CN103960836A - 一种水晶饰的自动化生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：包括一个初始工位、两个粗磨工位、两个精磨工位、两个抛光工位、工件换面工位、冷却工位、自动上料系统、夹具体上下传送系统、夹具体自动传送系统、抛光轮斜度补偿进给系统、粗磨精磨抛光整体摆动机构、自动脱料系统、旋转送夹具体系统、工件转进系统、导轨、机架，一个初始工位、第一个粗磨工位、第一个精磨工位、第一个抛光工位、工件换面工位、冷却工位、第二个粗磨工位、第二个精磨工位、第二个抛光工位脱料工件顺序排列在机加架，自动上料系统、夹具体上下传送系统、夹具体自动传送系统、抛光轮斜度补偿进给系统、粗磨精磨抛光整体摆动机构、自动脱料系统、旋转送夹具体系统、工件转进系统分别固定在机架上的导轨上。

Description

一种水晶饰的自动化生产系统

技术领域：

本发明涉及一种水晶饰品自动化生产系统。

背景技术

现有的水晶饰品生产是通过分阶段加工，其包括粗加工、精加工、抛光等工艺步骤，各加工步骤的设备都分开设置的，。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种水晶饰品自动化生产系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水晶饰品自动化生产系统，其包括一个初始工位、两个粗磨工位、两个精磨工位、两个抛光工位、工件换面工位、冷却工位、自动上料系统、夹具体上下传送系统、夹具体自动传送系统、抛光轮斜度补偿进给系统、粗磨精磨抛光整体摆动机构、自动脱料系统、旋转送夹具体系统、工件转进系统、导轨、机架，一个初始工位、第一个粗磨工位、第一个精磨工位、第一个抛光工位、工件换面工位、冷却工位、第二个粗磨工位、第二个精磨工位、第二个抛光工位脱料工件顺序排列在机加架，自动上料系统、夹具体上下传送系统、夹具体自动传送系统、抛光轮斜度补偿进给系统、粗磨精磨抛光整体摆动机构、自动脱料系统、旋转送夹具体系统、工件转进系统分别固定在机架上的导轨上。

自动上料系统，其包括定位气缸Ⅰ、夹具体、夹具体顶针、定位板定位、上料夹具体顶针、夹紧气缸Ⅱ、铰链机构、压紧块、气缸Ⅲ、精密滚珠直线导轨Ⅰ、高频感应加热线圈，定位气缸Ⅰ驱动夹具体和夹具体顶针，定位板定位，气缸Ⅲ驱动夹具体组件通过精密滚珠直线导轨Ⅰ的支承向下移动，夹紧气缸Ⅱ通过铰链机构、压紧块连接夹具体，精密滚珠直线导轨Ⅰ、高频感应加热线圈，上料夹具体由气缸Ⅳ、精密滚珠直线导轨Ⅱ的支承，上料夹具体的上料夹具体顶针穿过工件料盒底部且在工件料盒内，夹具体顶针和上料夹具体顶针对应。

旋转送夹具体系统，其包括上下移动导轨组件、夹具体传送固定板、液压油缸、齿条、齿轮、连接杆，上下移动导轨组件通过夹具体传送固定板与夹具体连接，液压油缸通过齿条连接齿轮，齿轮带动连接杆，连接杆带动上下移动导轨组件。

上下移动导轨组件，包含两个夹具体夹紧气缸、圆柱导轨、直线轴承和一个气缸，气缸通过两个圆珠导柱和直线轴承推动两个夹具体传送夹紧气缸，圆柱导轨与连接杆连接。

夹具体自动传送系统，其包括4-8个夹具体上下传送系统、移动传送装置，夹具体上下传送系统，液压油缸、夹具体组件、精密分度步进电机，液压油缸、精密分度步进电机分别连接夹具体组件，液压油缸驱动夹具体组件上下移动，精密分度步进电机通过同步带轮传动、链轮传动或是齿轮传动带动夹具体组件；移动传送装置，其包括大齿轮电机、键槽、大齿轮、齿条，大齿轮电机通过键槽带动大齿轮、齿条，齿条通过齿条导向轮带动各夹具体上下传送系统的精密直线滚珠导轨的支承和连接板连接带动夹具体组件。

粗磨精磨抛光整体摆动机构，摆动电机带动偏心轮旋转，偏心轮和铰链机构连接带动粗磨轮，精磨轮组件通过铰链机构和粗磨轮组件连接，抛光轮组件通过铰链机构和精磨轮组件连接。

自动脱料系统，其包括机架、夹具体组件、两个气缸、三个精密滚珠直线导轨、高频感应加热线圈、工件托盘、步进电机，气缸连接夹具体组件，夹具体组件固定在精密滚珠直线导轨上，高频感应加热线圈固定在机架上且位于在夹具体组件的下方，工件托盘由第二个气缸驱动通过第二个精密直线滚珠导轨，带动钢丝轴，料粉盒通过料粉移动气缸和第三个精密滚珠直线导轨支承，料粉摆动气缸通过铰链机构和滚动轴承支承，料粉刮平轴固定在滚动轴承支承上。

整体式上下夹具体工件换位系统，上下夹具体组件通过精密滚珠直线导轨固定在整体旋转固定板上，上下夹具体的左右设有定位气缸，定位气缸配合定位块，两套气缸夹紧系统夹紧夹具体，下夹具体连接下气缸和精密滚珠直线导轨，通过下定位块，下夹具体顶针正好处在高频感应加热线圈中心，上夹具体通过上气缸和精密滚珠直线导轨往下移动，通过上定位块，使上夹具体顶针处于高频感应加热线圈的中心，并同时使上夹具体顶针和下夹具体顶针同时顶住工件，料粉盒通过料粉移动气缸和精密滚珠直线导轨支承。

抛光轮斜度补偿进给系统，其包括步进电机、联轴器、蜗轮蜗杆减速机、键槽、丝杆螺母机构、抛光轮组件，步进电机通过联轴器连接蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机输出轴通过键槽与齿轮连接，齿轮通过键槽连接丝杆螺母机构，丝杆螺母机构连接滑动导轨机构，丝杆螺母机构带动抛光轮组件；抛光轮组件固定在精密的滑动导轨机构上。

工件转进系统，其包括液压油缸、齿条、齿轮、键槽、滚动轴承支承、整体旋转固定板和上下夹具体组件，液压油缸驱动齿条上下移动，齿条上下移动带动齿轮，齿轮通过键槽连接和滚动轴承支承带动整体旋转固定板和上下夹具体组件。

夹具体上下传送系统，液压油缸、夹具体组件、精密分度步进电机，液压油缸、精密分度步进电机分别连接夹具体组件。液压油缸驱动夹具体组件上下移动，精密分度步进电机通过同步带轮传动、链轮传动或是齿轮传动带动夹具体组件。

工作流程：

将需要加工的一定数量工件手动倒入到工件料盒中，然后设置好需要加工工件的工艺参数，启动设备工作。首先由自动上料系统，将加工工件固定在夹具体顶针上，然后通过夹具体自动传送系统，自动传送到粗磨加工工位。接着通过夹具体上下传送系统，对工件进行粗磨加工。粗磨加工完成后，通过夹具体自动传送系统，自动传送到精磨加工工位1，接着通过夹具体上下传送系统，对工件进行精磨加工。精磨加工完成后，通过夹具体自动传送系统，自动传送到抛光加工工位1，然后通过夹具体上下传送系统对工件进行抛光加工，期间根据抛光轮磨损情况运行抛光轮斜度补偿进给系统，其抛光轮斜度补偿进给系统根据抛光轮的磨损情况，间隔一定时间自动进给，间隔时间根据加工工件不同，可以自行设定，补偿由于加工工件造成的抛光轮径向磨损。在进行粗磨、精磨和抛光的三个加工工位过程中，粗磨精磨抛光整体摆动机构也同时运行，消除由于加工工件造成的粗磨轮、精磨轮和抛光轮的轴向磨损。抛光过程完成后，通过夹具体自动传送系统，在夹具体自动传送过程中，自动喷嘴1自动喷出清水，去除粗磨、精磨和抛光工件产生的污染，自动传送到工件换面工位，然后通过整体式上下夹具体工件换位系统，对经过粗磨、精磨和抛光的半成品工件进行换面，以便加工另外半球面。换位完成后，通过工件转进系统，将工件传送到冷却工位。冷却工位的作用是使经过整体式上下夹具体工件换位系统粘接在夹具体顶针上面的温度比较高的胶降低温度，以便温度降低后完全粘接紧加工工件。经过冷却一定时间后。通过夹具体自动传送系统，自动传送到粗磨加工工位。接着通过夹具体上下传送系统，对工件另一半球面进行粗磨加工。粗磨加工完成后，通过夹具体自动传送系统，自动传送到精磨加工工位，接着通过夹具体上下传送系统，对工件另一半球面进行精磨加工。精磨加工完成后，通过夹具体自动传送系统，自动传送到抛光加工工位，然后通过夹具体上下传送系统对工件另一半球面进行抛光加工，期间根据抛光轮磨损情况运行抛光轮斜度补偿进给系统(抛光轮斜度补偿进给系统根据抛光轮的磨损情况，间隔一定时间自动进给，间隔时间根据加工工件不同，可以自行设定)，补偿由于加工工件造成的抛光轮径向磨损。在进行粗磨、精磨和抛光的三个加工工位过程中，粗磨精磨抛光整体摆动机构也同时运行，消除由于加工工件造成的粗磨轮、精磨轮和抛光轮的轴向磨损。抛光过程完成后，通过夹具体自动传送系统，在夹具体自动传送过程中，自动喷嘴自动喷出清水，去除粗磨、精磨和抛光工件产生的污染，自动传送到脱料工位。通过自动脱料系统完成自动脱料。然后通过工件转进系统将夹具体组件自动传送到初始工位。准备进行下一个工作循环。至此完成工件的整个加工工艺流程。

本发明的优点和特点：

1、 实现了整个工件加工过程的全自动化，大大提高了工件加工效率和单日产量。相比目前同类型设备，单日产量提高了2.5倍。根据工件不同由原来的单日40-50万件/天，提高到现在的100-120万件/天；

2、 由于采用了一些液压传动代替了传统的气压传动，在提高了产品加工精度的同时，反而降低了设备的耗能。由原来同类型设备的15KW降低到现在新设备的9.6KW，节能了40％；

3、 由于加工过程中磨削工件产生的污染，我们在此设备的粗磨、精磨和抛光三个工艺过程中，对粗磨、精磨和抛光轮加装了灰尘防护盖，另外在抛光工艺过程中还加装了喷水除污系统。这样就极大的减少了由于加工产生的污染。排污量相比目前同类型设备减少了90％。

4、 由于加工过程的自动化，这样就可以实现一到两个工人操作5-10台此种设备。而目前同类型设备一到两个人只能够操作1-2台此种设备，而且工人的工作量相当大。这样就极大的降低了加工产品的成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的后视图；

图4是图1的左视图；

工件1、工件料盒2、自动上料系统3、夹具体顶针4、夹具体自动传送系统5、粗磨工位Ⅰ6、夹具体上下传送系统7、精磨工位Ⅰ8、抛光工位Ⅰ9、抛光轮斜度补偿进给系统10、粗磨精磨抛光整体摆动机构11、自动喷嘴Ⅰ12、工件换面工位13、整体式上下夹具体工件换位系统14、工件转进系统15、冷却工位16、粗磨工位Ⅱ17、精磨工位Ⅱ18、抛光工位Ⅱ19、自动喷嘴Ⅱ20、脱料工位21、自动脱料系统22、初始工位23、粗磨精磨抛光上设有的防尘盖24、夹具体组件25。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明：

如图1-4所示，一种水晶饰的自动化生产系统，其包括一个初始工位、两个粗磨工位、两个精磨工位、两个抛光工位、工件换面工位、自动上料系统、夹具体上下传送系统、夹具体自动传送系统、抛光轮斜度补偿进给系统、粗磨精磨抛光整体摆动机构、自动脱料系统、旋转送夹具体系统、工件转进系统、导轨、机架，自动上料系统、夹具体上下传送系统、夹具体自动传送系统、抛光轮斜度补偿进给系统、粗磨精磨抛光整体摆动机构、自动脱料系统、旋转送夹具体系统、工件转进系统分别固定在机架上的导轨上。

自动上料系统，其包括定位气缸Ⅰ、夹具体、夹具体顶针、定位板定位、上料夹具体顶针、夹紧气缸Ⅱ、铰链机构、压紧块、气缸Ⅲ、精密滚珠直线导轨Ⅰ、高频感应加热线圈，定位气缸Ⅰ驱动夹具体和夹具体顶针，定位板定位，气缸Ⅲ驱动夹具体组件通过精密滚珠直线导轨Ⅰ的支承向下移动，夹紧气缸Ⅱ通过铰链机构、压紧块连接夹具体，精密滚珠直线导轨Ⅰ、高频感应加热线圈，上料夹具体由气缸Ⅳ、精密滚珠直线导轨Ⅱ的支承，上料夹具体的上料夹具体顶针穿过工件料盒底部且在工件料盒内，夹具体顶针和上料夹具体顶针对应。

旋转送夹具体系统，其包括上下移动导轨组件、夹具体传送固定板、液压油缸、齿条、齿轮、连接杆，上下移动导轨组件通过夹具体传送固定板与夹具体连接，液压油缸通过齿条连接齿轮，齿轮带动连接杆，连接杆带动上下移动导轨组件。

上下移动导轨组件，包含两个夹具体夹紧气缸、圆柱导轨、直线轴承和一个气缸，气缸通过两个圆珠导柱和直线轴承推动两个夹具体传送夹紧气缸，圆柱导轨与连接杆连接。

夹具体自动传送系统，其包括4-8个夹具体上下传送系统、移动传送装置，夹具体上下传送系统，液压油缸、夹具体组件、精密分度步进电机，液压油缸、精密分度步进电机分别连接夹具体组件，液压油缸驱动夹具体组件上下移动，精密分度步进电机通过同步带轮传动、链轮传动或是齿轮传动带动夹具体组件；移动传送装置，其包括大齿轮电机、键槽、大齿轮、齿条，大齿轮电机通过键槽带动大齿轮、齿条，齿条通过齿条导向轮带动各夹具体上下传送系统的精密直线滚珠导轨的支承和连接板连接带动夹具体组件。

粗磨精磨抛光整体摆动机构，摆动电机带动偏心轮旋转，偏心轮和铰链机构连接带动粗磨轮，精磨轮组件通过铰链机构和粗磨轮组件连接，抛光轮组件通过铰链机构和精磨轮组件连接。

自动脱料系统，其包括机架、夹具体组件、两个气缸、三个精密滚珠直线导轨、高频感应加热线圈、工件托盘、步进电机，气缸连接夹具体组件，夹具体组件固定在精密滚珠直线导轨上，高频感应加热线圈固定在机架上且位于在夹具体组件的下方，工件托盘由第二个气缸驱动通过第二个精密直线滚珠导轨，带动钢丝轴，料粉盒通过料粉移动气缸和第三个精密滚珠直线导轨支承，料粉摆动气缸通过铰链机构和滚动轴承支承，料粉刮平轴固定在滚动轴承支承上。

整体式上下夹具体工件换位系统，上下夹具体组件通过精密滚珠直线导轨固定在整体旋转固定板上，上下夹具体的左右设有定位气缸，定位气缸配合定位块，两套气缸夹紧系统夹紧夹具体，下夹具体连接下气缸和精密滚珠直线导轨，通过下定位块，下夹具体顶针正好处在高频感应加热线圈中心，上夹具体通过上气缸和精密滚珠直线导轨往下移动，通过上定位块，使上夹具体顶针处于高频感应加热线圈的中心，并同时使上夹具体顶针和下夹具体顶针同时顶住工件，料粉盒通过料粉移动气缸和精密滚珠直线导轨支承。

抛光轮斜度补偿进给系统，其包括步进电机、联轴器、蜗轮蜗杆减速机、键槽、丝杆螺母机构、抛光轮组件，步进电机通过联轴器连接蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机输出轴通过键槽与齿轮连接，齿轮通过键槽连接丝杆螺母机构，丝杆螺母机构连接滑动导轨机构，丝杆螺母机构带动抛光轮组件；抛光轮组件固定在精密的滑动导轨机构上。

工件转进系统，其包括液压油缸、齿条、齿轮、键槽、滚动轴承支承、整体旋转固定板和上下夹具体组件，液压油缸驱动齿条上下移动，齿条上下移动带动齿轮，齿轮通过键槽连接和滚动轴承支承带动整体旋转固定板和上下夹具体组件。

夹具体上下传送系统，液压油缸、夹具体组件、精密分度步进电机，液压油缸、精密分度步进电机分别连接夹具体组件。液压油缸驱动夹具体组件上下移动，精密分度步进电机通过同步带轮传动、链轮传动或是齿轮传动带动夹具体组件。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：包括一个初始工位、两个粗磨工位、两个精磨工位、两个抛光工位、工件换面工位、冷却工位、自动上料系统、夹具体上下传送系统、夹具体自动传送系统、抛光轮斜度补偿进给系统、粗磨精磨抛光整体摆动机构、自动脱料系统、旋转送夹具体系统、工件转进系统、导轨、机架，一个初始工位、第一个粗磨工位、第一个精磨工位、第一个抛光工位、工件换面工位、冷却工位、第二个粗磨工位、第二个精磨工位、第二个抛光工位脱料工件顺序排列在机加架，自动上料系统、夹具体上下传送系统、夹具体自动传送系统、抛光轮斜度补偿进给系统、粗磨精磨抛光整体摆动机构、自动脱料系统、旋转送夹具体系统、工件转进系统分别固定在机架上的导轨上。

2.根据权利要求1所述的一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：自动上料系统，其包括定位气缸Ⅰ、夹具体、夹具体顶针、定位板定位、上料夹具体顶针、夹紧气缸Ⅱ、铰链机构、压紧块、气缸Ⅲ、精密滚珠直线导轨Ⅰ、高频感应加热线圈，定位气缸Ⅰ驱动夹具体和夹具体顶针，定位板定位，气缸Ⅲ驱动夹具体组件通过精密滚珠直线导轨Ⅰ的支承向下移动，夹紧气缸Ⅱ通过铰链机构、压紧块连接夹具体，精密滚珠直线导轨Ⅰ、高频感应加热线圈，上料夹具体由气缸Ⅳ、精密滚珠直线导轨Ⅱ的支承，上料夹具体的上料夹具体顶针穿过工件料盒底部且在工件料盒内，夹具体顶针和上料夹具体顶针对应。

3.根据权利要求1所述的一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：旋转送夹具体系统，其包括上下移动导轨组件、夹具体传送固定板、液压油缸、齿条、齿轮、连接杆，上下移动导轨组件通过夹具体传送固定板与夹具体连接，液压油缸通过齿条连接齿轮，齿轮带动连接杆，连接杆带动上下移动导轨组件。

4.根据权利要求1所述的一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：上下移动导轨组件，包含两个夹具体夹紧气缸、圆柱导轨、直线轴承和一个气缸，气缸通过两个圆珠导柱和直线轴承推动两个夹具体传送夹紧气缸，圆柱导轨与连接杆连接。

5.根据权利要求1所述的全自动水转机，其特征在于：夹具体自动传送系统，其包括4-8个夹具体上下传送系统、移动传送装置，夹具体上下传送系统，液压油缸、夹具体组件、精密分度步进电机，液压油缸、精密分度步进电机分别连接夹具体组件，液压油缸驱动夹具体组件上下移动，精密分度步进电机通过同步带轮传动、链轮传动或是齿轮传动带动夹具体组件；移动传送装置，其包括大齿轮电机、键槽、大齿轮、齿条，大齿轮电机通过键槽带动大齿轮、齿条，齿条通过齿条导向轮带动各夹具体上下传送系统的精密直线滚珠导轨的支承和连接板连接带动夹具体组件。

6.根据权利要求1所述的一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：粗磨精磨抛光整体摆动机构，摆动电机带动偏心轮旋转，偏心轮和铰链机构连接带动粗磨轮，精磨轮组件通过铰链机构和粗磨轮组件连接，抛光轮组件通过铰链机构和精磨轮组件连接。

7.根据权利要求1所述的一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：自动脱料系统，其包括机架、夹具体组件、两个气缸、三个精密滚珠直线导轨、高频感应加热线圈、工件托盘、步进电机，气缸连接夹具体组件，夹具体组件固定在精密滚珠直线导轨上，高频感应加热线圈固定在机架上且位于在夹具体组件的下方，工件托盘由第二个气缸驱动通过第二个精密直线滚珠导轨，带动钢丝轴，料粉盒通过料粉移动气缸和第三个精密滚珠直线导轨支承，料粉摆动气缸通过铰链机构和滚动轴承支承，料粉刮平轴固定在滚动轴承支承上。

8.根据权利要求1所述的一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：整体式上下夹具体工件换位系统，上下夹具体组件通过精密滚珠直线导轨固定在整体旋转固定板上，上下夹具体的左右设有定位气缸，定位气缸配合定位块，两套气缸夹紧系统夹紧夹具体，下夹具体连接下气缸和精密滚珠直线导轨，通过下定位块，下夹具体顶针正好处在高频感应加热线圈中心，上夹具体通过上气缸和精密滚珠直线导轨往下移动，通过上定位块，使上夹具体顶针处于高频感应加热线圈的中心，并同时使上夹具体顶针和下夹具体顶针同时顶住工件，料粉盒通过料粉移动气缸和精密滚珠直线导轨支承。

9.根据权利要求1所述的一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：抛光轮斜度补偿进给系统，其包括步进电机、联轴器、蜗轮蜗杆减速机、键槽、丝杆螺母机构、抛光轮组件，步进电机通过联轴器连接蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机输出轴通过键槽与齿轮连接，齿轮通过键槽连接丝杆螺母机构，丝杆螺母机构连接滑动导轨机构，丝杆螺母机构带动抛光轮组件；抛光轮组件固定在精密的滑动导轨机构上。

10.根据权利要求1所述的一种水晶饰品自动化生产系统，其特征在于：工件转进系统，其包括液压油缸、齿条、齿轮、键槽、滚动轴承支承、整体旋转固定板和上下夹具体组件，液压油缸驱动齿条上下移动，齿条上下移动带动齿轮，齿轮通过键槽连接和滚动轴承支承带动整体旋转固定板和上下夹具体组件；夹具体上下传送系统，液压油缸、夹具体组件、精密分度步进电机，液压油缸、精密分度步进电机分别连接夹具体组件，液压油缸驱动夹具体组件上下移动，精密分度步进电机通过同步带轮传动、链轮传动或是齿轮传动带动夹具体组件。