CN109482906A - 一种刀盘车面机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刀盘车面机，解决了现阶段刀盘车面机加工效率低的问题。其技术方案要点是一种刀盘车面机，包括两台数控车床、出料机构、机械手以及翻面装置；两台数控车床均具有夹持刀盘的旋转卡盘和滑移刀架；所述出料机构具有供刀盘放置的出料平台；翻面装置位于两台数控车床之间，且包括翻面机架、翻面电机、夹紧组件以及翻面平台，所述夹紧组件包括支撑底板和翻面夹爪，翻面电机能够将夹持组件旋转180°并使得夹紧组件上的刀盘落入翻面平台上；所述机械手包括水平驱动组件、竖直驱动组件以及夹持组件，所述竖直驱动组件驱动夹持组件在竖直方向移动，所述刀盘车面机对刀盘端面车加工效率较高，且自动化程度较高。

Description

一种刀盘车面机

技术领域

本发明涉及一种机械加工设备，特别是涉及一种刀盘车面机。

背景技术

刀盘是绞肉机中必不可少的组成部分，刀盘的整体一般呈圆盘状，具有两个相对的端面，刀盘还具有位于其中心的定位孔。在进行刀盘的加工中均需要对刀盘的两个端面进行车面，用于保证刀盘端面的平整度。现阶段的刀盘车面机一般包括车床、机械手、进料平台和出料平台，对刀盘的加工如下所示：1、将刀盘放置在进料平台上；2、机械手将刀盘夹持后送入车床中进行加工；3、待加工完成后，机械手再将刀盘取出放置在出料平台；4、操作工人对刀盘进行人工翻面；5、将翻面后的刀盘再次放入放置平台上。上述刀盘车面机对刀盘端面的加工较为繁琐，且需要工人进行人工翻面，对刀盘的加工效率较低，因此需要研制出一种加工效率高的刀盘车面机。

发明内容

本发明的目的是提供一种刀盘车面机，所述刀盘车面机对刀盘端面车加工效率较高，且自动化程度较高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种刀盘车面机，包括两台数控车床、出料机构、机械手以及翻面装置；两台数控车床位于同一直线上，且均具有夹持刀盘的旋转卡盘和滑移刀架；所述出料机构具有供刀盘放置的出料平台，所述出料平台间隔设置有插入刀盘定位孔内的定位插柱；翻面装置位于两台数控车床之间，且包括翻面机架、安装于翻面机架上的翻面电机、固定于翻面电机输出轴的夹紧组件以及位于夹紧组件一侧的翻面平台，所述夹紧组件包括支撑底板和将支撑底板顶面的刀盘进行夹持的翻面夹爪，所述翻面电机能够将夹持组件旋转180°并使得夹紧组件上的刀盘落入翻面平台上；所述机械手包括水平驱动组件、竖直驱动组件以及夹持组件，所述水平驱动组件驱动竖直驱动组件和夹持组件在水平横向移动，所述竖直驱动组件驱动夹持组件在竖直方向移动。

通过采用上述技术方案，上述刀盘车面机的工作步骤如下所示：1、机械手将刀盘毛胚从出料机构上取出，并且直接送至一台数控车床的旋转卡盘中进行车面加工；2、待加工完成后，将刀盘从数控车床的旋转卡盘中取出，并输送到翻面装置上；3、翻面装置将刀盘进行翻面；4、机械手将刀盘从翻面装置中抓起，在运输到另一台数控车床的旋转卡盘中进行车面加工；5、待加工完成后，将刀盘从数控车床中取出，并且放回至出料机构上。

其中，翻面装置的翻面原理如下所示：机械手将刀盘放入夹紧组件的支撑底板上，夹紧组件的翻面夹爪将刀盘夹紧，并且在翻面电机的作用下翻转180°，并且将刀盘翻转180°后放入翻面平台上，翻面夹爪将带盘松脱并且复位。

上述结构的设置能够实现刀盘两个端面的自动车面加工，通过设置翻面装置从而减少了人工翻面的工序，从而降低了操作工人的劳动强度以及提升了整个带盘端面的加工效率。

作为本发明的进一步改进，所述夹持组件包括旋转电机、安装于旋转电机输出轴上的旋转底座、安装于旋转底座且相互垂直的第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪具有将被夹持的刀盘顶入旋转卡盘的顶出机构，所述第二夹爪具有能够将旋转卡盘内刀盘取出的夹持结构，所述旋转电机能够驱动旋转底座进行旋转从而切换第一夹爪和第二夹爪的位置。

通过采用上述技术方案，夹持组件包括第一夹爪和第二夹爪，待数控车床中的刀盘车面加工完成后，机械手伸入到数控车床中，第二夹爪与旋转卡盘正对，第二夹爪能够将位于旋转卡盘内的刀盘取出，并且通过旋转电机切换第一夹爪和第二夹爪的位置，从而将第一夹爪内的刀盘放入数控车床的旋转卡盘上，这种结构的设置能够提升整个刀盘车面机的加工效率。

作为本发明的进一步改进，所述第一夹爪包括第一底座和至少三个周向滑移安装于第一底座的第一夹块，所述顶出机构包括顶出盘、至少三个周向设置于第一底座侧壁的固定环、穿过固定环且与顶出盘螺纹配合的顶出杆以及套设于顶出杆的顶出弹簧，所述顶出弹簧为压力弹簧且一端抵接于固定环另一端抵接于顶出盘，顶出弹簧使得顶出盘具有远离第一底座方向运动的趋势。

通过采用上述技术方案，上述第一夹爪并不是通过水平驱动组件将刀盘放入数控机床的旋转卡盘中，而是采用顶出机构将刀盘顶入旋转卡盘中。其中，顶出机构包括顶出盘、固定环、顶出杆和顶出弹簧，当第一夹爪与旋转卡盘正对时，第一夹爪的第一夹块松开，刀盘在顶出弹簧的作用下被顶入旋转卡盘内，这种顶入方式对旋转卡盘和刀盘的损伤较小，能够提升旋转卡盘的实用寿命。

作为本发明的进一步改进，所述旋转卡盘包括卡盘底座以及至少三个滑移安装于卡盘底座上的滑移卡块，所述滑移卡块用于夹持刀盘的端部开设有供刀盘卡入的卡接槽。

通过采用上述技术方案，卡接槽的结构设置能够对刀盘进行限位，第一夹爪的顶出机构能够将刀盘顶入旋转卡盘的卡接槽内，并且顶出盘始终抵接在刀盘的加工面，使得刀盘的另一个侧面能够和卡接槽的底面贴合，提升了刀盘在旋转卡盘上的定位精度。

作为本发明的进一步改进，所述第二夹爪为气动膨胀卡爪，所述第二夹爪具有至少两个膨胀部，所述夹持结构包括设置于第二夹爪中心位置且与膨胀部一一对应的膨胀插头，所有膨胀插头组合形成插入定位柱内部的膨胀插柱，所述膨胀插柱随膨胀部一同膨胀且将刀盘的定位孔内壁夹紧。

通过采用上述技术方案，第二夹爪能够通过将膨胀插头插入旋转卡盘夹持的刀盘的定位孔中，之后第二夹爪开始膨胀，膨胀插头也膨胀开来将刀盘的定位孔压紧，之后将旋转卡盘内的刀盘取出。

作为本发明的进一步改进，所述支撑底板的底部具有与刀盘的定位孔对应的借位通孔。

通过采用上述技术方案，由于膨胀插柱的设置，当机械手将刀盘放到支撑底板上时，借位通孔能够给予膨胀插柱进行借位，避免膨胀插柱和支撑底盘发生冲击。

作为本发明的进一步改进，所述翻面平台的顶部设置有与刀盘对应的翻面圆台，所述翻面圆台设置有与刀盘的定位孔对应的翻面定位柱。

通过采用上述技术方案，翻面平台上设置的翻面圆台和翻面定位柱的设置，使得翻面装置在对刀盘进行翻面时，将刀盘放入翻面圆台上，且使得翻面定位柱能够插入刀盘的定位孔内，避免刀盘在翻面平台上发生滑移，使得第一夹爪能够准确地将翻面平台上的刀盘进行抓取。同时，翻面圆台的设置能够对刀盘进行增高，降低第一夹爪和翻面平台的顶面抵触，有助于延长第一夹爪的实用寿命。

作为本发明的进一步改进，所述翻面平台的底部还设置有调节翻面平台和夹紧组件之间距离的驱动件，所述驱动件为电动推缸，且电动推缸的推杆与翻面平台连接固定。

通过采用上述技术方案，上述驱动件的设置能够调节翻面平台和夹紧组件之间的位置，从而调节翻面平台中翻面定位柱和夹紧组件的位置，使得翻面装置能够应用到不同形状和大小的刀盘的翻面。

作为本发明的进一步改进，所述出料机构包括出料机架，所述出料平台上设置有驱动出料平台水平纵向滑移的滑移机构。

通过采用上述技术方案，滑移机构的设置能够使得出料平台纵向滑移，能够提升出料平台上刀盘的摆放数量。

作为本发明的进一步改进，所述滑移机构包括纵向设置的导向滑轨、固定于滑移机构底部且与导向滑轨配合的纵向直线电机。

通过采用上述技术方案，上述滑移机构的结构较为简单，使得出料平台的纵向滑移精度较高。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、一种刀盘车面机，包括两台数控车床、出料机构、机械手和翻面装置，通过机械手将出料机构中的刀盘抓取，通过一台数控车床加工后，经过翻面装置的翻面，在转移到另一台数控车床上进行加工，从而减少了人工翻面的工序，降低了操作工人的劳动强度，从而提升了整台刀盘车面机的自动化程度， 提高了生产效率；

2、机械手包括旋转电机、旋转底座、第一夹爪和第二夹爪，其中，第一夹爪能够将刀盘放入旋转卡盘内，第二卡爪能够将旋转卡盘中的刀盘取出，使得第二夹爪在取出旋转卡盘中的刀盘后能够直接通过第二卡爪将刀盘放入旋转卡盘中，提升了整台刀盘车面机的加工效率；

3、第一夹爪具有顶出机构，且旋转卡盘设置有供刀盘卡入定位的卡接槽，使得第一夹爪松脱后，刀盘在顶出机构的作用下自动卡入旋转卡盘内定位，上述结构对刀盘的定位精度较高，有助于提升刀盘的车面精度。

附图说明

图1为刀盘车面机的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为旋转卡盘的结构示意图；

图4为出料平台的底部结构示意图；

图5为夹持组件在第一视角的结构示意图；

图6为图5中B处的放大图；

图7为夹持组件在第二视角的结构示意图；

图8为图7中C处的放大图；

图9为翻面装置的结构示意图。

图中：1、数控车床；11、旋转卡盘；111、滑移卡块；112、卡接槽；12、滑移刀架；2、出料机构；21、出料机架；22、出料平台；221、定位插柱；222、积水槽；23、导向滑轨；24、纵向直线电机；3、机械手；31、水平导轨；32、竖直导轨；33、滑移机头；4、夹持组件；41、夹持机架；42、旋转电机；43、旋转底座；44、第一夹爪；441、第一底座；442、第一夹块；45、第二夹爪；451、第二底座；452、膨胀部；453、膨胀插头；454、膨胀插柱；46、顶出机构；461、顶出盘；462、固定环；463、顶出杆；464、顶出弹簧；5、翻面装置；51、翻面机架；52、翻面电机；53、夹紧组件；531、支撑底板；531a、借位通孔；532、翻面夹爪；533、夹片；533a、弧形部；54、翻面平台；541、翻面圆台；542、翻面定位柱；55、驱动件；6、电气柜。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参阅附图1，一种刀盘车面机，包括两台数控车床1、出料机构2、机械手3和翻面装置5。其中，两台数控车床1位于同一直线上，且出料机构2位于两台数控车床1之间。在本实施例中，两台数控车床1的连线水平方向为横向，垂直于横向的水平方向为纵向。

参阅附图1和附图3，两台数控车床1均具有夹持刀盘的旋转卡盘11和滑移刀架12。其中，两个旋转卡盘11的轴线重合且与横向平行。其中，旋转卡盘11具有三个滑移卡块111，且滑移卡块111用于夹持刀盘的端部开设有供刀盘卡入的卡接槽112，卡接槽112的深度和需要加工的刀盘厚度一一对应。

参阅附图1，出料机构2包括出料机架21、滑移安装在出料机架21顶面且供刀盘放置的出料平台22以及驱动出料平台22纵向滑移的滑移机构。

参阅附图4，滑移机构包括固定于出料机架21顶部的导向滑轨23以及能够在导向滑轨23上直线滑移的直线电机，其中，出料机架21的顶部设置有两组导向滑轨23和纵向直线电机24，且纵向直线电机24固定在出料平台22的顶部。

参阅附图1和附图2，出料平台22的顶面间隔设置有插入刀盘的定位孔内的定位插柱221。由于滑移机构能够驱动出料平台22纵向滑移，在本实施例中，出料平台22上设置有八排定位插柱221，且每排定位插柱221均包括六根定位插柱221，即出料平台22的顶面设置有四十八根定位插柱221。

出料平台22在其顶面设置有定位插柱221的区域还开设有积水槽222，能够将加工完成放回至出料平台22上的刀盘上的冷却液进行积聚，避免这一部分冷却液污染整台设备。其中，积水槽222为圆槽，且其内径小于刀盘的外径。

参阅附图1，刀盘车面机在机架本体上还安装有一个电气柜6，电气柜6的底部具有供出料平台22滑移的通槽，且机械手3安装在电器柜的顶部。

本实施例中，机械手3为双轴悬臂机械手3。机械手3包括水平驱动组件、竖直驱动组件、滑移机头33以及夹持组件4。

其中，水平驱动组件包括水平导轨31和安装于水平导轨31上的横向直线电机，竖直驱动包括竖直导轨32和安装于竖直导轨32上的竖直直线电机。其中，横向直线电机电机和竖直直线电机均安装在滑移机头33内，水平驱动组件能够滑移机头33、竖直驱动组件和夹持组件4在水平横向移动，竖直驱动组件能够驱动竖直导轨32在竖直方向移动。其中，夹持组件4安装在竖直导轨32的底部。

参阅附图5，夹持组件4包括夹持机架41、旋转电机42、安装于旋转电机42输出轴上的旋转底座43、安装于旋转底座43且相互垂直的第一夹爪44和第二夹爪45。其中，旋转电机42倾斜设置，且其的输出轴向下倾斜且与水平面的夹角为45°。通过旋转电机42的控制，能够控制旋转底座43进行旋转，从而控制第一夹爪44和第二夹爪45的切换。在本实施例中，旋转底座43具有两个相互垂直的安装平面，第一夹爪44和第二夹爪45分别安装于这两个安装平面上。其中，第一夹爪44或第二夹爪45总存在一只夹爪处于水平朝向，总存在一只夹爪处于竖直朝向。

参阅附图7和附图8，第一夹爪44为液压三爪卡盘，包括第一底座441和三个周向滑移安装于第一底座441上的第一夹块442。其中，刀盘车面机为第一夹爪44配设有液压系统，由于这个是现有技术，本领域技术人员都会应用，即在本实施例中不做赘述。

第一夹爪44还具有一个顶出机构46。顶出机构46包括顶出盘461、至少三个周向设置于第一底座441侧壁的固定环462、穿过固定环462且与顶出盘461螺纹配合的顶出杆463以及套设于顶出杆463的顶出弹簧464。顶出弹簧464为压力弹簧且一端抵接于固定环462另一端抵接于顶出盘461，顶出弹簧464使得顶出盘461具有远离第一底座441方向运动的趋势。在本实施例中，第一底座441的外侧壁周向设置有三个固定环462，当第一夹爪44将刀盘松开后，顶出机构46能够将刀盘从第一夹爪44中顶出使得刀盘和第一夹爪44发生脱离，并且顶入数控机床中旋转卡盘11的卡接槽112内，使得刀盘的端面与卡接槽112的底面抵接，实现刀盘在数控车床1上的上料。

参阅附图5和附图6，第二夹爪45为液压膨胀卡爪，包括第二底座451和三个膨胀部452，膨胀部452能够在第二底座451上发生滑移。

第二夹爪45在其端部设置有一个能够将旋转卡盘11内刀盘取出的夹持结构。夹持结构包括设置于第二夹爪45中心位置且与膨胀部452一一对应的膨胀插头453。三个膨胀插头453组合形成插入定位柱内部的膨胀插柱454。

当第二夹爪45和旋转卡盘11的刀盘正对时，机械手3的横向驱动组件控制第二夹爪45中的膨胀插柱454插入刀盘的定位孔内，此时第二夹爪45中的膨胀部452发生膨胀，膨胀插柱454同步涨开，将刀盘的定位孔夹紧，并在机械手3的横向驱动组件的作用下，将刀盘从旋转卡盘11中取出。

参阅附图1和附图9，翻面装置5位于两台数控车床1之间，且固定在电器柜的侧壁上。翻面装置5包括翻面机架51、安装于翻面机架51上的翻面电机52、固定于翻面电机52输出轴的夹紧组件53以及位于夹紧组件53一侧的翻面平台54。夹紧组件53包括支撑底板531和将支撑底板531顶面的刀盘进行夹持的翻面夹爪532，翻面电机52能够将夹持组件4旋转180°并使得夹紧组件53上的刀盘落入翻面平台54上。

在本实施例中，翻面夹爪532为电动夹爪，且在电动夹爪的两个滑块上对称安装有用于夹持刀盘的夹片533，两个夹片533具有和刀盘外侧壁对应的弧形部533a。且为了避免第二夹爪45的膨胀插柱454和支撑底板531发生干涉，支撑底板531的底部具有与刀盘的定位孔对应的借位通孔531a。

为了提升翻面平台54对刀盘的定位限位能力，翻面平台54的顶部设置有与刀盘对应的翻面圆台541，翻面圆台541设置有与刀盘的定位孔对应的翻面定位柱542。

翻面平台54的底部还设置有调节翻面平台54和夹紧组件53之间距离的驱动件55，驱动件55为电动推缸，且电动推缸的推杆与翻面平台54连接固定。

本发明的刀盘车面机的加工步骤如下所示：

1、机械手3使用第一夹爪44将出料平台22上的刀盘抓取，并移动至左侧的数控车床1处，使得第二夹爪45与该数控车床1中旋转卡盘11正对；

2、使用第二夹爪45将旋转卡盘11中的刀盘取出；

3、旋转电机42驱动，切换第一夹爪44和第二夹爪45的位置，并且将第一夹爪44内的刀盘送入旋转卡盘11内；

4、机械手3将取出的刀盘输送到翻面装置5处，并且将刀盘放入翻面装置5的支撑底板531上；

5、翻面夹爪532将刀盘夹紧，翻面电机52将刀盘进行翻面，并且将刀盘定位在翻面平台54上；

6、机械手3通过旋转电机42进行翻转，实用第一夹爪44抓取刀盘后，移动至右侧的数控车床1处，并重复步骤2和步骤3；

7、机械手3将从右边取出的刀盘放回到出料平台22上。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种刀盘车面机，其特征在于，包括两台数控车床(1)、出料机构(2)、机械手(3)以及翻面装置(5)；两台数控车床(1)位于同一直线上，且均具有夹持刀盘的旋转卡盘(11)和滑移刀架(12)；所述出料机构(2)具有供刀盘放置的出料平台(22)，所述出料平台(22)间隔设置有插入刀盘定位孔内的定位插柱(221)；翻面装置(5)位于两台数控车床(1)之间，且包括翻面机架(51)、安装于翻面机架(51)上的翻面电机(52)、固定于翻面电机(52)输出轴的夹紧组件(53)以及位于夹紧组件(53)一侧的翻面平台(54)，所述夹紧组件(53)包括支撑底板(531)和将支撑底板(531)顶面的刀盘进行夹持的翻面夹爪(532)，所述翻面电机(52)能够将夹持组件(4)旋转180°并使得夹紧组件(53)上的刀盘落入翻面平台(54)上；所述机械手(3)包括水平驱动组件、竖直驱动组件以及夹持组件(4)，所述水平驱动组件驱动竖直驱动组件和夹持组件(4)在水平横向移动，所述竖直驱动组件驱动夹持组件(4)在竖直方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述夹持组件(4)包括旋转电机(42)、安装于旋转电机(42)输出轴上的旋转底座(43)、安装于旋转底座(43)且相互垂直的第一夹爪(44)和第二夹爪(45)，所述第一夹爪(44)具有将被夹持的刀盘顶入旋转卡盘(11)的顶出机构(46)，所述第二夹爪(45)具有能够将旋转卡盘(11)内刀盘取出的夹持结构，所述旋转电机(42)能够驱动旋转底座(43)进行旋转从而切换第一夹爪(44)和第二夹爪(45)的位置。

3.根据权利要求2所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述第一夹爪(44)包括第一底座(441)和至少三个周向滑移安装于第一底座(441)的第一夹块(442)，所述顶出机构(46)包括顶出盘(461)、至少三个周向设置于第一底座(441)侧壁的固定环(462)、穿过固定环(462)且与顶出盘(461)螺纹配合的顶出杆(463)以及套设于顶出杆(463)的顶出弹簧(464)，所述顶出弹簧(464)为压力弹簧且一端抵接于固定环(462)另一端抵接于顶出盘(461)，顶出弹簧(464)使得顶出盘(461)具有远离第一底座(441)方向运动的趋势。

4.根据权利要求3所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述旋转卡盘(11)包括卡盘底座以及至少三个滑移安装于卡盘底座上的滑移卡块(111)，所述滑移卡块(111)用于夹持刀盘的端部开设有供刀盘卡入的卡接槽(112)。

5.根据权利要求4所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述第二夹爪(45)为气动膨胀卡爪，所述第二夹爪(45)具有至少两个膨胀部(452)，所述夹持结构包括设置于第二夹爪(45)中心位置且与膨胀部(452)一一对应的膨胀插头(453)，所有膨胀插头(453)组合形成插入定位柱内部的膨胀插柱(454)，所述膨胀插柱(454)随膨胀部(452)一同膨胀且将刀盘的定位孔内壁夹紧。

6.根据权利要求5所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述支撑底板(531)的底部具有与刀盘的定位孔对应的借位通孔(531a)。

7.根据权利要求6所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述翻面平台(54)的顶部设置有与刀盘对应的翻面圆台(541)，所述翻面圆台(541)设置有与刀盘的定位孔对应的翻面定位柱(542)。

8.根据权利要求7所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述翻面平台(54)的底部还设置有调节翻面平台(54)和夹紧组件(53)之间距离的驱动件(55)，所述驱动件(55)为电动推缸，且电动推缸的推杆与翻面平台(54)连接固定。

9.根据权利要求1所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述出料机构(2)包括出料机架(21)，所述出料平台(22)上设置有驱动出料平台(22)水平纵向滑移的滑移机构。

10.根据权利要求9所述的一种刀盘车面机，其特征在于，所述滑移机构包括纵向设置的导向滑轨(23)、固定于滑移机构底部且与导向滑轨(23)配合的纵向直线电机(24)。