CN108422195A - 一种零件自动去毛刺机 - Google Patents

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Abstract

一种零件自动去毛刺机，包括第一床身，其顶部安装有第一工作平台，第一工作平台上安装有震动上料机构；位于第一床身的一侧设置有第二床身，第二床身的顶部安装有第二工作平台，第二工作平台上安装有自动上下料机构、凹槽去毛刺部件和深孔去毛刺部件，自动上下料机构的底部安装有机械手上下料机构，机械手上下料机构分别与震动上料机构和气动夹具对接；位于气动夹具下部设置有第一滑动装置，第一滑动装置通过第二工作平台支撑安装。本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过两个床身的衔接，并在工作台上安装震动上料机构、自动上下料机构、深孔去毛刺部件和凹槽去毛刺部件，各个部件之间的配合工作，加工过程平稳，使用方便可靠，成本低。

Description

一种零件自动去毛刺机
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，尤其是一种零件自动去毛刺机。
背景技术
气动夹具由气动元件和夹具体组成，通过活塞杆控制动夹具体工作，实现对工件的定位和夹紧。其操作方便，反应速度快，对气动元件精度要求不高，故广泛应用于自动化控制领域。但其存在设备费用和维修费用都较高等难点。
所谓全自动零件去毛刺机，实际上是通过合理设计夹具体，使之在两个工位中都能实现工件的准确定位。夹具中使用弹簧限制绕z轴的自由度，利用弹簧销的可伸缩性，在第二工位中钻头或毛刷加工过程中压缩弹簧实现对绕z轴自由度的交替限制。并通过夹具体携带工件在导轨上运动实现工件在两个工位的加工，最终实现零件全毛刺过程的全自动。
目前，市场上多采用化学溶剂、震动等方法去毛刺，这样的方法对于小件少量的产品来说非常适用，但对于大型零件、高要求零件或者大批量零件而言则效率底下，精度难以控制；也有部分采用工业机器人进行去毛刺，这种方法不仅运动轨迹灵活，也可以根据零件来相应的改变其运动轨迹，但成本较高，并没有达到普及的状态。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种零件自动去毛刺机，从而提高去毛刺的效率和质量，并大大降低加工成本。
本发明所采用的技术方案如下：
一种零件自动去毛刺机，包括第一床身，所述第一床身的顶部安装有第一工作平台，所述第一工作平台上安装有震动上料机构；位于第一床身的一侧设置有第二床身，所述第二床身的顶部安装有第二工作平台，所述第二工作平台上安装有自动上下料机构、凹槽去毛刺部件和深孔去毛刺部件，所述自动上下料机构的底部安装有机械手上下料机构，所述机械手上下料机构分别与震动上料机构和气动夹具对接；位于气动夹具下部设置有第一滑动装置，所述第一滑动装置通过第二工作平台支撑安装。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述第二床身和第一床身均成长方体框架型结构，所述第二床身的体积比第一床身大。
所述深孔去毛刺部件的结构为：位于第二工作平台的纵向方向设置有伺服电机，所述伺服电机的输出端连接第一丝杠，所述第一丝杠的两端分别通过第一轴承座和第二轴承座支撑固定；位于第一轴承座和第二轴承座两侧还安装有与第一丝杠平行的第一滑轨，所述第一滑轨上固定有相对安装的第一滑块，所述第一滑块上固定有第一大底板，所述第一大底板通过第一双头螺柱固定第一小底板，所述第一小底板上安装第一三相异步交流电机，所述第一三相异步交流电机的输出端连接第一带轮，所述第一带轮通过传输带与第二带轮和第三带轮相连，所述第二带轮和第三带轮分别与钻头轴和第一毛刷轴连接，所述钻头轴和第一毛刷轴分别通过连接钻头夹头和连接毛刷夹头与麻花钻头和去刺毛刷连接；位于第一大底板上安装有钻头轴轴套和毛刷轴轴套；位于两条传输带的一侧分别安装有第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架分别固定有第一张紧轮和第二张紧轮。
所述凹槽去毛刺部件的结构为：位于第二工作平台上安装有竖直支板，所述竖直支板上装有第二大底板，所述第二大底板通过第二双头螺柱与第二小底板连接，所述第二小底板上装有三相异步电动机，所述三相异步电动机电机的输出端连接第四带轮和第五带轮，所述第四带轮和第五带轮通过第三传动带和第四传动带与第六带轮和第七带轮相连，所述第六带轮和第七带轮(46分别与铣刀轴和第二毛刷轴连接，所述铣刀轴和第二毛刷轴分别与错齿三面刃铣刀和毛刷联接；位于第三传动带与第四传动带的一侧分别在第二小底板固定有第三张紧轮装置和第四张紧轮装置。
所述自动上下料机构的结构为：位于第二工作平台纵向两侧装有支撑架，所述支撑架竖直方向上固定有线性滑台，侧面装有流速调节器；位于线性滑台垂直位置安装有连板，所述连板通过圆柱头螺钉固定单轴驱动器，所述单轴驱动器下方设置机械手上下料装置和回转气缸；位于单轴驱动器下方设置有横向滑动装置。
所述气动夹具的结构为：位于横向滑动装置上设置有相对安装的线性滑轨，所述线性滑轨上安装夹具体本体，所述夹具体本体通过紧固件固定静夹具体；位于静夹具体相对位置装有动夹具体，所述动夹具体右侧安装有连杆，所述连杆上方安装弹簧，所述弹簧另一侧固定在动夹具体上；位于弹簧内部设置有弹簧销；位于连杆的一侧设置有支架，所述支架下端通过紧固件和夹具体本体连接；上端通过紧固件和气缸连接，所述气缸的轴和连杆相连；位于夹具体本体的底部装有丝母支架，所述丝母支架右端固定丝杆丝母，上述结构构成气动夹具。
所述动夹具体和静夹具体有和零件深孔同轴的通孔。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过两个床身的衔接，并在工作台上安装震动上料机构、自动上下料机构、深孔去毛刺部件和凹槽去毛刺部件，各个部件之间的配合工作，加工过程平稳，使用方便可靠，成本低。
本发明夹具的设计，巧妙的实现了工件在不同工位的准确定位和夹紧。
本发明输送上下料机构的设计，方便的实现了平移上下料，也可以使得上下料机构抬起、不与夹具的运动干涉。
本发明机械手上下料机构的设计，气动手指方便的实现了工件的抓取、上下料回转气缸可以使得工件放入夹具后具有正确的位置，即弹簧销可插入工件的深孔中进行正确的定位，使用与控制方便。
本发明凹槽去毛刺设计，铣刀使用错齿三面刃铣刀同时去处凹槽三个面的毛刺，铣刀宽度设计成和凹槽等宽，方便高效的实现了凹槽毛刺的去除和清理。
本发明深孔去毛刺设计，大底板下安装滑轨，方便实现了深孔毛刺去除和毛刷清理的统一。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明深孔去毛刺部件拆去同步带后的主视图。
图4为图3的侧视图。
图5为图3的俯视图。
图6为本发明深孔去毛刺部件底部滑动装置的俯视图。
图7为本发明凹槽去毛刺机构拆去带轮和毛刷的主视图。
图8为图7的侧视图。
图9为图7的俯视图。
图10为本发明自动上料机构的主视图。
图11为图10的俯视图。
图12为本发明滑动装置的俯视图。
图13为本发明气动夹具部件的主视图。
其中：1、第一床身；2、第一工作平台；3、震动上料机构；4、第二床身；5、第二工作平台；6、自动上下料机构；7、机械手上下料机构；8、气动夹具；9、第一滑动装置；10、凹槽去毛刺部；11、深孔去毛刺部件；12、伺服电机；13、第一丝杠；14、第一轴承座；15、第一滑轨；16、第二轴承座；17、第一滑块；18、第一大底板；19、第一双头螺柱；20、第一小底板；21、三相异步交流电机；22、第一带轮；23、传输带；24、第一支架；25、第二支架；26、第一张紧轮；27、钻头轴；28、钻头轴轴套；29、连接钻头夹头；30、麻花钻头；31、第二带轮；32、第三带轮；33、毛刷轴轴套；34、去刺毛刷；35、连接毛刷夹头；36、第一毛刷轴；37、第二张紧轮；38、竖直支板；39、第二大底板；40、第二双头螺柱；41、第二小底板；42、三相异步电动机；43、第四带轮；44、第五带轮；45、第六带轮；46、第七带轮；47、第三传动带；48、第四传动带；49、错齿三面刃铣刀；50、毛刷；51、第三张紧轮装置；52、第二毛刷轴；53、第四张紧轮装置；54、铣刀轴；55、支撑架；56、单轴驱动器；57、线性滑台；58、流速调节器；59、机械手上下料装置；60、回转气缸；61、连板；62、圆柱头螺钉；63、横向滑动装置；64、丝杆丝母；65、丝母支架；66、线性滑轨；67、夹具体本体；68、静夹具体；69、动夹具体；70、连杆；71、弹簧；72、弹簧销；73、支架；74、气缸。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，本实施例的零件自动去毛刺机，包括第一床身1，第一床身1的顶部安装有第一工作平台2，第一工作平台2上安装有震动上料机构3；位于第一床身1的一侧设置有第二床身4，第二床身4的顶部安装有第二工作平台5，第二工作平台5上安装有自动上下料机构6、凹槽去毛刺部件10和深孔去毛刺部件11，自动上下料机构6的底部安装有机械手上下料机构7，机械手上下料机构7分别与震动上料机构3和气动夹具对接8；位于气动夹具8下部设置有第一滑动装置9，第一滑动装置9通过第二工作平台5支撑安装。
如图1所示，第二床身4和第一床身1均成长方体框架型结构，第二床身4的体积比第一床身1大。
如图3、图4、图5和图6所示，深孔去毛刺部件11的结构为：位于第二工作平台5的纵向方向设置有伺服电机12，伺服电机12的输出端连接第一丝杠13，第一丝杠13的两端分别通过第一轴承座14和第二轴承座16支撑固定；位于第一轴承座14和第二轴承座16两侧还安装有与第一丝杠13平行的第一滑轨15，第一滑轨15上固定有相对安装的第一滑块17，第一滑块17上固定有第一大底板18，第一大底板18通过第一双头螺柱19固定第一小底板20，第一小底板20上安装第一三相异步交流电机21，第一三相异步交流电机21的输出端连接第一带轮22，第一带轮22通过传输带23与第二带轮31和第三带轮32相连，第二带轮31和第三带轮32分别与钻头轴27和第一毛刷轴36连接，钻头轴27和第一毛刷轴36分别通过连接钻头夹头29和连接毛刷夹头35与麻花钻头30和去刺毛刷34连接；位于第一大底板18上安装有钻头轴轴套28和毛刷轴轴套33；位于两条传输带23的一侧分别安装有第一支架24和第二支架25，第一支架24和第二支架25分别固定有第一张紧轮26和第二张紧轮37。
如图7、图8和图9所示，凹槽去毛刺部件10的结构为：位于第二工作平台5上安装有竖直支板38，竖直支板38上装有第二大底板39，第二大底板39通过第二双头螺柱40与第二小底板41连接，第二小底板上41装有三相异步电动机42，三相异步电动机电机42的输出端连接第四带轮43和第五带轮44，第四带轮43和第五带轮44通过第三传动带47和第四传动带48与第六带轮45和第七带轮46相连，第六带轮45和第七带轮46分别与铣刀轴54和第二毛刷轴52连接，铣刀轴54和第二毛刷轴52分别与错齿三面刃铣刀49和毛刷50联接；位于第三传动带47与第四传动带48的一侧分别在第二小底板41固定有第三张紧轮装置51和第四张紧轮装置53。
如图10和图11所示，自动上下料机构6的结构为：位于第二工作平台5纵向两侧装有支撑架55，支撑架55竖直方向上固定有线性滑台57，侧面装有流速调节器58；位于线性滑台57垂直位置安装有连板61，连板61通过圆柱头螺钉62固定单轴驱动器56，单轴驱动器56下方设置机械手上下料装置59和回转气缸60；位于单轴驱动器56下方设置有横向滑动装置63。
如图12和图13所示，气动夹具8的结构为：位于横向滑动装置63上设置有相对安装的线性滑轨66，线性滑轨66上安装夹具体本体67，夹具体本体67通过紧固件固定静夹具体68；位于静夹具体68相对位置装有动夹具体69，动夹具体69右侧安装有连杆70，连杆70上方安装弹簧71，弹簧71另一侧固定在动夹具体69上；位于弹簧71内部设置有弹簧销72；位于连杆70的一侧设置有支架73，支架73下端通过紧固件和夹具体本体67连接；上端通过紧固件和气缸74连接，气缸74的轴和连杆70相连；位于夹具体本体67的底部装有丝母支架65，丝母支架65右端固定丝杆丝母64，上述结构构成气动夹具8。
动夹具体69和静夹具体68有和零件深孔同轴的通孔。
本发明的具体工作流程如下：
第一步：将工件放入震动料斗，经过理料后的零件排列方向一致，但沿Z轴所旋转的角度是随机的。
第二步：气动线形滑台带动机械手上下移动，单轴驱动器56驱动机械手水平直线运动，使机械手向工件位置移动。
第三步：机械手上下料机构7移动到工件位置，气动手指抓取工件继续向气动夹具8位置移动，连接气动手指的回转气缸60带动气动手指和工件转动。
第四步：工件到达夹具位置后，夹具上的传感器判断工件的深孔是否和弹簧销72处于同轴状态，工件处于正确位置时，回转气缸60接受传感器的信号停止转动，气动手指放下工件。
第五步：气缸74工作，连杆70推动动夹具夹紧工件，随后气动夹具8携带工件在横向滑轨上移动。
第六步：工件到达凹槽去毛刺部10，铣刀去除凹槽毛刺，工件继续沿滑轨移动，毛刷50刷去铣刀加工留下的碎屑。
第七步：凹槽去毛刺加工完成以后，工件沿滑轨继续移动，到达深孔去毛刺部件11，静夹具通孔移向钻头并将弹簧销72压缩，完成深空毛刺的去除。随后工件后退，钻头退出深孔，伺服电机12驱动丝杆螺母使第一大底板18移动，当毛刷50正对静夹具通孔时停止移动，工件向毛刷50移动，完成碎屑的清理。
第八步：深孔去毛刺结束后，工件随夹具体沿滑轨返回，连杆70带动弹簧71收缩，动夹具移开，上下料机械手夹取加工完成的工件放入下料机构。重复步骤一继续加工下一个零件。
通过上述步骤循环工作即可。
本发明所述的震动上下料速度与机械手上下料速度，工件在横向导轨的移动速度，凹槽去毛刺速度及深孔去毛刺速度有关，可根据加工效率的要求进行统一设定。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种零件自动去毛刺机，其特征在于：包括第一床身(1)，所述第一床身(1)的顶部安装有第一工作平台(2)，所述第一工作平台(2)上安装有震动上料机构(3)；位于第一床身(1)的一侧设置有第二床身(4)，所述第二床身(4)的顶部安装有第二工作平台(5)，所述第二工作平台(5)上安装有自动上下料机构(6)、凹槽去毛刺部件(10)和深孔去毛刺部件(11)，所述自动上下料机构(6)的底部安装有机械手上下料机构(7)，所述机械手上下料机构(7)分别与震动上料机构(3)和气动夹具对接(8)；位于气动夹具(8)下部设置有第一滑动装置(9)，所述第一滑动装置(9)通过第二工作平台(5)支撑安装。
2.如权利要求1所述的一种零件自动去毛刺机，其特征在于：所述第二床身(4)和第一床身(1)均成长方体框架型结构，所述第二床身(4)的体积比第一床身(1)大。
3.如权利要求1所述的一种零件自动去毛刺机，其特征在于：所述深孔去毛刺部件(11)的结构为：位于第二工作平台(5)的纵向方向设置有伺服电机(12)，所述伺服电机(12)的输出端连接第一丝杠(13)，所述第一丝杠(13)的两端分别通过第一轴承座(14)和第二轴承座(16)支撑固定；位于第一轴承座(14)和第二轴承座(16)两侧还安装有与第一丝杠(13)平行的第一滑轨(15)，所述第一滑轨(15)上固定有相对安装的第一滑块(17)，所述第一滑块(17)上固定有第一大底板(18)，所述第一大底板(18)通过第一双头螺柱(19)固定第一小底板(20)，所述第一小底板(20)上安装第一三相异步交流电机(21)，所述第一三相异步交流电机(21)的输出端连接第一带轮(22)，所述第一带轮(22)通过传输带(23)与第二带轮(31)和第三带轮(32)相连，所述第二带轮(31)和第三带轮(32)分别与钻头轴(27)和第一毛刷轴(36)连接，所述钻头轴(27)和第一毛刷轴(36)分别通过连接钻头夹头(29)和连接毛刷夹头(35)与麻花钻头(30)和去刺毛刷(34)连接；位于第一大底板(18)上安装有钻头轴轴套(28)和毛刷轴轴套(33)；位于两条传输带(23)的一侧分别安装有第一支架(24)和第二支架(25)，所述第一支架(24)和第二支架(25)分别固定有第一张紧轮(26)和第二张紧轮(37)。
4.如权利要求1所述的零件自动去毛刺机，其特征在于：所述凹槽去毛刺部件(10)的结构为：位于第二工作平台(5)上安装有竖直支板(38)，所述竖直支板(38)上装有第二大底板(39)，所述第二大底板(39)通过第二双头螺柱(40)与第二小底板(41)连接，所述第二小底板上(41)装有三相异步电动机(42)，所述三相异步电动机电机(42)的输出端连接第四带轮(43)和第五带轮(44)，所述第四带轮(43)和第五带轮(44)通过第三传动带(47)和第四传动带(48)与第六带轮(45)和第七带轮(46)相连，所述第六带轮(45)和第七带轮(46分别与铣刀轴(54)和第二毛刷轴(52)连接，所述铣刀轴(54)和第二毛刷轴(52)分别与错齿三面刃铣刀(49)和毛刷(50)联接；位于第三传动带(47)与第四传动带(48)的一侧分别在第二小底板(41)固定有第三张紧轮装置(51)和第四张紧轮装置(53)。
5.如权利要求1所述的零件自动去毛刺机，其特征在于：所述自动上下料机构(6)的结构为：位于第二工作平台(5)纵向两侧装有支撑架(55)，所述支撑架(55)竖直方向上固定有线性滑台(57)，侧面装有流速调节器(58)；位于线性滑台(57)垂直位置安装有连板(61)，所述连板(61)通过圆柱头螺钉(62)固定单轴驱动器(56)，所述单轴驱动器(56)下方设置机械手上下料装置(59)和回转气缸(60)；位于单轴驱动器(56)下方设置有横向滑动装置(63)。
6.如权利要求5所述的零件自动去毛刺机，其特征在于：所述气动夹具(8)的结构为：位于横向滑动装置(63)上设置有相对安装的线性滑轨(66)，所述线性滑轨(66)上安装夹具体本体(67)，所述夹具体本体(67)通过紧固件固定静夹具体(68)；位于静夹具体(68)相对位置装有动夹具体(69)，所述动夹具体(69)右侧安装有连杆(70)，所述连杆(70)上方安装弹簧(71)，所述弹簧(71)另一侧固定在动夹具体(69)上；位于弹簧(71)内部设置有弹簧销(72)；位于连杆(70)的一侧设置有支架(73)，所述支架(73)下端通过紧固件和夹具体本体(67)连接；上端通过紧固件和气缸(74)连接，所述气缸(74)的轴和连杆(70)相连；位于夹具体本体(67)的底部装有丝母支架(65)，所述丝母支架(65)右端固定丝杆丝母(64)，上述结构构成气动夹具(8)。
7.如权利要求6所述的零件自动去毛刺机，其特征在于：所述动夹具体(69)和静夹具体(68)有和零件深孔同轴的通孔。
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