CN107442850B - 一种内星轮花键轴孔加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内星轮花键轴孔加工设备，旨在提供一种加工效率高、人工成本低，并且操作安全可靠的内星轮花键轴孔加工设备。它包括内星轮预定位上料装置，内星轮预定位上料装置包括底架、通过竖直转轴转动设置在底架上的方形托板、用于旋转方形托板的旋转执行机构及设置在底架上的内星轮上料机构；内星轮轴孔加工定位装置，内星轮轴孔加工定位装置包括支架、设置在支架上的平移导轨、滑动设置在平移导轨上的定位座、用于推移定位座的定位座平移执行机构及若干并排设置在定位座上表面上的内星轮定位孔；以及内星轮抓取机械手。
Description
技术领域
本发明涉及一种内星轮加工设备，具体涉及一种内星轮花键轴孔加工设备。
背景技术
目前的内星轮的花键轴孔通常采用拉床进行加工，通过拉床将内星轮的圆轴孔加工成花键轴孔。目前内星轮的花键轴孔加工方式，通常是采用人工手动将内星轮放置到拉床上的内星轮定位工装上，然后通过拉床的拉刀加工内星轮的花键轴孔；这种内星轮花键轴孔的加工方式不仅加工效率低、人工成本高，而且采用人工手动将内星轮放置到拉床上进行加工还存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种加工效率高、人工成本低，并且操作安全可靠的内星轮花键轴孔加工设备。
本发明的技术方案是：
一种内星轮花键轴孔加工设备，包括：内星轮预定位上料装置，内星轮预定位上料装置包括底架、通过竖直转轴转动设置在底架上的方形托板、用于旋转方形托板的旋转执行机构及设置在底架上的内星轮上料机构，所述方形托板的四条侧边中的每条侧边上均设有一组凸板组，凸板组包括若干等距分布在方形托板的侧边上的支撑凸板，每个支撑凸板上均设有一个内星轮预定位机构，所述内星轮预定位机构包括设置在支撑凸板上的竖直定位导杆及沿竖直定位导杆升降的支撑托板，支撑托板中部设有竖直导向孔，竖直定位导杆穿过竖直导向孔；所述内星轮上料机构包括用于抬升所述支撑托板的抬升托板及设置在底架上用于升降抬升托板的第一升降执行机构，抬升托板的一侧边上设有凸板组过口，凸板组过口包括若干等距分布在抬升托板的侧边上的支撑凸板过口；内星轮轴孔加工定位装置，内星轮轴孔加工定位装置包括支架、设置在支架上的平移导轨、滑动设置在平移导轨上的定位座、用于推移定位座的定位座平移执行机构及若干并排设置在定位座上表面上的内星轮定位孔；以及内星轮抓取机械手，内星轮抓取机械手用于抓取内星轮预定位上料装置上的内星轮并放置到内星轮轴孔加工定位装置的内星轮定位孔上。
本方案的内星轮花键轴孔加工设备具有加工效率高、人工成本低，并且操作安全可靠的特点。
作为优选，内星轮轴孔加工定位装置还包括通过水平轴杆转动设置在定位座下表面上的内星轮支撑平板及设置在支架上用于支撑内星轮支撑平板的水平支撑杆，所述水平轴杆与平移导轨相垂直，水平支撑杆与水平轴杆相平行，水平轴杆所在位于的高度高于水平支撑杆所在位于的高度，所述平移导轨上设有第一定位座限位块与第二定位座限位块，定位座位于第一定位座限位块与第二定位座限位块之间，所述内星轮定位孔贯穿定位座的上下表面；当定位座抵在第一定位座限位块上时：内星轮支撑平板位于水平支撑杆的上方，内星轮支撑平板支撑于水平支撑杆上，且内星轮支撑平板处于水平状态。
本方案结构内星轮轴孔加工定位装置的能够在不影响内星轮准确定位的情况下，使加工完成的内星轮可以自动落料，并且在这个过程中可以将有效清理内星轮定位孔及内星轮支撑平板上的加工碎屑。
作为优选，竖直定位导杆包括设置在支撑凸板上的竖直导杆及设置在竖直导杆上端的竖直定位杆，所述竖直导杆的上端设有螺栓连接孔，竖直定位杆的下端设有内径自上而下逐渐减小的导向锥台，导向锥台的下端面上设有与螺栓连接孔相配合的连接螺栓，竖直定位杆通过连接螺栓与螺栓连接孔相连接，竖直定位杆的外径大于竖直导杆的外径，导向锥台的下端面的外径与竖直导杆的外径相同。
本方案的竖直定位导杆结构中，竖直导杆用于对内星轮进行初步的限位，在内星轮往上移动到竖直定位杆上后，通过竖直定位杆对内星轮进行二次准确定位，保证内星轮的轴孔处于竖直状态；这样可以通过更换不同外径的竖直定位杆，使各种内星轮轴孔内径不同的内星轮均可以适用，无需更换整根竖直定位导杆。
作为优选，内星轮抓取机械手包括支撑架、设置在支撑架上的横移导轨、沿横移导轨滑动的横移滑座、用于驱动横移滑座的横移执行机构、设置在横移滑座上的悬臂梁、设置在悬臂梁并与横移导轨相垂直的纵移导轨、沿纵移导轨滑动的纵移滑座、用于驱动纵移滑座的纵移执行机构、设置在纵移滑座上的升降装置及设置在升降装置上的内星轮抓取装置，所述升降装置包括位于纵移滑座下方的升降平板及设置在纵移滑座上用于升降所述升降平板的第二升降执行机构，所述内星轮抓取装置包括若干设置在升降平板上并沿横移导轨的长度方向依次等距分布的气动手指；所述内星轮预定位上料装置与内星轮轴孔加工定位装置沿横移导轨的长度方向分布。
作为优选，平移导轨与横移导轨相垂直。
作为优选，方形托板与抬升托板相平行。
作为优选，支撑托板呈圆形。
作为优选，同一凸板组中的支撑凸板的数量为四个。
本发明的有益效果是：具有加工效率高、人工成本低，并且操作安全可靠的特点。
附图说明
图1是本发明的内星轮花键轴孔加工设备的俯视图。
图2是本发明的内星轮预定位上料装置和内星轮抓取机械手处的局部结构示意图。
图3是本发明的竖直定位导杆的一种结构示意图。
图4是图1中A-A出处的一种剖面结构示意图。
图中：
内星轮抓取机械手1，横移导轨1.1，横移滑座1.2，上悬臂梁1.3，升降平板1.4，气动手指1.5，纵移导轨1.6，纵移滑座1.7；
方形托板2，竖直转轴2.1；
凸板组3、支撑凸板3.1；
内星轮上料机构4，抬升托板4.1，第一升降执行机构4.2，支撑凸板过口4.3；
内星轮轴孔加工定位装置5，支架5.1，定位座5.2，内星轮定位孔5.3，第一定位座限位块5.4，定位座平移执行机构5.5，平移导轨5.6，第二定位座限位块5.7，水平轴杆5.8，内星轮支撑平板5.9，水平支撑杆5.10；
内星轮预定位机构6，竖直定位导杆6.1、竖直导杆6.11、竖直定位杆6.12、导向锥台6.13，支撑托板6.2。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1、图2所示，一种内星轮花键轴孔加工设备，包括：内星轮预定位上料装置、内星轮轴孔加工定位装置5以及内星轮抓取机械手1。
内星轮预定位上料装置包括底架、通过竖直转轴2.1转动设置在底架上的方形托板2、用于旋转方形托板的旋转执行机构及设置在底架上的内星轮上料机构4。旋转执行机构为旋转电机。方形托板水平设置，且方形托板呈正方形。竖直转轴的轴线与方形托板的中心相交。方形托板的四条侧边中的每条侧边上均设有一组凸板组3。凸板组包括若干等距分布在方形托板的侧边上的支撑凸板3.1，同一凸板组中的支撑凸板的数量为四个。
每个支撑凸板上均设有一个内星轮预定位机构6。内星轮预定位机构包括设置在支撑凸板上的竖直定位导杆6.1及沿竖直定位导杆升降的支撑托板6.2。支撑托板呈圆形。支撑托板中部设有竖直导向孔。竖直定位导杆穿过竖直导向孔。
如图2、图3所示，竖直定位导杆包括设置在支撑凸板上的竖直导杆6.11及设置在竖直导杆上端的竖直定位杆6.12。竖直导杆的上端设有螺栓连接孔。竖直定位杆的下端设有内径自上而下逐渐减小的导向锥台6.13。导向锥台的下端面上设有与螺栓连接孔相配合的连接螺栓。竖直定位杆通过连接螺栓与螺栓连接孔相连接。竖直定位杆的外径大于竖直导杆的外径，导向锥台的下端面的外径与竖直导杆的外径相同。
内星轮上料机构包括竖直导轨、用于抬升所述支撑托板的抬升托板4.1及设置在底架上用于升降抬升托板的第一升降执行机构4.2。抬升托板沿竖直导轨上下升降。第一升降执行机构为气缸或电缸，本实施例中第一升降执行机构包括驱动电机及第一丝杆螺母机构，第一丝杆螺母机构的螺母固定在抬升托板上，第一丝杆螺母机构的丝杆竖直设置，第一丝杆螺母机构的丝杆的上端与驱动电机的输出轴相连接。
方形托板与抬升托板相平行。抬升托板的一侧边上设有凸板组过口。凸板组过口包括4个等距分布在抬升托板的侧边上的支撑凸板过口4.3。凸板组过口的支撑凸板过口与同一凸板组中的支撑凸板一一对应。
如图1、图4所示，内星轮轴孔加工定位装置包括支架5.1、设置在支架上的平移导轨5.6、滑动设置在平移导轨上的定位座5.2、用于推移定位座的定位座平移执行机构5.5、四个并排设置在定位座上表面上的内星轮定位孔5.3、通过水平轴杆5.8转动设置在定位座下表面上的内星轮支撑平板5.9及设置在支架上用于支撑内星轮支撑平板的水平支撑杆5.10。内星轮定位孔竖直设置。内星轮定位孔贯穿定位座的上下表面。
平移导轨上设有第一定位座限位块5.4与第二定位座限位块5.7。定位座位于第一定位座限位块与第二定位座限位块之间。内星轮定位孔贯穿定位座的上下表面。平移导轨水平设置。水平轴杆与平移导轨相垂直。水平支撑杆与水平轴杆相平行。水平轴杆所在位于的高度高于水平支撑杆所在位于的高度。
当定位座抵在第一定位座限位块上时：内星轮支撑平板位于水平支撑杆的上方，内星轮支撑平板支撑于水平支撑杆上，且内星轮支撑平板处于水平状态。
定位座平移执行机构为气缸或电缸，本实施例中定位座平移执行机构包括平移电机及第二丝杆螺母机构，第二丝杆螺母机构的螺母固定在定位座上，第二丝杆螺母机构的丝杆通过轴承座转动设置在支架上，第二丝杆螺母机构的丝杆与平移导轨相平行，第二丝杆螺母机构的丝杆的一端与平移电机的输出轴相连接。
内星轮抓取机械手用于抓取内星轮预定位上料装置上的内星轮并放置到内星轮轴孔加工定位装置的内星轮定位孔上。内星轮抓取机械手包括支撑架、设置在支撑架上的横移导轨1.1、沿横移导轨滑动的横移滑座1.2、用于驱动横移滑座的横移执行机构、设置在横移滑座上的悬臂梁1.3、设置在悬臂梁并与横移导轨相垂直的纵移导轨1.6、沿纵移导轨滑动的纵移滑座1.7、用于驱动纵移滑座的纵移执行机构、设置在纵移滑座上的升降装置及设置在升降装置上的内星轮抓取装置。横移执行机构为横移气缸或横移电缸。纵移执行机构为纵移气缸或纵移电缸。升降装置包括位于纵移滑座下方的升降平板1.4及设置在纵移滑座上用于升降所述升降平板的第二升降执行机构。第二升降执行机构为升降电缸。内星轮抓取装置包括若干设置在升降平板上并沿横移导轨的长度方向依次等距分布的气动手指1.5，本实施例中的气动手指为四个。
内星轮预定位上料装置与内星轮轴孔加工定位装置沿横移导轨的长度方向分布。平移导轨与横移导轨相垂直。
本实施例的内星轮花键轴孔加工设备的具体工作如下：
第一，通过内星轮预定位上料装置对待加工的内星轮进行预定位，待加工的内星轮自上而下依次套在竖直定位导杆上，竖直定位导杆上的内星轮位于支撑托板的上方，内星轮支撑于支撑托板上，且同一凸板组的支撑凸板上的竖直定位导杆上的内星轮的数量相同；本方案的内星轮预定位上料装置能够同时对大批量的内星轮进行预定位；
第二，旋转执行机构旋转方形托板，使方形托板中某一侧边上的凸板组与抬升托板上的凸板组过口对正，即方形托板中某一侧边上的凸板组的各支撑凸板位于对应的支撑凸板过口的正上方，如图1、图2所示；
第三，第一升降执行机构带动抬升托板做间歇抬升移动，第一升降执行机构每次带动抬升托板上升设定高度，抬升托板通过支撑托板将方形托板中某一侧边上的四根竖直定位导杆上的内星轮同时往上抬起设定高度，使位于最上方的一个内星轮越过导向锥台往上移动到竖直定位杆上，通过竖直定位杆对最上方的一个内星轮进行准确定位；
第四，通过内星轮抓取机械手的气动手指抓取位于方形托板中某一侧边上的四根竖直定位导杆中、位于最上方的一个内星轮；然后将该内星轮放置到内星轮轴孔加工定位装置的四个内星轮定位孔内（此时，如图4所示，内星轮轴孔加工定位装置的定位座抵在第一定位座限位块上，且内星轮与内星轮定位孔一一对应），内星轮定位孔内的内星轮支撑于内星轮支撑平板上，定位在内星轮定位孔内的内星轮的轴孔处于竖直状态；
第五，通过拉床同时对四个内星轮定位孔内的内星轮的轴孔进行加工。拉床上具有四个等距分布的竖直拉刀，竖直拉刀与内星轮定位孔一一对应，通过竖直拉刀对内星轮定位孔内的内星轮的轴孔进行加工。
第六，内星轮定位孔内的内星轮的轴孔加工完成后，定位座平移执行机构带动定位座往第二定位座限位块移动，并抵在第二定位座限位块上；当定位座抵在第二定位座限位块上时，内星轮支撑平板与水平支撑杆分离，内星轮支撑平板绕水平轴杆往下旋转，从而使加工完成的内星轮自动落料，同时，内星轮定位孔及内星轮支撑平板上的加工碎屑脱落，有效清理内星轮定位孔及内星轮支撑平板上的加工碎屑，为下一次定位内星轮做准备；
接着，定位座平移执行机构带动定位座往第一定位座限位块移动，并抵在第一定位座限位块上。
Claims (6)
1.一种内星轮花键轴孔加工设备，其特征是，包括：
内星轮预定位上料装置，内星轮预定位上料装置包括底架、通过竖直转轴转动设置在底架上的方形托板、用于旋转方形托板的旋转执行机构及设置在底架上的内星轮上料机构，所述方形托板的四条侧边中的每条侧边上均设有一组凸板组，凸板组包括若干等距分布在方形托板的侧边上的支撑凸板，每个支撑凸板上均设有一个内星轮预定位机构，所述内星轮预定位机构包括设置在支撑凸板上的竖直定位导杆及沿竖直定位导杆升降的支撑托板，支撑托板中部设有竖直导向孔，竖直定位导杆穿过竖直导向孔；所述内星轮上料机构包括用于抬升所述支撑托板的抬升托板及设置在底架上用于升降抬升托板的第一升降执行机构，抬升托板的一侧边上设有凸板组过口，凸板组过口包括若干等距分布在抬升托板的侧边上的支撑凸板过口；
内星轮轴孔加工定位装置，内星轮轴孔加工定位装置包括支架、设置在支架上的平移导轨、滑动设置在平移导轨上的定位座、用于推移定位座的定位座平移执行机构及若干并排设置在定位座上表面上的内星轮定位孔；以及
内星轮抓取机械手，内星轮抓取机械手用于抓取内星轮预定位上料装置上的内星轮并放置到内星轮轴孔加工定位装置的内星轮定位孔上；
所述内星轮轴孔加工定位装置还包括通过水平轴杆转动设置在定位座下表面上的内星轮支撑平板及设置在支架上用于支撑内星轮支撑平板的水平支撑杆，所述水平轴杆与平移导轨相垂直，水平支撑杆与水平轴杆相平行，水平轴杆所在位于的高度高于水平支撑杆所在位于的高度，
所述平移导轨上设有第一定位座限位块与第二定位座限位块，定位座位于第一定位座限位块与第二定位座限位块之间，所述内星轮定位孔贯穿定位座的上下表面；
当定位座抵在第一定位座限位块上时：内星轮支撑平板位于水平支撑杆的上方，内星轮支撑平板支撑于水平支撑杆上，且内星轮支撑平板处于水平状态；
所述方形托板与抬升托板相平行。
2.根据权利要求1所述的一种内星轮花键轴孔加工设备，其特征是，所述竖直定位导杆包括设置在支撑凸板上的竖直导杆及设置在竖直导杆上端的竖直定位杆，所述竖直导杆的上端设有螺栓连接孔，竖直定位杆的下端设有内径自上而下逐渐减小的导向锥台，导向锥台的下端面上设有与螺栓连接孔相配合的连接螺栓，竖直定位杆通过连接螺栓与螺栓连接孔相连接，竖直定位杆的外径大于竖直导杆的外径，导向锥台的下端面的外径与竖直导杆的外径相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种内星轮花键轴孔加工设备，其特征是，所述内星轮抓取机械手包括支撑架、设置在支撑架上的横移导轨、沿横移导轨滑动的横移滑座、用于驱动横移滑座的横移执行机构、设置在横移滑座上的悬臂梁、设置在悬臂梁并与横移导轨相垂直的纵移导轨、沿纵移导轨滑动的纵移滑座、用于驱动纵移滑座的纵移执行机构、设置在纵移滑座上的升降装置及设置在升降装置上的内星轮抓取装置，所述升降装置包括位于纵移滑座下方的升降平板及设置在纵移滑座上用于升降所述升降平板的第二升降执行机构，所述内星轮抓取装置包括若干设置在升降平板上并沿横移导轨的长度方向依次等距分布的气动手指；
所述内星轮预定位上料装置与内星轮轴孔加工定位装置沿横移导轨的长度方向分布。
4.根据权利要求3所述的一种内星轮花键轴孔加工设备，其特征是，所述平移导轨与横移导轨相垂直。
5.根据权利要求1或2所述的一种内星轮花键轴孔加工设备，其特征是，所述支撑托板呈圆形。
6.根据权利要求1或2所述的一种内星轮花键轴孔加工设备，其特征是，同一凸板组中的支撑凸板的数量为四个。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A machining equipment for spline shaft hole of inner star wheel Effective date of registration: 20220408 Granted publication date: 20190215 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. South Lake branch Pledgor: JIAXING BLUE AINO ROBOT Co.,Ltd. Registration number: Y2022330000484 |