CN103600112A - 轴芯扁位加工装置 - Google Patents

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本发明公开了一种轴芯扁位加工装置,包括位于工作台面上的用于定位待加工的轴芯的装夹定位机构,和对装夹定位机构内的轴芯进行加工的装设有铣刀的铣扁机构,还包括将待加工的轴芯送至所述装夹定位机构的送料机构,所述送料机构包括向下倾斜的用于放置多个轴芯的送料轨道,和能移动地输送送料轨道上的其中一个轴芯的送料槽;和将加工完后的轴芯推出装夹定位机构的返料机构;所述装夹定位机构包括夹具,和将送料槽内的轴芯推送到夹具内的第一气缸,所述夹具和第一气缸的顶杆位于移动出的送料槽的两侧,所述夹具能夹紧或松开轴芯;所述返料机构包括第二气缸,所述第二气缸的顶杆与第一气缸的顶杆分别位于装夹定位机构内的轴芯的轴向两侧。

Description

轴芯扁位加工装置技术领域
[0001] 本发明涉及一种加工机械,尤其是一种轴芯扁位的加工装置。
背景技术
[0002] 轴类、杆类零件为了与其他零件如齿轮等配合,需要在某些部位进行铣扁加工。常用的铣扁装置,需要手动送料,手工将零件在夹具内夹紧定位后,再通过铣刀对零件进行加工。这种加工方式,由于手工定位容易出现偏差,因此不仅对工人的要求较高,而且成品的合格率较难控制,同时生产效率也较为低下。
[0003] 为此也已公开了一些全自动的铣扁机,如申请号为200810041876.5的中国专利申请公开的一种全自动数控连杆铣扁势机床,包括上料斗、下料斗、送料机构、工作台、机械手和刀具等,当待加工工件送入工作台后,由机械手自动取待加工工件放入加工工位,加工完成后由机械手取出工件放置于下料斗。上述的这种送料、定位、取料方式,不仅效率没有大幅的提高,而且机器的结构较为复杂,此外,机械手对工件的抓取和放料都不容易控制,因此还需要作进一步的改进。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题,提供一种生产效率高的轴芯扁位加工装置。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种轴芯扁位加工装置,包括位于工作台面上的用于定位待加工 的轴芯的装夹定位机构,和对装夹定位机构内的轴芯进行加工的装设有铣刀的铣扁机构,其特征在于:还包括将待加工的轴芯送至所述装夹定位机构的送料机构,所述送料机构包括向下倾斜的用于放置多个轴芯的送料轨道,和能移动地输送送料轨道上的其中一个轴芯的送料槽;和将加工完后的轴芯推出装夹定位机构的返料机构;所述装夹定位机构包括夹具,和将送料槽内的轴芯推送到夹具内的第一气缸,所述夹具和第一气缸的顶杆位于移动出的送料槽的两侧,所述夹具能夹紧或松开轴芯;所述返料机构包括第二气缸,所述第二气缸的顶杆与第一气缸的顶杆分别位于装夹定位机构内的轴芯的轴向两侧。
[0006] 所述装夹定位机构还包括夹紧机构,所述夹具包括上夹具和下夹具两个部分,通过夹紧机构调节两个部分的配合松紧度从而夹紧或松开轴芯,从而可在加工时夹紧轴芯,而在加工前和加工完毕后松开以便轴芯移动。
[0007] 所述夹紧机构包括带动上夹具相对下夹具移动的第三气缸,所述上夹具和下夹具之间形成有供轴芯穿过的水平的定位通孔,所述定位通孔、第一气缸的顶杆和移动出的送料槽内的轴芯同轴,第一气缸可将送料槽内的轴芯推到定位通孔内,此后改变上夹具和下夹具的相对位置可缩小定位通孔的直径,从而将轴芯夹紧在夹具内。
[0008] 所述夹紧机构还包括开设在上夹具上的竖直的固定孔,所述固定孔内具有内螺纹,以及具有外螺纹的第一螺杆,所述第一螺杆上固定有摇臂的一端,所述摇臂的另一端连接到所述第三气缸的顶杆,所述第三气缸的顶杆带动摇臂转动,摇臂转动时,第一螺杆随之转动,由此上夹具发生竖直方向的移动,在加工前压紧下夹具,而在加工完后离开下夹具。
[0009] 所述摇臂上开设有滑槽,所述第三气缸的顶杆末端滑动设置在摇臂的滑槽内,从而便于将第三气缸顶杆的直线运动转变为摇臂的旋转运动。
[0010] 所述夹具固定在夹具座上,所述夹具座滑动设置在底座上,所述底座上设有推动夹具座沿与夹具内的轴芯的延伸方向平行移动的第四气缸,第四气缸可在加工时推进轴芯,以便于统刀在轴芯端部加工出具有一定长度的扁位。
[0011] 所述底座滑动设置在工作台面上,邻近底座设置有与工作台面固定的固定座,所述固定座和底座通过第二螺杆连接,使得底座能沿与夹具内的轴芯延伸方向垂直的方向移动,可以调整夹具内的轴芯和铣刀盘上的铣刀的轴向距离。
[0012] 第一气缸同侧设置有出料机构,所述出料机构包括向下倾斜的便于加工完后的轴芯滚落的出料轨道,以及位于出料轨道底部的出料槽,用于盛装加工完后的轴芯,便于收纳整理加工完后的轴芯。
[0013] 在本发明中,送料机构的一个优选的实施方式为,所述送料轨道两侧分别设有挡料板,每个挡料板超出送料轨道的前端部设有朝向相对侧挡料板延伸的止挡部,所述送料槽设置在所述送料轨道的底部,所述送料槽上开设有在两个挡料板之间延伸的凹槽,所述凹槽的宽度和深度与所述轴芯的外径适配使得凹槽仅能容置一个轴芯,所述送料槽能通过第五气缸推出到挡料板前方或拉回到挡料板后侧复位,送料槽后部设有防止凹槽外的轴芯掉落的挡板,从而可确保每一次只输送一个轴芯,并且在送料槽移动时,保持其余的轴芯在原位以便进行下一次的输送加工。
[0014] 还包括控制送料机构、装夹定位机构、铣扁机构和返料机构动作的控制系统,自动地控制各机构之间协调运作,进行加工。
[0015] 与现有技术相比,本发明的优点在于:通过在出料轨道的端部设置仅供一个轴芯容置的送料槽,可准确的将送料槽内的轴芯推送至装夹定位机构内固定,以便进行后续的加工,提高了送料的效率,也提高了定位的精准度,生产效率得到了提高,同时也确保了产品的合格率,将推动轴芯进入夹具和离开夹具的气缸分设在夹具两侧,合理的布局,可以进行快速有效的进料和出料;设置带动夹具的两个部分中的一个移动的气缸,可自动调节夹具对轴芯的夹紧程度;在装夹定位机构上还设置有用于调节轴芯和铣刀距离的机构,使得可根据实际需要及时的调整。
附图说明
[0016] 图1为本发明的加工装置的结构示意图;
[0017] 图2为本发明的加工装置的结构示意图。
[0018] 图3为本发明的送料状态示意图;
[0019] 图4为本发明的铣扁加工状态示意图;
[0020] 图5为本发明的铣扁加工完毕状态示意图;
[0021] 图6为图2的局部放大示意图;
[0022] 图7为图4的局部放大示意图;
[0023] 图8为图5的局部放大示意图。具体实施方式
[0024] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0025] 参见图1-图3,一种轴芯扁位加工装置,包括送料机构1、装夹定位机构2、铣扁机构3和返料机构4,设置在加工装置的工作台面5上。
[0026] 送料机构I包括送料轨道11,送料轨道11呈向下倾斜的布置,通过送料机架111设置在装置的工作台面5上方。送料轨道11的两侧分别设有挡料板,包括第一挡料板121和第二挡料板122,每个挡料板在送料轨道11的方向上延伸,并且每个挡料板的下底面的倾斜角度与送料轨道11的一致。
[0027] 第一挡料板121的前端设有朝向第二挡料板122延伸的第一止挡部1211,相应的,第二挡料板122的前端设有朝向第一挡料板121延伸的第二止挡部1221,从而防止送料轨道11上的待加工的轴芯6在滚动到该位置时继续向前而离开送料机构I。两个挡料板之间的距尚与轴芯6的长度适配。
[0028] 在送料轨道11最低端的底部设有送料槽13,两个止挡部位于送料轨道11的底部前方,送料槽13在两个挡料板之间延伸,送料槽13的中间开设有两端向相应侧挡料板延伸的凹槽131,用于容置由送料轨道11而来的轴芯6,送料槽13的顶面也可以与送料轨道11一样倾斜,以便于轴芯6从送料轨道11顺利地滚到凹槽131内。凹槽131的宽度和深度与轴芯6的外径适配,以保证同一时间只有一个轴芯6落入凹槽131内。凹槽131的初始位置相对于挡料板略微靠后,以避免挡料板挡住轴芯6而不能下落到凹槽131内。送料槽13的后部设有挡板132,挡板132向后逐渐向上倾斜,可以与送料轨道11的倾斜角度一致。送料槽13位于初始位置时,挡板132可以贴合在送料轨道11下表面,从而当送料槽13移动离开送料轨道11时,可尽量减少送料轨道11和挡板132的高度差,以避免轴芯6下落。
[0029] 送料轨道11的底面,或者用于设置送料轨道11的送料机架111上设置有第五气缸(未示出),第五气缸的顶杆连接到送料槽13,从而第五气缸动作可带动送料槽13相对送料轨道11移动。
[0030] 装夹定位机构2包括用于推料的第一气缸21和用于装夹轴芯6的夹具22。夹具22包括下夹具221和位于下夹具221上与之匹配的上夹具222,下夹具221和上夹具222之间形成供轴芯6穿过的水平的定位通孔223。夹具22位于送料机构I前方的一侧,第一气缸21位于送料机构I前方的另一侧,与夹具22相对,可以固定到送料机架111上,定位通孔223和凹槽131平行,第一气缸21的顶杆与定位通孔223同轴。可替代的,夹具22也可以具有左右配合的两个部分。
[0031] 装夹定位机构2还包括改变上夹具222和下夹具221之间距离(即两者的配合松紧度)的夹紧机构23,包括开设在上夹具222上的竖直的固定孔231,固定孔231内具有内螺纹,以及具有外螺纹的第一螺杆232,第一螺杆232上固定有摇臂233的一端,摇臂233的另一端连接到第三气缸234的顶杆,摇臂233上开设有滑槽2331,便于第三气缸234的顶杆在推动摇臂233时可在滑槽2331内滑动,以便摇臂233转动,参见图6。第三气缸234可推动摇臂233以第一螺杆232为中心转动,并带动第一螺杆232 —起转动,由此使得上夹具222相对第一螺杆232作纵向的位移,向下夹具221方向压紧,将轴芯6夹紧固定。
[0032] 铣扁机构3相邻夹具22设置,包括铣刀盘31,铣刀盘31的周面上装设有至少一个铣刀311,铣刀311沿着与铣刀盘31的中心轴平行的方向延伸,并且超出铣刀盘31的顶面,与轴芯6待加工的端部位置相应。铣刀盘31可通过电机驱动转动。
[0033] 第三气缸234和夹具22均固定在夹具座24上,夹具座24滑动设置在底座25上,底座25上设有第四气缸26,第四气缸26的顶杆与夹具座24连接,由此在铣扁的过程中,第四气缸26可推动夹具座24相对底座25滑动,使得夹具22带着轴芯6可以向铣刀盘31靠近(运动方向与轴芯6的延伸方向平行),以便铣刀311在轴芯6端部加工出具有一定长度的扁位。底座25滑动设置在工作台面5上,邻近底座25设置有与工作台面5固定的固定座27,固定座27和底座25通过第二螺杆28连接,通过调节第二螺杆28拧入到底座25内的程度,可以调节底座25与固定座27之间的距离。根据实际的需要,如铣刀311长期使用有所磨损时,可通过第二螺钉28,使得底座25向铣刀盘31靠近(运动方向与铣刀盘31的中心轴平行)。
[0034] 返料机构4包括第二气缸41,第四汽缸41可以与夹具座24固定,第二气缸41的顶杆与夹具22的定位通孔223同轴,并且第一气缸21的顶杆和第二气缸41的顶杆分别位于定位通孔223内的轴芯6的轴向两侧。
[0035] 相对夹具22位于与第一气缸21相同的一侧设置有出料机构7,包括向下倾斜的出料轨道71,以及位于出料轨道71底部的出料槽72,用于盛装加工完后的轴芯6。
[0036] 加工装置还包括控制上述气缸和电机的控制系统8,该控制系统8可采用PLC控制器,控制各气缸延时动作(或在各气缸动作到位处设置接近开关),以完成整个加工过程。
[0037] 本发明的轴芯扁位加工装置的工作原理及过程如下:
[0038] I)将待加工的多个轴芯6放置于送料轨道11上,并且轴芯6的两端分别朝向相应侧的一个挡料板,即轴芯6与凹槽131平行,由于重力的作用,轴芯6滚动到送料轨道11的底部,而且由于凹槽131的尺寸和轴芯6适配,因此,只有一个轴芯6落入到凹槽131内,控制系统8控制第五气缸动作,推动送料槽13,使其向前移动超出挡料板,直至使得凹槽131内的轴芯6与第一气缸21的顶杆同轴,而此时由于送料槽13的挡板132和挡料板的止挡部的作用,未落入到凹槽131内的轴芯6可保持在挡板132和送料轨道11上而不下落;
[0039] 2)控制系统8控制第一气缸21动作,其顶杆将轴芯6推入到定位通孔223内并穿出一定距离,使得待加工的端部靠近铣刀盘31,与其上的铣刀311相对应,而后控制第五气缸反向动作拉回送料槽13复位;
[0040] 3)第三气缸234动作,其顶杆推动摇臂233转动,参见图4和图7,使得上夹具222向下夹具221方向压紧,将轴芯6夹紧在定位通孔223内;然后,控制系统8控制铣扁机构3的电机动作,使得铣刀盘31转动,当铣刀311随之转动经过轴芯6时,进行铣削,并根据需要控制第四气缸26动作,推进夹具座24,加工出具有一定长度的扁位,参见图5和图8 ;
[0041] 4)铣扁完成后,控制系统8控制第三气缸234动作,带动摇臂233反向转动,使得上夹具222向尚开下夹具221的方向移动,由此不再将加工完的轴芯6夹紧;此后,控制系统8控制第二气缸41动作,其顶杆推动加工完的轴芯6使其反向退出定位通孔223,落在出料轨道71上,同时控制第四气缸26将夹具座24后拉离开铣刀盘31,轴芯6由于重力的作用,最终滚动到出料轨道71的出料槽72内,加工完成。加工下一个轴芯6时,循环上述各步骤。

Claims (10)

1.一种轴芯扁位加工装置,包括位于工作台面(5)上的用于定位待加工的轴芯(6)的装夹定位机构(2),和对装夹定位机构(2)内的轴芯(6)进行加工的装设有铣刀(311)的铣扁机构(3),其特征在于:还包括 将待加工的轴芯(6)送至所述装夹定位机构(2)的送料机构(1),所述送料机构(1)包括向下倾斜的用于放置多个轴芯(6)的送料轨道(11)和能移动地输送送料轨道(11)上的其中一个轴芯(6)的送料槽(13); 以及将加工完后的轴芯(6)推出装夹定位机构(2)的返料机构(4); 所述装夹定位机构(2)包括夹具(22),和将送料槽(13)内的轴芯(6)推送到夹具(22)内的第一气缸(21),所述夹具(22)和第一气缸(21)的顶杆位于移动出的送料槽(13)的两侦牝所述夹具(22)能夹紧或松开轴芯(6); 所述返料机构(4)包括第二气缸(41),所述第二气缸(41)的顶杆与第一气缸(21)的顶杆分别位于装夹定位机构(2)内的轴芯(6)的轴向两侧。
2.如权利要求1所述的加工装置,其特征在于,所述装夹定位机构(2)还包括夹紧机构(23),所述夹具(22)包括上夹具(222)和下夹具(221)两个部分,通过夹紧机构(23)调节两个部分的配合松紧度从而夹紧或松开轴芯(6)。
3.如权利要求2所述的加工装置,其特征在于,所述夹紧机构(23)包括带动上夹具(222)相对下夹具(221)移动的第三气缸(234),所述上夹具(222)和下夹具(221)之间形成有供轴芯(6)穿过的水平的定位通孔(223),所述定位通孔(223)、第一气缸(21)的顶杆和移动出的送料槽(13)内的轴芯(6)同轴。
4.如权利要求3所述的加工装置,其特征在于,所述夹紧机构(23)还包括开设在上夹具(222)上的竖直的固定孔(231),所述固定孔(231)内具有内螺纹,以及具有外螺纹的第一螺杆(232),所述第一螺杆(232)上固定有摇臂(233)的一端,所述摇臂(233)的另一端连接到所述第三气缸(234)的顶杆,所述第三气缸(234)的顶杆带动摇臂(233)转动。
5.如权利要求4所述的加工装置,其特征在于,所述摇臂(233)上开设有滑槽(2331),所述第三气缸(234)的顶杆末端滑动设置在摇臂(233)的滑槽(2331)内。
6.如权利要求1所述的加工装置,其特征在于,所述夹具(22)固定在夹具座(24)上,所述夹具座(24)滑动设置在底座(25)上,所述底座(25)上设有推动夹具座(24)沿与夹具(22)内的轴芯(6)的延伸方向平行移动的第四气缸(26)。
7.如权利要求6所述加工装置,其特征在于,所述底座(25)滑动设置在工作台面(5)上,邻近底座(25)设置有与工作台面(5)固定的固定座(27),所述固定座(27)和底座(25)通过第二螺杆(28)连接,使得底座(25)能沿与夹具(22)内的轴芯(6)延伸方向垂直的方向移动。
8.如权利要求1-7中任一项所述的加工装置,其特征在于,第一气缸(21)同侧设置有出料机构(7),所述出料机构(7)包括向下倾斜的便于加工完后的轴芯(6)滚落的出料轨道(71),以及位于出料轨道(71)底部的出料槽(72),用于盛装加工完后的轴芯(6)。
9.如权利要求1-7中任一项所述的加工装置,其特征在于,所述送料轨道(11)两侧分别设有挡料板,每个挡料板超出送料轨道(11)的前端部设有朝向相对侧挡料板延伸的止挡部,所述送料槽(13)设置在所述送料轨道(11)的底部,所述送料槽(13)上开设有在两个挡料板之间延伸的凹槽(131),所述凹槽(131)的宽度和深度与所述轴芯(6)的外径适配使得凹槽(131)仅能容置一个轴芯(6),所述送料槽(13)能通过第五气缸推出到挡料板前方或拉回到挡料板后侧复位,送料槽(13)后部设有防止凹槽(131)外的轴芯(6)掉落的挡板(132)。
10.如权利要求1-7中任一项所述的加工装置,其特征在于,还包括控制送料机构(I)、装夹定位机构(2)、铣扁机构(3)和返料机构(4)动作的控制系统(8)。
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