CN109848772A - 一种棒料自动打磨机以及上料组件 - Google Patents

一种棒料自动打磨机以及上料组件 Download PDF

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李国臣
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Abstract

本发明提供一种棒料自动打磨机，包括用以将棒料上料的上料组件、用以接收上料组件上的棒料的旋转夹紧机构以及用以将夹紧在旋转夹紧机构上的棒料进行抛光打磨的打磨机构，所述旋转夹紧机构能够接收上料组件上的棒料并将接收到的棒料运送到打磨机构的打磨工位，该打磨机能够实现对棒料的粗加工。

Description

一种棒料自动打磨机以及上料组件
技术领域
本发明涉及棒料零件加工领域，特别涉及一种棒料自动打磨机以及用以为打磨机上料的上料组件。
背景技术
轴类(棒料)零件是五金配件中经常遇到的典型零件之一，它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动，轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成，根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等，轴类零件的加工和抛磨需要有相应的数控设备来完成，由于轴类零件的曲面为圆柱面，导致磨削过程复杂，通常传统的数控机床加工精度不易保证，打磨时需依赖人工的熟练度以及控制打磨余量，这样加工精度不高，并且降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种棒料自动打磨机，能够实现对棒料的自动粗打磨，不需要人工参与，提高了生产效率，节省了人力成本。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种棒料自动打磨机，包括用以将棒料上料的上料组件、用以接收上料组件上的棒料的旋转夹紧机构以及用以将夹紧在旋转夹紧机构上的棒料进行抛光打磨的打磨机构，所述旋转夹紧机构能够接收上料组件上的棒料并将接收到的棒料运送到打磨机构的打磨工位，其特征在于，所述上料组件包括通过第一支撑台被支撑的上料轨道，所述上料轨道的截面为圆弧形且开口朝上，并且所述上料轨道的一端为输出口，所述上料轨道至少在输出口的一端开口，所述棒料能够从输出口输出，所述旋转夹紧机构设置在所述输出口的一侧且包括旋转分度盘、支撑在旋转分度盘的输出端上的卡盘，所述卡盘相对旋转分度盘的输出端可旋转，所述卡盘的旋转轴线与旋转分度盘的输出端的旋转轴线垂直，所述旋转分度盘的输出端的旋转轴线与上料轨道的轴线垂直并相交，卡盘的旋转轴线的高度与棒料位于上料轨道上时的轴线的高度大致相同。
优选地，在上料轨道的靠近与输出口的相反一端的一侧设置有送料气缸，所述送料气缸的气缸杆与上料轨道的轴线平行并且送料气缸的气缸杆能够延伸到上料轨道的正上方，并且沿着上料轨道的轴向观察时，所述送料气缸的气缸杆与位于上料轨道上的棒料至少部分地重合。
优选地，在上料轨道的一侧设置有上料槽，所述上料槽为两端开口的U型槽，靠近上料轨道的一端开口低于远离上料轨道的一端开口，并且靠近上料轨道的一端开口的底部的高度等于或者略高于上料轨道的对应侧的高度。
优选地，所述上料轨道通过滑动组件支撑在第一支撑台上，所述滑动组件包括支撑在第一支撑台上且沿着上料轨道的轴线延伸的滑道和可滑动地支撑在滑道上的滑板，所述滑板能够沿着上料轨道的轴线方向滑动，所述上料轨道支撑在滑板上，所述送料气缸也支撑在滑板的背离输出口的一端，在所述滑板上靠近上料槽的一侧设置有沿着滑板的移动方向延伸的挡板以选择性地将上料槽的靠近上料轨道的一端打开或者关闭。
优选地，在所述滑道的远离旋转夹紧机构的一端设置有用以推动滑板滑动的推送气缸，所述推送气缸在伸出或缩回时能够使挡板将上料槽的靠近上料轨道的一端打开或者关闭。
优选地，所述打磨机构包括工作台、通过XY滑台支撑在工作台上的可旋转的砂轮，所述砂轮的旋转轴线与位于打磨工位的棒料的轴线平行。
优选地，在所述工作台上还设置有用以对打磨时的棒料进行定位的定位组件，所述定位组件包括支撑在工作台上的支撑架、可滑动地支撑在支撑架上的滑动块以及固定在滑动块上的定位顶针，所述定位顶针的轴线与打磨时的棒料同轴，并且定位顶针相对于棒料位于与卡盘相反的一侧。
本发明还提供一种上料组件，其特征在于，包括通过第一支撑台被支撑的上料轨道，所述上料轨道的截面为圆弧形且开口朝上，并且所述上料轨道的一端为输出口，所述上料轨道至少在输出口的一端开口，所述棒料能够从输出口输出，在上料轨道的靠近与输出口的相反一端的一侧设置有送料气缸，所述送料气缸的气缸杆与上料轨道的轴线平行并且送料气缸的气缸杆能够延伸到上料轨道的正上方，并且沿着上料轨道的轴向观察时，所述送料气缸的气缸杆与位于上料轨道上的棒料至少部分地重合，所述上料轨道通过滑动组件支撑在第一支撑台上，所述滑动组件包括支撑在第一支撑台上且沿着上料轨道的轴线延伸的滑道和可滑动地支撑在滑道上的滑板，所述滑板能够沿着上料轨道的轴线方向滑动，所述上料轨道支撑在滑板上，所述送料气缸也支撑在滑板的背离输出口的一端，在所述滑板上靠近上料槽的一侧设置有沿着滑板的移动方向延伸的挡板以选择性地将上料槽的靠近上料轨道的一端打开或者关闭。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
该打磨机能够实现对棒料的自动粗打磨。
附图说明
图1所示为本发明的立体结构示意图一；
图2所示为本发明的立体结构示意图二；
图3所示为本发明的立体结构示意图三；
图4所示为本发明的俯视图；
图5所示为本发明上料组件的立体结构示意图；
图6所示为本发明旋转夹紧机构的立体结构示意图；
图7所示为本发明磨削机构的立体结构示意图；
图8所示为本发明定位组件的立体结构示意图；
图9所示为本发明下料组件的立体结构示意图一；
图10所示为本发明下料组件的立体结构示意图二；
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：
如图1-10所示，一种棒料自动打磨机，包括用以将棒料100上料的上料组件1、用以接收上料组件1上的棒料100的旋转夹紧机构2以及用以将夹紧在旋转夹紧机构2上的棒料100进行抛光打磨的打磨机构3。
所述上料组件1包括通过第一支撑台103被支撑的上料轨道101，所述上料轨道101的截面为圆弧形且开口朝上以便于棒料放入到上料轨道101中，并且所述上料轨道101的一端为输出口106，所述上料轨道101至少在输出口106的一端开口，所述棒料100能够从输出口106输出。
所述旋转夹紧机构2设置在所述输出口106的一侧用以接收从输出口106送出的棒料100。具体地，所述旋转夹紧机构2包括旋转分度盘203、支撑在旋转分度盘203上的转盘201、支撑在转盘201上的倒U型支架204以及可旋转地支撑在到U型支架204上的卡盘208，所述卡盘208的旋转轴线水平设置，所述旋转分度盘203的输出端的旋转轴线竖向设置。具体地，所述卡盘208的背离夹爪的一侧设置有连接轴207，所述连接轴207通过两轴承座205支撑在倒U型支架204上，连接轴207与轴承座205之间通过轴承连接，并且所述连接轴207与卡盘208同轴设置。所述旋转分度盘203的输出端的旋转轴线与上料轨道101的轴线垂直并相交，卡盘208的旋转轴线的高度与棒料100位于上料轨道101上时的轴线的高度大致相同以保证当卡盘208的夹爪打开时，棒料100能够进入到夹爪中。在卡盘208接收上料组件1送出的棒料100后，通过旋转分度盘203的旋转，将棒料100移动到打磨机构3的位置处，打磨机构3对棒料100进行抛光或者打磨。
在所述倒U型支架204与转盘201之间设置有旋转电机206，所述旋转电机206的输出端从倒U型支架204的一侧伸出，在旋转电机206的输出端上设置有主同步轮210，在连接轴207的远离卡盘208的一端设置有副同步轮209，所述主同步轮210与副同步轮209采用皮带连接。
为了使上料轨道101上的棒料送入到卡盘208中，在上料轨道101的靠近与输出口106的相反一端的一侧设置有送料气缸109，所述送料气缸109的气缸杆与上料轨道101的轴线平行并且送料气缸109的气缸杆能够延伸到上料轨道101的正上方，优选地，所述送料气缸109的气缸杆设置成与位于上料轨道101上的棒料100同轴，当送料气缸109的气缸杆伸出时能够将位于上料轨道101上的棒料100推送到卡盘208中。所述送料气缸109的规格、上料轨道101的长度以及弧形的直径大小、第一支撑台103的长度能够根据需要进行设置，需要保证棒料100能够插入到卡盘208中。
为了增大接触面积，在送料气缸109的气缸杆的自由端设置有推板108，所述推板108的面向棒料100的一侧设置有橡胶垫等缓冲垫，这样能够减小送料气缸109与棒料100之间的冲击。
在上料轨道101的一侧设置有上料槽105，所述上料槽105为两端开口的U型槽，靠近上料轨道101的一端开口低于远离上料轨道101的一端开口，并且靠近上料轨道101的一端开口的底部的高度等于或者略高于上料轨道101的对应侧的高度以保证位于上料槽105中的棒料100能够自动滚入到上料轨道101内。可以通过设置上料槽105的倾斜角度以保证每次只能有一个棒料100进入到上料轨道101上。
所述上料轨道101通过滑动组件支撑在第一支撑台103上，所述滑动组件包括支撑在第一支撑台103上且沿着上料轨道101的轴线延伸的滑道102和可滑动地支撑在滑道102上的滑板104，所述滑板104能够沿着上料轨道101的轴线方向滑动，所述上料轨道101支撑在滑板104上，所述送料气缸109也支撑在滑板104的背离输出口106的一端。具体地，在滑道102上设置有沿着上料轨道101的轴线方向延伸的滑槽，在滑板104上设置有与滑槽配合的凸起，通过滑槽和凸起能够保证滑板104相对滑道102的滑动的稳定性。
在所述滑板104上设置有用以将上料槽105的靠近上料轨道101的一端打开或者封堵的挡板110，所述挡板110设置在滑板104的靠近送料气缸109的一端且靠近上料槽105的一侧。当所述滑板104向着远离旋转夹紧机构2的方向滑动一段距离后，所述挡板110与上料槽105错开，此时上料槽105上的棒料100能够进入到上料轨道101，当滑板104向着靠近旋转夹紧机构2的方向滑动一端距离后，所述挡板110与上料槽105对齐，以保证上料槽105上的棒料100不会进入到上料轨道101中。
在所述滑道102的远离旋转夹紧机构2的一端设置有用以推动滑板104滑动的推送气缸111，通过推送气缸111，能够实现滑板104的来回移动，当推送气缸111的气缸杆伸出时，挡板110能够将上料槽105的开口封堵，当推送气缸111的气缸杆缩回时，挡板110从上料槽105的开口移开。进一步，当所述推送气缸111的气缸杆缩回时，所述挡板110的靠近旋转夹紧机构2的一端与上料槽105的远离旋转夹紧机构2的一侧对齐，这样当推送气缸111动作时，能够立即向上料槽105的靠近上料轨道101一侧的开口封堵。
所述打磨机构3包括工作台31、通过XY滑台支撑在工作台31上的可旋转的砂轮310。具体地，所述XY滑台包括支撑在工作台31上的X滑台311和支撑在X滑台311上的滑块上的Y滑台302，所述砂轮310通过第二支撑台308支撑在Y滑台302的滑块上，所述X滑台311上的滑块能够沿着垂直于上料轨道101的轴线方向来回移动，所述Y滑台302上的滑块能够沿着平行于上料轨道101的轴线方向来回移动，进而能够带动砂轮310的移动以完成在对棒料100打磨时的径向进给和轴向进给。
具体地，在第二支撑台308上安装有驱动电机309，所述砂轮310安装在驱动电机309的输出轴上，所述砂轮310的旋转轴线平行于X滑台311上的滑块的移动方向，所述驱动电机309用以驱动砂轮310的旋转。
进一步，在所述工作台31上还设置有用以对打磨时的棒料进行定位的定位组件4。所述定位组件4包括支撑在工作台31上的支撑架407、可滑动地支撑在支撑架407上的滑动块403以及固定在滑动块403上的定位顶针401，所述定位顶针401的轴线与打磨时的棒料100同轴，并且定位顶针401相对于棒料100位于与卡盘208相反的一侧，在打磨时，定位顶针401的一端抵靠在于棒料100的与卡盘102相反的一端进而能够起到对棒料100的支撑作用。
具体地，在所述支撑架407上设置有平行于滑动块403的滑动方向的滑槽408，在滑动块403上设置有与滑槽408配合的凸起以实现滑动块403在支撑架407上的滑动。
在所述支撑架407上且相对于定位顶针401位于与旋转夹紧机构2相反的一侧设置有定位气缸410，定位气缸410的气缸杆的自由端与滑动块固定并且气缸杆的轴线平行于滑动块403的滑动方向，进而通过控制定位气缸410能够实现对打磨时的棒料100的一端进行定位。
优选地，所述砂轮310的旋转轴线垂直于上料轨道101的轴线，旋转夹紧机构2将棒料100从上料组件1移动到打磨机构3，旋转分度盘203旋转90°。
进一步，所述棒料自动打磨机还包括用以将打磨后的棒料100下料的下料组件5。
所述下料组件5包括支撑在第二支撑台515上的下料轨道502，所述下料轨道502设置在第二支撑台515的靠近旋转夹紧机构2的一端用以接收夹持在开盘203上的打磨后的棒料。为了能够将打磨后的棒料100送入到下料轨道502上，在第二支撑台515上还设置有第一下料气缸505，所述第一下料气缸505设置在下料轨道502的背离旋转夹紧机构2的一侧，所述第一下料气缸505的气缸杆平行于下料轨道502并且向着旋转夹紧机构2的方向延伸，并且当打磨后的棒料100位于下料轨道502上时所述第一下料气缸505的气缸杆的轴线与棒料100大致同轴，并且在第一下料气缸505的气缸杆的自由端的端部设置有电磁铁506，通过电磁跌506能够将棒料沿着下料轨道502移动。
在所述第一下料气缸505与下料轨道502之间设置有移料轨道503，在所述第二支撑台515上对应移料轨道503的位置处设置有避让通孔507，所述移料轨道503能够上下移动并且在上下移动时，移料轨道503的最高位置与下料轨道502对齐，最低位置处能够保证位于其上的棒料的最高处低于避让通孔507，当下料时，首先下料轨道502与移料轨道503对齐，棒料100在第一下料气缸505的作用下移动到移料轨道503上，移料轨道503向下移动。为了实现移料轨道503的上下移动，在所述第二支撑台515上设置有第二下料气缸508，所述第二下料气缸508上下设置并且气缸杆的自由端与移料轨道503固定连接。
为了使移料轨道503上的棒料移出，在所述移料轨道503的沿轴向的一侧设置有第三下料气缸510，当移料轨道503处于最低位置时，所述第三下料气缸510的气缸杆的轴线与移料轨道503上的棒料的轴线大致同轴，当第三下料气缸510的气缸杆伸出时能够将移料轨道503上的棒料顶出。为了增大气缸杆与棒料之间的接触面积，在气缸杆的自由端处设置有缓冲板512，在所述缓冲板512面向移料轨道503的一侧设置有橡胶垫等缓冲垫。
所述下料组件还包括设置在相对于移料轨道503位于与第三下料气缸510相反的一侧的下料槽504，所述下料槽504的截面呈U型，所述下料槽504沿着垂直于移料轨道503的方向延伸，且下料槽504靠近第二支撑台515的一端相对于远离第二支撑台515的一端较高，这样棒料100进入到下料槽504之后能够顺着下料槽504滚到其它的结构上。
具体地，在所述下料槽504的靠近移料轨道503的一侧且对应移料轨道503的位置处设置有用以接收棒料100的接收口5041，所述接收口5041的大小应当满足移料轨道503上的棒料在第三下料气缸510的推送下能够通过接收口5041进入到下料槽504中。
进一步，为了保证在电磁铁506拉动棒料100的过程中棒料100不会向下掉落，可以将下料轨道502设置成能够沿着其轴线方向来回移动，进而当下料时，下料轨道502能够伸入到夹持在卡盘208上的棒料100的下方，控制电磁铁506和下料轨道502的缩回速度，当电磁铁506拉动棒料向移料轨道503移动的过程中，下料轨道502也以同样的速度缩回，这样由于棒料被下料轨道502支撑，因此棒料100不会掉落。优选地，所述下料轨道502通过气缸来实现沿着其轴线来回移动。
进一步，所述下料轨道502的轴线与上料轨道101的轴线平行并且至少位于同一竖直平面上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种棒料自动打磨机，包括用以将棒料上料的上料组件、用以接收上料组件上的棒料的旋转夹紧机构以及用以将夹紧在旋转夹紧机构上的棒料进行抛光打磨的打磨机构，所述旋转夹紧机构能够接收上料组件上的棒料并将接收到的棒料运送到打磨机构的打磨工位，其特征在于，所述上料组件包括通过第一支撑台被支撑的上料轨道，所述上料轨道的截面为圆弧形且开口朝上，并且所述上料轨道的一端为输出口，所述上料轨道至少在输出口的一端开口，所述棒料能够从输出口输出，所述旋转夹紧机构设置在所述输出口的一侧且包括旋转分度盘、支撑在旋转分度盘的输出端上的卡盘，所述卡盘相对旋转分度盘的输出端可旋转，所述卡盘的旋转轴线与旋转分度盘的输出端的旋转轴线垂直，所述旋转分度盘的输出端的旋转轴线与上料轨道的轴线垂直并相交，卡盘的旋转轴线的高度与棒料位于上料轨道上时的轴线的高度大致相同。
2.根据权利要求1所述的一种棒料自动打磨机，其特征在于，在上料轨道的靠近与输出口的相反一端的一侧设置有送料气缸，所述送料气缸的气缸杆与上料轨道的轴线平行并且送料气缸的气缸杆能够延伸到上料轨道的正上方，并且沿着上料轨道的轴向观察时，所述送料气缸的气缸杆与位于上料轨道上的棒料至少部分地重合。
3.根据权利要求2所述的一种棒料自动打磨机，其特征在于，在上料轨道的一侧设置有上料槽，所述上料槽为两端开口的U型槽，靠近上料轨道的一端开口低于远离上料轨道的一端开口，并且靠近上料轨道的一端开口的底部的高度等于或者略高于上料轨道的对应侧的高度。
4.根据权利要求3所述的一种棒料自动打磨机，其特征在于，所述上料轨道通过滑动组件支撑在第一支撑台上，所述滑动组件包括支撑在第一支撑台上且沿着上料轨道的轴线延伸的滑道和可滑动地支撑在滑道上的滑板，所述滑板能够沿着上料轨道的轴线方向滑动，所述上料轨道支撑在滑板上，所述送料气缸也支撑在滑板的背离输出口的一端，在所述滑板上靠近上料槽的一侧设置有沿着滑板的移动方向延伸的挡板以选择性地将上料槽的靠近上料轨道的一端打开或者关闭。
5.根据权利要求4所述的一种棒料自动打磨机，其特征在于，在所述滑道的远离旋转夹紧机构的一端设置有用以推动滑板滑动的推送气缸，所述推送气缸在伸出或缩回时能够使挡板将上料槽的靠近上料轨道的一端打开或者关闭。
6.根据权利要求1所述的一种棒料自动打磨机，其特征在于，所述打磨机构包括工作台、通过XY滑台支撑在工作台上的可旋转的砂轮，所述砂轮的旋转轴线与位于打磨工位的棒料的轴线平行。
7.根据权利要求6所述的一种棒料自动打磨机，其特征在于，在所述工作台上还设置有用以对打磨时的棒料进行定位的定位组件，所述定位组件包括支撑在工作台上的支撑架、可滑动地支撑在支撑架上的滑动块以及固定在滑动块上的定位顶针，所述定位顶针的轴线与打磨时的棒料同轴，并且定位顶针相对于棒料位于与卡盘相反的一侧。
8.一种上料组件，其特征在于，包括通过第一支撑台被支撑的上料轨道，所述上料轨道的截面为圆弧形且开口朝上，并且所述上料轨道的一端为输出口，所述上料轨道至少在输出口的一端开口，所述棒料能够从输出口输出，在上料轨道的靠近与输出口的相反一端的一侧设置有送料气缸，所述送料气缸的气缸杆与上料轨道的轴线平行并且送料气缸的气缸杆能够延伸到上料轨道的正上方，并且沿着上料轨道的轴向观察时，所述送料气缸的气缸杆与位于上料轨道上的棒料至少部分地重合，所述上料轨道通过滑动组件支撑在第一支撑台上，所述滑动组件包括支撑在第一支撑台上且沿着上料轨道的轴线延伸的滑道和可滑动地支撑在滑道上的滑板，所述滑板能够沿着上料轨道的轴线方向滑动，所述上料轨道支撑在滑板上，所述送料气缸也支撑在滑板的背离输出口的一端，在所述滑板上靠近上料槽的一侧设置有沿着滑板的移动方向延伸的挡板以选择性地将上料槽的靠近上料轨道的一端打开或者关闭。
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