CN104493677B - 一种数控磨床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数控磨床,属于机械技术领域。本数控磨床包括机架、磨具、活动安装在机架上的工作台,机架由前至后依次分成输料区和加工区,在输料区内设有来料机构和送料机构,在加工区内设有主轴箱和卸料机构,卸料机构和来料机构分设在主轴箱两侧,送料机构设置在来料机构上方且能在来料机构和主轴箱之间直线往复运动,在主轴箱上安装有浮动夹头,在机架上还设有顶料座且顶料座位于主轴箱正前方,磨具活动安装在主轴箱正后方,主轴箱与工作台固连,顶料座设置在工作台上方,在机架上还设置有能控制磨具水平方向直线位移的第一驱动电机、能控制工作台直线滑移的第二驱动电机。本数控磨床具有自动化程度高、操作方便的优点。

Description

一种数控磨床
技术领域
本发明属于机械技术领域,特别涉及一种数控磨床。
背景技术
磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工,少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工。
现有的磨床一般分有加工区和输料区,其中加工区和输料区平行横向设置在机架上,也就是说在机架左端设置加工区,右端设置输料区,该布局不仅存在着占地面积大的问题,而且还使得加工区和输料区同时面朝操作工人,存在着一定的安全隐患。
此外,现有的磨床工作台都是固定连接的,磨具只能进行前后水平方向的直线滑移,不利于生产加工,使得操作工人操作起来也不方便。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种占地面积小、自动化程度高、操作方便的数控磨床。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种数控磨床,包括机架、磨具以及活动安装在机架上的工作台,所述机架由前至后依次分成输料区和加工区,在输料区内设有来料机构和送料机构,在加工区内设有主轴箱和卸料机构,所述卸料机构和来料机构分设在主轴箱两侧,所述送料机构设置在来料机构上方且能在来料机构和主轴箱之间直线往复运动,在主轴箱上安装有浮动 夹头,在机架上还设有顶料座且顶料座位于主轴箱正前方,所述磨具活动安装在主轴箱正后方,所述主轴箱与工作台固连,所述顶料座设置在工作台上方,在机架上还设置有能控制磨具水平方向直线位移的第一驱动电机、能控制工作台直线滑移的第二驱动电机。
在上述的一种数控磨床中,所述的卸料机构包括卸料板和输送带,所述卸料板倾斜固定在机架上且位于主轴箱和顶料座之间,卸料板一端向外延伸形成有卸料端,所述输送带水平横向设置在机架一侧且位于卸料板卸料端下方。
在上述的一种数控磨床中,在机架上横向设置有导轨,所述顶料座设于导轨上且可沿导轨直线移动,在顶料座上安装有顶料杆且顶料杆与浮动夹头同轴心设置。
在上述的一种数控磨床中,所述浮动夹头包括同轴设置的定转盘、动转盘和顶尖,所述动转盘活动安装在定转盘后端,在定转盘前端设有环绕定转盘轴心线且呈渐开线设置的三个夹爪,三个夹爪均与动转盘相连且当动转盘转动时能带动三个夹爪摆动并使三个夹爪向内聚拢或向外展开,在定转盘中部安装有鱼眼轴承,所述顶尖依次穿过动转盘、鱼眼轴承并向外伸出定转盘。
在上述的一种数控磨床中,各夹爪的首端均与定转盘铰接连接,各夹爪的末端通过销轴与动转盘相连,在夹爪首端的外侧面环绕设置有若干弧形面,夹爪中部设置有由夹爪末端向夹爪首端延伸且与销轴对应设置的爪弧形槽,在定转盘上开设有环绕轴心线且与销轴一一对应设置的定弧形槽,所述销轴穿过对应定弧形槽并插设在相对应的爪弧形槽内。
在上述的一种数控磨床中,在定转盘上固设有与三个夹爪一一对应的三个燕尾调节块,各夹爪的首端分别铰接连接在对应的燕尾调节块上,在定转盘上开设有与三个燕尾调节块一一对应的 三个滑道,每个燕尾调节块均安装在对应的滑道内,在燕尾调节块中部开设有长调节槽,所述燕尾调节块通过固定螺丝依次穿过对应的长调节槽、滑道与定转盘固连。
在上述的一种数控磨床中,所述来料机构包括来料通道以及设置在来料通道出口处的顶出组件,所述来料通道倾斜设置在机架上方,所述顶出组件包括接收板、与接收板固连的至少一个挡板以及设置在接收板下方的来料驱动件,所述来料驱动件能带动接收板和挡板同时沿竖直方向上下滑移且当来料驱动件带动挡板上移时,挡板封堵来料通道出口并阻挡工件继续进入接收板。
在上述的一种数控磨床中,所述挡板固连在接收板靠近来料通道的一侧,在接收板远离来料通道的一侧固连有一列抵靠板,每个抵靠板上均固连有位于接收板上方的抵靠座,每个抵靠座中部设有用于限位工件的限位槽,在每个抵靠板首端均穿设有抵靠螺栓,所述抵靠螺栓位于对应抵靠座上方且与对应抵靠座处于同一平面。
在上述的一种数控磨床中,所述送料机构包括滑轨组件以及设置在来料机构上方的抓取组件,所述抓取组件包括固定座、固定在固定座一侧的固定爪、活动安装在固定座另一侧的活动爪、与活动爪相连的送料驱动件,所述送料驱动件能驱动活动爪向着靠拢或者远离固定爪的方向直线滑移,所述滑轨组件与固定座相连且能带动固定座直线滑移,所述固定爪上固连有滑块,在送料驱动件上开设有与滑块对应设置的滑槽,当送料驱动件带动活动爪直线滑移时,所述滑块位于滑槽内。
在上述的一种数控磨床中,所述滑轨组件包括第一滑轨组合、第二滑轨组合和第三滑轨组合,所述第一滑轨组合包括第一滑座、安装在第一滑座上的第一滑轨驱动件以及穿过第一滑座并与第一滑座相配合的第一滑轨,所述固定座与第一滑轨固连,所述第一 滑轨驱动件与固定座相连且能带动固定座连同第一滑轨一起沿竖直方向直线滑移,所述第二滑轨组合包括与第一滑座固连的第二滑座、与第二滑座相连的第二滑轨驱动件以及穿过第二滑座并与第二滑座相配合的第二滑轨,所述第二滑轨驱动件能带动第二滑座连同第一滑座一起沿水平方向左右滑移,在机架上方架设有滑轨支架,所述第三滑轨组合包括固设在滑轨支架上的第三滑轨、与第二滑轨固连并与第三滑轨相配合的第三滑座、与第三滑座相连的第三滑轨驱动件,所述第三滑轨驱动件能带动第三滑座连同第二滑轨一起沿水平方向前后滑移。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、机架由前至后依次分成输料区和加工区,其中在输料区设置来料机构和送料机构,在加工区设置带有浮动夹头的主轴箱和卸料机构,将加工区设置在输料区后方,工人只需站在机架前方添加待加工的工件即可,同时不影响后方加工区的工作,自动化程度高、占地面积小。
2、采用三夹爪同时夹紧工件的方式,夹持效果佳且工件受到的夹紧力分布均匀,提高了加工精度和生产效率。
3、鱼眼轴承的设置使得本夹头具有了一定的微调功能,使得顶尖在对准工件中心时具有一定的周向调节空间,即使是略微偏离顶尖轴心线位置伸入的工件,顶尖也能对准其中心,与顶料杆相互配合,保证工件工装的同轴度要求,保证了工件两端的同心度要求,为磨床加工提高了可靠性和工作效率,降低了次品率。
4、来料机构用于输送待加工的工件,送料机构用于接收来料机构送出的工件并将其输送至浮动夹头处,整体输送过程流畅,布局合理且工作效率高,全程可以由单人单机操作,自动化程度高,提高了车间的生产效率
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的使用状态图。
图3是本发明中来料机构及送料机构的结构示意图。
图4是图3另一视角的结构示意图。
图5是图4另一视角的结构示意图。
图6是本发明中浮动夹头的结构示意图。
图7是图6另一视角的结构示意图。
图8是本发明中浮动夹头的剖视结构示意图。
图9是本发明中浮动夹头的爆炸结构示意图。
图10是本发明中浮动夹头的局部爆炸结构示意图。
图11是本发明中定转盘的结构示意图。
图12是本发明中夹爪的结构示意图。
图13是本发明中燕尾调节块的结构示意图。
图14是本发明中顶紧螺丝的结构示意图。
图中,1、机架;10、送料机构;110、滑轨组件;111、第一滑座;112、第一滑轨驱动件;113、第一滑轨;114、第二滑座;115、第二滑轨;116、第三滑轨;117、第三滑座;118、滑轨支架;120、抓取组件;121、固定座;122、固定爪;1221、滑块;123、活动爪;124、送料驱动件;20、来料机构;210、来料通道;220、顶出组件;221、接收板;222、挡板;223、来料驱动件;224、抵靠板;225、抵靠座;227、抵靠螺栓;30、主轴箱;40、浮动夹头;410、定转盘;411、定弧形槽;412、滑道;420、动转盘;430、顶尖;440、夹爪;441、弧形面;442、爪弧形槽;450、鱼眼轴承;460、燕尾调节块;461、长调节槽;470、固定螺丝;480、顶紧螺丝;4801、环形限位槽;490、回位弹簧;4100、卡固件;50、卸料机构;51、卸料板;52、输送带;60、顶料座; 61、顶料杆;70、工作台。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图14所示,本数控磨床包括机架1、磨具以及活动安装在机架1上的工作台70,机架1由前至后依次分成输料区和加工区,在输料区内设有来料机构20和送料机构10,在加工区内设有主轴箱30和卸料机构50,卸料机构50和来料机构20分设在主轴箱30两侧,送料机构10设置在来料机构20上方且能在来料机构20和主轴箱30之间直线往复运动,在主轴箱30上安装有浮动夹头40,在机架1上还设有顶料座60且顶料座60位于主轴箱30正前方,磨具活动安装在主轴箱30正后方,主轴箱30与工作台70固连,顶料座60设置在工作台70上方,在机架1上还设置有能控制磨具水平方向直线位移的第一驱动电机(图中未示出)、能控制工作台70直线滑移的第二驱动电机(图中未示出)。
上述磨具一般采用砂轮,第一驱动电机在实际加工过程中能带动砂轮前后、左右调节,使得砂轮能处于任意加工位置;第二驱动电机能带动主轴箱30左右滑移,使得夹头能调整到最佳加工位置,也方便后续更换、清洁零部件。第一驱动电机、第二驱动电机分别与磨具、工作台70相配合,使得整体数控磨床加工操作起来更加方便,提高了生产效率,降低了生产成本。
机架1由前至后依次分成输料区和加工区,其中在输料区设置来料机构20和送料机构10,在加工区设置带有浮动夹头40的主轴箱30和卸料机构50,将加工区设置在输料区后方,工人只需站在机架1前方添加待加工的工件即可,同时不影响后方加工 区的工作,自动化程度高、占地面积小。
进一步的,来料机构20包括来料通道210以及设置在来料通道210出口处的顶出组件220,来料通道210倾斜设置在机架1上方,顶出组件220包括接收板221、与接收板221固连的至少一个挡板222以及设置在接收板221下方的来料驱动件223,来料驱动件223能带动接收板221和挡板222同时沿竖直方向上下滑移且当来料驱动件223带动挡板222上移时,挡板222封堵来料通道210出口并阻挡工件继续进入接收板221。
来料机构20在初始状态下,原始的水平摆放的待加工工件经由来料通道210的入口进入并由来料通道210的出口输送至送料机构10,最后由送料机构10送至后续工序位置,来料通道210可以起到排序、缓冲、调整等作用,保证了整体上料装置的工作效率和可靠性;顶出组件220的作用是将来料通道210出口卸出的工件输送给送料机构10,起到过渡作用,与送料机构10对接准确,提高了设备的可靠性,使得输送过程更加顺畅。
具体的讲,本案中接收板221呈水平设置,因而接收板221输送出的工件也是水平摆放的,使得后续加工时无需再进行校正,提高了工作效率,缩短了生产时间;挡板222设置合理且布局巧妙,当来料驱动件223带动挡板222上移时,挡板222封堵来料通道210出口并阻挡后面的工件继续进入接收板221,当来料驱动件223带动挡板222下落时,挡板222退离来料通道210出口,此时后面的工件继续进入接收板221,挡板222的设置使得工件能有序的送出,而整体顶出组件220布局合理,提高了自动化程度和工作效率。
此外,上述挡板222还具有其他一些作用,譬如:当工件长度与来料通道210接近时,工件通过其出口就容易卡堵而未落入接收板221,此时挡板222上升时划过其出口位置便能及时拨动 卡堵的工件使其落入接收板221内,挡板222布局巧妙,灵活性大,很好的保证了输送过程的流畅性。优选本案中的挡板222数量为两个且设置在工件对应的首尾位置处,两个挡板222的结构设置能很好地保证上述工作,减少了不必要的零部件设置,节约使用面积;而且两个挡板222能实现较佳的阻挡工件的效果,采用两端式的分布方式使得被阻挡的工件不会出现一端倾斜的情况。
本案中的来料驱动件223可以选择为与接收板221中部相连的气缸,优选在来料驱动件223的两侧均设置支撑件,支撑件对来料驱动件223起到导向作用,保证了来料驱动件223工作的平稳性,提高整体设备的工作效率,自动化程度高。当然,其他采用气缸驱动的方案来带动接收板221上下滑移的方式也是可行的,本文不再赘述。
进一步的,挡板222固连在接收板221靠近来料通道210的一侧,在接收板221远离来料通道210的一侧固连有一列抵靠板224,每个抵靠板224上均固连有位于接收板221上方且用于接收来料通道210送出的工件的水平设置的抵靠座225,每个抵靠座225中部设有用于限位工件的限位槽。
当工件由来料通道210出口卸出后,工件顺势进入到抵靠座225上,各个抵靠座225相当于各个支脚,其合在一起形成了用于支撑工件的支撑平台,工件的各个部位被限位于对应抵靠座225的限位槽内,抵靠座225支撑平稳。限位槽定位准确且能防止工件脱离抵靠座225,保证了输送过程的可靠性。优选本案中的抵靠板224数量为两个且设置在工件对应的首尾位置处,两个抵靠板224的结构设置能很好地保证上述工作,减少了不必要的零部件设置,节约使用面积。
进一步的,在每个抵靠板224首端均穿设有抵靠螺栓227, 抵靠螺栓227位于对应抵靠座225上方且与对应抵靠座225处于同一平面。上述限位槽的设置主要限位工件水平平面的位置,而抵靠螺栓227的设置则能进一步限位工件的竖直平面的位置,在工件落在抵靠座225上面后,通过预先调节好的抵靠螺栓227,可以使工件抵靠在抵靠螺栓227的外端面上,使得工件的各个部位进一步被限位于对应抵靠座225上,进一步提升了设备的可靠性。
进一步的,送料机构10包括滑轨组件110以及设置在来料机构20上方的抓取组件120,抓取组件120包括固定座121、固定在固定座121一侧的固定爪122、活动安装在固定座121另一侧的活动爪123、与活动爪123相连的送料驱动件124,送料驱动件124能驱动活动爪123向着靠拢或者远离固定爪122的方向直线滑移,滑轨组件110与固定座121相连且能带动固定座121直线滑移。
其中固定爪122面朝活动爪123的侧面为平面,活动爪123面朝固定爪122的侧面开设有一个V形缺口,采用一面平面、一面有V形缺口的方式夹持工件的方式,能使的工件一边紧贴平面,另一边被缺口的两边贴合,工件被牢牢锁住,这样的结构设计使得两个爪夹持的力更大,夹持更牢靠,提高了工作的稳定性。
现有的大多数夹持用夹爪440,其一般两个夹持爪均可活动并固定于对应驱动件上,这样的结构设计使得两个夹持爪展开角度过大,容易碰到外部设备,影响工作效率,而且适用范围较小。优选本发明中的送料驱动件124随着活动爪123一起作直线滑移(一般为水平方向移动),相较于上述现有技术的夹持爪设置,本案中的活动爪123活动范围更广,单边为固定爪122,另一边为活动爪123,使得抓取组件120能适用于夹持更大直径的工件,通用性广。
本送料机构10在初始状态下,可以先通过滑轨组件110带动抓取组件120下移,再通过控制送料驱动件124带动活动爪123直线滑移,当活动爪123向固定爪122靠拢时,二者能将接收板221送出的工件抓起并在滑轨组件110带动下将工件输送至加工位置,然后控制活动爪123向着远离固定爪122方向移动并松开工件。整体操作过程简单、方便,与来料机构20对接准确,提高了设备的可靠性,使得输送过程更加顺畅,操作人员单机单人便可实现操作,自动化程度高。
此外,本案中采用的单边夹紧方式,活动爪123与固定爪122配合紧密,二者的夹紧力相比两个活动爪123的夹紧力大了许多,夹持效果更佳,灵活性大,提高了实用性。
本案中的送料驱动件124可以选择为与活动爪123相连的气缸,该处的气缸由于活动爪123仅设置为一个,因此优选气缸数量为四个,保证了送料驱动件124工作的平稳性,提高整体设备的工作效率,自动化程度高。当然,其他采用气缸驱动的方案来驱动活动爪123直线滑移的方式也是可行的,本文不再赘述。
进一步的,固定爪122上固连有滑块1221,在送料驱动件124上开设有与滑块1221对应设置的滑槽,当送料驱动件124带动活动爪123直线滑移时,滑块1221位于滑槽内。上述滑槽和滑块1221的设置为活动爪123的移动提供了导向支持,使得活动爪123和固定爪122对接准确,提高了夹持效果和准确性,提高了设备的生产效率。
进一步的,滑轨组件110包括第一滑轨组合、第二滑轨组合和第三滑轨组合,在抓取组件120抓取工件后,通过外界的控制台先控制第一滑轨组合将固定座121(即整个抓取组件120)沿竖直方向向上移动,再控制第二滑轨组合将固定座121(即整个抓取组件120)沿水平方向左右滑移并调整到合适位置,再控制第 三滑轨组合将固定座121(即整个抓取组件120)沿水平方向后滑移(即靠近加工位置方向)至合适的加工位置,由夹头将工件夹紧,然后控制活动爪123将工件松开,固定座121(即整个抓取组件120)回位至初始位置并位于接收板221上方,至此,送料机构10的输送过程完毕。上述整体输送过程流畅,自动化程度高,工人操作简单、便捷,各个零部件布局紧凑,如果其中某个滑轨组合不需要进行调节,仅需重新进行设置即可,灵活性大,占用空间面积少,能适用较广的应用场合。
进一步的,第一滑轨组合包括第一滑座111、安装在第一滑座111上的第一滑轨驱动件112以及穿过第一滑座111并与第一滑座111相配合的第一滑轨113,固定座121与第一滑轨113固连,第一滑轨驱动件112与固定座121相连且能带动固定座121连同第一滑轨113一起沿竖直方向直线滑移,通过外界的控制台可以控制第一滑轨驱动件112带动固定座121连同第一滑轨113一起沿竖直方向直线滑移,在移动过程中,第一滑轨113在第一滑座111中部来回穿梭,第一滑座111对第一滑轨113起到导向等作用,使得整体第一滑轨组合工作平稳,保证输送过程中的工件维持水平摆放的状态。
进一步的,第二滑轨组合包括与第一滑座111固连的第二滑座114、与第二滑座114相连的第二滑轨驱动件以及穿过第二滑座114并与第二滑座114相配合的第二滑轨115,第二滑轨驱动件能带动第二滑座114连同第一滑座111一起沿水平方向左右滑移,通过外界的控制台可以控制第二滑轨驱动件带动第二滑座114连同第一滑座111一起沿水平方向左右滑移,在移动过程中,第二滑座114在第二滑轨115上来回穿梭,第二滑轨115对第二滑座114起到导向、支撑等作用,使得整体第二滑轨组合工作平稳,保证输送过程中的工件维持水平摆放的状态,提高了输送过 程的平稳性。
进一步的,在机架1上方架设有滑轨支架118,第三滑轨组合包括固设在滑轨支架118上的第三滑轨116、与第二滑轨115固连并与第三滑轨116相配合的第三滑座117、与第三滑座117相连的第三滑轨驱动件,第三滑轨驱动件能带动第三滑座117连同第二滑轨115一起沿水平方向前后滑移。
通过外界的控制台可以控制第三滑轨驱动件带动第三滑座117连同第二滑轨115一起沿水平方向前后滑移,在移动过程中,第三滑座117在第三滑轨116上前后穿梭,第三滑轨116对第三滑座117和第二滑轨115等起到导向、支撑作用,使得整体第三滑轨组合工作平稳,保证输送过程中的工件维持水平摆放的状态,提高了输送过程的平稳性。
进一步的,在机架1上横向设置有导轨,顶料座60设于导轨上且可沿导轨直线移动,在顶料座60上安装有顶料杆61且顶料杆61与浮动夹头40同轴心设置。顶料座60可通过电机启动来使其沿导轨直线移动,从而在浮动夹头40将工件一端夹持住时,顶料座60面朝主机箱直线移动直至顶料杆61将工件另一端顶住,此时工件便稳固的夹持在浮动夹头40上以便下一步的加工操作。
进一步的,卸料机构50包括卸料板51和输送带52,卸料板51倾斜固定在机架1上且位于主轴箱30和顶料座60之间,卸料板51一端向外延伸形成有卸料端,输送带52水平横向设置在机架1一侧且位于卸料板51卸料端下方。当工件加工好后,通过工件从浮动夹头40
进一步的,浮动夹头40包括同轴设置的定转盘410、动转盘420和顶尖430,动转盘420活动安装在定转盘410后端,在定转盘410前端设有环绕定转盘410轴心线且呈渐开线设置的三个夹爪440,三个夹爪440均与动转盘420相连且当动转盘420转动 时能带动三个夹爪440摆动并使三个夹爪440向内聚拢或向外展开,在定转盘410中部安装有鱼眼轴承450,顶尖430依次穿过动转盘420、鱼眼轴承450并向外伸出定转盘410。
定转盘410的主要作用类似于固定基座,起到定位、固定等作用,上述各个零部件之间配合紧密,安装方便且安装起来简单、迅速。浮动夹头40在初始状态下,加工前:待加工工件(一般为轴类零件)一端伸入三个夹爪440中部空置位置并由上述顶尖430顶紧,另一端由顶料座60上的顶料杆61顶紧,夹头外部设置有驱动源(电机),操作工人可以通过控制台控制电机带动动转盘420转动,动转盘420同步带动三夹爪440向内聚拢并夹紧待加工工件,此时磨具可以开始对待加工工件表面进行磨削加工;加工后,退开顶料杆61,控制外部电机带动动转盘420转动并同步带动三夹爪440向外展开,夹爪440与工件脱离,此时加工后的工件失去支撑力并在自重作用下落入卸料机构50中。
此外,在本案中还设置有鱼眼轴承450,它主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈特殊结构的滑动轴承,能承受较大的负荷。由于滑动表面为球面形,亦可在一定角度范围内作倾斜运动(即调心运动),在支承轴与轴壳孔不同心度较大时,仍能正常工作。
上述的顶尖430穿过鱼眼轴承450,准确的说,鱼眼轴承450套设在顶尖430外且内圈与顶尖430密封连接,由于待加工工件伸入三夹爪440中间位置时可能存在以偏离顶尖430轴心线位置伸入问题,即是说,此时工件与顶尖430的同轴度要求得不到保证,这样夹爪440可能也夹持不紧工件,也会给磨具加工带来加工误差。而本发明中的鱼眼轴承450的设置使得本夹头具有了一定的微调功能,使得顶尖430在对准工件中心时具有一定的周向调节空间,即使是略微偏离顶尖430轴心线位置伸入的工件,顶 尖430也能对准其中心,与顶料杆61相互配合,保证工件工装的同轴度要求,保证了工件两端的同心度要求,为磨床加工提高了可靠性和工作效率,降低了次品率。
进一步的,各夹爪440的首端均与定转盘410铰接连接,三个铰接点的连线呈等边三角形设置且该等边三角形的重心位于定转盘410的轴心线上。三个夹爪440首端围起来的空间即是工件伸入的位置,这样的夹爪440结构布局紧凑,工件受到的夹紧力分布均匀,夹爪440夹紧效果更佳。
此处,需要补充说明的是:三个夹爪440背离定转盘410的外端面优选位于同一平面上,上述顶尖430部分伸出定转盘410外且不超出该夹爪440外端面所在平面,即是说,顶尖430末端的一小部分露出定转盘410外并用于顶紧工件。这样的结构布局更加合理、紧凑,占用面积小,保证了夹持效果和磨床的工作效率。
各夹爪440的末端通过销轴与动转盘420相连,每个销轴均与动转盘420固连。这样的连接结构安装和拆卸都比较方便,动转盘420转动时带动销轴转动,销轴带动对应夹爪440运动,使得夹爪440夹紧或松开工件,上述结构设计简单且维护方便,占用面积小。
在夹爪440首端的外侧面环绕设置有多个弧形面441,夹爪440中部设置有由夹爪440末端向夹爪440首端延伸且与销轴对应设置的爪弧形槽442,在定转盘410上开设有环绕轴心线且与销轴一一对应设置的定弧形槽411,销轴穿过对应定弧形槽411并插设在相对应的爪弧形槽442内。
各个弧形面441之间形成有凸起,夹爪440首端与工件接触面积更加,摩擦力更大,本案中采用的夹爪440首端设置能对工件施加更大的夹紧力,使得夹持效果更加且三点夹持的方式使得 工件在加工过程中稳定性得到很好地保证;在夹爪440向内聚拢过程中,动转盘420带动销轴在定弧形槽411内移动并推动夹爪440绕铰接点转动,由于爪弧形槽442和销轴的相互配合,夹爪440末端向外翘起;各弧形槽和销轴配合巧妙,保证了连接的可靠性,提高了夹头工作的稳定性。
进一步的,每个夹爪440中部均通过回位弹簧490与定转盘410相连。初始状态下,三夹爪440首端之间具有较大间隙,此时回位弹簧490处于未压缩状态;在夹爪440向内聚拢夹紧工件时,回位弹簧490处于拉伸状态,如果此时放开外部电机的驱动力,则夹爪440在对应回位弹簧490的回复力作用下向外展开并松开工件;在夹爪440需要向外展开脱离工件时,夹爪440可在回位弹簧490的作用下自动回位,回位弹簧490的设置合理,使得夹爪440工作更加可靠,具有节能作用,提高了工作效率。
进一步的,在定转盘410上固设有与三个夹爪440一一对应的三个燕尾调节块460,各夹爪440的首端分别铰接连接在对应的燕尾调节块460上,在定转盘410上开设有与三个燕尾调节块460一一对应的三个滑道412,每个燕尾调节块460均安装在对应的滑道412内,在燕尾调节块460中部开设有长调节槽461,燕尾调节块460通过固定螺丝470依次穿过对应的长调节槽461、滑道412与定转盘410固连,在燕尾调节块460一侧还开设有滑槽,每个滑槽内均活动安装有顶紧螺丝480,每个顶紧螺丝480均开设有环形限位槽4801且均通过卡固件4100卡固在定转盘410上,所述卡固件4100被限位在对应的环形限位槽4801内。优选本发明中定转盘410设有与三个滑槽一一对应的辅助槽,使得燕尾调节块460调节更加方便,固定更加牢靠。
燕尾调节块460的设置方便调节各个夹爪440的铰接点位置,换句话说,燕尾调节块460的设置能起到调节三个夹爪440首端 之间间隙的作用,进而使得本案中的夹爪440能适用于不同尺寸(直径)工件的夹紧作业。具体的讲,顶紧螺丝480和卡固件4100相互配合,起到类似导轨的作用,使得燕尾调节块460能在滑道412内来回移动,保证了定位的准确性,而燕尾调节块460的调节距离就是长调节槽461的长度,最终通过固定螺丝470和顶紧螺丝480的双面夹紧将燕尾调节块460固定在定转盘410的合适位置。
简单地说,在夹爪440需要夹紧的工件直径较小时,调节燕尾调节块460使其向内靠拢,同步的,对应的夹爪440也就向内靠拢,反之,调节燕尾调节块460使其向外靠拢,同步的,对应的夹爪440也就向外靠拢,这样本案中的夹爪440便能适用于较广的轴类工件夹紧作业,调节方便、简单,通用性广。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种数控磨床,其特征在于:包括机架、磨具以及活动安装在机架上的工作台,所述机架由前至后依次分成输料区和加工区,在输料区内设有来料机构和送料机构,在加工区内设有主轴箱和卸料机构,所述卸料机构和来料机构分设在主轴箱两侧,所述送料机构设置在来料机构上方且能在来料机构和主轴箱之间直线往复运动,在主轴箱上安装有浮动夹头,在机架上还设有顶料座且顶料座位于主轴箱正前方,所述磨具活动安装在主轴箱正后方,所述主轴箱与工作台固连,所述顶料座设置在工作台上方,在机架上还设置有能控制磨具水平方向直线位移的第一驱动电机、能控制工作台直线滑移的第二驱动电机。
2.根据权利要求1所述的一种数控磨床,其特征在于:所述的卸料机构包括卸料板和输送带,所述卸料板倾斜固定在机架上且位于主轴箱和顶料座之间,卸料板一端向外延伸形成有卸料端,所述输送带水平横向设置在机架一侧且位于卸料板卸料端下方。
3.根据权利要求1所述的一种数控磨床,其特征在于:在机架上横向设置有导轨,所述顶料座设于导轨上且可沿导轨直线移动,在顶料座上安装有顶料杆且顶料杆与浮动夹头同轴心设置。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种数控磨床,其特征在于:所述浮动夹头包括同轴设置的定转盘、动转盘和顶尖,所述动转盘活动安装在定转盘后端,在定转盘前端设有环绕定转盘轴心线且呈渐开线设置的三个夹爪,三个夹爪均与动转盘相连且当动转盘转动时能带动三个夹爪摆动并使三个夹爪向内聚拢或向外展开,在定转盘中部安装有鱼眼轴承,所述顶尖依次穿过动转盘、鱼眼轴承并向外伸出定转盘。
5.根据权利要求4所述的一种数控磨床,其特征在于:各夹爪的首端均与定转盘铰接连接,各夹爪的末端通过销轴与动转盘相连,在夹爪首端的外侧面环绕设置有若干弧形面,夹爪中部设置有由夹爪末端向夹爪首端延伸且与销轴对应设置的爪弧形槽,在定转盘上开设有环绕轴心线且与销轴一一对应设置的定弧形槽,所述销轴穿过对应定弧形槽并插设在相对应的爪弧形槽内。
6.根据权利要求5所述的一种数控磨床,其特征在于:在定转盘上固设有与三个夹爪一一对应的三个燕尾调节块,各夹爪的首端分别铰接连接在对应的燕尾调节块上,在定转盘上开设有与三个燕尾调节块一一对应的三个滑道,每个燕尾调节块均安装在对应的滑道内,在燕尾调节块中部开设有长调节槽,所述燕尾调节块通过固定螺丝依次穿过对应的长调节槽、滑道与定转盘固连。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种数控磨床,其特征在于:所述来料机构包括来料通道以及设置在来料通道出口处的顶出组件,所述来料通道倾斜设置在机架上方,所述顶出组件包括接收板、与接收板固连的至少一个挡板以及设置在接收板下方的来料驱动件,所述来料驱动件能带动接收板和挡板同时沿竖直方向上下滑移且当来料驱动件带动挡板上移时,挡板封堵来料通道出口并阻挡工件继续进入接收板。
8.根据权利要求7所述的一种数控磨床,其特征在于:所述挡板固连在接收板靠近来料通道的一侧,在接收板远离来料通道的一侧固连有一列抵靠板,每个抵靠板上均固连有位于接收板上方的抵靠座,每个抵靠座中部设有用于限位工件的限位槽,在每个抵靠板首端均穿设有抵靠螺栓,所述抵靠螺栓位于对应抵靠座上方且与对应抵靠座处于同一平面。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种数控磨床,其特征在于:所述送料机构包括滑轨组件以及设置在来料机构上方的抓取组件,所述抓取组件包括固定座、固定在固定座一侧的固定爪、活动安装在固定座另一侧的活动爪、与活动爪相连的送料驱动件,所述送料驱动件能驱动活动爪向着靠拢或者远离固定爪的方向直线滑移,所述滑轨组件与固定座相连且能带动固定座直线滑移,所述固定爪上固连有滑块,在送料驱动件上开设有与滑块对应设置的滑槽,当送料驱动件带动活动爪直线滑移时,所述滑块位于滑槽内。
10.根据权利要求9所述的一种数控磨床,其特征在于:所述滑轨组件包括第一滑轨组合、第二滑轨组合和第三滑轨组合,所述第一滑轨组合包括第一滑座、安装在第一滑座上的第一滑轨驱动件以及穿过第一滑座并与第一滑座相配合的第一滑轨,所述固定座与第一滑轨固连,所述第一滑轨驱动件与固定座相连且能带动固定座连同第一滑轨一起沿竖直方向直线滑移,所述第二滑轨组合包括与第一滑座固连的第二滑座、与第二滑座相连的第二滑轨驱动件以及穿过第二滑座并与第二滑座相配合的第二滑轨,所述第二滑轨驱动件能带动第二滑座连同第一滑座一起沿水平方向左右滑移,在机架上方架设有滑轨支架,所述第三滑轨组合包括固设在滑轨支架上的第三滑轨、与第二滑轨固连并与第三滑轨相配合的第三滑座、与第三滑座相连的第三滑轨驱动件,所述第三滑轨驱动件能带动第三滑座连同第二滑轨一起沿水平方向前后滑移。
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