CN104476340B - 一种内孔削磨自动化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内孔削磨自动化装置及方法，属于内孔加工技术领域。本发明包括上料道、节料机构、推送机构、挡料机构和下料道，其中：所述的节料机构用于输送上料道内滚落的待磨件至推送机构，且在上一待磨件进行内孔削磨时，限位下一待磨件，直至上一待磨件经下料道下料后，再输送下一待磨件至推送机构；所述的推送机构用于旋转推送待磨件至加工工位进行内孔削磨；所述的挡料机构与节料机构、推送机构配合，限位待磨件按指定路线运动。本发明通过节料杆上下移动控制上料和下料的节奏，通过机械手旋转推送待磨件至加工工位，实现了上料‑加工‑下料的自动循环，整个加工过程无需人工干预，工作人员劳动强度低，内孔加工效率高。
Description
技术领域
本发明涉及内孔加工技术领域，更具体地说，涉及一种内孔削磨自动化装置及方法。
背景技术
内孔是机械零部件的内断面，环件、轴承、法兰等都需要对其进行内孔加工。现有技术中，加工削磨机械零部件内孔的装置自动化程度还不高，一般需要人工完成上料和下料操作。如此，不仅增加了工作人员的劳动强度，降低了生产效率，工件定位和加工质量较差，且上、下料时人手要靠近锋利的砂轮，极有可能因为操作失误给工作人员带来人身伤害。上述问题急需一个行之有效的解决方案。
经检索，中国专利号ZL 201010201849.7，授权公告日为2012年8月1日，发明创造名称为：轴承内孔磨床自动上下料装置，该申请案包括间隔设置并相互配合的料道左臂与料道右臂，料道左臂与料道右臂相夹形成料道，在料道左臂与料道右臂的底端部架设有推料杆，所述推料杆推进与拉出实现待磨内孔轴承的上料与下料。该申请案可以避免工件间用力挤压的情况，及轴承外圈体外表面出现碰伤与擦痕。
中国专利号ZL 201420205539.6，授权公告日为2014年9月24日，发明创造名称为：内圆磨床的自动上下料装置，该申请案包括装有机床夹头的底座、装设在底座顶端的安装板、进料槽、水平移动装置、旋转装置及送料臂，进料槽与该底座侧端面呈倾斜状设置，水平移动装置包括装设在安装板上的伺服电机、滑台及带丝母的丝杆，丝杆装设在该安装板上，该伺服电机的活塞装有一主动轮，且该丝杆上装有与主动轮连接的从动轮，丝母与该滑台固定相连；旋转装置包括驱动电机、输出轴，输出轴一端与驱动电机相连，其另一端与送料臂相连；送料臂为一呈V形的旋转板，且该旋转板开口两端分别装有上料弹簧夹头及下料弹簧夹头。该申请案能够在磨削加工过程中，自动上料和自动下料，但该申请案结构复杂，制造成本高。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有内孔加工装置自动化程度不高的不足，提供了一种内孔削磨自动化装置及方法；本发明通过节料杆上下移动控制上料和下料的节奏，通过机械手旋转推送待磨件至加工工位，实现了上料-加工-下料的自动循环，整个加工过程无需人工干预，工作人员劳动强度低，内孔加工效率高。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种内孔削磨自动化装置，包括上料道、节料机构、推送机构、挡料机构和下料道，其中：
所述的节料机构用于输送上料道内滚落的待磨件至推送机构，且在上一待磨件进行内孔削磨时，限位下一待磨件，直至上一待磨件经下料道下料后，再输送下一待磨件至推送机构；
所述的推送机构用于旋转推送待磨件至加工工位进行内孔削磨；
所述的挡料机构与节料机构、推送机构配合，限位待磨件按指定路线运动。
更进一步地，所述的节料机构包括节料油缸和节料杆，节料油缸安装于铝板上，该节料油缸的活塞连接节料杆；所述的节料杆包括上挡块、连接杆和下挡块，上挡块和下挡块之间通过连接杆过渡，且上挡块、下挡块的厚度均大于连接杆的厚度。
更进一步地，所述的挡料机构也安装于铝板上，该挡料机构包括节料槽、第一挡料板、第二挡料板和第三挡料板；所述的节料槽的输入口对应上料道的输出口，节料槽的输出口处设置了第一挡料板，上述节料杆插入节料槽内；所述的第二挡料板与第三挡料板相配合，限位待磨件被推送至加工工位的过程中不脱离指定运动轨迹。
更进一步地，所述的推送机构包括机械手油缸和机械手，机械手油缸的活塞与机械手相连，该机械手油缸控制机械手旋转；机械手的上端开设有砂轮伸入孔，且在砂轮伸入孔的两侧设置有限位块。
更进一步地，所述的机械手有两个旋转工位，第一旋转工位机械手上端对应下料道的输入口，第二旋转工位为内孔加工工位。
更进一步地，所述的第二挡料板上开设有腰型孔，该第二挡料板通过螺钉插入腰型孔与铝板固连，所述的第一挡料板也设有腰型孔。
本发明的一种内孔削磨自动化方法，其步骤为：
步骤一、节料油缸的活塞处于初始收缩状态，在上料道内放入待磨件，待磨件滚落至节料槽内，节料槽的接料道、节料杆的下挡块与第一挡料板共同作用控制待磨件不下落；
步骤二、节料油缸控制节料杆朝机械手方向运动，输送待磨件至推送机构，待磨件由砂轮伸入孔两侧的限位块限位；
步骤三、机械手油缸控制机械手旋转，待磨件由限位块限制不左右移动，由第二挡料板和第三挡料板限制不上下移动，被输送至加工工位由砂轮伸入砂轮伸入孔中进行内孔削磨，同时，节料杆的上挡块限制下一待磨件不下落；
步骤四、内孔加工完成后，节料油缸控制节料杆上移，机械手油缸控制机械手旋转至第一旋转工位，加工完成后待磨件受惯性作用落入下料道，节料油缸控制节料杆下移继续完成后续待磨件的内孔加工。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种内孔削磨自动化装置，通过节料油缸带动节料杆上下移动保证上一待磨件在加工过程中下一待磨件不下落，进而控制上料和下料的节奏，通过机械手油缸带动机械手旋转推送待磨件至加工工位，进行砂轮自动内孔削磨加工，实现了上料-加工-下料的自动循环，结构设计巧妙，各机构高效配合，大大提高了内孔加工效率；
(2)本发明的一种内孔削磨自动化方法，操作简单，整个加工过程无需人工干预，工作人员劳动强度低，且不会出现危及工作人员人身安全的情况，能够实现一人多机操作，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的一种内孔削磨自动化装置的结构示意图；
图2为本发明中节料杆的结构示意图；
图3为图2的A-A面剖视图。
示意图中的标号说明：
1、铝板；21、节料油缸；22、节料杆；221、上挡块；222、连接杆；223、下挡块；31、上料道；32、下料道；41、节料槽；411、接料道；42、第一挡料板；43、第二挡料板；431、腰型孔；432、螺钉；44、第三挡料板；51、机械手油缸；52、机械手；521、限位块；522、砂轮伸入孔；6、吸附磁盘；7、待磨件。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
参看图1，本实施例的一种内孔削磨自动化装置，包括上料道31、节料机构、推送机构、挡料机构和下料道32。其中：所述的节料机构包括节料油缸21和节料杆22，节料油缸21安装于铝板1上，该节料油缸21的活塞连接节料杆22。所述的挡料机构也安装于铝板1上，该挡料机构包括节料槽41、第一挡料板42、第二挡料板43和第三挡料板44。所述的节料槽41的输入口对应上料道31的输出口，节料槽41的输出口处设置了第一挡料板42。节料槽41的上部侧壁开设有通孔，底部靠近上料道31的一段设置了接料道411，底部剩余部分与上部连通，所述的节料杆22插入节料槽41内。
参看图2和图3，本实施例通过节料杆22控制上料和下料的节奏，其具体结构包括上挡块221、连接杆222和下挡块223，连接杆222为上挡块221和下挡块223的过渡段，且上挡块221、下挡块223的厚度均大于连接杆222的厚度。本实施例中上料道31倾斜设置，具体为其靠近节料槽41的一侧低于远离节料槽41的一侧，将多个待磨件7放入上料道31后，待磨件7由于自身重力作用沿上料道31滚落至节料槽41内。初始状态下，下挡块223的上表面与接料道411的底面平齐，接料道411与下挡块223之间间距小于待磨件7的直径，保证待磨件7不会掉落。同时，在节料槽41出口处设置的第一挡料板42保证了待磨件7不从节料槽41侧部滑出，接料道411、下挡块223与第一挡料板42共同作用控制待磨件7不下落。此外，本实施例为了适应不同尺寸的待磨件7，在第一挡料板42上开设了腰型孔，第一挡料板42通过螺钉插入腰型孔中固定于铝板1上，可通过简单调节第一挡料板42的位置限位不同尺寸待磨件7。
通过控制节料油缸21的活塞伸长可控制节料杆22输送待磨件7至推送机构，所述的推送机构包括机械手油缸51和机械手52，机械手油缸51的活塞与机械手52相连，该机械手油缸51控制机械手52旋转，机械手52的上端开设有砂轮伸入孔522，且在砂轮伸入孔522的两侧设置有限位块521。两限位块521的间距略大于待磨件7的直径，节料杆22将待磨件7输送至两限位块521之间后，机械手油缸51的活塞带动机械手52旋转，两限位块521限制待磨件7随机械手52移动。所述的第二挡料板43与第三挡料板44设置于待磨件7移动至加工工位路径的上下两侧，在整个待磨件7被推送至加工工位的过程中，限位块521限制待磨件7不左右移动，第二挡料板43和第三挡料板44限制待磨件7不上下移动。本实施例在第二挡料板43上开设了腰型孔431，第二挡料板43通过螺钉432插入腰型孔431与铝板1固连，此设计同样是为了限位不同尺寸的待磨件7。值得说明的是，本实施例中节料杆22输送当前待磨件7至两限位块521之间时，上挡块221正好堵住节料槽41的出口，保证了在当前待磨件7进行内孔削磨时，下一待磨件7不下落，直至当前待磨件7下料后，再输送下一待磨件7至推送机构。
所述的机械手52有两个旋转工位(图1用虚、实线画出了两个旋转工位的示意图)，机械手52处于第一旋转工位时能够接收节料杆22输送的待磨件7。同时，该工位机械手52上端正好对应下料道32的输入口，下料道32也为倾斜设置，其靠近机械手52的一端高于远离机械手52的一端，加工完成的待磨件7受限位块521限制，随机械手52原路返回，并在机械手52到达第一旋转工位时受惯性作用落入下料道32内，并沿下料道32滚落至收料槽内。机械手52的第二旋转工位即内孔加工工位，在该工位下待磨件7被吸附磁盘6吸附固定，砂轮穿过砂轮伸入孔522对待磨件7进行内孔削磨。
本实施例具体的自动内孔削磨过程为：
步骤一、节料油缸21的活塞处于初始收缩状态，在上料道31内放入待磨件7，待磨件7滚落至节料槽41内，节料槽41的接料道411、节料杆22的下挡块223与第一挡料板42共同作用控制待磨件7不下落。
步骤二、节料油缸21控制节料杆22朝机械手52方向运动，输送待磨件7至推送机构，待磨件7由砂轮伸入孔522两侧的限位块521限位。
步骤三、机械手油缸51控制机械手52旋转，待磨件7由限位块521限制不左右移动，由第二挡料板43和第三挡料板44限制不上下移动，被输送至加工工位由砂轮伸入砂轮伸入孔522中进行内孔削磨，同时，节料杆22的上挡块221限制下一待磨件7不下落。
步骤四、内孔加工完成后，节料油缸21控制节料杆22上移，机械手油缸51控制机械手52旋转至第一旋转工位，加工完成后待磨件7受惯性作用落入下料道32，节料油缸21控制节料杆22下移继续完成后续待磨件7的内孔加工。
实施例1所述的一种内孔削磨自动化装置及方法，通过节料油缸21带动节料杆22上下移动输送上料道31内滚落的待磨件7至推送机构，且在上一待磨件7进行内孔削磨时，限位下一待磨件7，直至上一待磨件7经下料道32下料后，再输送下一待磨件7至推送机构，进而控制上料和下料的节奏，通过机械手52旋转推送待磨件7至加工工位进行内孔削磨，并通过各挡料板限位待磨件7按指定路线运动。对操作人员的安全保护完善，杜绝了人工上下料的危险性，自动化程度高，砂轮能在不停转的情况下完成上料-加工-下料的循环，待磨件的上下料时间仅为3秒内(磨削时间除外)，大大降低了劳动力成本，提高了内孔加工效率，能真正意义上实现一人多机的自动化操作。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种内孔削磨自动化装置，其特征在于：包括上料道(31)、节料机构、推送机构、挡料机构和下料道(32)，其中：
所述的节料机构用于输送上料道(31)内滚落的待磨件(7)至推送机构，且在上一待磨件(7)进行内孔削磨时，限位下一待磨件(7)，直至上一待磨件(7)经下料道(32)下料后，再输送下一待磨件(7)至推送机构；
所述的推送机构用于旋转推送待磨件(7)至加工工位进行内孔削磨；
所述的挡料机构与节料机构、推送机构配合，限位待磨件(7)按指定路线运动。
2.根据权利要求1所述的一种内孔削磨自动化装置，其特征在于：所述的节料机构包括节料油缸(21)和节料杆(22)，节料油缸(21)安装于铝板(1)上，该节料油缸(21)的活塞连接节料杆(22)；所述的节料杆(22)包括上挡块(221)、连接杆(222)和下挡块(223)，上挡块(221)和下挡块(223)之间通过连接杆(222)过渡，且上挡块(221)、下挡块(223)的厚度均大于连接杆(222)的厚度。
3.根据权利要求2所述的一种内孔削磨自动化装置，其特征在于：所述的挡料机构也安装于铝板(1)上，该挡料机构包括节料槽(41)、第一挡料板(42)、第二挡料板(43)和第三挡料板(44)；所述的节料槽(41)的输入口对应上料道(31)的输出口，节料槽(41)的输出口处设置了第一挡料板(42)，上述节料杆(22)插入节料槽(41)内；所述的第二挡料板(43)与第三挡料板(44)相配合，限位待磨件(7)被推送至加工工位的过程中不脱离指定运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的一种内孔削磨自动化装置，其特征在于：所述的推送机构包括机械手油缸(51)和机械手(52)，机械手油缸(51)的活塞与机械手(52)相连，该机械手油缸(51)控制机械手(52)旋转；机械手(52)的上端开设有砂轮伸入孔(522)，且在砂轮伸入孔(522)的两侧设置有限位块(521)。
5.根据权利要求4所述的一种内孔削磨自动化装置，其特征在于：所述的机械手(52)有两个旋转工位，处于第一旋转工位时机械手(52)上端对应下料道(32)的输入口，第二旋转工位为内孔加工工位。
6.根据权利要求5所述的一种内孔削磨自动化装置，其特征在于：所述的第二挡料板(43)上开设有腰型孔(431)，该第二挡料板(43)通过螺钉(432)插入腰型孔(431)与铝板(1)固连，所述的第一挡料板(42)也设有腰型孔。
7.一种内孔削磨自动化方法，其步骤为：
步骤一、节料油缸(21)的活塞处于初始收缩状态，在上料道(31)内放入待磨件(7)，待磨件(7)滚落至节料槽(41)内，节料槽(41)的接料道(411)、节料杆(22)的下挡块(223)与第一挡料板(42)共同作用控制待磨件(7)不下落；
步骤二、节料油缸(21)控制节料杆(22)朝机械手(52)方向运动，输送待磨件(7)至推送机构，待磨件(7)由砂轮伸入孔(522)两侧的限位块(521)限位；
步骤三、机械手油缸(51)控制机械手(52)旋转，待磨件(7)由限位块(521)限制不左右移动，由第二挡料板(43)和第三挡料板(44)限制不上下移动，被输送至加工工位由砂轮伸入砂轮伸入孔(522)中进行内孔削磨，同时，节料杆(22)的上挡块(221)限制下一待磨件(7)不下落；
步骤四、内孔加工完成后，节料油缸(21)控制节料杆(22)上移，机械手油缸(51)控制机械手(52)旋转至第一旋转工位，加工完成后待磨件(7)受惯性作用落入下料道(32)，节料油缸(21)控制节料杆(22)下移继续完成后续待磨件(7)的内孔加工。
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