CN107081625A - 无人化车削加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业自动化设备，更具体地说，涉及一种用于实现全自动车削加工的机械装备。一种无人化车削加工系统，包括：工作台、用于驱动工件实现高速转动的主轴机构、用于将所述工件固定于所述主轴机构上的顶尖机构、用于驱动车刀运动的拖板机构、用于实现自动化供料的供料机构；所述主轴机构、顶尖机构、供料机构和拖板机构固连于所述工作台，所述主轴机构和顶尖机构构成同轴布置。本发明无人化车削加工系统，用于实现工件的自动化车削和脱料，从而达到无人化车削加工的效果。

Description

无人化车削加工系统
技术领域
本发明涉及工业自动化设备，更具体地说，涉及一种用于实现全自动车削加工的机械装备。
背景技术
轴类零件，尤其是工件类零件，在数控车削过程中普遍存在。
轴类零件的车削过程需要人工实现上下料，对于中间存在中心孔的轴类零件，实现自动化的脱料具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种无人化车削加工系统，用于实现工件的自动化车削，从而达到无人化车削加工的效果。
一种无人化车削加工系统，包括：工作台、用于驱动工件实现高速转动的主轴机构、用于将所述工件固定于所述主轴机构上的顶尖机构、用于驱动车刀运动的拖板机构、用于实现自动化供料的供料机构；所述主轴机构、顶尖机构、供料机构和拖板机构固连于所述工作台，所述主轴机构和顶尖机构构成同轴布置；
所述主轴机构包括：主轴箱、主轴、V带轮、V带、异步电机、脱料气缸、脱料推杆、脱料板、脱料头、顶杆、中心轴，所述主轴箱固连于所述工作台上，所述主轴活动连接于所述主轴箱，所述V带轮固连于所述主轴，所述V带轮通过所述V带连接于所述异步电机；所述脱料推杆活动连接于所述主轴箱，所述脱料气缸的气缸体固连于所述工作台，所述脱料气缸的活塞杆的末端固连于所述脱料推杆的末端；所述转动轴固连于所述主轴，所述中心轴固连于所述转动轴；所述脱料头活动连接于所述中心轴的外部，所述脱料头固连于所述脱料板，所述脱料板固连于所述脱料推杆；所述顶杆固连于所述转动轴的末端；
所述顶尖机构包括：顶紧气缸、顶尖、工件、中心孔、支架、底座、顶尖轴，所述底座固连于所述工作台，所述顶紧气缸的气缸体固连于所述底座，所述顶尖轴活动连接于所述底座，所述顶尖轴的一端活动连接于所述顶紧气缸的活塞杆的末端，所述顶尖轴的另一端固连于所述顶尖；所述顶尖上设置有和所述中心轴相匹配的同心孔；
所述供料机构包括：闸板、弹簧、销轴、托料板、送料板、料槽、供料支架、送料气缸、下落位置，所述供料支架固连于所述工作台，所述料槽倾斜地固连于所述供料支架，所述工件容纳于所述料槽中；所述送料气缸的气缸体固连于所述供料支架，所述送料板活动连接于所述供料支架，所述送料气缸的活塞杆的末端固连于所述送料板；所述料槽的末端设置设置有所述下落位置，所述下落位置连通于所述送料板；所述送料板的末端设置有所述托料板，所述闸板通过所述销轴活动连接于所述托料板，在所述闸板和托料板之间设置有弹簧，在所述闸板和所述托料板之间设置有用于容纳一个所述工件的容纳空间。
优选地，所述主轴、顶尖、同心孔和中心轴同轴布置。
优选地，所述脱料推杆和主轴平行布置。
优选地，所述顶紧气缸的活塞杆的末端固连于有法兰盘、所述顶尖轴和法兰盘之间设置有盖板，所述盖板固连于所述顶尖轴，所述法兰盘活动连接于所述顶尖轴。
优选地，所述脱料推杆的数量为两个，所述脱料推杆布置于所述主轴的两侧。
优选地，所述转动轴通过锥面配合固连于所述主轴。
优选地，所述顶尖通过锥面配合固连于所述所述顶尖轴。
优选地，所述工件的中心孔和所述中心轴相匹配。
优选地，所述料槽成倾斜布置，由所述下落位置的位置斜向上延伸。
优选地，当所述送料气缸的活塞杆处于伸出状态的时候，位于所述托料板上的所述工件的所述中心孔和所述主轴成同轴布置；当所述送料气缸的活塞杆处于缩回状态的时候，所述托料板位于所述下落位置的正下部。
和传统技术相比，本发明无人化车削加工系统具有以下积极作用和有益效果：
本发明无人化车削加工系统，所述主轴机构、顶尖机构和拖板机构固连于所述工作台，所述主轴机构和顶尖机构构成同轴布置。所述供料机构用于将所述工件输送至所述主轴机构上。所述脱料气缸的活塞杆处于缩回状态，所述中心孔和所述中心轴相匹配，所述顶紧气缸的活塞杆伸出，所述顶尖机构将所述工件固连于所述主轴机构，所述中心轴穿过所述中心孔进入所述同心孔中，所述主轴机构带动所述工件做高速转动，所述托板机构上的车刀对所述工件实现车削加工。通过这种方式，由所述中心轴保证所述工件和主轴的高度同轴，由所述顶尖和顶杆对所述工件的两个侧面实现夹紧并固定。
所述供料机构的工作过程和工作原理：
开始的时候，所述脱料气缸、顶紧气缸的活塞杆处于缩回状态，所述送料气缸的活塞杆处于缩回状态，所述托料板位于所述下落位置的正下部。所述工件从所述料槽中在重力作用下滑落至所述托料板上。接着，需要将所述工件输送至所述中心轴的前部。所述送料气缸的活塞杆伸出，所述工件在所述托料板中进行输送，使所述工件的所述中心孔和所述主轴成同轴布置。接着，所述主轴结构和顶尖机构共同将所述工件实现夹紧。接着，所述送料气缸的活塞杆缩回，所述工件推动所述闸板克服所述弹簧的拉力，使所述闸板绕所述销轴转动一定的角度，使所述闸板到达所述工件的下部，从而使所述托料板离开所述工件。从而完成供料过程。
所述托板机构完成对所述工件的车削加工后，所述顶紧气缸的活塞杆缩回，所述顶尖脱离和所述工件的接触；接着，所述脱料气缸的活塞杆伸出，所述脱料推杆推动所述脱料头向所述顶尖所在方向运动，从而将所述工件从所述中心轴上脱离。从而完成对所述工件的自动脱料。
附图说明
图1、2、3是本发明无人化车削加工系统的结构示意图；
图4、5是本发明无人化车削加工系统的供料机构的结构示意图。
1工作台、2主轴机构、3顶尖机构、4拖板机构、5主轴箱、6主轴、7V带轮、8V带、9异步电机、10脱料气缸、11脱料推杆、12脱料板、13脱料头、14顶杆、15中心轴、16顶紧气缸、17顶尖、18同心孔、19工件、20中心孔、21支架、22底座、23顶尖轴、24法兰盘、25盖板、26转动轴、27供料机构、28闸板、29弹簧、30销轴、31托料板、32送料板、33料槽、34供料支架、35送料气缸、36下落位置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种无人化车削加工系统，用于实现工件的自动化供料、同轴夹紧、自动化车削和自动化脱料。
图1、2、3是本发明无人化车削加工系统的结构示意图，4、5是本发明无人化车削加工系统的供料机构的结构示意图。
一种无人化车削加工系统，包括：工作台1、用于驱动工件19实现高速转动的主轴机构2、用于将所述工件19固定于所述主轴机构2上的顶尖机构3、用于驱动车刀运动的拖板机构4、用于实现自动化供料的供料机构27；所述主轴机构2、顶尖机构3、供料机构27和拖板机构4固连于所述工作台1，所述主轴机构2和顶尖机构3构成同轴布置；
所述主轴机构2包括：主轴箱5、主轴6、V带轮7、V带8、异步电机9、脱料气缸10、脱料推杆11、脱料板12、脱料头13、顶杆14、中心轴15，所述主轴箱5固连于所述工作台1上，所述主轴6活动连接于所述主轴箱5，所述V带轮7固连于所述主轴6，所述V带轮7通过所述V带8连接于所述异步电机9；所述脱料推杆11活动连接于所述主轴箱5，所述脱料气缸10的气缸体固连于所述工作台1，所述脱料气缸10的活塞杆的末端固连于所述脱料推杆11的末端；所述转动轴26固连于所述主轴6，所述中心轴15固连于所述转动轴26；所述脱料头13活动连接于所述中心轴15的外部，所述脱料头3固连于所述脱料板12，所述脱料板12固连于所述脱料推杆11；所述顶杆14固连于所述转动轴26的末端；
所述顶尖机构3包括：顶紧气缸16、顶尖17、工件19、中心孔20、支架21、底座22、顶尖轴23，所述底座22固连于所述工作台1，所述顶紧气缸16的气缸体固连于所述底座22，所述顶尖轴23活动连接于所述底座22，所述顶尖轴23的一端活动连接于所述顶紧气缸16的活塞杆的末端，所述顶尖轴23的另一端固连于所述顶尖17；所述顶尖17上设置有和所述中心轴15相匹配的同心孔18；
所述供料机构27包括：闸板28、弹簧29、销轴30、托料板31、送料板32、料槽33、供料支架34、送料气缸35、下落位置36，所述供料支架34固连于所述工作台1，所述料槽33倾斜地固连于所述供料支架34，所述工件19容纳于所述料槽33中；所述送料气缸35的气缸体固连于所述供料支架34，所述送料板32活动连接于所述供料支架34，所述送料气缸35的活塞杆的末端固连于所述送料板32；所述料槽33的末端设置设置有所述下落位置36，所述下落位置36连通于所述送料板32；所述送料板32的末端设置有所述托料板31，所述闸板28通过所述销轴30活动连接于所述托料板31，在所述闸板28和托料板31之间设置有弹簧29，在所述闸板28和所述托料板31之间设置有用于容纳一个所述工件29的容纳空间。
更具体地，所述主轴6、顶尖17、同心孔18和中心轴15同轴布置。
更具体地，所述脱料推杆11和主轴6平行布置。
更具体地，所述顶紧气缸16的活塞杆的末端固连于有法兰盘24、所述顶尖轴23和法兰盘24之间设置有盖板25，所述盖板25固连于所述顶尖轴23，所述法兰盘24活动连接于所述顶尖轴23。
更具体地，所述脱料推杆11的数量为两个，所述脱料推杆11布置于所述主轴6的两侧。
更具体地，所述转动轴26通过锥面配合固连于所述主轴6。
更具体地，所述顶尖17通过锥面配合固连于所述所述顶尖轴23。
更具体地，所述工件19的中心孔20和所述中心轴15相匹配。
更具体地，所述料槽33成倾斜布置，由所述下落位置36的位置斜向上延伸。
更具体地，当所述送料气缸35的活塞杆处于伸出状态的时候，位于所述托料板31上的所述工件19的所述中心孔20和所述主轴6成同轴布置；当所述送料气缸35的活塞杆处于缩回状态的时候，所述托料板31位于所述下落位置36的正下部。
以下结合图1至5，进一步描述本发明无人化车削加工系统的工作原理和工作过程：
本发明无人化车削加工系统，所述主轴机构2、顶尖机构3和拖板机构4固连于所述工作台1，所述主轴机构2和顶尖机构3构成同轴布置。所述供料机构27用于将所述工件19输送至所述主轴机构2上。所述脱料气缸10的活塞杆处于缩回状态，所述中心孔20和所述中心轴15相匹配，所述顶紧气缸16的活塞杆伸出，所述顶尖机构3将所述工件19固连于所述主轴机构2，所述中心轴15穿过所述中心孔20进入所述同心孔18中，所述主轴机构2带动所述工件19做高速转动，所述托板机构4上的车刀对所述工件19实现车削加工。通过这种方式，由所述中心轴15保证所述工件19和主轴6的高度同轴，由所述顶尖17和顶杆14对所述工件19的两个侧面实现夹紧并固定。
所述供料机构27的工作过程和工作原理：
开始的时候，所述脱料气缸10、顶紧气缸16的活塞杆处于缩回状态，所述送料气缸35的活塞杆处于缩回状态，所述托料板31位于所述下落位置36的正下部。所述工件19从所述料槽33中在重力作用下滑落至所述托料板31上。接着，需要将所述工件19输送至所述中心轴15的前部。所述送料气缸35的活塞杆伸出，所述工件19在所述托料板31中进行输送，使所述工件19的所述中心孔20和所述主轴6成同轴布置。接着，所述主轴结构2和顶尖机构3共同将所述工件19实现夹紧。接着，所述送料气缸35的活塞杆缩回，所述工件19推动所述闸板28克服所述弹簧29的拉力，使所述闸板28绕所述销轴30转动一定的角度，使所述闸板28到达所述工件19的下部，从而使所述托料板31离开所述工件19。从而完成供料过程。
所述托板机构4完成对所述工件19的车削加工后，所述顶紧气缸16的活塞杆缩回，所述顶尖17脱离和所述工件19的接触；接着，所述脱料气缸10的活塞杆伸出，所述脱料推杆11推动所述脱料头13向所述顶尖17所在方向运动，从而将所述工件19从所述中心轴15上脱离。从而完成对所述工件19的自动脱料。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明无人化车削加工系统较有代表性的例子。显然，本发明无人化车削加工系统不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明无人化车削加工系统的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明无人化车削加工系统的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人化车削加工系统，其特征在于，包括：工作台、用于驱动工件实现高速转动的主轴机构、用于将所述工件固定于所述主轴机构上的顶尖机构、用于驱动车刀运动的拖板机构、用于实现自动化供料的供料机构；所述主轴机构、顶尖机构、供料机构和拖板机构固连于所述工作台，所述主轴机构和顶尖机构构成同轴布置；
所述主轴机构包括：主轴箱、主轴、V带轮、V带、异步电机、脱料气缸、脱料推杆、脱料板、脱料头、顶杆、中心轴，所述主轴箱固连于所述工作台上，所述主轴活动连接于所述主轴箱，所述V带轮固连于所述主轴，所述V带轮通过所述V带连接于所述异步电机；所述脱料推杆活动连接于所述主轴箱，所述脱料气缸的气缸体固连于所述工作台，所述脱料气缸的活塞杆的末端固连于所述脱料推杆的末端；所述转动轴固连于所述主轴，所述中心轴固连于所述转动轴；所述脱料头活动连接于所述中心轴的外部，所述脱料头固连于所述脱料板，所述脱料板固连于所述脱料推杆；所述顶杆固连于所述转动轴的末端；
所述顶尖机构包括：顶紧气缸、顶尖、工件、中心孔、支架、底座、顶尖轴，所述底座固连于所述工作台，所述顶紧气缸的气缸体固连于所述底座，所述顶尖轴活动连接于所述底座，所述顶尖轴的一端活动连接于所述顶紧气缸的活塞杆的末端，所述顶尖轴的另一端固连于所述顶尖；所述顶尖上设置有和所述中心轴相匹配的同心孔；
所述供料机构包括：闸板、弹簧、销轴、托料板、送料板、料槽、供料支架、送料气缸、下落位置，所述供料支架固连于所述工作台，所述料槽倾斜地固连于所述供料支架，所述工件容纳于所述料槽中；所述送料气缸的气缸体固连于所述供料支架，所述送料板活动连接于所述供料支架，所述送料气缸的活塞杆的末端固连于所述送料板；所述料槽的末端设置设置有所述下落位置，所述下落位置连通于所述送料板；所述送料板的末端设置有所述托料板，所述闸板通过所述销轴活动连接于所述托料板，在所述闸板和托料板之间设置有弹簧，在所述闸板和所述托料板之间设置有用于容纳一个所述工件的容纳空间。
2.根据权利要求1所述的无人化车削加工系统，其特征在于，所述主轴、顶尖、同心孔和中心轴同轴布置。
3.根据权利要求1所述的无人化车削加工系统，其特征在于，所述脱料推杆和主轴平行布置。
4.根据权利要求1所述的无人化车削加工系统，其特征在于，所述顶紧气缸的活塞杆的末端固连于有法兰盘、所述顶尖轴和法兰盘之间设置有盖板，所述盖板固连于所述顶尖轴，所述法兰盘活动连接于所述顶尖轴。
5.根据权利要求1所述的无人化车削加工系统，其特征在于，所述脱料推杆的数量为两个，所述脱料推杆布置于所述主轴的两侧。
6.根据权利要求1所述的无人化车削加工系统，其特征在于，所述转动轴通过锥面配合固连于所述主轴。
7.根据权利要求1所述的无人化车削加工系统，其特征在于，所述顶尖通过锥面配合固连于所述所述顶尖轴。
8.根据权利要求3所述的无人化车削加工系统，其特征在于，所述工件的中心孔和所述中心轴相匹配。
9.根据权利要求3所述的无人化车削加工系统，其特征在于，所述料槽成倾斜布置，由所述下落位置的位置斜向上延伸。
10.根据权利要求3所述的无人化车削加工系统，其特征在于，当所述送料气缸的活塞杆处于伸出状态的时候，位于所述托料板上的所述工件的所述中心孔和所述主轴成同轴布置；当所述送料气缸的活塞杆处于缩回状态的时候，所述托料板位于所述下落位置的正下部。
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