CN108091243A - 夹片机床自动上下料演示兼教学一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，包括机架、震动盘、自动上下料机和控制系统，所述震动盘、自动上下料机和控制系统均设置于机架上，所述震动盘设置于振动盘架上，该震动盘与电机连接，所述控制系统包括控制电气箱、输入显示屏和主轴箱，所述输入显示屏和主轴箱分别与控制电气箱连接，所述的自动上下料机包括下料管、推料气缸、运料气缸、安装板、给料气缸、下料拔叉和下料气缸，所述运料气缸设置于机架上，所述安装板与运料气缸连接，所述的给料气缸设置于安装板上，所述下料气缸设置于机架上，所述下料拔叉与下料气缸连接，本发明方便向同学们们演示夹片机床自动上下料的过程，进而可以到达教学目的。

Description

夹片机床自动上下料演示兼教学一体机

技术领域

本发明涉及一种演示机，特别是一种夹片机床自动上下料演示兼教学一体机。

背景技术

夹片广泛应用在高速铁路、城际铁路、普通公路铁路、城市地铁、大型天文台、大型桥梁建设等基础建设项目。夹片年需求量3亿件以上。夹片有多个主要参数，如锥度、牙形、刚度、表面粗糙度等，其中锥度是最重要的设计指标，它表明了在允许锥度变化范围内的情况下，夹片所产生的夹紧力用以克服缆索承受桥梁重力所需要的拉力，同时又不至于产生过大的载荷而使夹片变形。

其机加工流程主要经过以下 9 道工序:锯→锻造→车锥①→车端面②→冲字→磨外锥→攻螺纹→锯弹性槽→锯开（分为均匀两片）。其中上标为①～②数字的工序工人将夹片送上数控车床高速旋转的主轴上的胀紧套上。此夹具安装于CKM6125数控车床上，通过实际操作使用，使生产效率比常规生产提高了三分之二，加工的产品质量全部符合图纸设计要求。由于车床主轴高速旋转，对手工上料的操作工人，存在极大的安全隐患。工人每天劳动8 h，不断重复上料、下料、检测，工作很容易造成疲劳，一旦分神将会威胁到人身安全。

夹片生产中机床是主要的加工设备，在机床上加工夹片的工序是影响夹片产量提高的瓶颈。夹片机床自动上下料不仅能消除提高其产量的瓶颈工序且为夹片自动化全面实施奠定了坚实的基础。目前国内在这方面的研究尚处空白，因此夹片机床自动上下料市场前景广阔，而且投资少，回报高。所以，目前教学中也缺少这方面的演示。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，方便向同学们们演示夹片机床自动上下料的过程，进而可以到达教学目的。

解决上述技术问题的技术方案是：一种夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，包括机架、震动盘、自动上下料机和控制系统，所述震动盘、自动上下料机和控制系统均设置于机架上，所述震动盘设置于振动盘架上，该震动盘与电机连接，所述控制系统包括控制电气箱、输入显示屏和主轴箱，所述输入显示屏和主轴箱分别与控制电气箱连接，所述的自动上下料机包括下料管、推料气缸、运料气缸、安装板、给料气缸、下料拔叉和下料气缸，所述的下料管为两端开口中空的管道结构，所述推料气缸设置于机架上，所述的下料管固定设置于机架的上，且该下料管的下端口出料口，所述推料气缸设置于机架上并位于该出料口一侧，所述安装板位于该出料口另一侧，所述运料气缸设置于机架上，所述安装板与运料气缸连接，所述的给料气缸设置于安装板上，所述下料气缸设置于机架上，所述下料拔叉与下料气缸连接，所述下料拔叉一端设有U形槽，所述下料拔叉的U形槽位于主轴箱的主轴处，所述的自动上下料机上的各个气缸分别与控制电气箱的单片机连接，使用时，夹片放置于震动盘中，然后通过震动盘传递到下料管中，通过推料气缸将夹片推送至安装板上，通过运料气缸将安装板推至与主轴箱的主轴水平对齐处，夹片位于安装板上时其较小一端靠近给料气缸，再通过给料气缸将安装板的夹片推送至主轴箱的主轴上。

本发明的进一步技术方案是：所述的震动盘上设有螺旋形倾斜结构传递槽。

所述的安装板上设有运料槽，所述运料槽包括槽板Ⅰ和槽板Ⅱ，所述的槽板Ⅰ和槽板Ⅱ相对固定设置于安装板上，该槽板Ⅰ和槽板Ⅱ之间就间距形成运料槽，该运料槽一端口与出料口相对，所述运料槽中设有推板，该推板可沿着运料槽中移动，且该推板给料气缸连接。

所述的自动上下料机还包括给料器，所述的给料器为两端开口中空结构，该给料器顶部开设有进料口，所述的下料管固定设置于给料器顶部并通过进料口与给料器相贯通，该给料器靠近给料板的一端口即为出料口。

所述的控制系统包括状态灯，该状态灯与控制电气箱的单片机连接。

由于采用上述技术方案，本发明之夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，具有以下有益效果：

1.本发明包括机架、震动盘、自动上下料机和控制系统，通过控制系统对震动盘和自动上下料机的控制，可以实现夹片的自动上下料过程，方便向同学们们演示夹片机床自动上下料的过程，也可以通过该装置让同学们自己去观察或者动手连接，使得同学们更好的了解机械运动或者电器控制等方面的知识，进而可以到达教学或者启示的目的，提高专业水平。

2. 采用本发明中的演示机演示夹片自动上下料的方式对后期研制的经济型模块化机床智能装卸夹片产品进行创新机构分析、触摸屏PLC继电器集成一体机式小型电箱研制、耐久性试验，从而可以在后期工作中获得现代智能产品，或者采取专业化分工与协作的方式以提高劳动生产率，保证产品质量，降低生产成本，满足用户需求的相关经验。

下面，结合说明书附图和具体实施例对本发明之夹片机床自动上下料演示兼教学一体机的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1、图2均本发明之夹片机床自动上下料演示兼教学一体机的结构示意图。图3：自动上下料机的结构示意图。

图4：电路控制示意图。

在上述附图中，各标号说明如下：

1-震动盘，2-振动盘架，3-控制系统， 4-控制电气箱，5-输入显示屏，6-主轴箱，7-主轴箱的主轴，8-电磁阀等气动元件， 9-下料管，10-推料气缸（气缸A），11-运料气缸（气缸D），12-安装板，13-给料气缸（气缸C），14-下料拔叉，15-导轨，16-车床导轨，17-气缸E，18-状态灯，19-夹片。

XOO-启动按钮，XO1-急停按钮，XO2-复位按钮，XO3-气缸A右端传感器，XO4-气缸A左端传感器，XO5-气缸D上端传感器，XO6-气缸D下端传感器，XO7-气缸C左端传感器，X10-气缸C右端传感器，X11-拔叉气缸右端传感器，X12-推料异常报警接近开关，X13-下料管缺料传感器，X14-接收主轴拉近状态信号，X15-停止按钮，X16-主轴停工信号，YOO-气缸A，YO1-气缸D下行，YO2-气缸C左行，YO3-气缸D上行，YO4-气缸E拉紧，YO5-拔叉气缸右行，YO6-气缸E松开，YO7-机床开设加工，HL1/Y10-运行灯，HL2/Y12-停止灯，HL3/Y13-警示灯，SB1-机床工作按钮，YV1-气缸A电磁阀，YV2-气缸D下行电磁阀，YV3-气缸C电磁阀，YV4-气缸D上行电磁阀，YV5-气缸E电磁阀，YV7-气缸E松开电磁阀，COM/COMO/ COM1/ COM2/ COM3/ COM4-负极塔铁。

具体实施方式

一种夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，包括机架、震动盘、自动上下料机和控制系统，所述震动盘、自动上下料机和控制系统均设置于机架上，所述震动盘设置于振动盘架上，该震动盘与电机连接，所述的震动盘上设有螺旋形倾斜结构传递槽，通过电机带动震动盘震动，使得震动盘中的夹片在重力的作用下移动到下料管中。所述控制系统包括控制电气箱、输入显示屏、电磁阀等气动元件、主轴箱和状态灯，所述输入显示屏和主轴箱分别与控制电气箱的单片机连接，所述的状态灯与控制电气箱的单片机连接。所述的自动上下料机包括下料管、推料气缸、运料气缸、安装板、给料气缸、下料拔叉、下料气缸和给料器，所述的下料管为两端开口中空的管道结构，所述推料气缸设置于机架上，所述的下料管固定设置于机架的上，且该下料管的下端口与机架之间的间距形成出料口。所述的给料器为两端开口中空结构，该给料器顶部开设有进料口，所述的下料管固定设置于给料器顶部并通过进料口与给料器相贯通，该给料器靠近给料板的一端口即为出料口。所述推料气缸设置于机架上并位于该出料口一侧，所述安装板位于该出料口另一侧，通过推料气缸可将夹片推送至安装板上，所述运料气缸设置于机架上，所述安装板与运料气缸连接，安装板可通过导轨设置于机架上。所述的给料气缸设置于安装板上。所述的安装板上设有运料槽，所述运料槽包括槽板Ⅰ和槽板Ⅱ，所述的槽板Ⅰ和槽板Ⅱ相对固定设置于安装板上，该槽板Ⅰ和槽板Ⅱ之间就间距形成运料槽，该运料槽一端口与出料口相对，所述运料槽中设有推板，该推板可沿着运料槽中移动，且该推板给料气缸连接。所述下料气缸设置于机架上，所述下料拔叉与下料气缸连接，所述下料拔叉一端设有U形槽，所述下料拔叉的U形槽位于主轴箱的主轴处，所述的自动上下料机上的各个气缸分别与控制电气箱的单片机连接，使用时，夹片放置于震动盘中，然后通过震动盘传递到下料管中，通过推料气缸将夹片推送至安装板上，通过运料气缸将安装板推至与主轴箱的主轴水平对齐处，夹片位于安装板上时其较小一端靠近给料气缸，再通过给料气缸将安装板的夹片推送至主轴箱的主轴上，然后由下料气缸带动拨叉运动，将夹片从主轴上推落下来，完成自动上下料的过程，进而方便向同学们展示夹片自动上下料的过程，方便进行教学使用。

演示样机工作过程：首先夹片从振动盘振出，送到下料管，夹片下滑至推料气缸，由推料气缸推动夹片至安装板，接下来夹片经运料气缸向下运动到达与主轴箱的主轴水平对齐位置，然后由给料气缸将夹片推送至主轴上。夹片完成机加工后由下料气缸带动拨叉运动，将夹片推落下料。夹片移动到下料管中时，其较大一端朝下，当推料气缸可将夹片推送至安装板上时，夹片进行90°转动倒下至安装板上，此时夹片较小一端靠近给料气缸，进而可以使得给料气缸将安装板的夹片推送至主轴箱的主轴上，夹片较大一端与主轴连接。或者，夹片移动到下料管中时，其较小一端靠近给料气缸。通过控制电气箱控制本实施方式中的电机、主轴箱的主轴和各个气缸的开启和关闭。所述自动上下料机通过控制电气箱操作，减少电气元件的装配工作量。电气连接和线束组装采用触摸屏PLC继电器集成的一体机。只须配电源和按钮即可。此应用主要是减少电箱总的组装时间，目的是为了指导设计者减少成本和更容易地制造产品。通过电箱控制夹片自动上下料机，可方便将其安装在任意型号机床上。本实施方式中电源采用220V，气源为小型移动压缩机。电机功率可按主轴箱说明。皮带轮转速可按夹片机加工时主轴转速进行换算，另外加变频器调速。夹片机床（主轴箱的主轴）定位夹紧夹片的内涨拉钉缸暂用气缸（气缸E）代替，不用液压站。该气缸可适当减小，不需完全符合液压缸拉力。

采用本发明中的演示机演示夹片自动上下料的方式对后期研制的经济型模块化机床智能装卸夹片产品进行创新机构分析、触摸屏PLC继电器集成一体机式小型电箱研制、耐久性试验，而获得现代智能产品必须采取专业化分工与协作的方式以提高劳动生产率，保证产品质量，降低生产成本，满足用户需求的相关经验；此演示机能进行PLC编程培训用的教具。根据实验可知，如本发明运用到工业生产中，比传统方法提高效率 50%以上，且生产的夹片质量稳定，互换性好，满足了大批量生产的要求。

Claims (5)

1.一种夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，其特征在于：包括机架、震动盘、自动上下料机和控制系统，所述震动盘、自动上下料机和控制系统均设置于机架上，所述震动盘设置于振动盘架上，该震动盘与电机连接，所述控制系统包括控制电气箱、输入显示屏和主轴箱，所述输入显示屏和主轴箱分别与控制电气箱连接，所述的自动上下料机包括下料管、推料气缸、运料气缸、安装板、给料气缸、下料拔叉和下料气缸，所述的下料管为两端开口中空的管道结构，所述推料气缸设置于机架上，所述的下料管固定设置于机架的上，且该下料管的下端口出料口，所述推料气缸设置于机架上并位于该出料口一侧，所述安装板位于该出料口另一侧，所述运料气缸设置于机架上，所述安装板与运料气缸连接，所述的给料气缸设置于安装板上，所述下料气缸设置于机架上，所述下料拔叉与下料气缸连接，所述下料拔叉一端设有U形槽，所述下料拔叉的U形槽位于主轴箱的主轴处，所述的自动上下料机上的各个气缸分别与控制电气箱的单片机连接，使用时，夹片放置于震动盘中，然后通过震动盘传递到下料管中，通过推料气缸将夹片推送至安装板上，通过运料气缸将安装板推至与主轴箱的主轴水平对齐处，夹片位于安装板上时其较小一端靠近给料气缸，再通过给料气缸将安装板的夹片推送至主轴箱的主轴上。

2.根据权利要求1所述的夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，其特征在于：所述的震动盘上设有螺旋形倾斜结构传递槽。

3.根据权利要求1所述的夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，其特征在于：所述的安装板上设有运料槽，所述运料槽包括槽板Ⅰ和槽板Ⅱ，所述的槽板Ⅰ和槽板Ⅱ相对固定设置于安装板上，该槽板Ⅰ和槽板Ⅱ之间就间距形成运料槽，该运料槽一端口与出料口相对，所述运料槽中设有推板，该推板可沿着运料槽中移动，且该推板给料气缸连接。

4.根据权利要求1所述的夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，其特征在于：所述的自动上下料机还包括给料器，所述的给料器为两端开口中空结构，该给料器顶部开设有进料口，所述的下料管固定设置于给料器顶部并通过进料口与给料器相贯通，该给料器靠近给料板的一端口即为出料口。

5.根据权利要求1所述的夹片机床自动上下料演示兼教学一体机，其特征在于：所述的控制系统包括状态灯，该状态灯与控制电气箱的单片机连接。