CN103273086A - 轴类后送料定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴类后送料定位装置，属于机械技术领域。它解决了现有的轴类加工机床在送料时效率低的问题。本轴类后送料定位装置设置在机架上，机架上安装有工作平台和带有主轴的主机，主轴内设有夹紧拉管并在夹紧拉管前端安装有弹性夹头，在机架上侧部安装有料盒，料盒出口处与输料通道相通并在输料通道上设置有顶杆，夹紧拉管内安装有定位座并在定位座上安装有两压料爪，两压料爪后端之间的间距大于待加工轴的直径，两压料爪前端之间设有能使两压料爪相互靠拢的C形卡簧，定位座与弹性夹头前端之间的间距小于待加工轴的长度，工作平台上设有一用于抓取待加工轴的双臂机械爪。本发明具有工作效率高、送料快、定位精准的优点。

Description

轴类后送料定位装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种定位装置，特别是一种适用于加工轴类的全自动数控车床上的后送料定位装置。

背景技术

目前在数控车床上进行轴类产品（例如棒料）加工时，由于没有合适的辅助送料装置，较多采用手工方式送料，由于输送位置、推动力度参数不齐，使得加工质量不能达到统一标准，而且手工方式效率低下，还存在安全隐患。

为此,本申请人于2012年5月31日申请了“一种全自动数控车床”（授权公告号：CN202606871U），该数控机床包括用于加工棒料的主机和分设在主机两边的前机架及后机架，所述的前机架上侧部安装有用于放置棒料且倾斜设置的料盒，所述的前机架上具有输料通道且所述的料盒出口处与输料通道相通，所述的前机架上安装有能将输料通道内的棒料输送到主机上的送料装置，所述的主机上安装有当棒料经送料装置输送到主机上时能将棒料挡住的挡料装置，所述的后机架上安装有用于接收加工好的棒料的接料装置。该数控机床通过在前支架上安装送料装置，在机架侧部安装用于放置棒料的料盒，在棒料自身重力及后方棒料挤压下棒料能自动进入到机架输料通道内，同时通过由气缸带动的顶杆将进入到输料通道内的棒料推入到用于加工棒料的主机内，并在主机上安装有挡料装置，通过挡块当输送到主机上的棒料挡住，防止棒料在顶杆推动下输送过头。这种结构虽然实现了棒料自动化输送功能，但是依旧存在下列一些问题：1、由于棒料自料盒滑落至输料通道上后，由顶杆将棒料推入至主机内并由设置在主机前方的挡料装置挡住后才能被主机夹头夹紧，在这个过程中顶杆至始至终顶在棒料后端并走完整个行程，这样就造成效率低下的问题；2、在夹紧至临界状态时，由于顶杆细长，容易弯曲，每次弯曲程度不一样，造成定位不准；3、当主机夹头夹紧棒料时会对棒料产生一个后推力，由于在夹紧过程中需要顶杆顶在棒料后端部上，因此顶杆的推力必须要大于主机夹头夹紧时所产生的后推力，从而对控制顶杆移动的气缸要求较高，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、工作效率高、定位精准的轴类后送料定位装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种轴类后送料定位装置，设置在机架上，所述机架上安装有工作平台和带有主轴的主机，所述主轴内设有夹紧拉管并在夹紧拉管前端安装有弹性夹头，所述输料通道与主轴处于同一直线上，在机架上侧部安装有用于放置待加工轴且倾斜设置的料盒，料盒出口处与输料通道相通并在输料通道上设置有顶杆，其特征在于，所述夹紧拉管内安装有定位座并在定位座上安装有两对称设置的压料爪，两压料爪两压料爪后端之间的间距大于待加工轴的直径，所述两压料爪前端之间设有能使两压料爪相互靠拢的C形卡簧，所述定位座与弹性夹头前端之间的间距小于待加工轴的长度，所述工作平台上设有一用于抓取待加工轴的双臂机械爪。

在上述的轴类后送料定位装置中，定位座外壁上沿轴向方向开设有两对称设置的条形缺口，上述两压料爪分别位于相对应的条形缺口上且两压料爪后端均铰接连接在定位座上。

在上述的轴类后送料定位装置中，所述的两条形缺口上设有台阶且当两压料爪靠拢时压料爪抵靠在台阶上。这样保证了压料爪每次闭合时靠在同一位置，保证定位精度。

在上述的轴类后送料定位装置中，定位座外壁上开设有环形凹槽，所述C形卡簧卡固在环形凹槽内。

在上述的轴类后送料定位装置中，夹紧拉管后端穿插有一后引料管且后引料管后端外露在夹紧拉管外，后引料管内径与待加工的轴内径相匹配，所述定位座后端部抵靠在后引料管前端面上。

在上述的轴类后送料定位装置中，夹紧拉管后端部分露出主轴并在夹紧拉管后端上螺纹连接有螺母，且该螺母同时螺纹连接在后引料管后端上，螺母直径大于主轴内径。

在上述的轴类后送料定位装置中，夹紧拉管前端穿插有一前引料管且前引料管与夹紧拉管前端螺纹连接，上述定位座夹持在后引料管和前引料管之间。

在上述的轴类后送料定位装置中，所述弹性夹头螺纹连接在夹紧拉管前端处。

在上述的轴类后送料定位装置中，在夹紧拉管外壁上沿轴向方向开设有一条形安装孔，在条形安装孔上穿插有用于固定夹紧拉管和定位座的螺栓。

在上述的轴类后送料定位装置中，所述输料通道与后引料管之间具有间隙，该间隙大小在待加工轴长度的1/2至3/4之间。

与现有技术相比，本发明为了缩短顶杆的移动距离，避免顶杆弯曲造成定位不准，提高工作效率及无需考虑顶杆推力必须要大于主机夹头夹紧时所产生的后推力，在对轴类产品进行加工前通过事先编辑好的程序控制预先将轴类产品由顶杆推入至后引料管内直至后引料管内塞满待加工轴为止，在需要对待加工轴进行加工时，顶杆只需将输料通道上的待加工轴推入至夹紧拉管内，通过该推力将夹紧拉管内原先预放的待加工轴撑开定位座上的压料爪并部分露出主轴，也就是说该待加工轴前端露在主轴外，后端被压料爪压住，再由双臂机械爪将该待加工轴抓取出来(这里只要待加工轴离开压料爪多一点就行了，不用完全离开主轴)，同时由于合拢后的两压料爪前端之间的间距小于待加工轴的直径，因此该待加工轴的后端能抵靠在两压料爪的前端面上而不会重新进入到后引料管内。这样在加工过程中，顶杆每次推送待加工轴所需移动的距离只是一个待加工轴的长度及加上输料通道与后引料管之间形成预留空间的距离，无需如之前送料装置一样走完全部行程，加快了送料速度，提高工作效率，对顶杆的推力要求低，只需克服C形卡簧的弹力即可。

附图说明

图1是本发明安装在机床上时的示意图。

图2是本发明的剖视结构示意图。

图3是实施例1中夹紧拉管与定位座的爆炸结构示意图。

图4是实施例2中夹紧拉管与定位座的爆炸结构示意图。

图中，1、机架；2、主机；2a、主轴；3、工作平台；4、底座；5、定位座；5a、条形缺口；5b、环形凹槽；5c、台阶；6、夹紧拉管；6a、条形安装孔；7、前引料管；8、后引料管；9、横向托板；10、弹性夹头；11、双臂机械爪；12、料盒；13、顶杆；14、输料通道；15、气缸；16、压料爪；17、C形卡簧；18、爪轴；19、螺母；20、待加工轴；21、螺栓。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

如图1所示，本轴类后送料定位装置设置在机架1上，在机架1上安装有工作平台3和带有主轴2a的主机2，在主机2前方设置有一安装在机架1上的底座4，机架1上具有输料通道14且输料通道14位于主机2后方，输料通道14与主轴2a处于同一直线上，在机架1上侧部安装有用于放置待加工轴20且倾斜设置的料盒12，料盒12出口处与输料通道14相通并在输料通道14上设置有顶杆13，在机架1上安装有与输料通道14平行设置的气缸15，气缸15通过连接块与顶杆13且顶杆13在气缸15带动下能在输料通道14内轴向移动。

在底座4上设有能在底座4上横向移动的横向托板9，工作平台3安装在横向托板9上并能在横向托板9上纵向移动，在工作平台3上安装有刀具和垂直设置的双臂机械爪11，双臂机械爪11移动至主轴2a正前方时，双臂机械爪11的两爪之间的中心与主轴2a处于同一轴心线上。

如图2和图3所示，主轴2a内穿插有夹紧拉管6，在夹紧拉管6内依次安装有前引料管7、定位座5和后引料管8，前引料管7和后引料管8的内径均与待加工轴20内径相匹配。前引料管7穿插在夹紧拉管6前端并与前引料管7螺纹连接，夹紧拉管6后端部分露出主轴2a并在夹紧拉管6后端上螺纹连接有螺母19，后引料管8穿插在夹紧拉管6后端且后引料管8后端部分露出夹紧拉管6，上述螺母19螺纹连接在后引料管8后端上且螺母19直径大于主轴2a内径。在夹紧拉管6前端安装有弹性夹头10，弹性夹头10后端穿插在主轴2a内并与夹紧拉管6螺纹连接，弹性夹头10前端伸出主轴2a且弹性夹头10前端直径大于主轴2a内径，在弹性夹头10前端开设有一倒角，在主轴2a端部处也开设有与弹性夹头10倒角相配的倒角。在主机上安装有一液压缸，通过液压缸的活塞推动螺母19，从而带动夹紧拉管6后拉使弹性夹头10收拢并夹紧待加工轴20，通过螺母19和弹性夹头10使得夹紧拉管6只能在主轴2a内局部轴向移动，只要保证夹紧拉管6在轴向移动时能使弹性夹头10实现松开或夹紧待加工轴20的功能即可。

定位座5夹持在前引料管7和后引料管8之间，并在定位座5上安装有两对称设置的压料爪16，定位座5外壁上沿轴向方向开设有两对称设置的条形缺口5a，上述两压料爪16分别位于相对应的条形缺口5a上且两压料爪16后端均通过爪轴18铰接连接在定位座5上。在两压料爪16前端之间设有能使两压料爪16相互靠拢的C形卡簧17，两压料爪16后端之间的间距大于待加工轴20的直径，这样使得待加工轴20在顶杆13推力作用下能顺利通过两压料爪16后端并将两压料爪16前端撑开。定位座5外壁上开设有环形凹槽5b，C形卡簧17卡固在环形凹槽5b内，通过C形卡簧17使两压料爪16相互靠拢并使相互靠拢的两压料爪16前端之间的间距小于待加工轴20的直径，这样位于后引料管8内的待加工轴20只能在外力作用下才能通过两压料爪16，而且两压料爪16在C形卡簧17弹力作用下始终对通过两压料爪16的待加工轴20施加一个夹持力，这样当待加工轴20在通过两压料爪16过程外力消失的时候，待加工轴20不会由于惯性作用继续向前移动，而是被两压料爪16夹持住。定位座5与弹性夹头10前端之间的间距小于待加工轴20的长度，一般情况下该间距大小为待加工轴20长度的3/4最佳，这样保证当待加工轴20的后端夹持在两压料爪16之间时，待加工轴20的前端能部分伸出弹性夹头10以便双臂机械爪11能抓取住。在两条形缺口5a上设有台阶5c且当两压料爪16靠拢时压料爪16抵靠在台阶5c上，这样保证了压料爪16每次闭合时靠在同一位置，保证定位精度。

由于在正式对轴类产品进行加工时，轴类产品通过事先编辑好的程序控制预先由顶杆13推入至后引料管8内直至后引料管8内塞满待加工轴20为止，而每根待加工轴20的长度不是完全相同的，都会有一些误差在，会出现在后引料管8内的各待加工轴20的实际总长度大于理论总长度的问题，通过在输料通道14与后引料管8之间具有间隙，该间隙大小在待加工轴20长度的1/2至3/4之间，该间隙所形成的空间为预留空间，也就是说当料盒12内待加工轴20落入到输料通道14上与位于后引料管8处最外端的那根待加工轴20之间具有间隙，该间隙能弥补由于各待加工轴20之间长度有误差所形成的总长度误区，同时还能避免由于输料通道14与后引料管8过于靠近，造成位于后引料管8上的待加工轴20挡住了料盒12出口处的待加工轴20而使料盒12内的待加工轴20无法正常落入至输料通道14上。

在正式对轴类产品进行加工时，通过事先编辑好的程序控制预先将轴类产品由顶杆13推入至后引料管8内直至后引料管8内塞满待加工轴20为止，此时位于后引料管8内最前端的待加工轴20靠近压料爪16，同时弹性夹头10处于张开状态，而两压料爪16也相互靠拢；正式加工时气缸15带动顶杆13将输料通道14上的待加工轴20推入到向后引料管8内并推动原本位于后引料管8内的待加工轴20向前移动，从而使得最前方的待加工轴20撑开压料爪16并部分露出主轴2a，也就是说该待加工轴20前端露在主轴2a外，后端被压料爪16压住，此时顶杆13停止向前推动并返回至初始位置，而该待加工轴20也由于被压料爪16压住，在不受外力作用情况下该待加工轴20不会发生位移；接着由工作平台3上的双臂机械爪11将该待加工轴20露在主轴2a外的部位抓住，抓稳后，工作平台3前移，从而将该待加工轴20从后引料管8内拉出（该待加工轴20从后引料管8拉出时不会整个从主轴2a内拉出）；待该待加工轴20从两压料爪16之间完全脱离出来后，原本撑开的两压料爪16在C形卡簧17的作用下重新靠拢在一起，从而使下一个待加工轴20在不受外力作用的情况下不会将压料爪16撑开，也就是说通过压料爪16将下一个待加工轴20阻挡在后引料管8内，与此同时，工作平台3后移，使得被双臂机械爪11的待加工轴20的后端抵靠在两压料爪16的前端面上（由于两压料爪16重新合拢，合拢后的两压料爪16前端之间的间距小于轴的直径，因此该待加工轴20的后端能抵靠在两压料爪16的前端面上而不会重新进入到后引料管8内），接着夹紧拉管6后移使得弹性夹头10将该待加工轴20夹紧，夹紧后双臂机械爪11将该待加工轴20松开并由工作平台3上的刀具对该待加工轴20进行加工处理；加工完后，弹性夹头10将该待加工轴20松开，与此同时顶杆13再推入一根待加工轴20到后引料管8内，此时位于后引料管8内的最前面的待加工轴20（即原本的第二根待加工轴20）在顶杆13推力的作用下将已加工好的待加工轴20从主轴2a中推出并重复上述工序。这样在加工过程中，顶杆13每次推送待加工轴20所需移动的距离只是一个待加工轴20的长度及加上输料通道14与后引料管8之间形成预留空间的距离，无需如之前送料装置一样走完全部行程，加快了送料速度，提高工作效率。

实施例2

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图4所示，在夹紧拉管6外壁上沿轴向方向开设有一条形安装孔6a，在条形安装孔6a上穿插有用于固定夹紧拉管6和定位座5的螺栓21，这种结构可直接省去前引料管7，而且由于弹性夹头10前端与定位座5之间的间距不能大于待加工轴20的长度，因此通过条形安装孔6a使得定位座5可根据待加工轴20的长度不同而随时调整定位座5在夹紧拉管6上的安装位置，从而无需更换整个夹紧拉管6，实用性强。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种轴类后送料定位装置，设置在机架上，所述机架上安装有工作平台和带有主轴的主机，所述主轴内设有夹紧拉管并在夹紧拉管前端安装有弹性夹头，所述输料通道与主轴处于同一直线上，在机架上侧部安装有用于放置待加工轴且倾斜设置的料盒，料盒出口处与输料通道相通并在输料通道上设置有顶杆，其特征在于，所述夹紧拉管内安装有定位座并在定位座上安装有两对称设置的压料爪，两压料爪后端之间的间距大于待加工轴的直径，所述两压料爪前端之间设有能使两压料爪相互靠拢的C形卡簧，所述定位座与弹性夹头前端之间的间距小于待加工轴的长度，所述工作平台上设有一用于抓取待加工轴的双臂机械爪。

2.根据权利要求1所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，定位座外壁上沿轴向方向开设有两对称设置的条形缺口，上述两压料爪分别位于相对应的条形缺口上且两压料爪后端均铰接连接在定位座上。

3.根据权利要求2所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，所述的两条形缺口上设有台阶且当两压料爪靠拢时压料爪抵靠在台阶上。

4.根据权利要求1或2或3所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，定位座外壁上开设有环形凹槽，所述C形卡簧卡固在环形凹槽内。

5.根据权利要求1或2或3所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，夹紧拉管后端穿插有一后引料管且后引料管后端外露在夹紧拉管外，后引料管内径与待加工的轴内径相匹配，所述定位座后端部抵靠在后引料管前端面上。

6.根据权利要求5所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，夹紧拉管后端部分露出主轴并在夹紧拉管后端上螺纹连接有螺母，且该螺母同时螺纹连接在后引料管后端上，螺母直径大于主轴内径。

7.根据权利要求6所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，夹紧拉管前端穿插有一前引料管且前引料管与夹紧拉管前端螺纹连接，上述定位座夹持在后引料管和前引料管之间。

8.根据权利要求7所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，所述弹性夹头螺纹连接在夹紧拉管前端处。

9.根据权利要求1或2或3所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，在夹紧拉管外壁上沿轴向方向开设有一条形安装孔，在条形安装孔上穿插有用于固定夹紧拉管和定位座的螺栓。

10.根据权利要求5所述的轴类后送料定位装置，其特征在于，所述输料通道与后引料管之间具有间隙，该间隙大小在待加工轴长度的1/2至3/4之间。

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