料工序，T部分包括链珠型首饰零件的车花加工工序。

于其它实施例中，吸持件也可以改用夹持的方式；移料件也可以采用油缸结构；夹料动力件也可以采用油缸结构或电磁铁结构。还可以进一步采用可以自动生成加工路径的特定程序，将每种链珠型首饰零件的外形生成控制器可以接受的控制代码，由控制器自动完成链珠型首饰零件的加工，以提高多品种多样化加工链珠型首饰零件的效率和降低生产成本。

综上所述，本发明采用振动供料器进行自动供料，采用真空吸附方式在移料气缸的作用下进行自动上料。链珠型首饰零件通过气缸方式完成自动装夹，链珠型首饰零件通过转盘体的旋转和刀头座的进退实现其轴向车花位置的调整，通过装夹单元上的夹头旋转电机实现其自身的不同转速的回转，配合刀头的高速旋转，可以链珠型首饰零件各种外形型和各种花纹的自动加工。本发明还可以进一步采用可以自动生成加工路径的特定程序，将每种链珠型首饰零件的外形生成控制器可以接受的控制代码，由控制器自动完成链珠型首饰零件的加工，以提高多品种多样化加工链珠型首饰零件的效率和降低生产成本。本发明自动加工设备的出现，给首饰生产企业提供了为顾客制作个性化链珠型首饰产品的制造基础。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.链珠型首饰零件的自动加工设备，包括机座，及设于机座上的支架；其特征在于还包括：

设于机座上的转盘组件，所述的转盘组件包括与机座旋转式联接的转盘体，以及与转盘体传动联接的转盘电机；

设于转盘体上的装夹单元，所述的装夹单元包括用于夹持链珠型首饰零件的活动夹头、固定夹头，及用于固定活动夹头的第一侧支座和用于固定固定夹头的第二侧支座；所述的第一侧支座和第二侧支座的下端均固定于转盘体上端面；所述的活动夹头还传动联接有用于夹紧链珠型首饰零件的夹料动力件，所述的固定夹头还固定联接有用于带动链珠型首饰零件旋转的夹头旋转电机；

设有支架上的上料组件，所述的上料组件包括用于吸持首饰零件的吸持件和用于移动吸持件的移料件；

设于机座上的刀头座，所述的刀头座位于支架的下方，且与机座滑动式联接，刀头座上设有旋转刀头、与旋转刀头传动联接的刀头电机，及用于驱动刀头座前后滑动的刀头座电机；

用于逐个供应链珠型首饰零件的振动供料器，所述的振动供料器设于机座上方的侧边。

2.根据权利要求1所述的链珠型首饰零件的自动加工设备，其特征在于还包括固定于支架上的用于监视链珠型首饰零件加工状态的摄像头，所述的摄像头位于转盘体的正上方；还包括设于摄像头前端的放大镜头。

3.根据权利要求1所述的链珠型首饰零件的自动加工设备，其特征在于所述的机座上端面还设有成品料盘，所述的成品料盘位于转盘体的侧边；所述的活动夹头与固定夹头之间还设有落料盘，所述的落料盘为具有三个围边和一个下料缺口的斜面结构，下料缺口高于成品料盘的上边沿。

4.根据权利要求1所述的链珠型首饰零件的自动加工设备，其特征在于所述的移料件为固定在支架上的移料气缸；所述的吸持件为设于移料气缸活动端的真空吸管，所述真空吸管的下端设有与链珠型首饰零件外形相嵌合的吸嘴口，其上端与设有的真空管道为气路联接，所述的真空管道上设有吸料气路阀。

5.根据权利要求4所述的链珠型首饰零件的自动加工设备，其特征在于还包括与移料气缸气路联接的移料电磁阀，及设于支架上的移料启始开关和移料终止开关；夹料动力件为夹料气缸，所述夹料气缸的供气回路上设有夹料电磁阀。

6.根据权利要求5所述的链珠型首饰零件的自动加工设备，其特征在于还设有控制器，所述的控制器设有与移料启始开关和移料终止开关连接的输入端，及设有与转盘电机、夹头旋转电机、刀头电机、刀头座电机、振动供料器、吸料电磁阀、移料电磁阀、夹料电磁阀的驱动电路连接的输出端。

7.根据权利要求6所述的链珠型首饰零件的自动加工设备，其特征在于还包括与控制器的输入端连接的转盘编码器，所述的转盘编码器设于转盘体的下端；还包括与控制器连接的控制按钮、输入键盘和显示屏；还包括用于固定控制按钮、输入键盘和显示屏的操作箱。

8.根据权利要求1所述的链珠型首饰零件的自动加工设备，其特征在于还包括与刀头座电机传动联接的刀头座传动机构，所述的刀头座传动机构为滚珠丝杆副；所述的旋转刀头的旋转轴线垂直于刀头座的滑动方向；还包括用于传动联接刀头电机与旋转刀头的刀头传动机构，所述的刀头传动机构为同步带传动机构或齿轮传动机构；所述的旋转刀头包括刀头本体和与刀头本体可拆式联接的切刀，所述的刀头本体上设有切刀固定座和切刀固定螺钉。

9.一种采用权利要求1所述的自动加工设备加工链珠型首饰零件的方法，该方法包括以下步骤：

（1）采用振动供料器逐个将链珠型首饰零件送至上料位；

（2）吸持件以真空吸附的方式吸住链珠型首饰零件；

（3）移料件将链珠型首饰零件送至装夹位；

（4）夹料动力件工作，将链珠型首饰零件夹紧在活动夹头与固定夹头之间；

（5）转盘电机工作，转盘体旋转至链珠型首饰零件平行于移料件的活动方向，刀头座电机工作，将刀头座前进，使切刀接近链珠型首饰零件，转盘电机、刀头电机、夹料旋转电机按设定的控制信号进行工作，完成链珠型首饰零件的外形车花加工；

（6）刀头座电机工作，刀头座后退；

（7）转盘电机工作，转盘体旋转至链珠型首饰零件垂直于移料件的活动方向；

（8）夹料动力件松开，链珠型首饰零件落料；再重复步骤（2）。

10.根据权利要求9所述的加工链珠型首饰零件的方法，其特征在于进行步骤（8）时，同时进行下一个加工循环的步骤（2）；在进行步骤（5）至（7）时，移料件移动至近振动供料器的移料启始位置。

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