CN105458719A - 基于对传感器外壳表面进行处理的系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于对传感器外壳表面进行处理的系统及其处理方法，包括基座，所述基座上设置有滑动机构和主动力机构，且滑动机构能够在基座上进行水平移动，在滑动机构上设置有副动力机构、外圆成型机构、端面铣削成型机构、进料机构以及卸料机构，在主动力机构上设置有定位工装，外圆成型机构、端面铣削成型机构、进料机构以及卸料机构设置在副动力机构和定位工装之间。该系统及方法通过一台设备就能够完成传感器的异形外壳的完整加工，实现进料、加工以及卸料工作，减少了中间装夹过程，加工质量得到了保证，加工的效率高，减少劳动强度，降低人力成本。

Description

基于对传感器外壳表面进行处理的系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及一种系统及方法，具体涉及一种基于对传感器外壳表面进行处理的系统及其处理方法。

背景技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。传感器广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域，如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。

在一些传感器的外壳中，其由于功能要求特殊，造成其结构也特殊，使得其外壳零件通常为异形件，现有的设备无法直接对其进行完整加工，零件的现有加工方法是分序分设备加工。分为先由图2所示机床加工两切边，再由图3所示机床车加工外圆。由操作工将压柄抬起，把零件的坯件装入定位工装，启动装有铣刀的主轴，将机床溜板推动使其零件完全通过铣刀，然后将机床溜板退回至安全位置，抬起压柄后将零件取下调换方向再次装入定位工装，并重复上述动作一次，完成一个零件两面切边加工，把零件卸下。由操作工将加工好切边的毛坯零件，装入工装，再用数控系统控制车刀进行加工。完成后操作工将零件卸下。原有加工方法要用两台设备完成，而且加工两切边还需要两次装夹零件，每台机床都必须需要操作工人，效率低，操作工劳动强度很大，而且人力成本很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有设备无法直接对传感器的异形外壳进行完整加工，零件的现有加工方法是分序分设备，使得效率低，操作工劳动强度很大，而且人力成本很高，其目的在于提供一种基于对传感器外壳表面进行处理的系统及其处理方法，该系统及方法通过一台设备就能够完成传感器的异形外壳的完整加工，减少了中间装夹过程，加工质量得到了保证，加工的效率高，减少劳动强度，降低人力成本。

本发明的通过下述技术方案实现：基于对传感器外壳表面进行处理的系统，包括基座，所述基座上设置有滑动机构和主动力机构，且滑动机构能够在基座上进行水平移动，在滑动机构上设置有副动力机构、外圆成型机构、端面铣削成型机构、进料机构以及卸料机构，在主动力机构上设置有定位工装，外圆成型机构、端面铣削成型机构、进料机构以及卸料机构设置在副动力机构和定位工装之间。在现有的技术方案中，由于零件结构如图1所示结构，其需要对两边进行铣削，导致其至少需要两组不同刀具进行加工，而现有设备要么是只有一套刀具，要么是加工中心形式，加工中心的结构复杂，使用成本和维护成本都高，对于企业的生产投入较大，单独一套刀具无法完成加工，其采用两个以上设备分序进行加工，存在多次夹紧定位过程，使得过程复杂，生产效率低，而且次数多将造成误差大，使得加工质量无法保证，而本技术方案将两种工序需要的设备集中到一个机床上，特用于对传感器的异形外壳进行完整加工，实现自动上料、加工以及卸料，减少中间装卸以及转换过程，实现加工效率的提高，一个工人就能够照看多组机床，降低人力成本以及劳动强度。

滑动机构主要由安装座、溜板组一以及溜板组二构成，安装座固定在基座顶部，安装座的顶端凸起形成滑轨，滑轨的中心线和主动力机构的中心线平行，溜板组一和溜板组二均安装在基座上并与滑轨契合，且能够沿着滑轨移动，溜板组一和溜板组二相互平行；溜板组一主要由下溜板一和上溜板一构成，下溜板一安装在基座上并与滑轨契合，且能够沿着滑轨中心线移动，上溜板一安装在下溜板一上并与下溜板一契合，且能够水平移动，上溜板一的移动方向与下溜板一的移动方向垂直；溜板组二主要由下溜板二和上溜板二构成，下溜板二安装在基座上并与滑轨契合，且能够沿着滑轨中心线移动，上溜板二安装在下溜板二上并与下溜板二契合，且能够水平移动，上溜板二的移动方向与下溜板二的移动方向垂直，上溜板二设置在上溜板一和主动力机构之间。溜板结构是机械上车床中使用的滑动机构，本方案通过设置的两组溜板机构，用于顶杆和刀具进位，对加工过程进行支撑以及行程控制，使得零件加工精确，各个溜板分别进行移动，实现加工到位。

进料机构主要由振动盘、输料管道、支撑台、上料座以及导料管构成，振动盘安装在支撑台上，输料管道一端与振动盘连接，另一端与导料管连接，上料座安装在上溜板二上，导料管远离输料管道的一端插入上料座中，上料座设置有上料套，上料套与导料管连通，上料套朝向定位工装，振动盘和支撑台设置在基座外部。由于本方案的待加工零件尺寸小，而且属于异形件，需要仔细对应上料方向，采用人工上料的方式效率低，无法适应加工速度，并且劳动强度大，存在很大的风险，利用设计的自动进料机构，通过振动的方式实现排序，然后将零件通过输料管道输送到导料管中，导料管铅垂设置，导料管中的零件呈单列贴紧，上料座上设置有通孔，上料套安装在通孔中，上料套的中心线刚好与最下方的零件中心线设置在同一条水平线上，顶杆能够随着通孔将最下方的零件顶入上料套中，然后在溜板组二的动作下将上料套中的零件与定位工装接触来实现上料，并保证每个动作能够连贯进行。

卸料机构主要由卸料板与倾斜的卸料通道构成，卸料板与上溜板二固定，卸料通道的顶面与卸料板连接，卸料板侧壁内凹形成卸料槽；端面铣削成型机构设置在外圆成型机构和导料管之间，端面铣削成型机构的轴线与外圆成型机构的轴线垂直，端面铣削成型机构和外圆成型机构均安装在上溜板二上；副动力机构主要由气缸和顶杆构成，气缸安装在上溜板一上，顶杆与气缸固定，顶杆随着气缸的动作能够插入端面铣削成型机构、外圆成型机构和导料管形成的区域之间，顶杆随着气缸的动作能够插入上料套中，且顶杆的中心线与定位工装的中心线设置在同一水平面中。最终加工完成后，通过移动上溜板二，使得卸料板上的卸料槽能够从定位工装的扁平处卡入，向外拨动零件，将零件从定位工装上拨出顺着卸料通道进入收集装置，实现动作卸料。

基于对传感器外壳表面进行处理的方法，包括以下步骤：

进料：将零件毛坯装入振动盘，在振动盘的振动作用下将零件自动排序导入导料管，在重力以及挤压力的作用下，零件依次紧密排布，移动机床上的溜板组二使上料套至定位工装端面2mm处，启动主轴旋转，再移动溜板组一中的上溜板一使气缸轴心与主轴轴心对齐，气缸动作通过顶杆伸入上料座的通孔中将最下方的零件毛坯推入上料套中，最终推到定位工装上进行定位固定，待毛坯到位后，气缸退回，顶杆从上料座的通孔中完全退出，完成上料，上方的待加工零件自动下落一个工位到通孔中；

铣削端面：各溜板组退回，移动溜板组一中的上溜板一使气缸轴心与主轴轴心对齐，顶杆顶住零件的中心处，控制主轴的定位工装抱紧，启动动力刀具利用设定行程对零件的一边进行铣切，完成后放开主轴的定位工装，使得其旋转180度，主轴再次抱紧，通过设定行程对零件的对称边进行铣切加工；

车外圆：主轴放开，启动主轴，移动上溜板二使得车刀靠近零件，并对零件外圆进行加工；

出料：停止主轴旋转，气缸回位，顶杆收缩，解除定位工装的抱紧，反向移动上溜板二，使得卸料板将加工好的零件刮下，顺着卸料通道落入收集装置，完成整个零件加工，重复上述动作达到自动循环加工。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

（1）本发明的结构简单，将车刀和铣刀安装同一台机床上，车刀和铣刀的行程方向垂直，能够实现一次性将异形结构的零件加工到位，减少了中间转换过程中的多次定位和夹紧，提高了加工效率；

（2）通过溜板的动作能够实现快速到位，操作人员一人能够照看多组机床，其劳动强度低，无需手工对零件进行操作，加工质量得到了保证，人力成本也得到了降低，加大了企业的竞争力；

（3）本系统相对于数控加工中心而言，其结构简单，维护成本低，本方案只需两组刀具，但是数控加工中心是安装多组刀具，如果只安装两组刀具，其工位处存在很大的空间，需要多次转动才能到达刀具处，而本方案移动距离短，缩短了行程，减少了中间等待时间，提高了加工效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为零件的结构示意图；

图2为现有加工切边设备的结构示意图；

图3为现有车外圆设备的结构示意图；

图4为本发明的主视图；

图5为本发明的侧视图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1—振动盘；2—导料管；3—上料套；4—顶杆；5—定位工装；6—铣刀；7—上溜板二；8—下溜板二；9—上溜板一；10—安装座；11—支撑台；12—基座；13—输料管道；14—电机；15—下溜板一；16—滑轨；17—主轴；18—上料套；19—气缸；20—卸料槽；21—卸料板；22—车刀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1、图4、图5所示，基于对传感器外壳表面进行处理的系统，包括基座12，在基座12上设置有滑动机构和主动力机构，且滑动机构能够在基座12上进行水平移动，在滑动机构上设置有副动力机构、外圆成型机构、端面铣削成型机构、进料机构以及卸料机构，在主动力机构上设置有定位工装5，外圆成型机构、端面铣削成型机构、进料机构以及卸料机构设置在副动力机构和定位工装5之间。传统的机床无法完成这个工作，都是采用两台机床进行分序分别加工，容易造成前后加工时间不统一，造成设备空置，而且中间转换机床时非常麻烦，需要重新对零件进行夹紧定位，增大了操作难度，误差率也增大，零件加工质量无法保证，废品率高，增大了企业成本，本方案则没有上述问题，在本实施例中，本系统是集自动上料、加工以及卸料为一体，加工过程又分为铣削和车削，铣削需要对其对称面进行铣削，都是在同一台机床上完成，车刀22和铣刀6的进位方向垂直或平行，其加工连贯性好，减少了设备或者人员浪费，有利于企业对成本的控制。

实施例2：

如图1、图4、图5所示，在实施例1的基础上，所述滑动机构主要由安装座10、溜板组一以及溜板组二构成，安装座10固定在基座12顶部，安装座10的顶端凸起形成滑轨16，滑轨16的中心线和主动力机构的中心线平行，溜板组一和溜板组二均安装在基座12上并与滑轨16契合，且能够沿着滑轨16移动，溜板组一和溜板组二相互平行；所述溜板组一主要由下溜板一15和上溜板一9构成，下溜板一15安装在基座12上并与滑轨16契合，且能够沿着滑轨16中心线移动，上溜板一9安装在下溜板一15上并与下溜板一15契合，且能够水平移动，上溜板一9的移动方向与下溜板一15的移动方向垂直；所述溜板组二主要由下溜板二8和上溜板二7构成，下溜板二8安装在基座12上并与滑轨16契合，且能够沿着滑轨16中心线移动，上溜板二7安装在下溜板二8上并与下溜板二8契合，且能够水平移动，上溜板二7的移动方向与下溜板二8的移动方向垂直，上溜板二7设置在上溜板一9和主动力机构之间；所述进料机构主要由振动盘1、输料管道13、支撑台11、上料座18以及导料管2构成，振动盘1安装在支撑台11上，输料管道13一端与振动盘1连接，另一端与导料管2连接，上料座18安装在上溜板二7上，导料管2远离输料管道13的一端插入上料座18中，上料座18设置有上料套3，上料套3与导料管2连通，上料套3朝向定位工装5，振动盘1和支撑台11设置在基座12外部；所述卸料机构主要由卸料板21与倾斜的卸料通道构成，卸料板21与上溜板二7固定，卸料通道的顶面与卸料板21连接，卸料板21侧壁内凹形成卸料槽20；所述副动力机构主要由气缸19和顶杆4构成，气缸19安装在上溜板一9上，顶杆4与气缸19固定，顶杆4随着气缸19的动作能够插入端面铣削成型机构、外圆成型机构和导料管2形成的区域之间，顶杆4随着气缸19的动作能够插入上料套3中，且顶杆4的中心线与定位工装的中心线设置在同一水平面中；所述端面铣削成型机构设置在外圆成型机构和导料管2之间，端面铣削成型机构的轴线与外圆成型机构的轴线垂直，端面铣削成型机构和外圆成型机构均安装在上溜板二7上。主动力机构是作为机床主轴17动作的动力部件，其控制零件的旋转，铣刀6的旋转通过电机14来进行控制，铣刀6和车刀22水平移动通过上溜板二7移动实现，并且车刀22安装在上料座18，且刀头伸出在上料座18外部。顶杆4的总体动作分为两个部分，在进料时插入上料座中将零件推到定位工装上进行固定，回退后在加工时再次伸出起着顶针功能，使得零件在加工时不会倾斜，保持加工时的稳定性。

实施例3：

如图1、图4、图5所示，在实施例1的基础上，基于对传感器外壳表面进行处理的方法，包括以下步骤：

（1）进料：将多个零件毛坯装入振动盘，由振动盘的振动将零件自动排序导入上料套，移动机床上的溜板组二使上料套至定位工装端面2mm处，启动主轴旋转，再移动溜板组一中的上溜板一使气缸轴心与主轴轴心对齐，气缸动作通过顶杆伸出将上料座中最下方的零件毛坯通过上料套装上工装，待零件毛坯到位后，气缸退回到初始位置，完成上料，此时导料管中零件依次下落一个工位，重新进入到待加工初始工位；

（2）铣削端面：各溜板组退回后，移动溜板组一中的上溜板一使气缸轴心与主轴轴心对齐，顶杆顶住零件，保证加工时的稳定性，控制主轴的定位工装抱紧，启动电机，使得铣刀旋转，利用设定行程对零件朝向铣刀的边进行铣切，完成后放开主轴的定位工装，旋转180度，主轴再次抱紧，通过设定行程对零件的对称边进行铣切加工，在铣削过程中主轴是保持不动的；

（3）车外圆：主轴放开，启动主轴，移动上溜板二使得车刀靠近零件，并对零件外圆进行加工，在车削过程中主轴是进行匀速旋转的；

（4）出料：停止主轴旋转，气缸回位，顶杆收缩，解除定位工装的抱紧，反向移动上溜板二，使得卸料板将加工好的零件刮下，顺着卸料通道落入收集装置，完成整个零件加工，重复上述动作达到自动循环加工。

利用该方法，溜板的动作能够实现快速到位，实现一次性将异形结构的零件加工到位，减少了中间转换过程中的多次定位和夹紧，提高了加工效率，操作人员一人能够照看多组机床，其劳动强度低，无需手工对零件进行操作，加工质量得到了保证，人力成本也得到了降低，加大了企业的竞争力。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于对传感器外壳表面进行处理的系统，包括基座（12），其特征在于：所述基座（12）上设置有滑动机构和主动力机构，且滑动机构能够在基座（12）上进行水平移动，在滑动机构上设置有副动力机构、外圆成型机构、端面铣削成型机构、进料机构以及卸料机构，在主动力机构上设置有定位工装（5），外圆成型机构、端面铣削成型机构、进料机构以及卸料机构设置在副动力机构和定位工装（5）之间。

2.根据权利要求1所述的基于对传感器外壳表面进行处理的系统，其特征在于：所述滑动机构主要由安装座（10）、溜板组一以及溜板组二构成，安装座（10）固定在基座（12）顶部，安装座（10）的顶端凸起形成滑轨（16），滑轨（16）的中心线和主动力机构的中心线平行，溜板组一和溜板组二均安装在基座（12）上并与滑轨（16）契合，且能够沿着滑轨（16）移动，溜板组一和溜板组二相互平行。

3.根据权利要求2所述的基于对传感器外壳表面进行处理的系统，其特征在于：所述溜板组一主要由下溜板一（15）和上溜板一（9）构成，下溜板一（15）安装在基座（12）上并与滑轨（16）契合，且能够沿着滑轨（16）中心线移动，上溜板一（9）安装在下溜板一（15）上并与下溜板一（15）契合，且能够水平移动，上溜板一（9）的移动方向与下溜板一（15）的移动方向垂直。

4.根据权利要求3所述的基于对传感器外壳表面进行处理的系统，其特征在于：所述溜板组二主要由下溜板二（8）和上溜板二（7）构成，下溜板二（8）安装在基座（12）上并与滑轨（16）契合，且能够沿着滑轨（16）中心线移动，上溜板二（7）安装在下溜板二（8）上并与下溜板二（8）契合，且能够水平移动，上溜板二（7）的移动方向与下溜板二（8）的移动方向垂直，上溜板二（7）设置在上溜板一（9）和主动力机构之间。

5.根据权利要求4所述的基于对传感器外壳表面进行处理的系统，其特征在于：所述进料机构主要由振动盘（1）、输料管道（13）、支撑台（11）、上料座（18）以及导料管（2）构成，振动盘（1）安装在支撑台（11）上，输料管道（13）一端与振动盘（1）连接，另一端与导料管（2）连接，上料座（18）安装在上溜板二（7）上，导料管（2）远离输料管道（13）的一端插入上料座（18）中，上料座（18）设置有上料套（3），上料套（3）与导料管（2）连通，上料套（3）朝向定位工装（5），振动盘（1）和支撑台（11）设置在基座（12）外部。

6.根据权利要求4所述的基于对传感器外壳表面进行处理的系统，其特征在于：所述卸料机构主要由卸料板（21）与倾斜的卸料通道构成，卸料板（21）与上溜板二（7）固定，卸料通道的顶面与卸料板（21）连接，卸料板（21）侧壁内凹形成卸料槽（20）。

7.根据权利要求5所述的基于对传感器外壳表面进行处理的系统，其特征在于：所述副动力机构主要由气缸（19）和顶杆（4）构成，气缸（19）安装在上溜板一（9）上，顶杆（4）与气缸（19）固定，顶杆（4）随着气缸（19）的动作能够插入端面铣削成型机构、外圆成型机构和导料管（2）形成的区域之间，顶杆（4）随着气缸（19）的动作能够插入上料套（3）中，且顶杆（4）的中心线与定位工装的中心线设置在同一水平面中。

8.根据权利要求5所述的基于对传感器外壳表面进行处理的系统，其特征在于：所述端面铣削成型机构设置在外圆成型机构和导料管（2）之间，端面铣削成型机构的轴线与外圆成型机构的轴线垂直，端面铣削成型机构和外圆成型机构均安装在上溜板二（7）上。

9.基于对传感器外壳表面进行处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）进料：将零件毛坯装入振动盘，由振动盘将零件自动排序导入上料座，移动机床上的溜板组二使上料套至定位工装端面2mm处，启动主轴旋转，再移动溜板组一中的上溜板一使气缸轴心与主轴轴心对齐，气缸动作通过顶杆伸出将零件毛坯装上工装，待毛坯到位后，气缸退回，完成上料；

（2）铣削端面：各溜板组退回，移动溜板组一中的上溜板一使气缸轴心与主轴轴心对齐，顶杆顶住零件，控制主轴的定位工装抱紧，启动动力刀具利用设定行程对零件的一边进行铣切，完成后放开主轴的定位工装，旋转180度，主轴再次抱紧，通过设定行程对零件的对称边进行铣切加工；

（3）车外圆：主轴放开，启动主轴，移动上溜板二使得车刀靠近零件，并对零件外圆进行加工；

（4）出料：停止主轴旋转，气缸回位，顶杆收缩，解除定位工装的抱紧，反向移动上溜板二，使得卸料板将加工好的零件刮下，顺着卸料通道落入收集装置，完成整个零件加工，重复上述动作达到自动循环加工。