CN103433509B - 一种金属杆自动切削装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种金属杆自动切削装置设有一个放置待加工金属杆的蓄料斗，所述的蓄料斗下部为仅容一根金属杆水平落下的通道，所述的蓄料斗下方设有与其通道位置相对应的导料槽，所述的导料槽一端设有推杆，另一端设有旋转气动卡盘，所述的旋转气动卡盘外端设有刀架，所述的刀架上固定有刀具，所述的旋转气动卡盘与刀具之间的上方设有冷凝喷头，所述的推杆和刀架分别由第一气缸和第二气缸驱动沿旋转气动卡盘轴线方向运动。该装置结构简单，能够自动完成多根金属切削工作，节约了人力成本，提高了工作效率。<!--1-->

Description

一种金属杆自动切削装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及机床切削设备，尤其涉及用于切削金属杆端头的设备。

背景技术

工厂内加工的半成品金属杆端头需要切削，将金属杆端头加工成凸台形式，目前切削工作需要工作人员将一根金属杆放入旋转气动卡盘内，启动机床，旋转气动卡盘带动金属杆旋转，刀具向金属杆端头运动，切削完成后，刀具回位，旋转气动卡盘打开，工作人员取出金属杆，完成一根金属杆切削工作，这样的设备及其工作方式，一次只能加工一根金属杆，效率低下，费时费力，不能满足工厂加工需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种加工效率高，安全可靠的金属杆切削装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种金属杆自动切削装置设有一个放置待加工金属杆的蓄料斗，所述的蓄料斗下部为仅容一根金属杆水平落下的通道，所述的蓄料斗下方设有与其通道位置相对应的导料槽，所述的导料槽一端设有推杆，另一端设有旋转气动卡盘，所述的旋转气动卡盘外端设有刀架，所述的刀架上固定有刀具，所述的旋转气动卡盘与刀具之间的上方设有冷凝喷头，所述的推杆和刀架分别由第一气缸和第二气缸驱动沿旋转气动卡盘轴线方向运动。

所述的旋转气动卡盘与刀具之间的上方设有限位杆，所述的限位杆为伸缩杆，其伸出状态限制金属杆伸出旋转气动卡盘长度，其收缩状态不干涉金属杆推出旋转气动卡盘。

所述的旋转气动卡盘与刀具之间的下方设有铁屑导槽，所述的铁屑导槽下方设有铁屑收集容器。

所述的刀架一侧设有挡料板，另一侧设有卸料坡，所述的卸料坡下方为物料收集框，所述的挡料板外端为向卸料坡弯曲的弧形结构。

所述的刀架和第二气缸均固定在基座上，所述的基座由第三气缸驱动沿旋转气动卡盘轴线的水平面垂直方向运动。

该装置还设有控制器，所述的推杆和第一气缸之间设有压力传感器，所述的压力传感器将采集的压力信号输送至控制器。

所述的蓄料斗包括上方的金属杆蓄料区和下方的通道，所述的蓄料区底面为向通道倾斜的坡面结构。

一种基于金属杆自动切削装置的控制方法，

装置处于待机状态时，旋转气动卡盘打开，推杆位于导料槽外，冷凝喷头关闭，刀具远离旋转气动卡盘，将若干金属杆水平放入蓄料斗后，启动装置，冷凝喷头喷水工作；

推杆将由蓄料斗落入导料槽的金属杆推入旋转气动卡盘，当金属杆刚伸出旋转气动卡盘时，限位杆向下运动开始限位，推杆行走至行程末端时，旋转气动卡盘夹紧金属杆，与此同时，限位杆上升、推杆退出导料槽；

旋转气动卡盘带动金属杆旋转，刀架由第二气缸推动向金属杆端头运动完成切削工作；

旋转气动卡盘停止旋转并打工卡盘，基座由第三气缸推动将刀具向远离旋转气动卡盘的方向侧向退出，之后第二气缸回位，之后第三气缸回位，推杆推动另一根金属杆进入旋转气动卡盘，并将旋转气动卡盘内的已加工好的金属杆推出；

就此循环。

进一步的，当推杆推出后，压力传感器采集的压力值超过阀值或为零，则输出停机信号至控制器，控制器控制整个装置停机，则各个部件进入待机状态，同时发出警报。

本发明的优点在于该装置结构简单，能够自动完成多根金属切削工作，节约了人力成本，提高了工作效率。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为金属杆待推入状态装置结构示意图；

图2为金属杆已推入状态装置结构示意图；

图3为图1、2中蓄料斗立体示意图；

图4为图1、2中刀架俯视图；

上述图中的标记均为：1、推杆；2、蓄料斗；3、导料槽；4、旋转气动卡盘；5、冷凝喷头；6、限位杆；7、刀具；8、刀架；9、挡料板；10、金属杆。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明金属杆自动切削装置包括推杆1、蓄料斗2、导料槽3、旋转气动卡盘4、冷凝喷头5、限位杆6、刀具7、刀架8和挡料板9，其中蓄料斗2如图3所示，包括上方的金属杆蓄料区和下方的通道，而蓄料区底面为向通道倾斜的坡面结构，通道为仅容一根金属杆10水平落下的结构，这样可以在蓄料区内水平堆放许多金属杆10，金属杆10会随坡面结构下滑，水平放置并排成一竖排置于通道内，处于待加工状态。

参见图1、2可知，蓄料斗2下方设有与其通道位置相对应的导料槽3，导料槽3两端为开口状，其一端设有推杆1，另一端设有旋转气动卡盘4，这样推杆1可以从开口端推入，将导料槽3内的金属杆10从另一开口推出，推入到旋转气动卡盘4内，在旋转气动卡盘4外端设有刀架4，刀架4上固定有刀具7，推杆1和刀架8分别由第一气缸和第二气缸驱动沿旋转气动卡盘4轴线方向运动。

由于切削工作会产生大量的热能，在旋转气动卡盘4与刀具7之间的上方设有冷凝喷头5，可以在切削时进行水冷，由于金属杆10是由推杆1推入旋转气动卡盘4的，而在推入旋转气动卡盘4时，其卡盘处于张开状态，这就会造成金属杆10会由于惯性无法准确的被旋转气动卡盘4夹持供刀具7加工，因此在旋转气动卡盘4与刀具7之间的上方设置限位杆6，限位杆6为伸缩杆，其伸出状态限制金属杆10伸出旋转气动卡盘）长度，达到限位作用，其收缩状态不干涉金属杆10推出旋转气动卡盘4，方便取料。

切削工作还会产生大量铁屑，污染厂区环境，因此可以在旋转气动卡盘4与刀具7之间的下方设有铁屑导槽，铁屑导槽下方再设置一个铁屑收集容器。金属杆10加工完成后，会由另一个金属杆10顶出旋转气动卡盘4，为方便金属杆10收集，在刀架8一侧设有挡料板9，另一侧设有卸料坡，并在卸料坡下方为物料收集框，其中挡料板9如图4所示，外端为向卸料坡弯曲的弧形结构，这样金属杆10被顶出后，端部会触碰打牌弧形结构，向卸料坡一侧运动，顺势落入物料收集框，能够有效避免金属杆10积聚在刀架8上，从而影响切削工作。

为了避免刀具7完成切削后对金属杆10造成破坏，以及避免刀具7损坏，本装置将刀架8和第二气缸均固定在基座上，该基座由第三气缸驱动沿旋转气动卡盘4轴线的水平面垂直方向运动，这样在刀具7在加工完成后，会由第三气缸推动向远离旋转气动卡盘4方向侧向退出，之后第二气缸再回位，待第二气缸回位后第三气缸再回位等待下次切削加工。

为了提高设备的安全性和可靠性，装置还设有控制器控制整个装置各个部件配合工作，同时在推杆1和第一气缸之间设置压力传感器，压力传感器将采集的压力信号输送至控制器，控制器可以根据压力信号判断蓄料斗2内的金属杆10是否加工完毕，以及落料斗10内的金属杆10是否发现不正常的歪斜现象。

基于上述金属杆自动切削装置的控制方法，控制器控制各个部件可以按照以下步骤工作：

装置处于待机状态时，旋转气动卡盘4打开，推杆1位于导料槽3外，冷凝喷头5关闭，刀具7远离旋转气动卡盘4，待工作人员将将若干金属杆10水平放入蓄料斗2后，启动装置，冷凝喷头5喷水工作；

推杆1将由蓄料斗2落入导料槽3的金属杆4推入旋转气动卡盘4，当金属杆4刚伸出旋转气动卡盘4时，限位杆6向下运动开始限位，推杆1行走至行程末端时，旋转气动卡盘4夹紧金属杆10，与此同时，限位杆6上升、推杆1退出导料槽3；

旋转气动卡盘4带动金属杆10旋转，刀架8由第二气缸推动向金属杆10端头运动完成切削工作；

旋转气动卡盘4停止旋转并打工卡盘，基座由第三气缸推动将刀具7向远离旋转气动卡盘4的方向侧向退出，之后第二气缸回位，之后第三气缸回位，推杆1推动另一根金属杆10进入旋转气动卡盘4，并将旋转气动卡盘4内的已加工好的金属杆10推出；

就此循环。

按照上述工作步骤进行加工的同时，压力传感器在每次推杆1推出时采集的压力值，若该值超过阀值或为零，则输出停机信号至控制器，控制器控制整个装置停机，则各个部件进入待机状态，同时发出警报。若压力值为零，则蓄料斗2内金属杆10处理完毕，若压力超过阀值，则可能出现故障了，就此提高设备的安全可靠性。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种金属杆自动切削装置，其特征在于：装置设有一个放置待加工金属杆（10）的蓄料斗（2），所述的蓄料斗（2）下部为仅容一根金属杆（10）水平落下的通道，所述的蓄料斗（2）下方设有与其通道位置相对应的导料槽（3），所述的导料槽（3）一端设有推杆（1），另一端设有旋转气动卡盘（4），所述的旋转气动卡盘（4）外端设有刀架（4），所述的刀架（4）上固定有刀具（7），所述的旋转气动卡盘（4）与刀具（7）之间的上方设有冷凝喷头（5），所述的推杆（1）和刀架（8）分别由第一气缸和第二气缸驱动沿旋转气动卡盘（4）轴线方向运动；

所述的旋转气动卡盘（4）与刀具（7）之间的上方设有限位杆（6），所述的限位杆（6）为伸缩杆，其伸出状态限制金属杆（10）伸出旋转气动卡盘（4）长度，其收缩状态不干涉金属杆（10）推出旋转气动卡盘（4）。

2.根据权利要求1所述的金属杆自动切削装置，其特征在于：所述的旋转气动卡盘（4）与刀具（7）之间的下方设有铁屑导槽，所述的铁屑导槽下方设有铁屑收集容器。

3.根据权利要求2所述的金属杆自动切削装置，其特征在于：所述的刀架（8）一侧设有挡料板（9），另一侧设有卸料坡，所述的卸料坡下方为物料收集框，所述的挡料板（9）外端为向卸料坡弯曲的弧形结构。

4.根据权利要求3所述的金属杆自动切削装置，其特征在于：所述的刀架（8）和第二气缸均固定在基座上，所述的基座由第三气缸驱动沿旋转气动卡盘（4）轴线的水平面垂直方向运动。

5.根据权利要求4所述的金属杆自动切削装置，其特征在于：该装置还设有控制器，所述的推杆（1）和第一气缸之间设有压力传感器，所述的压力传感器将采集的压力信号输送至控制器。

6.根据权利要求5所述的金属杆自动切削装置，其特征在于：所述的蓄料斗（2）包括上方的金属杆蓄料区和下方的通道，所述的蓄料区底面为向通道倾斜的坡面结构。

7.一种基于权利要求1-6所述的金属杆自动切削装置的控制方法，其特征在于：

装置处于待机状态时，旋转气动卡盘（4）打开，推杆（1）位于导料槽（3）外，冷凝喷头（5）关闭，刀具（7）远离旋转气动卡盘（4），将若干金属杆（10）水平放入蓄料斗（2）后，启动装置，冷凝喷头（5）喷水工作；

推杆（1）将由蓄料斗（2）落入导料槽（3）的金属杆（4）推入旋转气动卡盘（4），当金属杆（4）刚伸出旋转气动卡盘（4）时，限位杆（6）向下运动开始限位，推杆（1）行走至行程末端时，旋转气动卡盘（4）夹紧金属杆（10），与此同时，限位杆（6）上升、推杆（1）退出导料槽（3）；

旋转气动卡盘（4）带动金属杆（10）旋转，刀架（8）由第二气缸推动向金属杆（10）端头运动完成切削工作；

旋转气动卡盘（4）停止旋转并打工卡盘，基座由第三气缸推动将刀具（7）向远离旋转气动卡盘（4）的方向侧向退出，之后第二气缸回位，之后第三气缸回位，推杆（1）推动另一根金属杆（10）进入旋转气动卡盘（4），并将旋转气动卡盘（4）内的已加工好的金属杆（10）推出；

就此循环。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：当推杆（1）推出后，压力传感器采集的压力值超过阀值或为零，则输出停机信号至控制器，控制器控制整个装置停机，则各个部件进入待机状态，同时发出警报。