CN106584239A - 一种机械手表摆锤的自动磨削机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械手表摆锤的自动磨削机床。目的是提供的机床能够自动完成机械手表摆锤的上料、加工和出料工作，从而提高工作效率，降低劳动强度和人力成本。技术方案是：一种机械手表摆锤的自动磨削机床，自动磨削机床包括：一机身，中部固定有水平的工作台；一气动膨胀夹，竖直安装在工作台中部的顶面；至少一个磨削总成，安装在工作台后侧的机身上，位于气动膨胀夹的上方；一进料机构，安装在气动膨胀夹前侧的工作台上；一出料机构，安装在气动膨胀夹后侧的工作台上，将工件从气动膨胀夹取下并传送到收集架上；一控制单元，与进料机构、出料机构、气动膨胀夹以及磨削总成连接，控制进料机构、出料机构、气动膨胀夹以及磨削总成的动作。

Description

一种机械手表摆锤的自动磨削机床
技术领域
本发明涉及机床技术领域，具体是一种用于机械手表摆锤加工的自动磨削机床。
背景技术
摆锤也称摆陀，是自动上链腕表的半月形离心块件，绝大多数采用加工成半圆形的金属板片，通常安装在机芯背面的中央轴承上。自动上链的机械手表中，机芯的基本动力就是摆锤的自身重力，摆锤的自身重力使其在静止时保持重心向下，运动时则在轴心约束下转化为旋转，使机芯的发条上紧。
摆锤的构造和原料对于自动上链的运行功效起到决定性作用。由于摆锤需要极其精确的重力，因此如今绝大部分的摆锤均采用钨合金制造，比重高，特性稳定。生产时，在模具中通过液压来压缩配有胶水的金属粉末，使金属粉末紧密粘合形成一个环状毛胚，接下来在高温真空炉中持续加热进行烧结。只有极少数毛胚在烧结后完美成型，大部还保持原始形态，譬如有十分之几毫米的毛边，需要对其进行磨削处理，处理完成后再将环状毛胚从中间切开，形成两个半圆形摆锤。
现有生产过程中，上述磨削工作一般是由工人在磨床上完成的，每次磨削都需要人工取放工件，工作效率低，劳动强度大，特别是某些摆锤具有两个以上需要磨削的面时，速度较慢，尚待改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种用于机械手表摆锤加工的自动磨削机床，能够自动完成机械手表摆锤的上料、加工和出料工作，从而提高工作效率，降低劳动强度和人力成本。
本发明采用的技术方案是：
一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于，所述自动磨削机床包括：一机身，中部固定有水平的工作台；一气动膨胀夹，竖直安装在工作台中部的顶面，用于夹持环状的工件，该气动膨胀夹在夹头电机的带动下绕自身轴线旋转；至少一个磨削总成，安装在工作台后侧的机身上，位于气动膨胀夹的上方；一进料机构，安装在气动膨胀夹前侧的工作台上，通过进料气爪将工件逐个夹持并传送到气动膨胀夹上；一出料机构，安装在气动膨胀夹后侧的工作台上，通过出料气爪将工件逐个从气动膨胀夹取下并传送到收集架上；一控制单元，与进料机构、出料机构、气动膨胀夹以及磨削总成连接，控制进料机构、出料机构、气动膨胀夹以及磨削总成的动作。
作为优选，所述进料机构包括振动盘、安装在振动盘出口下方的顶升气缸、安装在振动盘出口上方的进料气爪、带动进料气爪升降的进料气缸、沿前后方向安装的纵向导轨滑块机构以及纵向气缸；纵向气缸带动纵向导轨滑块机构的纵向滑块滑动，进料气缸以及进料气爪随纵向滑块前后移动。
作为优选，所述进料气爪的手指朝下布置以利于夹取振动盘出口的工件，进料气缸的顶杆沿竖直方向布置并固定着所述进料气爪，进料气缸的缸体安装在纵向导轨滑块机构的纵向滑块上，该纵向滑块与纵向气缸连接。
作为优选，所述出料机构包括所述收集架、一个出料气爪、带动出料气爪上下升降的出料气缸、沿前后方向安装的纵向导轨滑块机构以及纵向气缸；纵向气缸带动纵向导轨滑块机构的纵向滑块滑动，出料气缸以及出料气爪随纵向滑块前后移动。
作为优选，所述出料气爪的两个手指水平向前布置，两个手指的前端均制有弧形口，合拢后形成一个圆形的开口，开口直径大于气动膨胀夹外径但小于工件的外径；出料气缸的顶杆沿竖直方向布置并固定着出料气爪，出料气缸的缸体固定在纵向滑块上，该纵向滑块与纵向气缸连接。
作为优选，所述出料气爪的纵向滑块与进料气爪的纵向滑块之间连为一体，纵向滑块与所述纵向气缸的顶杆连接，从而在纵向气缸的驱动下保持出料气爪与进料气爪沿纵向导轨滑块机构的纵向导轨同步移动。
作为优选，所述收集架包括横向安装在工作台上的横向导轨滑块机构、至少一个收集杆以及收集气缸；横向导轨滑块的横向导轨沿左右方向水平固定在工作台后侧，横向导轨滑块的横向滑块与收集气缸的顶杆连接，并在收集气缸的驱动下沿横向导轨滑移，收集杆的后端固定在横向滑块上，收集杆的中段倾斜向上伸出，收集杆的前端竖直朝上悬伸。
作为优选，所述磨削总成包括水平固定在工作台后侧的机身上并作为水平导轨的横梁以及安装在横梁上的至少一个磨削机构；磨削机构通过滑块滑动安装在横梁上，机身上安装有横梁电机，横梁电机通过丝杆螺母机构与滑动块连接从而带动磨削机构横向滑动。
作为优选，所述磨削机构包括作为竖直导轨的纵梁、与纵梁滑动配合的磨削滑块、固定安装在磨削滑块上的磨削电机以及安装在电机轴下端的磨头；纵梁通过旋转套筒在滑动块上并由锁紧螺钉锁紧，纵梁上安装有纵梁电机，纵梁电机通过丝杆螺母机构与磨削滑块连接从而带动磨削电机以及磨头沿纵梁滑动；磨削电机的轴线与纵梁平行布置并与工件上对应的待加工面垂直。
作为优选，所述控制单元包括作为控制中心的PLC或微处理器、用于输入指令以及显示的触摸屏、若干操作按钮，所述PLC或微处理器与触摸屏、操作按钮、各电机以及各气缸的电磁阀连接。
本发明的有益效果是：本发明通过进料机构自动上料，气动膨胀夹自动夹持工件，磨削总成自动磨削工件，出料机构自动出料，整个过程全自动化完成，可以极大地提高工作效率，产品质量稳定，降低劳动强度和人力成本；并且，本发明的磨削总成可以根据工件来调节磨头的角度，适应不同的工件，通用性强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是工作台的俯视结构示意图。
图3是进料机构、出料机构的连接结构示意图。
图4为摆锤工件的结构示意图。
图5为气动膨胀夹的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本发明所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，所述自动磨削机床包括：一机身1，中部固定有水平的工作台2；一气动膨胀夹4，竖直安装在工作台中部的顶面，用于夹持环状的工件36，该气动膨胀夹在夹头电机5的带动下绕自身轴线旋转；至少一个磨削总成(图中有2个，一个竖直布置，磨顶面，一个倾斜布置，磨斜面)，安装在工作台后侧的机身上，位于气动膨胀夹的上方；一进料机构，安装在气动膨胀夹前侧的工作台上，通过进料气爪将工件逐个夹持并传送到气动膨胀夹上；一出料机构，安装在气动膨胀夹后侧的工作台上，通过出料气爪将工件逐个从气动膨胀夹取下并传送到收集架上；一控制单元，与进料机构、出料机构、气动膨胀夹以及磨削总成连接，控制进料机构、出料机构、气动膨胀夹以及磨削总成的动作。
所述气动膨胀夹可以采用现有内涨芯轴式卡盘，该内涨芯轴式卡盘通过同步带8以及同步轮与夹头电机5连接，内涨芯轴式卡盘夹持工件后，夹头电机带动内涨芯轴式卡盘连同工件选择。或者，如图5所示，所述气动膨胀夹包括固定在工作台上的定位座4-3、竖直安装在定位座内的涨套以及定位在涨套中心的芯轴4-1，涨套开设有若干线槽从而分成3～4瓣可以向外膨胀的膨胀块4-2，涨套中心制有锥面，芯轴的顶部呈锥状，工作台的下方固定有竖直布置的芯轴气缸6，芯轴气缸的顶杆7竖直朝上并与芯轴下端固定连接，芯轴气缸的顶杆向下运动时，芯轴下拉，迫使涨套外扩，抵紧在涨套上的工件内壁，将工件夹持。芯轴气缸的顶杆通过同步带以及同步轮与夹头电机连接，当夹头电机转动时，顶杆、芯轴、涨套一起转动，使得工件可以旋转。
如图2、图3所示，所述进料机构包括振动盘3、安装在振动盘出口下方的顶升气缸34、安装在振动盘出口35上方的进料气爪18(采用气动手指)、带动进料气爪升降的进料气缸19、沿前后方向安装的纵向导轨滑块机构以及纵向气缸25。纵向气缸带动纵向导轨滑块机构的纵向滑块30滑动，进料气缸以及进料气爪随纵向滑块前后移动。纵向导轨滑块的上侧设有保护壳37。
所述进料气爪的手指朝下布置以利于夹取振动盘出口的工件，进料气缸的顶杆沿竖直方向滑动并固定着所述进料气爪，进料气缸的缸体安装在纵向导轨滑块机构的纵向滑块上，该纵向滑块与纵向气缸连接。
所述出料机构包括所述收集架、一个出料气爪22(采用气动手指)、带动出料气爪上下升降的出料气缸24、沿前后方向安装的纵向导轨滑块机构以及纵向气缸。纵向气缸带动纵向导轨滑块机构的纵向滑块31滑动，出料气缸以及出料气爪随纵向滑块前后移动。
所述出料气爪的两个手指21水平向前布置，两个手指的前端均制有弧形口，合拢后形成一个圆形的开口20，开口直径大于气动膨胀夹外径但小于工件的外径。出料气缸的顶杆23沿竖直方向滑动并固定着出料气爪，出料气缸的缸体固定在纵向滑块上，该纵向滑块与纵向气缸连接。为了更好地托起工件，开口周围向下凹陷，从而对工件限位。
所述出料气爪的纵向滑块31与进料气爪的纵向滑块30之间通过连接杆32连为一体，纵向滑块与所述纵向气缸25的顶杆33连接，从而在纵向气缸的驱动下保持出料气爪与进料气爪沿纵向导轨滑块机构的纵向导轨38同步移动。
所述收集架包括横向安装在工作台上的横向导轨滑块机构、至少一个收集杆29以及收集气缸28。横向导轨滑块的横向导轨26沿左右方向水平固定在工作台后侧，横向导轨滑块的横向滑块27与收集气缸的顶杆连接，并在收集气缸的驱动下沿横向导轨滑移，收集杆的后端固定在横向滑块上，收集杆的中段倾斜向上伸出，收集杆的前端竖直朝上悬伸。图中有2个收集杆，其中一个收集满之后，收集气缸推动横向滑块移动，替换另一个收集杆。
所述磨削总成包括水平固定在工作台后侧的机身上并作为水平导轨的横梁14以及安装在横梁上的至少一个磨削机构；磨削机构通过滑块滑动安装在横梁上，机身上安装有横梁电机9，横梁电机通过丝杆螺母机构10与滑动块连接从而带动磨削机构横向滑动。
所述磨削机构包括作为竖直导轨的纵梁13、与纵梁滑动配合的磨削滑块15、固定安装在磨削滑块上的磨削电机16以及安装在电机轴下端的磨头17。纵梁通过旋转套筒在滑动块上并由锁紧螺钉锁紧，可以根据工件的待加工面的角度，调整纵梁的倾斜角度(图4所示的工件具有一个平面36-2和斜面36-1，因此两个磨头一个竖直布置，一个倾斜布置)。纵梁上安装有纵梁电机11，纵梁电机通过丝杆螺母机构12与磨削滑块连接从而带动磨削电机以及磨头沿纵梁滑动；磨削电机的轴线与纵梁平行布置并与工件上对应的待加工面垂直。
所述控制单元包括作为控制中心的PLC或微处理器、用于输入指令以及显示的触摸屏、若干操作按钮，所述PLC或微处理器与触摸屏、操作按钮、各电机以及各气缸的电磁阀连接。图1中对控制单元予以省略。
本发明的工作原理是：
1、进料过程：振动盘振动，将环状的工件逐个排列并传送到振动盘出口，控制单元控制顶升气缸上升，将工件顶起，进料气缸控制进料气爪下降，进料气爪的手指动作将工件夹住，顶升气缸下降，进料气缸带动进料气爪升起，纵向气缸带动进料气缸、进料气爪向后滑动，直到工件运动到气动膨胀夹上方，进料气缸带动进料气爪下降，将工件送到气动膨胀夹上，进料气爪松开工件，纵向气缸带动进料气爪复位，等待下一次夹取动作；
2、磨削过程：气动膨胀夹向外膨胀，夹住工件后，夹头电机带动气动膨胀夹转动；横梁电机带动竖梁移动到工件上方，竖梁电机带动磨头移动到工件上，开始打磨工件上相应的打磨面，所有打磨面打磨完成之后，横梁电机和竖梁电机带动磨头复位，气动膨胀夹收缩，松开工件；此过程中，出料气爪的两个手指张开，并且处于工件下方；
3、出料过程：出料气爪的两个手指合拢，出料气缸带动出料气爪上升，托起工件，纵向气缸带动出料气缸以及出料气爪向后移动，直到两个手指之间的开口运动到收集杆的前端上方，之后出料气缸带动出料气爪下降，使得收集杆的前端穿过工件的中心孔；然后出料气爪的两个手指张开，工件滑动到收集杆的后端，出料气缸带动出料气爪上升，纵向气缸带动出料气缸以及出料气爪向前复位，等待下一次出料。
上述进料和出料过程中，进料气爪夹持待打磨工件向后运动时，出料气爪也夹持已经打磨好的工件向后出料，由于统一由纵向气缸驱动，因此两者之间可以做到同步，互不干涉。同理，进料气爪向前运动时，出料气爪也向前运动。工件打磨完成后，再沿图4虚线所示从中切开成两半，摆锤即成型。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于，所述自动磨削机床包括：
一机身(1)，中部固定有水平的工作台(2)；
一气动膨胀夹(4)，竖直安装在工作台中部的顶面，用于夹持环状的工件(36)，该气动膨胀夹在夹头电机(5)的带动下绕自身轴线旋转；
至少一个磨削总成，安装在工作台后侧的机身上，位于气动膨胀夹的上方；
一进料机构，安装在气动膨胀夹前侧的工作台上，通过进料气爪(18)将工件逐个夹持并传送到气动膨胀夹上；
一出料机构，安装在气动膨胀夹后侧的工作台上，通过出料气爪(22)将工件逐个从气动膨胀夹取下并传送到收集架上；
一控制单元，与进料机构、出料机构、气动膨胀夹以及磨削总成连接，控制进料机构、出料机构、气动膨胀夹以及磨削总成的动作。
2.根据权利要求1所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述进料机构包括振动盘(3)、安装在振动盘出口下方的顶升气缸(34)、安装在振动盘出口上方的进料气爪(18)、带动进料气爪升降的进料气缸(19)、沿前后方向安装的纵向导轨滑块机构以及纵向气缸(25)；纵向气缸带动纵向导轨滑块机构的纵向滑块(30)滑动，进料气缸以及进料气爪随纵向滑块前后移动。
3.根据权利要求2所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述进料气爪的手指(18-1)朝下布置以利于夹取振动盘出口的工件，进料气缸的顶杆沿竖直方向布置并固定着所述进料气爪，进料气缸的缸体安装在纵向导轨滑块机构的纵向滑块上，该纵向滑块与纵向气缸连接。
4.根据权利要求2所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述出料机构包括所述收集架、一个出料气爪(22)、带动出料气爪上下升降的出料气缸(24)、沿前后方向安装的纵向导轨滑块机构以及纵向气缸(25)；纵向气缸带动纵向导轨滑块机构的纵向滑块(31)滑动，出料气缸以及出料气爪随纵向滑块前后移动。
5.根据权利要求4所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述出料气爪的两个手指(21)水平向前布置，两个手指的前端均制有弧形口，合拢后形成一个圆形的开口(20)，开口直径大于气动膨胀夹外径但小于工件的外径；出料气缸(24)的顶杆(23)沿竖直方向布置并固定着出料气爪，出料气缸的缸体固定在纵向滑块上，该纵向滑块与纵向气缸连接。
6.根据权利要求4所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述出料气爪(22)的纵向滑块(31)与进料气爪(18)的纵向滑块(30)之间连为一体，纵向滑块与所述纵向气缸的顶杆连接，从而在纵向气缸的驱动下保持出料气爪与进料气爪沿纵向导轨滑块机构的纵向导轨同步移动。
7.根据权利要求4所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述收集架包括横向安装在工作台上的横向导轨滑块机构、至少一个收集杆(29)以及收集气缸(28)；横向导轨滑块的横向导轨(26)沿左右方向水平固定在工作台后侧，横向导轨滑块的横向滑块(27)与收集气缸的顶杆连接，并在收集气缸的驱动下沿横向导轨滑移，收集杆的后端固定在横向滑块上，收集杆的中段倾斜向上伸出，收集杆的前端竖直朝上悬伸。
8.根据权利要求1所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述磨削总成包括水平固定在工作台后侧的机身上并作为水平导轨的横梁(14)以及安装在横梁上的至少一个磨削机构；磨削机构通过滑块滑动安装在横梁上，机身上安装有横梁电机(9)，横梁电机通过丝杆螺母机构(10)与滑动块连接从而带动磨削机构横向滑动。
9.根据权利要求8所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述磨削机构包括作为竖直导轨的纵梁(13)、与纵梁滑动配合的磨削滑块(15)、固定安装在磨削滑块上的磨削电机(16)以及安装在电机轴下端的磨头(17)；纵梁通过旋转套筒在滑动块上并由锁紧螺钉锁紧，纵梁上安装有纵梁电机(11)，纵梁电机通过丝杆螺母机构(12)与磨削滑块连接从而带动磨削电机以及磨头沿纵梁滑动；磨削电机的轴线与纵梁平行布置并与工件上对应的待加工面垂直。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种机械手表摆锤的自动磨削机床，其特征在于：所述控制单元包括作为控制中心的PLC或微处理器、用于输入指令以及显示的触摸屏、若干操作按钮，所述PLC或微处理器与触摸屏、操作按钮、气动膨胀夹、各电机以及各气缸的电磁阀连接。
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CN107775550A (zh) * 2017-10-16 2018-03-09 佛山海格利德机器人智能设备有限公司 一种新型的高效率智能磨具加工制造装置

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