CN108480531A - 一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，涉及先进制造和自动化的技术领域，包括自动送料装置、底座、冷碾扩孔装置、卸料装置和自动清洗装置，自动送料装置设置在底座一侧，冷碾扩孔装置和卸料装置安装在底座上，冷碾扩孔装置进料口与自动送料装置连接，出料口与卸料装置连接；自动清洗装置设置在卸料装置一侧，且两者之间设有外观检测装置；自动清洗装置包括支架、设置在支架上的循环运动的链条装置、清洗喷头，以及驱动链条装置循环运动的链条驱动装置，链条装置上均匀设置有一组载料装置。实现自动送料、冷碾扩孔、外观检测、清洗和卸料，实现无人化生产，自动清洗装置结构简单稳定，在运送零件的过程中进行清洗，待载料装置翻转后自动下料。

Description

一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及先进制造和自动化的技术领域，特别涉及一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备。

背景技术

冷碾扩加工是一种少、无切削的新工艺，由于精密冷碾扩能最大限度的使工件形状和精度接近于成品零件的形状和精度，并可显著改善工件的内在质量。在精度要求高的齿轮类零件、轴承类零件的锻造加工后，往往会使用冷碾扩加工来精加工其内孔直径。

精密冷碾技术是在常温下将环形回转类零件采用挤压进而塑性变形而得到成品件的一种冷加工成型方法，冷碾扩的工作原理是由一个主驱动的成型碾轮来成型外表面形状，一个从动的成型芯棒来成型内表面形状，芯棒和工件由支撑轮支撑，碾压工件时，碾轮带动工件旋转，芯棒在与进给装置固联的支撑轮的推动下挤压工件，从而实现工件的碾压。但目前的冷碾扩机仅完成冷碾扩步骤，不能与整体形成完整的、无人化的加工流水线。

发明内容

发明的目的：本发明公开一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，实现自动送料、冷碾扩孔加工、外观检测、自动清洗和自动卸料的一系列动作，整个过程实现无人化生产加工，自动清洗装置结构简单、稳定，在运送零件的过程中进行清洗，清洗后的零件继续运送、待载料装置翻转后自动下料，且结合外观检测装置，在运送过程中定位到不合格零件所在位置和所在的载料装置，便于后续分拣动作的展开。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，包括自动送料装置、底座、冷碾扩孔装置、卸料装置和自动清洗装置，所述自动送料装置设置在底座一侧，所述冷碾扩孔装置和卸料装置安装在底座上，所述冷碾扩孔装置进料口与自动送料装置连接，出料口与卸料装置连接；所述自动清洗装置设置在卸料装置一侧，且两者之间设有外观检测装置；所述自动清洗装置包括支架、设置在支架上的循环运动的链条装置、清洗喷头，以及驱动链条装置循环运动的链条驱动装置，所述链条装置上均匀设置有一组载料装置。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，所述链条装置竖直设置，链条装置下端与链条驱动装置连接，上端连接有合格零件卸料通道。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，所述一组载料装置底部设有卸料顶杆，所述卸料顶杆连接有伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置与控制单元连接。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，所述清洗喷头连接有控制阀、水管、水泵和储水箱，所述储水箱内盛放清洗液；所述清洗喷头设置在链条装置的上方。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，所述自动送料装置包括送料转盘，以及设置在送料转盘上的限位挡板和送料规制通道，所述送料转盘中心设有转轴部，所述转轴部连接有旋转驱动装置；所述送料规制通道一端延伸至送料转盘内并设置在送料转盘的边缘，另一端与冷碾扩孔装置进料口对接。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，所述送料转盘中心凸于送料转盘的边缘，所述送料转盘边缘设有侧壁；所述限位挡板设置在送料规制通道端部，并且，其下端与送料转盘上表面的间距与环形零件的厚度相适应。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，所述底座内设有冷却电泵和输液管道，所述输液管道延伸至冷碾扩孔装置内。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，所述合格零件卸料通道下方设有接水盘，所述接水盘底部设有废水管道，所述接水盘底部设有一组沥水口。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的工作方法，包括以下步骤：S1、自动送料装置运行，将环形零件依次送入冷碾扩孔装置；S2、冷碾扩孔装置完成冷碾扩孔加工后，环形零件落入卸料装置，由卸料装置送入外观检测装置；S3、外观检测装置运行，将检测结果传递至控制单元的图像处理中心，经过运算后，控制单元判断是否为合格零件，并将相应的指令发送给自动清洗装置；S4、将该零件送入自动清洗装置，并送入对应的载料装置中；S5、若该零件为不合格零件，则对应的载料装置的伸缩驱动装置接收到控制单元的提前卸料指令，当该载料装置运行至不合格零件下料区时，其伸缩驱动装置驱动卸料顶杆将不合格零件顶出，该不合格零件落入不合格零件；S6、若该零件为合格零件，控制单元不发出提前卸料指令，载料装置带着合格零件上升，清洗喷头喷出清洗液，对合格零件进行清洗；S7、链条装置循环运动，先带着载料装置及合格零件上升，上升至最高点后翻转并回落，该载料装置翻转后开口朝下，该合格零件落入合格零件卸料通道；S8、合格零件在合格零件卸料通道中沥去残留的清洗液，最后落入合格零件下料区。

进一步的，上述一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的工作方法，所述步骤S1具体包括以下步骤：S101、送料转盘内装入环形零件，自动送料装置运行，旋转驱动装置驱动送料转盘转动，在转动过程中环形零件移动至送料转盘边缘；S102、送料转盘带动其边缘的环形零件转移动至送料规制通道；S103、环形零件通过限位挡板进入送料规制通道；此时若有重叠的环形零件，则限位挡板挡住上面的环形零件，仅允许单个环形零件通过；S104、后侧的环形零件推动前侧的环形零件，将前侧的环形零件推入冷碾扩孔装置。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，实现自动送料、冷碾扩孔加工、外观检测、自动清洗和自动卸料的一系列动作，整个过程实现无人化生产加工，自动清洗装置结构简单、稳定，在运送零件的过程中进行清洗，清洗后的零件继续运送、待载料装置翻转后自动下料，且结合外观检测装置，在运送过程中定位到不合格零件所在位置和所在的载料装置，便于后续分拣动作的展开。

（2）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，链条装置的设计，使得载料装置到达最高点后翻转，倒入环形零件，对应的，环形零件落入合格零件卸料通道，完成合格零件的下料，过程流程且可靠。

（3）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，料顶杆的设计可以在收到控制单元信号后，顶出不合格的零件，并且，顶出方式可靠，防止不合格零件的残留。

（4）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，清洗喷头的设计，对合格零件进行有效的清洗，清洗范围广、效果好。

（5）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，自动送料装置结构简单且送料过程稳定可靠，更具有防重送的功能，保障了整体加工过程的稳定性和安全性；送料规制通道设置在送料转盘的外边缘，通过送料转盘的转动使环形零件到达送料转盘的外边缘，送料转盘继续转动，再将环形零件送入送料规制通道，送料路径更平缓，送料过程更可靠；限位挡板的设计起到了防重送的作用，使得每次仅有单个的环形零件进入送料规制通道，即，当有重叠的环形零件通过限位挡板时，限位挡板将上方的一个或几个零件挡住，只让最底部的一个零件通过。

（6）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，送料转盘中心凸于送料转盘的边缘，保证在转动中环形零件滑向送料转盘的边缘，保证送料的稳定性。

（7）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，通过合格零件卸料通道时残留清洗液流入下方的接水盘，完成沥水功能。

（8）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的工作方法，实现自动送料、冷碾扩孔加工、外观检测、自动清洗和自动卸料的一系列动作，整个过程实现无人化生产。

（9）本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的工作方法，通过检测装置对零件进行检测，并将合格零件和不合格零件运送至不同卸料区域，自动化程度高，且自动分拣的工作效率高、准确度高；在运送过程中完成不合格零件的剔除和合格零件的清洗，结构与功能紧凑，实用性好。

附图说明

图1为本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的结构示意图；

图2为本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的自动送料装置的结构示意图；

图3为图2的A-A剖面示意图；

图4为本发明所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的载料装置的结构示意图；

图中：1-自动送料装置，101-送料转盘，102-限位挡板，103-送料规制通道，104-转轴部，105-侧壁，2-底座，3-冷碾扩孔装置，4-卸料装置，5-自动清洗装置，501-支架，502-链条装置，503-清洗喷头，504-链条驱动装置，505-载料装置，506-合格零件卸料通道，507-卸料顶杆，508-接水盘，509-废水管道，6-外观检测装置，7-冷却电泵，8-输液管道，9-合格零件下料区。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。

实施例

本发明的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，如图1至图4所示，包括自动送料装置1、底座2、冷碾扩孔装置3、卸料装置4和自动清洗装置5，所述自动送料装置1设置在底座2一侧，所述冷碾扩孔装置3和卸料装置4安装在底座2上，所述冷碾扩孔装置3进料口与自动送料装置1连接，出料口与卸料装置4连接；所述自动清洗装置5设置在卸料装置4一侧，且两者之间设有外观检测装置6；所述自动清洗装置5包括支架501、设置在支架501上的循环运动的链条装置502、清洗喷头503，以及驱动链条装置502循环运动的链条驱动装置504，所述链条装置502上均匀设置有一组载料装置505。

本实施例中所述链条装置502竖直设置，链条装置502下端与链条驱动装置504连接，上端连接有合格零件卸料通道506。

本实施例中所述一组载料装置505底部设有卸料顶杆507，所述卸料顶杆507连接有伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置与控制单元连接。

本实施例中所述清洗喷头503连接有控制阀、水管、水泵和储水箱，所述储水箱内盛放清洗液；所述清洗喷头503设置在链条装置502的上方。

本实施例中所述自动送料装置1包括送料转盘101，以及设置在送料转盘101上的限位挡板102和送料规制通道103，所述送料转盘101中心设有转轴部104，所述转轴部104连接有旋转驱动装置；所述送料规制通道103一端延伸至送料转盘101内并设置在送料转盘101的边缘，另一端与冷碾扩孔装置3进料口对接。

本实施例中所述送料转盘101中心凸于送料转盘101的边缘，所述送料转盘101边缘设有侧壁105；所述限位挡板102设置在送料规制通道103端部，并且，其下端与送料转盘101上表面的间距与环形零件的厚度相适应。所述限位挡板102下端与送料转盘101上表面的间距大于1个环形零件的厚度且小于1.5个环形零件的厚度。所述限位挡板102呈V字形，且固定安装在侧壁105上。

本实施例中所述底座2内设有冷却电泵7和输液管道8，所述输液管道8延伸至冷碾扩孔装置3内。

本实施例中所述合格零件卸料通道506下方设有接水盘508，所述接水盘508底部设有废水管道509，所述接水盘508底部设有一组沥水口。

本实施例中一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、自动送料装置1运行，将环形零件依次送入冷碾扩孔装置3；

S2、冷碾扩孔装置3完成冷碾扩孔加工后，环形零件落入卸料装置4，由卸料装置4送入外观检测装置6；

S3、外观检测装置6运行，将检测结果传递至控制单元的图像处理中心，经过运算后，控制单元判断是否为合格零件，并将相应的指令发送给自动清洗装置5；

S4、将该零件送入自动清洗装置5，并送入对应的载料装置505中；

S5、若该零件为不合格零件，则对应的载料装置505的伸缩驱动装置接收到控制单元的提前卸料指令，当该载料装置505运行至不合格零件下料区时，其伸缩驱动装置驱动卸料顶杆507将不合格零件顶出，该不合格零件落入不合格零件；

S6、若该零件为合格零件，控制单元不发出提前卸料指令，载料装置505带着合格零件上升，清洗喷头503喷出清洗液，对合格零件进行清洗；

S7、链条装置502循环运动，先带着载料装置505及合格零件上升，上升至最高点后翻转并回落，该载料装置505翻转后开口朝下，该合格零件落入合格零件卸料通道506；

S8、合格零件在合格零件卸料通道506中沥去残留的清洗液，最后落入合格零件下料区9。

本实施例中所述步骤S1具体包括以下步骤：

S101、送料转盘101内装入环形零件，自动送料装置1运行，旋转驱动装置驱动送料转盘101转动，在转动过程中环形零件移动至送料转盘101边缘；

S102、送料转盘101带动其边缘的环形零件转移动至送料规制通道103；

S103、环形零件通过限位挡板102进入送料规制通道103；此时若有重叠的环形零件，则限位挡板102挡住上面的环形零件，仅允许单个环形零件通过；

S104、后侧的环形零件推动前侧的环形零件，将前侧的环形零件推入冷碾扩孔装置3。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，其特征在于：包括自动送料装置（1）、底座（2）、冷碾扩孔装置（3）、卸料装置（4）和自动清洗装置（5），所述自动送料装置（1）设置在底座（2）一侧，所述冷碾扩孔装置（3）和卸料装置（4）安装在底座（2）上，所述冷碾扩孔装置（3）进料口与自动送料装置（1）连接，出料口与卸料装置（4）连接；所述自动清洗装置（5）设置在卸料装置（4）一侧，且两者之间设有外观检测装置（6）；

所述自动清洗装置（5）包括支架（501）、设置在支架（501）上的循环运动的链条装置（502）、清洗喷头（503），以及驱动链条装置（502）循环运动的链条驱动装置（504），所述链条装置（502）上均匀设置有一组载料装置（505）。

2.根据权利要求1所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，其特征在于：所述链条装置（502）竖直设置，链条装置（502）下端与链条驱动装置（504）连接，上端连接有合格零件卸料通道（506）。

3.根据权利要求2所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，其特征在于：所述一组载料装置（505）底部设有卸料顶杆（507），所述卸料顶杆（507）连接有伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置与控制单元连接。

4.根据权利要求1所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，其特征在于：所述清洗喷头（503）连接有控制阀、水管、水泵和储水箱，所述储水箱内盛放清洗液。

5.根据权利要求1所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，其特征在于：所述自动送料装置（1）包括送料转盘（101），以及设置在送料转盘（101）上的限位挡板（102）和送料规制通道（103），所述送料转盘（101）中心设有转轴部（104），所述转轴部（104）连接有旋转驱动装置；所述送料规制通道（103）一端延伸至送料转盘（101）内并设置在送料转盘（101）的边缘，另一端与冷碾扩孔装置（3）进料口对接。

6.根据权利要求5所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，其特征在于：所述送料转盘（101）中心凸于送料转盘（101）的边缘，所述送料转盘（101）边缘设有侧壁（105）；所述限位挡板（102）设置在送料规制通道（103）端部，并且，其下端与送料转盘（101）上表面的间距与环形零件的厚度相适应。

7.根据权利要求1所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，其特征在于：所述底座（2）内设有冷却电泵（7）和输液管道（8），所述输液管道（8）延伸至冷碾扩孔装置（3）内。

8.根据权利要求1所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备，其特征在于：所述合格零件卸料通道（506）下方设有接水盘（508），所述接水盘（508）底部设有废水管道（509），所述接水盘（508）底部设有一组沥水口。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、自动送料装置（1）运行，将环形零件依次送入冷碾扩孔装置（3）；

S2、冷碾扩孔装置（3）完成冷碾扩孔加工后，环形零件落入卸料装置（4），由卸料装置（4）送入外观检测装置（6）；

S3、外观检测装置（6）运行，将检测结果传递至控制单元的图像处理中心，经过运算后，控制单元判断是否为合格零件，并将相应的指令发送给自动清洗装置（5）；

S4、将该零件送入自动清洗装置（5），并送入对应的载料装置（505）中；

S5、若该零件为不合格零件，则对应的载料装置（505）的伸缩驱动装置接收到控制单元的提前卸料指令，当该载料装置（505）运行至不合格零件下料区时，其伸缩驱动装置驱动卸料顶杆（507）将不合格零件顶出，该不合格零件落入不合格零件；

S6、若该零件为合格零件，控制单元不发出提前卸料指令，载料装置（505）带着合格零件上升，清洗喷头（503）喷出清洗液，对合格零件进行清洗；

S7、链条装置（502）循环运动，先带着载料装置（505）及合格零件上升，上升至最高点后翻转并回落，该载料装置（505）翻转后开口朝下，该合格零件落入合格零件卸料通道（506）；

S8、合格零件在合格零件卸料通道（506）中沥去残留的清洗液，最后落入合格零件下料区（9）。

10.根据权利要求9所述的一种环形零件的冷碾扩孔清洗一体设备的工作方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括以下步骤：

S101、送料转盘（101）内装入环形零件，自动送料装置（1）运行，旋转驱动装置驱动送料转盘（101）转动，在转动过程中环形零件移动至送料转盘（101）边缘；

S102、送料转盘（101）带动其边缘的环形零件转移动至送料规制通道（103）；

S103、环形零件通过限位挡板（102）进入送料规制通道（103）；此时若有重叠的环形零件，则限位挡板（102）挡住上面的环形零件，仅允许单个环形零件通过；

S104、后侧的环形零件推动前侧的环形零件，将前侧的环形零件推入冷碾扩孔装置（3）。