CN105619079A - 一种加工盘形工件的自动生产线 - Google Patents
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Abstract
一种加工盘形工件的自动生产线，属于机械制造技术领域，采用上床身、下床身、上料通道、翻转机构、下料通道、钻孔台、加工刀架、左倒立主轴和右倒立主轴构成，其中翻转机构主要由旋转托盘架、翻转盘和电机构成，动作简单；钻孔台由多钻头组成，加工不同尺寸的钻孔无需更换钻头；加工刀架为双刀头，能够同时对零件的上下两面同时加工。本发明自动化程度高，加工速度快，精确度高，工作性能可靠。
Description
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，涉及一种加工盘形工件的设备。
背景技术
加工盘形零件，例如汽车的刹车盘，需要通过机加设备对零件钻孔和将正反两面加工成光洁面，现有的自动生产线主要由上床身、下床身、上料通道、翻转机构、下料通道、钻孔台、加工刀架、左倒立主轴和右倒立主轴构成，上料通道、翻转机构、下料通道、钻孔台和加工刀架安装在下床身上，左倒立主轴和右倒立主轴安装在上床身上。工作时，零件通过上料通道到达工位，左倒立主轴抓取零件与钻孔台配合进行钻孔，然后将零件放置在翻转机构上翻转，右倒立主轴抓取零件与加工刀架配合进行表面加工，最后放置在下料通道输送出生产线。上述的翻转机构主要由门形框架、驱动电机、上梁、夹紧臂、气缸和翻转爪构成，结构复杂，并且工作速度较慢；钻孔台上只能安装有一个钻头，而钻孔时是采用调整钻头的位置对零件加工，由于零件上的孔不都是相同尺寸，所以加工过程中需要拆换钻头；加工刀架的工作方法是先对零件的一面进行加工，再加工另一面，加工速度慢，精确度也较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种快速、高精度的加工盘形工件的自动生产线。
本发明解决技术问题的方案主要采用上床身、下床身、上料通道、翻转机构、下料通道、钻孔台、加工刀架、左倒立主轴和右倒立主轴构成，其翻转机构由机架、旋转电机、旋转托盘架、升降电机、升降台、翻转电机和翻转盘构成，机架固定在下床身中部，旋转电机固定在机架上，旋转托盘架固定安装在旋转电机的输出轴上，旋转托盘架在机架的顶部，旋转托盘架两端分别有左托盘和右托盘，旋转托盘架及左托盘和右托盘呈水平状态，机架上有竖直的导轨，导轨上有滑块，升降电机固定在机架上，升降电机的输出轴上装有同步带，滑块固定在同步带上，升降台与滑块固定连接，翻转电机固定在升降台的底部，翻转电机的输出轴通过传动轮带装置连接有水平状态的翻转轴，翻转轴连接翻转盘，翻转盘由上夹板和下夹板构成，上夹板和下夹板之间有间隙。所述的传动轮带装置是由皮带和皮带轮组成的传动装置；钻孔台上安装有钻头和钻孔电机，钻头连接钻孔电机，每个钻头均垂直朝向，钻孔台固定在下床身的左侧；左倒立主轴在钻孔台上方，上床身的左侧固定有横向导轨和横向驱动电机，横向导轨上有横向滑块，横向滑块固定在架体上，横向驱动电机的输出轴连接有横向丝杆，横向丝杆的另一端通过轴承连接在上床身上，横向丝杆与横向导轨位置对应，横向丝杆上套有丝母，丝母连接横向滑块，上下移动驱动电机固定在架体上，架体上安装有垂直导轨，上下移动驱动电机的输出轴连接垂直滑块，垂直滑块安装在垂直导轨上，旋转驱动电机与垂直滑块固定连接，左倒立主轴内部有与左倒立主轴同轴向并上下贯穿的旋转轴，旋转轴底部连接有卡盘，卡盘底部有卡爪，旋转驱动电机的输出轴通过传递皮带轮连接旋转轴，旋转驱动电机的机体与左倒立主轴外壳体固定连接；右倒立主轴在上床身右侧，与左倒立主轴结构相同；加工刀架由固定座、驱动电机、竖向滑板、活动刀座、顶刀座和底刀座构成，固定座固定在下床身的右侧，驱动电机通过电机支架安装在固定座底部，驱动电机的输出轴向上，并连接有丝杠，丝杠上套有丝母座，竖向滑板连接丝母座，固定座上还有竖向的导轨，导轨上有滑块，滑块与竖向滑板固定连接，活动刀座连接在竖向滑板的顶部，顶刀座安装在固定座上,在活动刀座的上方，底刀座安装在固定座上，在活动刀座的下方，顶刀座上有顶刀，底刀座上有底刀，活动刀座顶部有上刀，活动刀座底部有下刀，顶刀与上刀位置对应，底刀与下刀位置对应。
工作时，左倒立主轴的上下移动驱动电机和横向移动驱动电机驱动左倒立主轴左右及上下移动，其中横向移动是启动横向移动驱动电机，通过横向丝杆、丝母、横向滑块带动架体横向移动，从而使左倒立主轴横向移动；上下移动时启动上下移动驱动电机，通过垂直滑块和垂直导轨使旋转驱动电机与左倒立主轴上下移动；左倒立主轴首先移动至零件工位上方，卡爪抓紧零件，再次移动左倒立主轴，根据需要钻孔的尺寸将零件运送至相应钻头的上方，通过钻孔电机驱动这支钻头旋转，进行钻孔作业，然后启动旋转驱动电机，通过传递皮带轮和旋转轴，使卡盘和零件转动一定角度，加工下一个孔，如果需要加工另外尺寸的通孔时，将零件的钻孔部位对准相应尺寸的钻头，并通过钻孔电机驱动此钻头旋转，进行钻孔作业。钻孔完成后，左倒立主轴的卡爪将零件放在左托盘上，启动升降电机，通过同步带和滑块使升降台上升，当翻转盘到达左托盘同样高度时停止上升，启动旋转电机，旋转托盘架水平逆时针转动90度角，工件的边缘进入翻转盘上夹板和下夹板之间的间隙，停止转动，启动翻转电机，通过传动轮带装置和翻转轴带动翻转盘向上再向右翻转，工件随着翻转盘一同运动，同时启动旋转电机，旋转托盘架水平顺时针转动180度角，工件正好翻转后落在右托盘上，完成工件的翻转。右倒立主轴的卡爪将零件从右托盘抓起，加工刀架的驱动电机启动，通过丝杠、竖向滑板带动活动刀座竖向移动，使得顶刀与上刀距离达到设定要求，右倒立主轴调整高度，使零件的上下面与顶刀和上刀同高度，倒立主轴带动零件旋转并进入顶刀和上刀之间的空隙，对零件的上下面进行粗加工；然后再次启动驱动电机，使活动刀座竖向移动，使得底刀与下刀距离达到设定要求，倒立主轴再次对零件的上下面进行精细加工。最后将加工完成的零件通过下料通道输送出生产线。
为了进一步提高自动化程度，在上料通道的进料端口处安装有间断送料装置，它包括支撑架、升降气缸、升降平台、支承臂、前滚轮、前活动挡块、机体架、输送臂、后滚轮和后活动挡块，支撑架上安装有伸缩缸朝上的升降气缸，升降气缸的伸缩缸连接有升降平台，升降平台的左右两侧分别装有一条支承臂，每侧支承臂的上边沿分别有一排前滚轮，前活动挡块为倒置的梯形，尾端通过前转轴连接支承臂，前活动挡块的上部是前挡杆，前挡杆下方的前活动挡块上开有竖向的前长条孔，支承臂内侧安装有前销轴，前销轴在前长条孔内，前活动挡块的底部与支承臂之间安装有前回位弹簧；机体架在支承臂的后方，机体架两侧分别装有一条输送臂，输送臂与支撑臂的位置关系对应，并且都是前端低于后端，每侧输送臂的上边沿分别有一排后滚轮，后活动挡块为倒置的梯形，尾端通过后转轴连接输送臂，后活动挡块的上部是后挡杆，后挡杆下方的后活动挡块上开有竖向的后长条孔，输送臂内侧安装有后销轴，后销轴在后长条孔内，后活动挡块的底部与输送臂之间安装有后回位弹簧，后活动挡块的前端上部装有下压轮，下压轮在最后端的前滚轮下方。工作时，升降气缸通过升降平台带动支撑臂及前活动挡块整体上升，前活动挡块的前端遇到上料通道的底部受到阻挡，前活动挡块的后端继续上升，前挡杆向前方倒下，支撑臂上的工件随前滚轮的滚动进入数控机床的上料通道，然后升降气缸通过升降平台带动支撑臂及前活动挡块整体下降，前活动挡块在前回位弹簧的作用下回位，最后端的前滚轮压迫下压轮，使后挡杆向前方倒下，输送臂上的最前端工件随后滚轮的滚动进入支撑臂处，受前活动挡块的前挡杆阻挡，停留在支撑臂上，接下来升降气缸再次上升，最后端的前滚轮离开下压轮，后活动挡块在后回位弹簧的作用下回位，完成一次输送。
本发明自动化程度高，加工速度快，精确度高，工作性能可靠。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为钻孔台示意图；
图3为左倒立主轴部分的示意图；
图4为翻转机构示意图；
图5为加工刀架示意图；
图6为加工刀架剖视图；
图7为间断送料装置示意图。
具体实施方式
本发明由上床身1、下床身2、上料通道3、翻转机构4、下料通道5、钻孔台6、加工刀架7、左倒立主轴8和右倒立主轴9构成，其翻转机构4由机架4-1、旋转电机4-2、旋转托盘架4-3、升降电机4-6、升降台4-10、翻转电机4-11和翻转盘4-14构成，机架4-1固定在下床身2中部，旋转电机4-2固定在机架4-1上，旋转托盘架4-3固定安装在旋转电机4-2的输出轴上，旋转托盘架4-3在机架4-1的顶部，旋转托盘架4-3两端分别有左托盘4-4和右托盘4-5，旋转托盘架4-3及左托盘4-4和右托盘4-5呈水平状态，机架4-1上有竖直的导轨4-8，导轨4-8上有滑块4-9，升降电机4-6固定在机架4-1上，升降电机4-6的输出轴上装有同步带4-7，滑块4-9固定在同步带4-7上，升降台4-10与滑块4-9固定连接，翻转电机4-11固定在升降台4-10的底部，翻转电机4-11的输出轴通过传动轮带装置4-12连接有水平状态的翻转轴4-13，翻转轴4-13连接翻转盘4-14，翻转盘4-14由上夹板4-15和下夹板4-16构成，上夹板4-15和下夹板4-16之间有间隙；钻孔台6固定在下床身2的左侧，钻孔台6上安装有钻头6-1和钻孔电机6-2，钻头6-1连接钻孔电机6-2，每个钻头6-1均垂直朝向；左倒立主轴8在钻孔台6的上方，上床身1的上部固定有横向导轨8-11和横向驱动电机8-12，横向导轨8-11上有横向滑块8-15，横向滑块8-15固定在架体8-8上，横向驱动电机8-12的输出轴连接有横向丝杆8-13，横向丝杆8-13的另一端通过轴承8-14连接在上床身1上，横向丝杆8-13与横向导轨8-11位置对应，横向丝杆8-13上套有丝母，丝母连接横向滑块8-15，上下移动驱动电机8-9固定在架体8-8上，架体8-8上安装有垂直导轨8-10，上下移动驱动电机8-9的输出轴连接垂直滑块，垂直滑块安装在垂直导轨8-10上，旋转驱动电机8-5与垂直滑块固定连接，左倒立主轴8内部有与左倒立主轴8同轴向并上下贯穿的旋转轴8-7，旋转轴8-7底部连接有卡盘8-3，卡盘8-3底部有卡爪8-4，旋转驱动电机8-5的输出轴通过传递皮带轮8-6连接旋转轴8-7，旋转驱动电机8-5的机体与左倒立主轴8-8外壳体固定连接；右倒立主轴9在上床身1右侧，与左倒立主轴8结构相同；加工刀架7由固定座7-1、驱动电机7-2、竖向滑板7-5、活动刀座7-8、顶刀座7-11和底刀座7-13构成，固定座7-1固定在下床身2的右侧，驱动电机7-2通过电机支架7-15安装在固定座7-1底部，驱动电机7-2的输出轴向上，并连接有丝杠7-3，丝杠7-3上套有丝母座7-4，竖向滑板7-5连接丝母座7-4，固定座7-1上还有竖向的导轨7-6，导轨7-6上有滑块7-7，滑块7-7与竖向滑板7-5固定连接，活动刀座7-8连接在竖向滑板7-5的顶部，顶刀座7-11安装在固定座7-1上,在活动刀座7-8的上方，底刀座7-13安装在固定座7-1上，在活动刀座7-8的下方，顶刀座7-11上有顶刀7-12，底刀座7-13上有底刀7-14，活动刀座7-8顶部有上刀7-9，活动刀座7-8底部有下刀7-10，顶刀7-12与上刀7-9位置对应，底刀7-14与下刀7-10位置对应；在上料通道3的进料端口处安装有间断送料装置10，间断送料装置10由支撑架1、升降气缸2、升降平台3、支承臂4、前滚轮5、前活动挡块7、机体架12、输送臂13、后滚轮14和后活动挡块16构成，支撑架1上安装有伸缩缸朝上的升降气缸2，升降气缸2的伸缩缸连接有升降平台3，升降平台3的左右两侧分别装有一条支承臂4，每侧支承臂4的上边沿分别有一排前滚轮5，前活动挡块7为倒置的梯形，尾端通过前转轴6连接支承臂4，前活动挡块7的上部是前挡杆8，前挡杆8下方的前活动挡块7上开有竖向的前长条孔9，支承臂4内侧安装有前销轴10，前销轴10在前长条孔9内，前活动挡块7的底部与支承臂4之间安装有前回位弹簧11；机体架12在支承臂的后方，机体架12两侧分别装有一条输送臂13，输送臂13与支撑臂4的位置关系对应，并且都是前端低于后端，每侧输送臂13的上边沿分别有一排后滚轮14，后活动挡块16为倒置的梯形，尾端通过后转轴15连接输送臂13，后活动挡块16的上部是后挡杆17，后挡杆17下方的后活动挡块16上开有竖向的后长条孔18，输送臂13内侧安装有后销轴19，后销轴19在后长条孔18内，后活动挡块16的底部与输送臂13之间安装有后回位弹簧21，后活动挡块16的前端上部装有下压轮20，下压轮20在最后端那个前滚轮5下方。
Claims (2)
1.一种加工盘形工件的自动生产线，由上床身、下床身、上料通道、翻转机构、下料通道、钻孔台、加工刀架、左倒立主轴和右倒立主轴构成，其特征在于：翻转机构由机架、旋转电机、旋转托盘架、升降电机、升降台、翻转电机和翻转盘构成，机架固定在下床身中部，旋转电机固定在机架上，旋转托盘架固定安装在旋转电机的输出轴上，旋转托盘架在机架的顶部，旋转托盘架两端分别有左托盘和右托盘，旋转托盘架及左托盘和右托盘呈水平状态，机架上有竖直的导轨，导轨上有滑块，升降电机固定在机架上，升降电机的输出轴上装有同步带，滑块固定在同步带上，升降台与滑块固定连接，翻转电机固定在升降台的底部，翻转电机的输出轴通过传动轮带装置连接有水平状态的翻转轴，翻转轴连接翻转盘，翻转盘由上夹板和下夹板构成，上夹板和下夹板之间有间隙；所述的传动轮带装置是由皮带和皮带轮组成的传动装置；钻孔台上安装有钻头和钻孔电机，钻头连接钻孔电机，每个钻头均垂直朝向，钻孔台固定在下床身的左侧；左倒立主轴在钻孔台上方，上床身的左侧固定有横向导轨和横向驱动电机，横向导轨上有横向滑块，横向滑块固定在架体上，横向驱动电机的输出轴连接有横向丝杆，横向丝杆的另一端通过轴承连接在上床身上，横向丝杆与横向导轨位置对应，横向丝杆上套有丝母，丝母连接横向滑块，上下移动驱动电机固定在架体上，架体上安装有垂直导轨，上下移动驱动电机的输出轴连接垂直滑块，垂直滑块安装在垂直导轨上，旋转驱动电机与垂直滑块固定连接，左倒立主轴内部有与左倒立主轴同轴向并上下贯穿的旋转轴，旋转轴底部连接有卡盘，卡盘底部有卡爪，旋转驱动电机的输出轴通过传递皮带轮连接旋转轴，旋转驱动电机的机体与左倒立主轴外壳体固定连接；右倒立主轴在上床身右侧，与左倒立主轴结构相同；加工刀架由固定座、驱动电机、竖向滑板、活动刀座、顶刀座和底刀座构成，固定座固定在下床身的右侧，驱动电机通过电机支架安装在固定座底部，驱动电机的输出轴向上，并连接有丝杠，丝杠上套有丝母座，竖向滑板连接丝母座，固定座上还有竖向的导轨，导轨上有滑块，滑块与竖向滑板固定连接，活动刀座连接在竖向滑板的顶部，顶刀座安装在固定座上,在活动刀座的上方，底刀座安装在固定座上，在活动刀座的下方，顶刀座上有顶刀，底刀座上有底刀，活动刀座顶部有上刀，活动刀座底部有下刀，顶刀与上刀位置对应，底刀与下刀位置对应。
2.根据权利要求1所述的自动生产线，其特征在于：上料通道的进料端口处安装有间断送料装置，它包括支撑架、升降气缸、升降平台、支承臂、前滚轮、前活动挡块、机体架、输送臂、后滚轮和后活动挡块，支撑架上安装有伸缩缸朝上的升降气缸，升降气缸的伸缩缸连接有升降平台，升降平台的左右两侧分别装有一条支承臂，每侧支承臂的上边沿分别有一排前滚轮，前活动挡块为倒置的梯形，尾端通过前转轴连接支承臂，前活动挡块的上部是前挡杆，前挡杆下方的前活动挡块上开有竖向的前长条孔，支承臂内侧安装有前销轴，前销轴在前长条孔内，前活动挡块的底部与支承臂之间安装有前回位弹簧；机体架在支承臂的后方，机体架两侧分别装有一条输送臂，输送臂与支撑臂的位置关系对应，并且都是前端低于后端，每侧输送臂的上边沿分别有一排后滚轮，后活动挡块为倒置的梯形，尾端通过后转轴连接输送臂，后活动挡块的上部是后挡杆，后挡杆下方的后活动挡块上开有竖向的后长条孔，输送臂内侧安装有后销轴，后销轴在后长条孔内，后活动挡块的底部与输送臂之间安装有后回位弹簧，后活动挡块的前端上部装有下压轮，下压轮在最后端的前滚轮下方。
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