CN105689608A - 一种活塞杆滚丝机自动化生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞杆滚丝机自动化生产系统，包括设置在滚丝机本体前部且与中央控制器信号互联的上料机构与卸料机构，所述上料机构与所述卸料机构之间设置用于将物料由所述上料机构输送至卸料机构的翻料机构，本发明针对常规滚丝机的不足，巧妙的利用辊轮间隙设置翻转机构的方式，不仅解决了上料与定位的难题，而且也解决了由于常规卸料方式造成的活塞杆碰伤甚至不能正常卸料的现象；采用本装置使得操作仅需一人即可进行操作，工作效率提高70％以上。

Description

一种活塞杆滚丝机自动化生产系统

技术领域

本发明属于滚丝机自动上料卸料装置技术领域，具体涉及一种活塞杆滚丝机自动化生产系统。

背景技术

机械自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制，通过机械方式来实现自动化控制的过程。机械自动化的实现将机械生产引领向了一个新的领域，通过自动控制系统，真正达到了大工业生产及减少劳动强度，提高了劳动效率，令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶，并由此延伸出了电气自动化，目前的各个行业都已经离不开自动化系统。

然而在现有的制造业中，比如螺杆的制作过程中，需要加工螺杆的螺纹，螺纹的加工已经不需要人工进行操作了，但是杆件的上料通常却是非自动化的，需要人工进行上下料，严重影响加工的效率，同时人工操作存在危险，容易疲劳，危害到人身安全。

在201520644661.8中公开了一种自动上料滚丝机，包括机身，滚丝装置和自动上料装置，所述自动上料装置设置在滚丝装置一侧，所述自动上料装置设置在工作台上，包括盛料装置和推料装置，所述盛料装置设置在推料装置的一侧，所述盛料装置倾斜式地设置在工作台上，所述盛料装置与工作台之间存在空隙，所述空隙内设置有拨棍，所述拨棍与推料装置相连接，所述推料装置前端连接有推柱；其虽然能够实现自动上料，但是却未能实现对整体上料卸料的自动控制，在201410101497.6中公开了一种用于滚丝机长螺栓滚丝全自动上料卸料机，包括设置在滚丝机两侧的上料系统和卸料系统，在上料系统和滚丝机之间以及滚丝机和卸料系统之间设置有光电感应开关；上料系统包括贮存料架、料架、进给气缸、支承轴、至少六根传动轴、摆针减速器等；卸料系统包括卸料支架、输出气缸、支承轴、至少五根第一传动轴、一根第二传动轴、摆针减速器等。但其结构复杂，不能适用长度较短的活塞杆滚丝，然而现有技术中并未出现更好的解决活塞杆滚丝的技术方案，因此，亟需一种活塞杆滚丝机自动化生产系统，来提高生产的效率，保护人身安全，减少生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的问题是提供一种活塞杆滚丝机自动化生产系统，不仅结构简单、操作简便且能够实现针对活塞杆滚丝实现自动化生产，降低生产成本，保护操作工人的人身安全。

为了实现上述目的，所采用的技术方案是：

一种活塞杆滚丝机自动化生产系统，包括设置在滚丝机本体前部且与中央控制器信号互联的上料机构与卸料机构，所述上料机构与所述卸料机构之间设置用于将物料由所述上料机构输送至卸料机构的翻料机构。

所述上料机构包括送料模块以及设置在所述送料模块上方的储料模块，所述送料模块包括上料辊道、设置在所述上料辊道后部的上料传送带，所述上料传送带上部设置储料模块，所述储料模块包括储料仓以及设置在储料仓前部的振动传送带。

所述上料传送带上设置与所述储料仓下部的下料口相匹配的凹槽。

所述上料传送带边侧设置储料模块，所述储料模块包括下部设置竖直挡板的倾斜上料仓、设置在所述倾斜上料仓中部的限位门以及设置在所述倾斜上料仓下部且紧靠所述竖直挡板的上料模块。

所述上料模块包括上表面与倾斜上料仓内表面相匹配的倾斜推块，所述倾斜推块下端设置伸缩杆。

所述伸缩杆为气动推杆或液压杆或电动推杆。

所述卸料机构包括卸料传送带以及与所述卸料传送带相连接且与所述翻料机构相匹配的卸料辊道。

所述卸料传送带后部边侧设置卸料仓，所述卸料仓上方或/和对侧的所述卸料传送带处设置卸料辅助单元。

所述卸料辅助单元为所述卸料仓对侧设置的脉冲喷气嘴。

所述卸料辅助单元为所述卸料仓上方设置正对所述卸料传送带处的电磁铁。

所述翻料机构包括若干沿翻转轴的轴向方向设置且与所述上料机构处上料辊道和所述卸料机构处卸料辊道的间隙相匹配的翻转模块。

所述翻转模块包括若干翻转环，所述翻转环通过下部的翻转杆设置在所述翻转轴上，所述翻转轴末端与步进电机相连接。

所述上料辊道上设置红外探头。

本发明通过中央控制器对本装置实现整体控制，使得滚丝机与本装置的上料机构与卸料机构相结合，实现了活塞杆的上料、定位、滚丝与卸料；采用的滚丝机为常规的两轴或三轴滚丝机，采用本装置来替代人工操作，采用上料机构将未加工的活塞杆放在振动传送带上，然后由振动传送带将活塞杆排列整齐，并放入至储料仓内，然后通过其下部设置的上料传送带上设置的凹槽，实现活塞杆的定期送出，在上料传送带转速固定的情况下，各个活塞杆之间的间距相同，从而更有利于中央控制器控制上料的进度、滚丝机加工进度以及翻转机构的转动频率，而在上料辊道上设置红外探头能够更好的监测活塞杆是否准确到达滚丝机的最佳滚丝位置，而此时的活塞杆由于上料辊道的前进使其处于滚丝机两个滚丝轮之间，且由于翻转环设置在上料辊道之间的间隙内，使得此时的活塞杆也处于翻转环内，不仅能够在滚丝时起到保护导向套作用，而且能够在滚丝完毕后，两个滚丝轮松开后，通过步进电机控制翻转轴向上翻转，进而将处于上料辊道上的活塞杆，通过旋转轴的转动由翻转环承载离开上料辊道，在经过步进电机的多次旋转后，即，加工多根活塞杆后使得最先前加工好的活塞杆进入卸料辊道处，并在卸料辊道的带动下使得加工好的活塞杆进入至卸料传送带，然后通过卸料辅助单元将加工好的活塞杆卸至卸料仓内，从而完成一个活塞杆上料、定位、滚丝与卸料的自动化过程。

另外，采用的上料机构包括送料模块与设置在其上方的储料模块，而送料模块分为上料传送带与其后部设置的上料辊道，采用的上料传送带与上部设置的储料仓紧密接触，并在其传送方向上设置凹槽，能够在转动至凹槽时活塞杆落入其中，而后通过上料传送到传送至上料辊道处，并由上料辊道传递至滚丝机的滚丝轮之间，而后通过上料辊道边侧设置的红外探头获取其定位好的信息，进而使得中央控制器发出此处上料辊道停止转动而滚丝机进行滚丝工作的指令，使得滚丝机开始工作对活塞杆进行滚丝，在滚丝完毕后滚丝机的滚丝轮松开时，并向中央控制器发出反馈，使得中央控制器控制翻转轮处的步进电机转动，从而将加工好的活塞杆承载离开上料辊道，而此时上料传送带再起启动将储料仓最下部未加工的活塞杆再次输送至上料辊道上，并通过上料辊道将活塞杆输送至滚丝机处，再通过滚丝机加工后由翻转机构将加工好的活塞杆承载离开上料辊道。

另外，采用的储料模块的另一种结构形式，在倾斜上料仓下部设置上部与上料传送带上表面略高的竖直挡板，并在竖直挡板内侧的倾斜上料仓底部设置与底面相匹配的倾斜推块，使得倾斜推块在通过伸缩杆上下移动的过程中，使得上表面与竖直挡板内侧面形成凹槽，进而将活塞杆向上顶出，当倾斜推块上表面的最低处与竖直挡板上部平齐时，则活塞杆滚落至上料传送带上，并由上料传送带传递至上料辊道上；为了保证倾斜推块上料的准确性，在倾斜上料仓中部设置限位门，从而能够将活塞杆呈单层设置；而采用的伸缩杆可以是气动推杆或电动推杆或电动推杆；也可在限位门上部设置振动电机，从而能够通过振动的方式确保活塞杆为单层设置。

另外，采用的卸料机构包括卸料传送带以及与卸料传送带相连接且与翻料机构相匹配的卸料辊道；在卸料辊道的辊轮之间的间隙内正好设置活塞环，并通过翻转环的旋转实现活塞杆的传递，而在卸料辊道后部连接卸料传送带，使得卸料传送带能够将物料卸出，从而实现完整的物料加工循环，而为了保证物料的平稳卸除，在卸料传送带边侧设置辅助卸料单元，其包括设置在卸料仓对侧的脉冲喷气嘴或/和设置在卸料仓上部的电磁铁，通过本装置能够将卸料传送带上的物料送至卸料仓内，采用的脉冲喷气嘴能够发出瞬时高压气流进而将物料吹出，而采用的电磁铁则同时其将金属的活塞杆吸至此处其上，而后断开电磁铁的电源使得活塞杆落入卸料仓内。

另外，采用的翻转机构充分利用了上料辊道与卸料辊道上辊轮之间的间隙，采用在两者中心位置设置翻转轴，并在翻转轴的轴向方向的外表面通过若干翻转杆设置与间隙相匹配的翻转环，而翻转机构沿轴向俯视能够看到由翻转杆、翻转轴和翻转环组成的米字型、十字型、一字型甚至单边一字型翻转单元，而沿轴向设置的多个翻转单元共同组成了翻转机构，在结合步进电机的基础上实现了翻转机构按固定角度旋转，实现每次旋转后，上料辊道与卸料辊道的间隙内均设置有相匹配的翻转环，从而实现整体自动化生产。

另外，为了实现活塞杆的双向螺纹加工，采用两个本发明装置相对或平列设置形成分别加工两头螺纹的前后两道工序，使得前一道工序加工好的活塞杆成品，变为下一道工序的原料进行加工，从而实现活塞杆的双向螺纹加工。

本发明针对常规滚丝机的不足，巧妙的利用辊轮间隙设置翻转机构的方式，不仅解决了上料与定位的难题，而且也解决了由于常规卸料方式造成的活塞杆碰伤甚至不能正常卸料的现象；采用本装置使得操作仅需一人即可进行操作，工作效率提高70％以上。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明整体组合的侧面结构示意图；

图2是本发明整体组合的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例一的翻转模块沿翻转轴向的结构示意图；

图4是本发明实施例四的翻转模块沿翻转轴向的结构示意图；

图5是本发明实施例三的卸料机构的左侧面结构以意图；

图6是本发明实施例一的卸料机构的左侧面结构以意图；

图7是本发明实施例二的卸料机构的左侧面结构以意图；

图8是本发明实施例五储料模块的侧面结构示意图；

图9是本发明实施例六储料模块的侧面结构示意图；

图10是本发明实施例七储料模块的侧面结构示意图；

1-振动传送带、2-储料仓、3-上料传送带、4-卸料传送带、5-卸料辊道、6-翻转环、7-翻转杆、8-翻转轴、9-滚丝机本体、10-红外探头、11-物料、12-上料辊道、13-步进电机、14-中央控制器、15-卸料仓、16-脉冲喷气嘴、17-电磁铁、18-限制架、19-振动电机、20-限位门、21-竖直挡板、22-倾斜推块、23-伸缩杆、24-振动器、25-倾斜上料仓。

具体实施方式

为了进一步的说明本装置的优越性，对本装置的性能进行不同数据的测试：

针对生产相同型号的活塞杆，分别对比常规自动上料卸料装置以及人工的方式，分别测试单位产量与成品率，获得的数据如下表所示：

名称	单位产量	成品率
			常规自动上料卸料装置	15-20支	78％
人工滚丝	10-12支	95％
			本发明	30-40支	98％

注：单位时间为每分钟，活塞杆为直径35mm且螺纹长度为40mm。

从上表可以看出制作相同型号的活塞杆，现有的自动化设备单位产量为15-20支成品率仅为78％，而人工滚丝虽然成品率较高但效率低下，且容易出现安全事故，并且需要多人进行协同操作，而本发明单位产量提高至30-40支/每分钟，但是成品率却高达98％，不仅保证了质量也保证了产量。

以下结合附图对本发明进行进一步的说明：

实施例一：如图1-3和6所示：一种活塞杆滚丝机自动化生产系统，包括设置在滚丝机本体9前部且与中央控制器14信号互联的上料机构与卸料机构，所述上料机构与所述卸料机构之间设置用于将物料11由所述上料机构输送至卸料机构的翻料机构。

所述上料机构包括送料模块以及设置在所述送料模块上方的储料模块，所述送料模块包括上料辊道12、设置在所述上料辊道12后部的上料传送带3，所述上料传送带3上部设置储料模块，所述储料模块包括储料仓2以及设置在储料仓2前部的振动传送带1。

所述上料传送带3上设置与所述储料仓2下部的下料口相匹配的凹槽20。

所述卸料机构包括卸料传送带4以及与所述卸料传送带4相连接且与所述翻料机构相匹配的卸料辊道5。

所述卸料传送带4后部边侧设置卸料仓15，所述卸料仓15上方和对侧的所述卸料传送带处设置卸料辅助单元。

所述卸料辅助单元为所述卸料仓15对侧设置的脉冲喷气嘴16和所述卸料仓15上方设置正对所述卸料传送带处的电磁铁17。

所述翻料机构包括五个沿翻转轴8的轴向方向设置且与所述上料机构处上料辊道12和所述卸料机构处卸料辊道5的间隙相匹配的翻转模块。

所述翻转模块包括八个翻转环6，所述翻转环6通过其下部的翻转杆7设置在所述翻转轴8上，所述翻转轴8末端与步进电机13相连接。

所述上料辊道12上设置红外探头10。

实施例二，如图7所示，其与实施例一的区别在于：所述卸料传送带4后部边侧设置卸料仓15，所述卸料仓15上方设置卸料辅助单元。

所述卸料辅助单元为所述卸料仓15上方设置正对所述卸料传送带处的电磁铁17。

实施例三，如图5所示，其与实施例一的区别在于：所述卸料传送带4后部边侧设置卸料仓15，所述卸料仓15对侧的所述卸料传送带处设置卸料辅助单元。

所述卸料辅助单元为所述卸料仓15对侧设置的脉冲喷气嘴16。

实施例四，如图4所示，其与实施例一至三任一项的区别在于：所述翻转模块包括四个翻转环6。

实施例五，如图8所示，其与实施例一至四任一项的区别在于：所述储料模块包括储料仓2以及设置在储料仓2前部的振动传送带1。

所述振动传送带1上部设置限制架18且在所述限制架上设置振动电机19。

所述上料传送带上表面设置石墨涂层。

实施例六，如图9所示，其与实施例一至五的区别在于：所述上料传送带3边侧设置储料模块，所述储料模块包括下部设置竖直挡板21的倾斜上料仓25、设置在所述倾斜上料仓25中部的限位门20以及设置在所述倾斜上料仓25下部且紧靠所述竖直挡板21的上料模块。

所述上料模块包括上表面与倾斜上料仓25内表面相匹配的倾斜推块22，所述倾斜推块22下端设置伸缩杆23。

所述伸缩杆23为气动推杆或液压杆或电动推杆。

实施例七，如图10所示，其与实施例六的区别在于：所述限位门20上部设置振动器24。

本发明的使用方法：将本装置设置在常见滚丝机处，例如，Z28-75滚丝机，然后将物料放置在振动传送带上，然后由传送带将杂乱的物料，例如，活塞杆，振动至整齐排放的活塞杆，然后进入储料仓内，而设计的储料仓类似弹夹的结构形式，使得活塞杆能够依次向下排列，且与上料传动带有一定的间隙，使其不会排除，然后随着上料传送带的转动，凹槽转动至此处时，活塞杆掉落至其中，然后随着上料传送带的传送将活塞杆传递至上料辊道上，并通过上料辊道传送至滚丝机的滚轮之间，然后通过红外探头反馈的信息，即，红外探头的探测到前方存在物品，而此时上料辊道在不停转动，然后延迟0.2-0.5S时间，使得此时活塞杆能够彻底实现定位，然后滚丝机开始工作，在加工完毕后，滚丝机的滚轮松开，此时中央控制器获取松开信息，通过翻转机构将加工好的活塞杆承载离开上料辊道，此时，上料传送带继续工作，而向上料辊道处输送活塞杆，在经过数个活塞杆加工后，初始加工的活塞杆输送至卸料辊道，而由于步进电机旋转的角度与翻转环所呈的角度固定，因此在获取此时的工件到达此处后，卸料辊道开始工作将物料卸除，并经过卸料传送带处设置的卸料辅助模块将工件卸至卸料仓完成卸料工作。

本发明的实施例六和实施例七所述的另一种使用方法：其与上述方法的不同之处在于：将物料放置倾斜上料仓上部，然后通过重力作用由向其下部滚落，在限位门与振动器的共同作用下使得活塞杆整齐单层排放，然后通过中央控制器，即，PLC或微型电脑；控制伸缩杆将倾斜推块向上推出，且由于倾斜面仅能容纳一个活塞杆的直径，从而将活塞杆顶出，在倾斜面最低处超过竖直挡板高度后，活塞杆滚落至上料传送带上，然后随着然后随着上料传送带的传送将活塞杆传递至上料辊道上。

本发明针对常规滚丝机的不足，巧妙的利用辊轮间隙设置翻转机构的方式，不仅解决了上料与定位的难题，而且也解决了由于常规卸料方式造成的活塞杆碰伤甚至不能正常卸料的现象；采用本装置使得操作仅需一人即可进行操作，工作效率提高70％以上。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限制本发明，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内所做修改、更动与润饰、可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种活塞杆滚丝机自动化生产系统，包括设置在滚丝机本体前部且与中央控制器信号互联的上料机构与卸料机构，其特征在于：所述上料机构与所述卸料机构之间设置用于将物料由所述上料机构输送至卸料机构的翻料机构。

2.如权利要求1所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述上料机构包括送料模块以及设置在所述送料模块上方的储料模块，所述送料模块包括上料辊道、设置在所述上料辊道后部的上料传送带，所述上料传送带上部设置储料模块。

3.如权利要求2所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述卸料机构包括卸料传送带以及与所述卸料传送带相连接且与所述翻料机构相匹配的卸料辊道。

4.如权利要求3所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述翻料机构包括若干沿翻转轴的轴向方向设置且与所述上料机构处上料辊道和所述卸料机构处卸料辊道的间隙相匹配的翻转模块。

5.如权利要求4所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述翻转模块包括若干翻转环，所述翻转环通过下部的翻转杆设置在所述翻转轴上，所述翻转轴末端与步进电机相连接。

6.如权利要求2所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述上料传送带边侧设置储料模块，所述储料模块包括下部设置竖直挡板的倾斜上料仓、设置在所述倾斜上料仓中部的限位门以及设置在所述倾斜上料仓下部且紧靠所述竖直挡板的上料模块；所述上料模块包括上表面与倾斜上料仓内表面相匹配的倾斜块，所述倾斜块下端设置伸缩杆。

7.如权利要求3所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述卸料传送带后部边侧设置卸料仓，所述卸料仓上方或/和对侧的所述卸料传送带处设置卸料辅助单元。

8.如权利要求7所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述卸料辅助单元为所述卸料仓对侧设置的脉冲喷气嘴。

9.如权利要求7所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述卸料辅助单元为所述卸料仓上方设置正对所述卸料传送带处的电磁铁。

10.如权利要求2所述的活塞杆滚丝机自动化生产系统，其特征在于：所述储料模块包括储料仓以及设置在储料仓前部的振动传送带；所述上料传送带上设置与所述储料仓下部的下料口相匹配的凹槽。