CN104096862A - 应用于凸轮车床的自动加工装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于凸轮车床的自动加工装置，该自动加工装置包括振动送料机构、产品装卸机构和控制系统，振动送料机构设置在产品装卸机构上方，振动送料机构包括振动盘、送料管和交替止动销，振动送料机构通过送料管将单个零件送到产品装卸机构；产品装卸机构包括装夹部件和卸除部件，而卸除部件安装在夹头另外一端，将加工完成的零件从夹头卸除。本发明采用送料机构和产品装卸机构的配合，让零件的输送、定位、夹紧过程全部采用机械自动化完成，精准、高效。降低操作难度，提高加工速度，能够稳定配合机械加工的速度，而且有利于提高产品质量。

Description

应用于凸轮车床的自动加工装置

【技术领域】

    本发明涉及凸轮车床，尤其涉及应用于凸轮车床的的自动加工装置。

 

【背景技术】

 凸轮车床是一种通过凸轮来控制加工程序的自动加工机床，加工时夹头夹住材料或者半成品，通过车刀前后左右移动来加工零件。与普通车床的加工方式类似。

 现有的凸轮车床加工时，需要操作人员右手拿起待加工的半成品，将半成品的一部分（一般是特定的装夹部位）完全塞入凸轮车床的夹头孔内。在维持半成品与夹头良好配合的情况下，按下夹紧按钮，夹头将半成品固定在夹头孔内，操作人员将右手从车床加工区域退出，按下凸轮车床的启动按钮，凸轮车床电机通过传动机构使主轴和凸轮轴以设定的速度旋转，车床的刀具从凸轮轴上固定凸轮的圆周远动中得到加工线路，以设计的加工步骤完成半成品的整体加工动作，凸轮车床在在凸轮轴运行一周后通过开关触发停止。操作人员在凸轮车床停止运作后，按下松开按钮，夹头自动松开，手动卸除加工好的产品

这种加工的装夹方式效率低：在加工产品时，操作人员手持产品放入机器夹头进行装夹时，在装夹动作未完成前需要操作人员右手扶住待加工产品，左手按下夹紧按钮，确定夹紧之后才能松开右手。然后将右手退出机台加工范围后才按下机器的启动按钮，加工完毕后，逆向操作一次，过程繁琐复杂，耗时长效率低；操作人员要求高：因为操作工程中涉及加工安全，以及操作控制装夹的位置和精度要求，都对操作人员的操作技能有所要求，所以需要经过培训的人员才能胜任该工作，一定程度上，提高了用人以及培训人员的成本；加工质量不稳定：也正是由于操作具有一定难度，而且需要工作人员长时间重复相同过程的操作，一旦有不熟练或者疏忽的时候就会造成质量问题；存在安全隐患及质量隐患：人手工装夹存在手指夹伤等风险，且人手作业，半成品（特别是小件产品）在装夹时容易掉落，造成漏加工。

 

【发明内容】

本发明针对以上问题提出了一种提高加工安全系数、降低人力及设备需求、降低工作难度、提高产品质量稳定性、提高效率的自动装夹装置。

本发明所述涉及应用于凸轮车床的自动加工装置，该自动加工装置包括振动送料机构、产品装卸机构和控制系统，其中控制系统控制振动送料机构和产品装卸机构的启动和停止；振动送料机构设置在产品装卸机构上方，振动送料机构包括振动盘、送料管和交替止动销，振动送料机构通过送料管将单个零件送到产品装卸机构；产品装卸机构包括装夹部件和卸除部件，其中装夹部件包括夹头、定位管、顶料杆和顶料气缸，送料管定点输送零件至装夹部件的定位管，定位管将零件定位安装至夹头，在定位管的一端设有将零件朝向夹头方向顶进的顶料杆和驱动顶料杆移动的顶料气缸；而卸除部件安装在夹头另外一端，将加工完成的零件从夹头卸除。

振动送料机构的振动盘包括一个开口，开口与送料管连接，在送料管上设有一个交替止动销，该交替止动销控制每次只容一个零件通过送料管。

该送料管包括开口导滑槽、落料管，振动盘的开口沿圆周切线方向开设，而开口导滑槽沿着开口的切线方向水平导滑零件，开口导滑槽的形状与零件相适应，适合零件有序地滑入其中；开口导滑槽连接振动盘的开口和落料管，落料管内腔大小适合单个零件通过，落料管中的零件在重力作用下落至定位管。

在落料管上设置的交替止动销包括两段伸入落料管内腔的第一自动销和第二自动销，第一止动销和第二止动销之间的间距仅容一个零件通过。

该装夹部件还包括定位管固定块，定位管固定块衔接并准确固定伸入其中落料管和定位管，保持落料管内腔出口对准定位管零件入口。

在定位管的另外一端的顶料杆在定位管内移动，向夹头方向顶动零件。

其中卸除部件包括夹头空腔、空腔气管和气管固定块，在夹头后部直接连接一个夹头空腔，在夹头空腔的另一端设有推进式空腔气管，推进式空腔气管在夹头空腔内移动带动气流流向夹头，以气流将零件从夹头卸除。

本发明采用送料机构和产品装卸机构的配合，让零件的输送、定位、夹紧过程全部采用机械自动化完成，精准、高效。降低操作难度，提高加工速度，能够稳定配合机械加工的速度，而且有利于提高产品质量。

 

【附图说明】

图1是本发明凸轮车床整体结构示意图；

图2是本发明应自动加工装置的结构示意图；

图3是本发明应自动加工装置的定位管、定位块拆分结构示意图；

图4是本发明应自动加工装置剖面结构示意图；

图5是本发明应自动加工装置卸除部件的剖视图；

其中： 100、凸轮车床；10、振动送料机构；11、振动盘；111、开口；12、送料管；121、开口导滑槽；122、落料管；13、交替止动销；20、产品装卸机构；21、装夹部件；211、夹头；212、定位管；2121、零件入口；213、顶料杆；214、顶料气缸；215、定位管固定块；22、卸除部件；221、夹头空腔；222、空腔气管；223、气管固定块。

 

【具体实施方式】

下面将结合附图及实施例对本发明应用于凸轮车床的自动加工装置进行详细说明。

请参考附图1，其中示出了凸轮车床100本体，在凸轮车床100上安装了能自动输送零件，安装放置零件的自动加工装置，该自动加工装置包括振动送料机构10、产品装卸机构20和控制系统，其中控制系统控制振动送料机构10和产品装卸机构20的启动和停止；振动送料机构10设置在产品装卸机构20上方，振动送料机构10将单个零件依次送到产品装卸机构20处，进行后续安装到夹头和进行加工的步骤。

请参考附图2，该振动送料机构10包括振动盘11、送料管12和交替止动销13，振动送料机构采用振动的形式，让零件一个个按照预设的方向进入送料管，能够保证零件的有序性。

振动盘11是放置零散的零件的托盘，在振动盘11上具有一个开口11，该开口11是在振动盘11圆周边上沿着圆周切线方向开设。随着振动盘11的振动，零件依次顺着开口111振荡出去，只有单一零件在正确的角度上才能够顺着开口111振荡出去。

该送料管12包括开口导滑槽121、落料管122，开口导滑槽121是直接与振动盘11开口连接的部位，开口导滑槽121沿着开口111的切线方向水平导滑零件，开口导滑槽121的形状与零件相适应，适合零件有序地滑入其中；从开口处进入的零件已经开始有序排列，而在开口导滑槽中进一步将零件依次一个接一个排列好，以便在下一步中顺利进入落料管122。

开口导滑槽121实际上起到衔接振动盘的开口和落料管122的作用，落料管122内腔大小适合单个零件通过，落料管中的零件在重力作用下落至产品装卸机构20。

落料管122除了让单个零件通过并引导其落到产品装卸机构20处，还有一个重要的作用就是控制零件下落的频率。因为从振动盘11到开口导滑槽121这一段中，其中零件的通过速度都是无控制状态，而产品装卸机构对零件的依次夹紧和处理都是规律的频率完成，所以需要落料管122配合产品装卸机构20的速度控制零件的下落。

在落料管122上设置的交替止动销13包括两段伸入落料管内腔的第一自动销和第二自动销，第一止动销和第二止动销之间的间距仅容一个零件通过。该第一止动销和第二止动销，依次伸入落料管内腔卡住零件，间或抽出来，容零件下落。

振动送料机构10通过送料管将单个零件送到产品装卸机构20；产品装卸机构包括装夹部件21和卸除部件22，其中装夹部件21包括夹头211、定位管212、顶料杆213和顶料气缸214，夹头211是夹紧零件以便进行后续加工的部件，而定位管212、顶料杆213和顶料气缸214是将零件送至夹头211的辅助部件。

送料管12定点输送零件至装夹部件21的定位管212，定位管212将零件定位安装至夹头211，在定位管212的一端设有将零件朝向夹头211方向顶进的顶料杆213和驱动顶料杆移动的顶料气缸214；而卸除部件22安装在夹头211另外一端，将加工完成的零件从夹头211卸除。

该装夹部件还包括定位管固定块215，定位管固定块215衔接并准确固定伸入其中落料管122和定位管212，保持落料管122内腔出口对准定位管212零件入口。

定位管212本身是一件水平放置的管体，一端对着夹头211方向，而另一端内置顶料杆213，中间部位有一个零件入口2121，该零件入口2121直接承接落料管122，即从零件入口2121接到零件，由顶料杆213从后方往前推向夹头，将零件送到夹头211固定夹紧。

其中卸除部件22包括夹头空腔221、空腔气管222和气管固定块223，在夹头后部直接连接一个夹头空腔221，在夹头空腔221的另一端设有推进式空腔气管222，推进式空腔气管222在夹头空腔221内移动带动气流流向夹头，以气流的动能将零件从夹头211卸除。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。  

Claims (7)

1.一种应用于凸轮车床的自动加工装置，其特征在于，该自动加工装置包括振动送料机构、产品装卸机构和控制系统，其中控制系统控制振动送料机构和产品装卸机构的启动和停止；振动送料机构设置在产品装卸机构上方，振动送料机构包括振动盘、送料管和交替止动销，振动送料机构通过送料管将单个零件送到产品装卸机构；产品装卸机构包括装夹部件和卸除部件，其中装夹部件包括夹头、定位管、顶料杆和顶料气缸，送料管定点输送零件至装夹部件的定位管，定位管将零件定位安装至夹头，在定位管的一端设有将零件朝向夹头方向顶进的顶料杆和驱动顶料杆移动的顶料气缸；而卸除部件安装在夹头另外一端，将加工完成的零件从夹头卸除。

2.根据权利要求1所述应用于凸轮车床的自动加工装置，其特征在于，振动送料机构的振动盘包括一个开口，开口与送料管连接，在送料管上设有一个交替止动销，该交替止动销控制每次只容一个零件通过送料管。

3.根据权利要求2所述应用于凸轮车床的自动加工装置，其特征在于，该送料管包括开口导滑槽、落料管，振动盘的开口沿圆周切线方向开设，而开口导滑槽沿着开口的切线方向水平导滑零件，开口导滑槽的形状与零件相适应，适合零件有序地滑入其中；开口导滑槽连接振动盘的开口和落料管，落料管内腔大小适合单个零件通过，落料管中的零件在重力作用下落至定位管。

4.根据权利要求3所述应用于凸轮车床的自动加工装置，其特征在于，在落料管上设置的交替止动销包括两段伸入落料管内腔的第一自动销和第二自动销，第一止动销和第二止动销之间的间距仅容一个零件通过。

5.根据权利要求1所述应用于凸轮车床的自动加工装置，其特征在于，该装夹部件还包括定位管固定块，定位管固定块衔接并准确固定伸入其中落料管和定位管，保持落料管内腔出口对准定位管零件入口。

6.根据权利要求5所述应用于凸轮车床的自动加工装置，其特征在于，在定位管的另外一端的顶料杆在定位管内移动，向夹头方向顶动零件。

7.根据权利要求1所述应用于凸轮车床的自动加工装置，其特征在于，其中卸除部件包括夹头空腔、空腔气管和气管固定块，在夹头后部直接连接一个夹头空腔，在夹头空腔的另一端设有推进式空腔气管，推进式空腔气管在夹头空腔内移动带动气流流向夹头，以气流将零件从夹头卸除。