CN105215380B - 进料装置的钳和包含所述钳的进料装置 - Google Patents
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Abstract
一种进料装置的钳，用于将原料棒材轴向锁定在进料装置中，其包括：‑第一钳夹和第二钳夹(45、46)，它们在用于锁紧原料棒材的锁紧位置和用于释放所述原料棒材的释放位置之间相对于彼此移动：‑承载所述第一钳夹(45)的滑动部件(44)；‑凸轮(42)，该凸轮用于接收来自致动器(41)的第一移动(M1)以及用于将该第一移动分成朝向第一钳夹(45)的第二移动(M3)和朝向第二钳夹(46)的第三移动(M2)，该凸轮具有斜坡(67)，用于向承载第一钳夹的滑动部件施加第二移动(M3)；以及‑旋转杆(43)，该旋转杆由该凸轮致动并具有承载第二钳夹(46)的第一臂，该凸轮具有推动部，该推动部通过推动该旋转杆的第二臂施加第三移动(M2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于自动加工单元如高速加工原料棒材的车床的设备。特别是，本发明涉及一种进料装置的钳，用于轴向锁定原料棒材，以及一种用于将原料棒材依次加载到加工单元的主轴的进料装置。
背景技术
通过加工原料棒材可以产生不同类型的元件和工件。可以在自动加工单元如自动高速车床等进行原料棒材的加工。
进料装置通常又称为棒材进给器，用于向自动加工单元自动提供棒材。将进料装置分配到自动加工单元，在那里依次加载原料棒材。当棒材进行加工时停止加载原料棒材，和当对所述原料棒材进行进一步加工前时重新开始加载原料棒材。
所述进料装置可包括细长推进器，所述推进器的前端推动原料棒材以使原料棒材移向加工单元。所述推进器的前端设有可转动的无动力钳，在驱动原料棒材之前，所述无动力钳夹持原料棒材的后端。在每个加工期间，部分的原料棒材与加工单元的旋转主轴啮合。因此，无法使用该原料棒材的剩余废料，而必须在所述棒材的加工结束后丢弃。所述无动力钳将该剩余废料从加工单元拉起，送到用于收集这种剩余废料的容器。
所述无动力钳通过压装夹持原料棒材的后端。换句话说，无动力钳被强制朝向所述原料棒材，通过这种方式与原料棒材的后端啮合，而进料装置的钳则轴向锁定原料棒材。在加工原料棒材后，将无动力钳拉离由进料装置的钳轴向锁定的所述剩余废料。
原料棒材通常是采用硬质材料制成，因此难以轴向锁紧原料棒材。然而，原料棒材的轴向锁紧必须要牢固，因为无动力钳在压装夹持原料棒材期间向原料棒材施加高推力以及在随后释放所述剩余废料期间施加高拉力。已知的用于进料装置的钳包括两个钳夹，用于将原料棒材夹紧在它们之间。该两个钳夹由具有多个斜坡的相同的凸轮元件驱动，所述凸轮元件由能够产生所需力量的足够大的气动千斤顶致动。所述凸轮元件的滑动和气动千斤顶的轴均与进料装置的轴线平行，即与被推向加工单元的原料棒材的前进通道平行。
这种已知的钳是笨重的，而且具有如何将所述钳整合在所述进料装置中的问题。在一些进料装置中，所述钳的气动千斤顶在进料装置中的原料棒材的前进通道下面延伸。在这种情况下，导致不容易到达所述钳以进行维修。
在另一些进料装置中，所述气动千斤顶在前进通道的一侧上延伸。同样的，所述气动千斤顶不容易到达以进行维修，因为所述气压千斤的位置与进料装置打开给机器操作员进入或使得有可能向侧储料箱供应新的原料棒材的一侧相反。此外，在前进通道的一侧上的气动千斤顶使所述进料装置更阔。
发明内容
本发明的至少一个目的在于，提出一种用于轴向锁定原料棒材的钳，所述钳被整合在进料装置中，其整合的方式使得检查或维修更容易进行，同时所述钳保持牢固地轴向夹紧原料棒材的能力。
根据本发明，这个目的可通过用于将原料棒材轴向锁定在进料装置中的钳来实现，所述钳包括：
-第一钳夹和第二钳夹，所述第一钳夹和第二钳夹在锁紧原料棒材的锁紧位置和释放所述原料棒材的释放位置之间相对于彼此移动；
-承载所述第一钳夹的滑动部件；以及
-凸轮，所述凸轮用于接收来自致动器的第一移动以及用于将所述第一移动分成朝向所述第一钳夹的第二移动和朝向所述第二钳夹的第三移动，所述凸轮具有斜坡，用于向承载第一钳夹的滑动部件施加所述第二移动，
-旋转杆，所述旋转杆由凸轮致动的并具有承载所述第二钳夹的第一臂，
其中所述凸轮具有推动部，所述推动部通过推动旋转杆的第二臂施加所述第三移动。
根据本发明的钳的优点是可以以这样的方式将它结合到进料装置中，以致于它不会增加该进料装置的阔度或整体体积。
上述的钳是进料装置钳，即用于进料装置的钳。该钳还可包括以下有利的特征：
有利地，所述第一钳夹和第二钳夹可移向对准轴线或移离该对准轴线，当原料棒材由所述第一钳夹和第二钳夹锁紧时，该对准轴线是该原料棒材的纵向轴线。优选地，所述凸轮在第一滑动轴线上滑动，所述第一滑动轴线与所述对准轴线所在的平面平行并且保持一段距离。优选地，所述滑动部件在第二滑动轴线上滑动，所述第二滑动轴线基本上与所述对准轴线在其上延伸的所述平面相交。
这样做，所述第一滑动轴可以与所述对准轴线不平行。在这种情况下，有利的是，所述钳在与进料装置的轴线(即被推向加工单元的原料棒材的前进通道)平行的方向时体积较小。这使得该钳能够更容易整合到进料装置中，同时所述钳保持牢固地夹紧原料棒材的能力。
有利地，所述钳包括施加致动力的致动器，所述致动器设置成所施加的致动力的方向基本上与所述第一滑动轴线相同，所述凸轮的推动部与作用在连接装置上的所述致动力基本上对准，所述连接装置把所述致动器和所述凸轮相互连接起来。在这种情况下，致动力的相应部分可以有效地传递到所述杆上。
有利地，所述第二滑动轴线基本上是垂直的，所述第一钳夹和第二钳夹互相迭置其上。在这种情况下，下钳夹可以将原料棒材提起以在随后由两个钳夹对所述原料棒材夹紧之前使其置中。
有利地，所述钳包括一个滑动接头，所述滑动接头将所述杆连接到所述凸轮的推动部。在这种情况下，所述凸轮可拉回所述杆。
有利地，所述钳包括致动器，所述致动器具有固定部件和用于致动所述凸轮的活动部件。
有利地，所述致动器是气动千斤顶。
在本发明的另一方面中，一种用于将原料棒材依次加载到加工单元的主轴的进料装置包括：
-推进器，所述推进器的前端设有无动力钳，所述无动力钳用于压装夹持原料棒材的后端，以及用于沿着所述原料棒材的纵向轴线将所述原料棒材推入所述加工单元的主轴；以及
-用于来回驱动所述推进器的驱动装置；
-如上所述的钳，
其中具有固定部件和用于致动所述凸轮的活动部件的致动器。
所述进料装置的钳设置成适于在所述无动力钳弹性压装夹持原料棒材的后端期间轴向锁定原料棒材，其中所述弹性压装夹持是通过把所述无动力钳向前推向所述原料棒材来实现。优选地，所述钳还设置成适于在将所述无动力钳拉离所述原料棒材的剩余废料期间轴向锁定所述剩余废料。
有利地，所述进料装置包括供给箱，所述供给箱用于储藏所述原料棒材以及横向地逐一输送所述原料棒材到轴向起始位置，所述推进器将所述原料棒材从所述轴向起始位置向前推入加工单元的主轴。优选地，所述供给箱沿所述轴向起始位置的一侧延伸。优选地，所述致动器安装在所述的一侧上并位于所述供给箱的下方。这可以导致紧凑的布置，并且还使致动器易于到达，以便进行检查和/或维修。
附图说明
通过考虑以下本发明的示例性实施例的详细描述以及结合附图，本发明和其它特征以及各种优点将更显而易见，：
图1是加工单元与按照本发明的进料装置联系起来的俯视示意图；
图2是沿着图1的线II-II所取的横截面图；
图3和图4是平行于图1的线II-II所取的两个不同的横截面图，图中仅示出了包括根据本发明实施例的钳的子设备和轴向引导通道，每个都是图1和图2的进料装置的一部分；
图5-7是与图2相似的横截面图，其区别在于，图中仅示出了图3和图4的子设备和原料棒材，图中描述根据本发明实施例的钳是如何轴向锁定原料棒材。
图8是图7中圆圈VIII的放大部分。
具体实施方式
图1中提供根据本发明的一个实施例的进料装置1，依次将原料棒材B逐一加载到本身已为人所知的加工单元3的旋转驱动主轴2。所述主轴2在加工时转动原料棒材B，而该原料棒材的一部分仍然由进料装置1支承。通过加工原料棒材B的前端来生产组件或其它元件。当组件或元件加工完成后，该组件或元件将会与原料棒材B的剩余部分分离。从而将所述原料棒材B的前端加载在随后的两个加工器件之间。
进料装置1包括用于轴向引导原料棒材B的轴向引导通道10，通过细长的推进器12的前方的无动力钳11将原料棒材B推入加工单元3。设有用于来回驱动推进器12的驱动装置14。每当轴向引导通道10可再次使用时，且在将原料棒材B逐一输送到轴向引导通道10之前，侧供给箱13储藏等候的直原料棒材B。进料装置1的钳20设置成适于当将无动力钳11推前到直原料棒材B的后端时，且在将直原料棒材B加载到加工单元3之前，于轴向锁定直原料棒材B，从而通过弹性压装夹持该后端。
当从原料棒材B制作最后一个元件时，原料棒材B的一部分由主轴2驱动并将构成剩余废料。在加工整个原料棒材除了该剩余废料之后，无动力钳11将该剩余废料拉起到钳20处。钳20然后轴向锁定该剩余废料以使能够将无动力钳11拉离该剩余废料。
在图2中，进料装置1包括轴向导轨30，所述轴向轨将引导通道10固定在纵向外壳31内，所述外壳向上开口。外壳31的横向隔板承载一组侧的横向无尽螺丝32，所述无尽螺丝沿引导通道10一个接一个地设置。在图2中，仅可见无尽螺丝32中的其中一个。该组螺丝32可以支承一连串的原料棒材B(未示出)并且相应地在引导通道10的一侧形成侧供给箱13。同时转动所有无尽螺丝32致使在无尽螺丝32上的第一原料棒材B朝向引导通道10下降。
导轨30支承按照本发明的钳20的安装构件40。钳20包括致动器，例如气动千斤顶41，所述致动器致动在水平滑动轴线Y-Y’上滑动的独特的凸轮42。相同的凸轮42同时致动旋转杆43和滑动部件44，所述滑动部件能够在垂直滑动轴线Z-Z’上垂直移动。
钳20还包括一对钳夹，所述钳夹包括下V型钳夹45和上钳夹45，它们可移向彼此或移离彼此。钳夹45固定在滑动部件44上。旋转杆43的上臂47设有钳夹46。所述两个钳夹45和46同时移向水平对准轴线X1-X’1或移离该水平对准轴线X1-X’1，当原料棒材B由钳夹45和46锁紧时，该水平对准轴线X1-X’1是原料棒材B的纵向轴线。
滑动轴线Y-Y’与对准轴线X1-X’1不平行。在所述的实施例中，滑动轴线Y-Y’基本上与对准轴线X1-X’1正交。因此，钳20在平行于对准轴线X1-X’1的方向时并不笨重。这容易在进料装置1中沿导轨30为钳20寻找到空间。
气动千斤顶41安装在供给箱13下面，在相对于导轨30的同一侧。因此，气动千斤顶41易于到达以便进行检查或维修，同时不会增加进料装置1的整体体积或阔度。
图3更好地示出了气动千斤顶41具有中心致动轴，所述中心致动轴基本上定向成与滑动轴线Y-Y’的方向相同。在所述实施例中，气动千斤顶41的中心致动轴与滑动轴线Y-Y’一致。气动千斤顶41设计成或者产生与气动千斤顶41的中心致动轴线对准的致动力F或相反方向的力。气动千斤顶41的固定部件50与安装构件40牢固地连接并且包括气缸，其中气动千斤顶41的活动部件51的活塞在所述中心致动轴上滑动。所述中心致动轴穿过连接装置52，所述连接装置将活动部件51连接到凸轮42。两个棒条53牢固地固定在安装构件40中以在凸轮42沿着滑动轴线Y-Y’滑动期间引导凸轮42。
滑动接头55将杆43的下臂56连接到凸轮42的推动部57。滑动接头55包括由杆43的臂56支撑的滚轴58。滚轴58可以在推动部57的细长孔59内滚动。
固定在导轨30上的柱60设有轴颈轴承(未示出)，所述轴颈轴承旋固定支撑杆43的旋转轴线61。推动部57用于推进臂56以使杆43在水平旋转轴线X2-X’2上旋转。所述推动部57与作用在连接装置52上的致动力F对准，所述连接装置把气动千斤顶41和凸轮42互相连接起来。
水平旋转轴线X2-X’2和对准轴线X1-X’1均在相同的水平平面P上。凸轮42在滑动轴线Y-Y’上滑动，滑动轴线Y-Y’与平面P保持一段距离并且与平面P平行。滑动部件44在滑动轴线Z-Z’上滑动，滑动轴线Z-Z’基本上与对准轴线X1-X’1在其上延伸的平面P相交。
凸轮42设有倾斜的狭缝65，装有滑动部件44的滚轴66在狭缝65中滚动。狭缝65的第一边缘形成用于滚轴66的第一斜坡67，并且设置成适于向滑动部件44施加向上的运动。狭缝65的第二边缘形成用于滚轴66的第二斜坡68，并且设置成适于向滑动部件44施加向下的运动。换句话说，斜坡67是一对第一和第二斜坡67和68的第一斜坡，斜坡67和68基本上朝向两个相反的方向转动，每个斜坡均适于向所述滑动部件施加两个反向运动之一。斜坡67和68均相对于滑动轴线Y-Y’和滑动轴线Z-Z’倾斜。
在图4中，垂直狭缝70的相对侧穿过垂直引导向滑动部件44的两个螺丝71的安装构件40。由螺丝71支撑的垫圈72使滑动部件44保持在安装构件40表面上。
在图5中，气动千斤顶41处于缩回状态，而钳20处于打开状态。钳夹45和46是在释放位置中，远离放置在引导通道10内的原料棒材B，以使原料棒材B可以自由地轴向移动。
在图6中，气动千斤顶41的活动部件51滑出，使凸轮42沿着它的滑动轴线Y-Y’滑动，如箭头M1所示。推动部57推动臂56，使杆43围绕它的旋转轴线X2-X’2具有旋转运动M2。同时，凸轮42的斜坡67致动滑动部件44，使得滑动部件44因此沿它的滑动轴线Z-Z’向上滑动，如箭头M3所示。钳夹45和46均移向放置在引导通道10上的原料棒材B。
在停止前，钳夹45和46使原料棒材B在对准轴线X1-X’1上置中。其后，钳夹45和46锁紧原料棒材B并停留在图7的位置。
在图7和图8中，钳夹45和46是在锁紧位置中。气动千斤顶41在凸轮42上施加致动力F。因此，钳夹45和46牢固地夹紧原料棒材B，因此在钳夹45和46之间轴向锁定原料棒材B。钳夹45和46之间的距离取决于原料棒材B的直径。不论直径是什么，原料棒材B设置在对准轴线X1-X’1的中心，由于由相同的气动千斤顶41致动的钳夹45和46通过传动机构在夹紧任何原料棒材B之前使其置中。
仍在图7中，原料棒材B是在轴向起始位置，在原料棒材B已经被无动力钳11夹紧和由钳夹45和46释放之后，原料棒材B将会从该轴向起始位置被向前推入加工单元3的主轴2。气动千斤顶41的活动部件51的缩回运动导致相对于图6所示的运动的反向运动，以及释放原料棒材B。
虽然本发明根据特定装置，材料和实施例进行描述，本领域技术人员可以容易地确定在从上述描述本发明的本质特征，同时可以做出种种改变和修改，使之适于如以下附权利要求书所要求的各种用途和特性。
Claims (10)
1.一种进料装置的钳，用于轴向锁定原料棒材(B)，所述钳包括：
-第一钳夹(45)和第二钳夹(46)，所述第一钳夹和第二钳夹在锁紧所述原料棒材(B)的锁紧位置和释放所述原料棒材(B)的释放位置之间相对于彼此移动；
-承载所述第一钳夹(45)的滑动部件(44)；以及
-凸轮(42)，所述凸轮用于接收来自致动器(41)的第一移动(M1)以及用于将所述第一移动(M1)分成朝向所述第一钳夹(45)的第二移动(M3)和朝向所述第二钳夹(46)的第三移动(M2)，所述凸轮(42)具有斜坡(67)，用于向承载所述第一钳夹(45)的所述滑动部件(44)施加所述第二移动(M3)，
其特征在于，所述钳还包括旋转杆，所述旋转杆由所述凸轮(42)致动并具有承载所述第二钳夹(46)的第一臂(47)，所述凸轮(42)具有推动部(57)，所述推动部通过推动所述旋转杆(43)的第二臂(56)施加所述第三移动(M2)。
2.根据权利要求1所述的钳，其特征在于，所述第一钳夹(45)和所述第二钳夹(46)可移向对准轴线(X1-X’1)及移离该对准轴线(X1-X’1)，当所述原料棒材(B)由所述第一钳夹(45)和第二钳夹(46)锁紧时，所述对准轴线是所述原料棒材的纵向轴线，所述凸轮(42)在第一滑动轴线(Y-Y’)上滑动，所述第一滑动轴线与所述对准轴线(X1-X’1)所在的平面(P)平行并且保持一段距离，所述滑动部件(44)在第二滑动轴线(Z-Z’)上滑动，所述第二滑动轴线基本上与所述对准轴线(X1-X’1)在其上延伸的所述平面(P)相交。
3.根据权利要求2所述的钳，其特征在于，所述第一滑动轴线(Y-Y’)与所述对准轴线(X1-X’1)不平行。
4.根据权利要求2所述的钳，其特征在于，所述钳包括施加致动力(F)的致动器(41)，所述致动器设置成所施加的致动力(F)的方向基本上与所述第一滑动轴线(Y-Y’)相同，所述凸轮(42)的推动部(57)与作用在连接装置(52)上的所述致动力(F)基本上对准，所述连接装置(52)把所述致动器(41)和所述凸轮(42)相互连接起来。
5.根据权利要求2所述的钳，其特征在于，所述第二滑动轴线(Z-Z’)基本上是垂直的，所述第一钳夹(45)和第二钳夹(46)互相迭置其上。
6.根据权利要求1所述的钳，其特征在于，所述钳包括滑动接头(55)，所述滑动接头将所述旋转杆(43)连接到所述凸轮(42)的所述推动部(57)。
7.根据权利要求1所述的钳，其特征在于，所述钳包括致动器(41)，所述致动器具有固定部件(50)和用于致动所述凸轮(42)的活动部件(51)。
8.根据权利要求7所述的钳，其特征在于，所述致动器(41)是气动千斤顶。
9.一种用于将原料棒材(B)依次加载到加工单元(3)的主轴(2)的进料装置，其包括：
-推进器(12)，所述推进器的前端设有无动力钳(11)，所述无动力钳用于弹性压装夹持原料棒材(B)的后端以及用于沿着所述原料棒材(B)的纵向轴线将所述原料棒材(B)推入所述加工单元(3)的所述主轴(2)；以及
-用于来回驱动所述推进器(12)的驱动装置(14)，
其特征在于，所述进料装置还包括根据任何前述一项权利要求所述的钳(20)，以及具有固定部件(50)和用于致动所述凸轮(42)的活动部件(51)的致动器(41)，所述钳(20)设置成适于在所述无动力钳(11)弹性压装夹持所述原料棒材(B)的后端期间轴向锁定所述原料棒材(B)，以及在将所述无动力钳(11)拉离所述原料棒材(B)的剩余废料期间轴向锁定所述剩余废料，其中所述弹性压装夹持是通过把所述无动力钳(11)向前推向所述原料棒材(B)来实现。
10.根据权利要求9所述的进料装置，其特征在于，所述进料装置包括供给箱(13)，所述供给箱用于储藏所述原料棒材(B)以及横向地逐一输送所述原料棒材(B)到轴向起始位置，所述推进器(12)将所述原料棒材(B)从所述轴向起始位置向前推入所述加工单元(3)的所述主轴(2)，所述供给箱(13)沿所述轴向起始位置的一侧延伸，所述致动器(41)安装在所述的一侧上并位于所述供给箱(13)的下方。
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