CN106041653B - 一种工件内孔自动加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件内孔自动加工方法，属于内孔加工技术领域。本发明包括上料道、工件推送机构和下料道，待磨工件经上料道输送至工件推送机构的抓取工位，工件推送机构在推送磨削工件至内孔加工工位时，限位待磨工件，同时释放对已磨工件的限制，使已磨工件经下料道输出；内孔加工完成后，工件推送机构携带磨削工件回位，磨削工件自动落出抓取工位，并由工件推送机构限制，上料道中的待磨工件自动补入抓取工位。本发明结构简单、控制方便，能够实现上料‑加工‑下料全过程自动循环，产品质量稳定，进一步提高了设备的自动化程度。

Description

一种工件内孔自动加工方法

技术领域

本发明涉及内孔加工技术领域，更具体地说，涉及一种工件内孔自动加工方法。

背景技术

内孔是机械零部件的内断面，环件、轴承、法兰等都需要对其进行内孔加工。现有技术中，加工削磨机械零部件内孔的装置自动化程度还不高，一般需要人工完成上料和下料操作。如此，不仅增加了工作人员的劳动强度，降低了生产效率，工件定位和加工质量较差，且上、下料时人手要靠近锋利的砂轮，极有可能因为操作失误给工作人员带来人身伤害。

针对上述问题，申请人于2014年11月22日，已经提交了名称为：一种内孔削磨自动化装置及方法的申请案(申请号为201410802608.6)，该申请案包括上料道、节料机构、推送机构、挡料机构和下料道，其中：所述的节料机构用于输送上料道内滚落的待磨件至推送机构，且在上一待磨件进行内孔削磨时，限位下一待磨件，直至上一待磨件经下料道下料后，再输送下一待磨件至推送机构；所述的推送机构用于旋转推送待磨件至加工工位进行内孔削磨；所述的挡料机构与节料机构、推送机构配合，限位待磨件按指定路线运动。该申请案通过节料杆上下移动控制上料和下料的节奏，通过机械手旋转推送待磨件至加工工位，实现了上料-加工-下料的自动循环，整个加工过程无需人工干预，工作人员劳动强度低，内孔加工效率得到了较大提高。

但在长期的生产实践中，申请人发现上述申请案还是存在一些不足，主要表现为：上述申请案的内孔削磨装置，在结构设计上比较复杂，如需要在挡料机构与节料机构、推送机构的配合下，才能保证待磨件按指定路线运动，此种情况待磨件在输送过程中的碰撞、磨损较严重；且需要节料油缸、机械手油缸共同作用才能完成待磨件的推送操作，浪费能量不说，整个自动化控制过程也较复杂。

面对上述情况和市场竞争的压力，对内圆磨床进行改造，进一步提高其自动化程度，已成为当务之急。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有内圆磨床自动化程度不高，且结构复杂、不方便控制的不足，提供了一种工件内孔自动加工方法；本发明提供的内圆磨结构简单、控制方便，能够实现上料-加工-下料全过程自动循环，产品质量稳定，进一步提高了设备的自动化程度。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种工件内孔自动加工装置，包括上料道、工件推送机构和下料道，待磨工件经上料道输送至工件推送机构的抓取工位，工件推送机构在推送磨削工件至内孔加工工位时，限位待磨工件，同时释放对已磨工件的限制，使已磨工件经下料道输出；内孔加工完成后，工件推送机构携带磨削工件回位，磨削工件自动落出抓取工位，并由工件推送机构限制，上料道中的待磨工件自动补入抓取工位。

更进一步地，所述的工件推送机构包括推料气缸、机械手和档料板，推料气缸与机械手相连，待磨工件落入机械手的两限位块中，机械手的机械手侧板用于限制待磨工件；档料板的一端与机械手相连，另一端插入下料道上开设的挡料板滑槽中，该档料板用于限制已磨工件经下料道输出。

更进一步地，所述的上料道分成呈一定夹角设置的2段，2段上料道之间设置有一转料块；其中，靠近工件推送机构的一段上料道设置有工件限位组件，该工件限位组件包括限位板固定架、限位螺钉、限位板支杆和限位板，限位板固定架铺设于上料道的内侧壁，沿限位板固定架的长度方向间隔开设有孔，与限位板相连的限位板支杆插入其中，通过限位螺钉固定限位板支杆，实现限位板的固定。

更进一步地，远离工件推送机构的一段上料道与转料块之间设置有进料承接件，该进料承接件包括固定块、承接块，固定块与上料道的底壁活动连接，固定块和承接块之间通过转轴连接，且固定块和承接块之间的夹角可调节。

更进一步地，所述的固定块采用铁质材料制作，所述的承接块采用黄铜制作。

所述的固定块上开设有腰型孔，螺栓插入该腰型孔中将进料承接件固定于上料道底壁；固定块底部设置有第一固定吊耳，承接块底部设置有第二固定吊耳，第二固定吊耳上开设有螺纹孔，调节螺杆插入该螺纹孔中，并抵靠第一固定吊耳。

更进一步地，所述的下料道上还设置有清洗组件和截料板，所述的清洗组件包括连接杆、转位盒、清料气缸、水管，连接杆横跨下料道，转位盒穿于连接杆上，在清料气缸的带动下沿连接杆往复移动，水管设于转位盒的顶部；所述的截料板设于清洗组件远离工件推送机构的一侧，该截料板遮挡下料道部分出口。

本发明的一种工件内孔自动加工方法，其步骤为：待磨工件经上料道输送至工件推送机构的抓取工位，工件推送机构在推送磨削工件至内孔加工工位时，限位待磨工件，同时释放对已磨工件的限制，使已磨工件经下料道输出；内孔加工完成后，工件推送机构携带磨削工件回位，磨削工件自动落出抓取工位，并由工件推送机构限制，上料道中的待磨工件自动补入抓取工位。

更进一步地，上料道分成呈一定夹角设置的2段，2段上料道之间设置有一转料块；待磨工件经上料道输送至抓取工位过程中，在远离工件推送机构的一段上料道与转料块之间，通过调节进料承接件保证待磨工件平稳落入转料块内；在靠近工件推送机构的一段上料道内，通过工件限位组件调节上料道内部空间宽度以适应待磨工件尺寸。

更进一步地，已磨工件经下料道输出过程中经过清洗组件，清洗组件对已磨工件上残留铁屑进行清洗后，已磨工件继续经下料道输出。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种工件内孔自动加工装置，工件推送机构在推送磨削工件至内孔加工工位时，限位待磨工件，同时释放已磨工件经下料道输出，内孔加工完成后，工件推送机构携带磨削工件回位，磨削工件自动落出抓取工位，待磨工件自动补入抓取工位，仅通过工件推送机构即可以控制上料和下料的节奏，实现了上料-加工-下料的自动循环，结构设计巧妙，大大简化了原有自动化内圆磨的结构，各机构高效配合，控制程序简单，内孔加工效率高；

(2)本发明的一种工件内孔自动加工装置，在靠近工件推送机构的一段上料道设置了工件限位组件，可以根据不同待磨工件的尺寸大小，调节上料道两侧限位板的间距，即保证了待磨工件能够经上料道准确落入机械手抓取工位，同时也避免了上料道内部空间过宽，导致待磨工件在上料道内上下碰撞，使待磨工件表面产生擦痕等缺陷；

(3)本发明的一种工件内孔自动加工装置，其在上料道与转料块之间设置了进料承接件，该进料承接件的固定块和承接块可呈不同夹角设置，且固定块与上料道底壁的连接位置可调，进料承接件能够起到一个缓冲过渡的作用，对于不同尺寸的待磨工件，可以通过调节进料承接件距离转料块之间的距离，以及固定块和承接块的夹角，保证待磨工件顺利、平稳落入转料块内，不仅保证了待磨工件表面不因碰撞而产生擦痕；同时，也避免了为适应不同尺寸待磨工件，需多次更换转料块的问题；

(4)本发明的一种工件内孔自动加工装置，其在下料道上设置了清洗组件，可在已磨工件经下料道输出的过程中将其上残留的铁屑等污物直接清洗干净，相比于传统设备，工作人员将已磨工件拿出后还需另行清洗，进一步解放了劳动力，提高了加工效率，设备的自动化程度更高；

(5)本发明的一种工件内孔自动加工方法，操作简单，整个加工过程无需人工干预，工作人员劳动强度低，且不会出现危及工作人员人身安全的情况，能够实现一人多机操作，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的一种工件内孔自动加工装置的结构示意图；

图2为本发明中进料承接件的正视图；

图3为本发明中进料承接件的俯视图；

图4为本发明中清洗组件的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、上料道；2、进料承接件；21、固定块；211、腰型孔；212、连接槽；22、承接块；221、连接凸块；23、固定螺钉；24、第一固定吊耳；25、第二固定吊耳；26、调节螺杆；

3、转料块；41、限位板固定架；42、限位螺钉；43、限位板支杆；44、限位板；5、箱体；61、推料气缸；62、机械手；621、机械手侧板；63、档料板；7、下料道；71、挡料板滑槽；8、清洗组件；81、安装座；821、侧板；822、连接杆；823、转位盒；831、清料气缸；832、气缸活塞；833、连接吊耳；84、水管；101、待磨工件；102、磨削工件；103、已磨工件。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种工件内孔自动加工装置，包括上料道1、工件推送机构、下料道7，上料道1、工件推送机构、下料道7均设置在内圆磨箱体5上。其中：

所述的上料道1分成呈一定夹角设置的2段，2段上料道1之间设置有一转料块3。上料道1分两段设置的目的是保证上料道1的进口和下料道7的出口同时面向工作人员，如此工作人员可在一个工位完成上料、取料操作，省时省力。转料块3的作用则主要是改变待磨工件101的下落方向，使其经上料道1最终落入工件推送机构中。

值得说明的是，鉴于市场竞争压力越来越大、下游客户对产品的外观质量要求越来越高，本实施例为了保证待磨工件101的外观质量能够达到高要求，主要做了以下两方面的改进：

首先，本实施例在靠近工件推送机构的一段上料道1设置了工件限位组件，该工件限位组件包括限位板固定架41、限位螺钉42、限位板支杆43和限位板44，限位板固定架41铺设于上料道1两侧的内侧壁，沿限位板固定架41的长度方向间隔开设有孔，与限位板44相连的限位板支杆43插入其中，通过限位螺钉42固定限位板支杆43，实现限位板44的固定。

如此，可以根据不同待磨工件101的尺寸大小，调节上料道1两侧限位板44至合适间距，再通过限位螺钉42固定限位板44。这样即保证了待磨工件101能够经上料道1准确落入机械手抓取工位，同时也避免了上料道1内部空间过宽，导致待磨工件101在上料道1内上下碰撞，使待磨工件101表面产生擦痕等缺陷。

其次，本实施例在远离工件推送机构的一段上料道1与转料块3之间设置了进料承接件2，参看图2和图3，该进料承接件2包括固定块21、承接块22，所述的固定块21上开设有腰型孔211，螺栓插入该腰型孔211中能够将进料承接件2固定于上料道1底壁。固定块21的一侧设置有连接槽212，对应地，承接块22的一侧设置有连接凸块221，连接凸块221插入连接槽212中，并通过转轴将固定块21和承接块22连为一体。本实施例中固定块21采用铁质材料制作，承接块22则采用黄铜制作，承接块22是会直接和待磨工件101接触的部分，利用黄铜质软的特性，能够进一步保证待磨工件101不因碰撞而产生擦痕。固定块21底部设置有第一固定吊耳24，承接块22底部设置有第二固定吊耳25，第一固定吊耳24、第二固定吊耳25均通过固定螺钉23分别与固定块21、承接块22固定。第二固定吊耳25上开设有螺纹孔，调节螺杆26插入该螺纹孔中，并抵靠第一固定吊耳24。

所述的进料承接件2主要起一个缓冲过渡的作用，对于不同尺寸的待磨工件101，可以通过调节进料承接件2来保证待磨工件顺利、平稳落入转料块3内，不仅保证了待磨工件101表面不因碰撞而产生擦痕，也避免了为适应不同尺寸待磨工件101，需多次更换转料块3的问题。进料承接件2的具体调节过程为：当待磨工件101尺寸较小时，可以拧松腰型孔211内螺栓，将进料承接件2沿上料道1底壁外挪，缩短承接块22与转料块3之间的距离，同时通过向第一固定吊耳24方向旋转调节螺杆26的方式，调节固定块21和承接块22之间的夹角，使得承接块22上表面和转料块3基本平齐，以保证待磨工件顺利、平稳落入转料块3内。而对于尺寸较大的待磨工件101，则只需要将进料承接件2沿上料道1底壁向内挪，扩大承接块22与转料块3之间的距离，同时通过向第二固定吊耳25方向旋转调节螺杆26的方式，调节固定块21和承接块22之间的夹角大于180°，使该尺寸较大的待磨工件101也能够顺利、平稳落入转料块3内，而不需要通过更换更大尺寸转料块3的方式来适应大尺寸待磨工件101的输送。

发明人指出：本实施例的进料承接件2虽然是一个不起眼的小部件，但其在生产实践中却能够起到不可忽视的效果。传统内圆磨中未设置该进料承接件2时，每次更换不同尺寸待磨工件101时，都要对转料块3进行调整，或改变转料块3的位置，或直接更换转料块3；这一工序实际上是非常费时间的，且一台机器要配备多个转料块3也非常浪费。而加入该进料承接件2后，更换不同尺寸待磨工件101时，只需相应调节进料承接件2距离转料块3之间的距离，以及固定块21和承接块22的夹角，即可保证待磨工件101顺利、平稳落入转料块3内，调节非常方便，也避免了浪费。

所述的工件推送机构包括推料气缸61、机械手62和档料板63，推料气缸61与机械手62相连，待磨工件101落入机械手62的两限位块中(即机械手62的抓取工位)，机械手62的一机械手侧板621为实心板，机械手62推送磨削工件102至内孔加工工位时，机械手侧板621正好堵住上料道1的出口，限制待磨工件101下落。档料板63的一端与机械手62相连，另一端插入下料道7上开设的挡料板滑槽71中，该档料板63用于限制已磨工件103经下料道7输出。

本实施例的工件推送机构在推送磨削工件102至内孔加工工位时，通过机械手侧板621限位待磨工件101，同时由于档料板63随机械手62一块下移，在机械手62推送磨削工件102至内孔加工工位时，档料板63已移出挡料板滑槽71，档料板63对已磨工件103的限制解除，所以已磨工件103能够经下料道7输出。而内孔加工完成后，工件推送机构携带磨削工件102回位，由于原已磨工件103已从下料道7输出，其原先对磨削工件102的抵靠作用消失，所以加工完成后的磨削工件102(成了新的已磨工件103)能自动落出抓取工位，补位原已磨工件103，并由档料板63限制，而磨削工件102落出后，抓取工位也出现空位，上料道1中的待磨工件101自动补入抓取工位。

本实施例仅通过工件推送机构即可以控制上料和下料的节奏，实现了上料-加工-下料的自动循环，结构设计巧妙，大大简化了原有自动化内圆磨的结构，各机构高效配合，控制程序简单，内孔加工效率高。

参看图4，本实施例在下料道7上还设置有清洗组件8和截料板，所述的清洗组件8包括安装座81、侧板821、连接杆822、转位盒823、清料气缸831和水管84，安装座81用于与下料道7侧壁相连，两侧板821之间设置有3根连接杆822，3根连接杆822呈三角形排布，侧板821紧贴下料道7侧壁，使得连接杆822横跨下料道7。所述的转位盒823穿于连接杆822上，该转位盒823的下部设置有连接吊耳833，清料气缸831的气缸活塞832与连接吊耳833相连，在清料气缸831的带动下转位盒823能够沿连接杆822往复移动。所述的水管84设于转位盒823的顶部，该水管84的另一端接一分水器或三通阀。所述的截料板(图中未示出)设于清洗组件8远离工件推送机构的一侧，该截料板遮挡下料道7部分出口，具体可以为遮挡下料道7三分之二的出口。

所述的清洗组件8的工作原理为：已磨工件103在经下料道7输出之前，先落入转位盒823中，由于有截料板阻挡，所以已磨工件103一直被限制在转位盒823中。此时，清料气缸831带动转位盒823沿连接杆822移动，在移动过程中设于转位盒823顶部的水管84不断朝已磨工件103喷水，冲洗残留在已磨工件103的铁屑。当转位盒823移动至截料板未遮挡的下料道7出口区域时，已磨工件103上铁屑已基本冲洗完全，已磨工件103继续下落经下料道7输出。本实施例实质是在已磨工件103经下料道7输出的过程中设置一个延时工序，将已磨工件103上残留的铁屑等污物直接清洗干净，相比于传统设备，工作人员将已磨工件拿出后还需另行清洗，进一步解放了劳动力，提高了加工效率，设备的自动化程度更高。

利用本实施例提供的自动加工装置进行内孔磨削，待磨工件101经上料道1输送至工件推送机构的抓取工位，工件推送机构在推送磨削工件102至内孔加工工位时，限位待磨工件101，同时释放对已磨工件103的限制，使已磨工件103经下料道7输出；内孔加工完成后，工件推送机构携带磨削工件102回位，磨削工件102自动落出抓取工位，并由工件推送机构限制，上料道1中的待磨工件101自动补入抓取工位。该过程操作简单，整个加工过程无需人工干预，工作人员劳动强度低，且不会出现危及工作人员人身安全的情况，能够实现一人多机操作，降低了生产成本。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种工件内孔自动加工方法，其步骤为：待磨工件(101)经上料道(1)输送至工件推送机构的抓取工位，工件推送机构在推送磨削工件(102)至内孔加工工位时，限位待磨工件(101)，同时释放对已磨工件(103)的限制，使已磨工件(103)经下料道(7)输出；内孔加工完成后，工件推送机构携带磨削工件(102)回位，磨削工件(102)自动落出抓取工位，并由工件推送机构限制，上料道(1)中的待磨工件(101)自动补入抓取工位；其中：

进行内孔自动加工的装置包括上料道(1)、工件推送机构和下料道(7)，所述的上料道(1)分成呈一定夹角设置的2段，2段上料道(1)之间设置有一转料块(3)，远离工件推送机构的一段上料道(1)与转料块(3)之间设置有进料承接件(2)，该进料承接件(2)包括固定块(21)、承接块(22)，固定块(21)与上料道(1)的底壁活动连接，固定块(21)和承接块(22)之间通过转轴连接，且固定块(21)和承接块(22)之间的夹角可调节；所述的固定块(21)上开设有腰型孔(211)，螺栓插入该腰型孔(211)中将进料承接件(2)固定于上料道(1)底壁；固定块(21)底部设置有第一固定吊耳(24)，承接块(22)底部设置有第二固定吊耳(25)，第二固定吊耳(25)上开设有螺纹孔，调节螺杆(26)插入该螺纹孔中，并抵靠第一固定吊耳(24)；所述的下料道(7)上还设置有清洗组件(8)和截料板，所述的清洗组件(8)包括连接杆(822)、转位盒(823)、清料气缸(831)、水管(84)，连接杆(822)横跨下料道(7)，转位盒(823)穿于连接杆(822)上，在清料气缸(831)的带动下沿连接杆(822)往复移动，水管(84)设于转位盒(823)的顶部；所述的截料板设于清洗组件(8)远离工件推送机构的一侧，该截料板遮挡下料道(7)部分出口；待磨工件(101)经上料道(1)输送至工件推送机构的抓取工位，所述的工件推送机构包括推料气缸(61)、机械手(62)和档料板(63)，推料气缸(61)与机械手(62)相连，待磨工件(101)落入机械手(62)的两限位块中，机械手(62)的机械手侧板(621)用于限制待磨工件(101)；档料板(63)的一端与机械手(62)相连，另一端插入下料道(7)上开设的挡料板滑槽(71)中，该档料板(63)用于限制已磨工件(103)经下料道(7)输出。

2.根据权利要求1所述的一种工件内孔自动加工方法，其特征在于：靠近工件推送机构的一段上料道(1)设置有工件限位组件，该工件限位组件包括限位板固定架(41)、限位螺钉(42)、限位板支杆(43)和限位板(44)，限位板固定架(41)铺设于上料道(1)的内侧壁，沿限位板固定架(41)的长度方向间隔开设有孔，与限位板(44)相连的限位板支杆(43)插入其中，通过限位螺钉(42)固定限位板支杆(43)，实现限位板(44)的固定。

3.根据权利要求2所述的一种工件内孔自动加工方法，其特征在于：所述的固定块(21)采用铁质材料制作，所述的承接块(22)采用黄铜制作。

4.根据权利要求3所述的一种工件内孔自动加工方法，其特征在于：待磨工件(101)经上料道(1)输送至抓取工位过程中，在远离工件推送机构的一段上料道(1)与转料块(3)之间，通过调节进料承接件(2)保证待磨工件(101)平稳落入转料块(3)内；在靠近工件推送机构的一段上料道(1)内，通过工件限位组件调节上料道(1)内部空间宽度以适应待磨工件(101)尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种工件内孔自动加工方法，其特征在于：已磨工件(103)经下料道(7)输出过程中经过清洗组件(8)，清洗组件(8)对已磨工件(103)上残留铁屑进行清洗后，已磨工件(103)继续经下料道(7)输出。