CN110625196A - 一种用于转向齿轮套筒的切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，包括机架、校准机构、旋转主轴机构、从动副轴机构、切割机构和下料机构，机架包括第一安装支架和第二安装支架，第一安装支架和第二安装支架之间形成加工区域；本发明实现自动切割，提高了切割效率，降低了人工成本；同时增加校准机构，在切割前对待加工工件进行定位调整，保证切割的准确度。在校准机构上方增加上下抓取机构，避免通过机械臂直接上料过程中与设备发生磕碰，造成设备损坏。增加接料机构，使工件顺着斜面下滑，避免工件直接掉落造成工件损坏。

Description

一种用于转向齿轮套筒的切割装置

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种用于转向齿轮套筒的切割装置。

背景技术

转向齿轮套筒圆形中空筒状结构，现有的加工方式为单独加工，即先将管材进行逐个切割形成管状毛坯件，然后再对毛坯件进行加工；然而，毛坯件结构较小，在进行车加工时，无法很好的对毛坯件进行固定；并且，每加工一个就需要进行一次固定，步骤繁琐，而且大大降低加工效率；因此，提出了在管材上进行车加工，然后再进行切割，但是对于切割精度要求非常高；因此，亟需一种能够精确切割加工完成管材的切割装置。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺陷，本发明的主要目的在于克服现有技术的不足之处，公开了一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，包括机架、校准机构、旋转主轴机构、从动副轴机构、切割机构和下料机构，所述机架包括第一安装支架和第二安装支架，所述第一安装支架和所述第二安装支架之间形成加工区域；

所述校准机构设置在所述第一安装支架上，包括水平设置的底板、固定块、调节块、校准板和第一致动器，所述固定块和所述调节块相对设置在所述底板上，并且所述调节块水平调节以改变所述固定块与所述调节块之间的距离，所述固定块、所述调节块和所述底板组合形成容纳待加工工件的V形腔，所述校准板设置在所述V形腔的端部，并且所述校准板朝向所述V形腔的一侧设置校准斜面和校准直面，利用所述第一致动器驱动所述校准板竖直移动；

所述旋转主轴机构设置在所述第一安装支架上，所述旋转主轴机构包括电机和第一内衬夹爪，所述电机通过旋转接头驱动所述第一内衬夹爪旋转；

所述从动副轴机构设置在所述第二安装支架上，所述从动副轴机构包括第二内衬夹爪和第一驱动机构，所述第二内衬夹爪通过旋转接头转动设置在所述第一驱动机构上，通过所述第一驱动机构将所述校准机构上的所述待加工工件移动至所述旋转主轴机构上，所述第一内衬夹爪和所述第二内衬夹爪同时对所述待加工工件夹紧；

所述切割装置将转动的所述待加工工件进行切割；

所述下料机构将切割完成的工件进行卸料。

进一步地，所述调节块上平行设置至少两个腰型孔，利用所述腰型孔调节所述调节块与所述固定块之间的距离。

进一步地，所述下料机构包括第一气缸、第二气缸、安装板和水平排列设置在所述安装板上的第一夹爪气缸，所述第一气缸设置在所述第一安装支架上，所述第二气缸设置在所述第一气缸上，通过所述第一气缸驱动所述第二气缸向所述旋转主轴机构移动，所述安装板设置在所述第二气缸上，利用所述第二气缸驱动所述安装板在所述加工区域内水平移动，通过所述第一夹爪气缸对工件进行抓取。

进一步地，还包括接料机构，所述接料机构设置在所述下料机构下方，所述接料机构倾斜设置；所述接料机构包括第一料斗、第二料斗和第三气缸，所述第二料斗滑动设置在所述第一料斗内，当接料时，通过所述第三气缸驱动所述第二料斗移动至所述下料机构处。

进一步地，还包括设置在所述V形腔正上方的上下抓取机构，所述上下抓取机构包括气缸支架、导柱、连接板、第四气缸和第二夹爪气缸，所述第四气缸设置在所述气缸支架上，所述第二夹爪气缸通过所述连接板与所述第四气缸连接，所述导柱滑动设置在所述气缸支架上，并且其一端与所述连接板固定连接，利用所述第四气缸驱动所述第二夹爪气缸上下移动。

进一步地，所述第一驱动机构包括第一伺服电机、第一导杆、第一丝杆、第一滑块、第二伺服电机、第二导杆、第二丝杆和第二滑块，所述第一导杆与所述第一丝杆平行设置，所述第一滑块设置在所述第一导杆和所述第一丝杆上，利用所述第一伺服电机驱动所述第一丝杆转动，使所述第一滑块向所述第一安装支架移动，所述第二导杆和所述第二丝杆平行设置在所述第一滑块上，并且垂直于所述第一导杆，所述第二滑块设置在所述第二导杆和所述第二丝杆上，利用所述第二伺服电机驱动所述第二丝杆转动，使所述第二滑块在所述校准机构和所述旋转主轴机构之间移动。

进一步地，所述切割装置包括刀架、刀片和第二驱动机构，所述刀片安装在所述刀架上，所述刀架设置在所述第二驱动机构上，通过所述第二驱动机构驱动所述刀片在所述第一安装支架和所述第二安装支架之间水平移动，以及向所述旋转主轴机构移动。

进一步地，所述第二驱动机构包括第三伺服电机、第三导杆、第三丝杆、第三滑块、第四伺服电机、第四导杆、第四丝杆和第四滑块，所述第三导杆与所述第三丝杆平行设置，所述第三滑块设置在所述第三导杆和所述第三丝杆上，利用所述第三伺服电机驱动所述第三丝杆转动，使所述第三滑块沿所述第三导杆水平移动；所述第四导杆和所述第四丝杆平行设置在所述第三滑块上，并且垂直于所述第三导杆，所述第四滑块设置在所述第四导杆和所述第四丝杆上，利用所述第四伺服电机驱动所述第四丝杆转动，使所述第四滑块沿所述第四导杆水平移动。

进一步地，所述V形腔的另一端固定设置所述校准板，并且所述校准板具有所述校准斜面一侧朝向所述V形腔，两块所述校准板的所述校准直面之间的距离等于待加工工件的长度。

本发明取得的有益效果：

本发明实现自动切割，提高了切割效率，降低了人工成本；同时增加校准机构，在切割前对待加工工件进行定位调整，保证切割的准确度。在校准机构上方增加上下抓取机构，避免通过机械臂直接上料过程中与设备发生磕碰，造成设备损坏。增加接料机构，使工件顺着斜面下滑，避免工件直接掉落造成工件损坏。

附图说明

图1为本发明的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置的结构示意图；

图2为图1另一视角的结构示意图；

图3为一种用于转向器齿轮套筒的切割装置的俯视图；

图4为校准机构和下料机构的结构示意图；

图5为图4的主视图；

图6为旋转主轴机构的结构示意图；

图7为从动副轴机构的结构示意图；

图8为切割机构的结构示意图；

图9为接料机构的结构示意图；

图10为上下抓取机构的结构示意图；

图11为待加工工件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图11所示，图11为待加工工件的结构示意图；

一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，如图1-3所示，包括机架、校准机构2、旋转主轴机构3、从动副轴机构4、切割机构5和下料机构6，机架1包括第一安装支架11和第二安装支架12，第一安装支架11和第二安装支架12之间形成加工区域13；上述机构均设置在第一安装支架11和第二安装支架12上，在加工区域13对待加工工件进行切割。

如图4-5所示，校准机构2用于待加工工件进行定位，保证每次摆放的待加工工件的位置均在同一位置处；具体的，校准机构2设置在第一安装支架11上，包括水平设置的底板21、固定块22、调节块23、校准板24和第一致动器25，固定块22和调节块23相对设置在底板21上，且相对面设置斜面，通过固定块22、调节块23和底板21组合形成容纳待加工工件的V形腔26，待加工工件放置在V形腔26内，两斜面分别与待加工工件的外壁相切；校准板24设置在V形腔26的端部，并且校准板24朝向V形腔26的一面设置校准斜面261和校准直面262，第一致动器25可以是气缸，通过气缸驱动校准板24上下移动，即对待加工工件水平位置进行调整；在待加工工件放置时，可以略突出于V形腔26防止，通过控制气缸的进气量，使得气缸缓慢驱动校准板24上移，待加工工件首先与校准斜面261接触，配合其自身重量，驱动待加工工件水平移动，直至与校准直面262接触；在此过程中，待加工工件与V形腔26之间为线接触，进而大大降低了待加工工件与V形腔26之间的摩擦力。另外，调节块23能够水平移动，进而调节固定块22和调节块23之间的距离。具体的，调节块23上平行设置腰型孔231，螺丝穿过腰型孔将调节块23与底板21固定。优选的，V形腔26的另一端也设置校准板24，并且具有校准斜面261一侧朝向V形腔26，并且两个校准直面262之间的距离等于待加工工件的长度。

如图1-3及图6所示，旋转主轴机构3设置在第一安装支架11上，旋转主轴机构3包括电机31和第一内衬夹爪32，电机31通过旋转接头驱动第一内衬夹爪32旋转；第一内衬夹爪32插入待加工工件内，并且向外扩张，实现对待加工工件的夹抓。通常，第一内衬夹爪32为夹爪气缸。

如图1-3及图7所示，从动副轴机构4设置在第二安装支架12上，从动副轴机构4包括第二内衬夹爪41和第一驱动机构，第二内衬夹爪41通过旋转接头转动设置在第一驱动机构42上，通过第一驱动机构将校准机构2上的待加工工件移动至旋转主轴机构3上，第一内衬夹爪32和第二内衬夹爪41同时对待加工工件夹紧；通过点击31驱动第一内衬夹爪31转动，带动第二内衬夹爪41同步转动。其中，第一驱动机构包括第一伺服电机422、第一导杆423、第一丝杆424、第一滑块425、第二伺服电机426、第二导杆427、第二丝杆428和第二滑块429，第一导杆423与第一丝杆424平行设置，第一滑块425设置在第一导杆423和第一丝杆424上，利用第一伺服电机422驱动第一丝杆424转动，使第一滑块425沿第一导杆423引导方向移动，即向第一安装支架11方向移动，第二导杆427和第二丝杆428平行设置在第一滑块425上，并且垂直于第一导杆423，第二滑块429设置在第二导杆427和第二丝杆428上，利用第二伺服电机426驱动第二丝杆428转动，使第二滑块429在校准机构2和旋转主轴机构3之间移动。

如图1-3及图8所示，切割装置5将转动的待加工工件进行切割。切割装置5进行刀具的给进，配合转动的待加工工件，完成对工件的切割。切割装置5包括刀架51、刀片52和第二驱动机构53，刀片52安装在刀架51上，刀架51设置在第二驱动机构53上，通过第二驱动机构53驱动刀片52在第一安装支架11和第二安装支架12之间水平移动，以及向旋转主轴机构3移动。其中，第二驱动机构包括第三伺服电机531、第三导杆532、第三丝杆533、第三滑块534、第四伺服电机535、第四导杆536、第四丝杆537和第四滑块538，第三导杆532与第三丝杆533平行设置，第三滑块534设置在第三导杆532和第三丝杆533上，利用第三伺服电机531驱动第三丝杆533转动，使第三滑块534沿第三导杆532水平移动，即实现刀片52在第一加工区域13之间水平移动；第四导杆536和第四丝杆537平行设置在第三滑块534上，并且垂直于第三导杆532，第四滑块538设置在第四导杆536和第四丝杆537上，利用第四伺服电机535驱动第四丝杆537转动，使第四滑块538沿第四导杆537水平移动，即驱动刀片52朝向旋转主轴机构3移动，实现刀片52的给进。

如图1-5所示，下料机构6将切割完成的工件进行卸料。在工件切割完成后，相互之间形成独立个体，需要通过下料机构6将工件从第一内衬夹爪32和第二内衬夹爪41上取下。具体的，下料机构6包括第一气缸61、第二气缸62、安装板63和水平排列设置在安装板63上的第一夹爪气缸64，第一气缸61设置在第一安装支架11上，第二气缸62设置在第一气缸61上，通过第一气缸61驱动第二气缸62向旋转主轴机构3移动，安装板63设置在第二气缸62上，利用第二气缸62驱动安装板63在加工区域13内水平移动，通过第一夹爪气缸64对工件进行抓取。第一夹爪气缸64的数量与切割后的工件数量对应。具体的，当工件切割完成后，第一气缸61驱动第一夹爪气缸64移动至工件处，通过第一夹爪气缸64夹住工件，而后从动副轴机构4与工件分离，而后通过第二气缸62驱动工件与第一内衬夹爪32分离，而后第一气缸61反向驱动，第二气缸62反向驱动，最后打开第一夹爪气缸64，完成一次工件下料。

在一实施例中，如图1-3及图9所示，还包括接料机构7，接料机构7设置在下料机构6下方，并且接料机构7倾斜设置；具体的，接料机构7包括第一料斗71、第二料斗72和第三气缸73，第二料斗72滑动设置在第一料斗71内，当接料时，通过第三气缸73驱动第二料斗72移动至下料机构6处。当第一夹爪气缸64打开后，工件自然下落，落入第二料斗72内，工件顺着第二料斗72和第一料斗71滑下；接料完成后，第二气缸73复位，使得第二料斗72原理下料机构6，避免影响工件的加工。而如果工件直接落下，可能会造成工件的损坏。

在一实施例中，如图1-3及图10所示，由于加工区域13较窄，直接通过机械臂将待加工工件放在校准机构上也许会非常困难，因此，还包括设置在V形腔13正上方的上下抓取机构8，通过机械表将待加工工件抓至上下抓取机构8处，再通过上下抓取机构8将待加工工件下移至校准机构上。具体的，上下抓取机构8包括气缸支架81、导柱82、连接板83、第四气缸84和第二夹爪气缸85，第四气缸84设置在气缸支架81上，第二夹爪气缸85通过连接板83与第四气缸84连接，导柱82滑动设置在气缸支架81上，并且其一端与连接板83固定连接，利用第四气缸84驱动第二夹爪气缸85上下移动。当第三气缸84驱动第二夹爪气缸85将待加工工件下一只校准机构2处，打开第二夹爪气缸85，实现将待加工工件的上料。

为了使整个切割过程更加明了，下面对整个过程进行整体阐述；具体的，如图1-11所示，通过机械手将待加工工件移动至第二夹爪气缸85处，第二夹爪气缸85将待加工工件夹紧后，通过第四气缸84驱动第二夹爪气缸85移动至V形腔26上，打开第二夹爪气缸85使得待加工工件落入V形腔26内，通过第一致动器25驱动校准板24向上移动，调整待加工工件的位置；而后，第一致动器25驱动校准板24复位，而后第一伺服电机422驱动第一丝杆424转动，进而驱动第二内衬夹爪41插入待加工工件内并加紧；第一伺服电机422反向转动，而后第二伺服电机426驱动第二丝杆428转动，使得第二内衬夹爪41移动至旋转主轴机构3处，并在此驱动其向第一内衬夹爪32移动，使得第一内衬夹爪32插入待加工工件内并夹紧；通过电机31驱动第一内衬夹爪32使工件快速旋转，通过通过第三伺服电机531驱动第三丝杆533转动，进而驱动刀片52水平移动，以调节刀片52的位置，而后通过第四伺服电机535驱动第四丝杆537转动，使刀片52向待加工工件移动，进而对待加工工件进行切割。第一个工件切割完成后，反向驱动第四伺服电机535，使刀片52退出，再次驱动第三伺服电机531调节刀片52位置，重复上述操作，直至整个待加工工件切割完成；而后第一气缸61驱动第一夹爪气缸64移动至工件处，通过第一夹爪气缸64夹住工件，而后从动副轴机构4与工件分离，而后通过第二气缸62驱动工件与第一内衬夹爪32分离，而后第一气缸61反向驱动，第二气缸62反向驱动；通过第三气缸73驱动第二料斗72移动至下料机构6处，打开第一夹爪气缸64，工件顺着第二料斗72和第一料斗71滑下；接料完成后，第二气缸73复位。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，包括机架、校准机构、旋转主轴机构、从动副轴机构、切割机构和下料机构，所述机架包括第一安装支架和第二安装支架，所述第一安装支架和所述第二安装支架之间形成加工区域；

所述校准机构设置在所述第一安装支架上，包括水平设置的底板、固定块、调节块、校准板和第一致动器，所述固定块和所述调节块相对设置在所述底板上，并且所述调节块水平调节以改变所述固定块与所述调节块之间的距离，所述固定块、所述调节块和所述底板组合形成容纳待加工工件的V形腔，所述校准板设置在所述V形腔的端部，并且所述校准板朝向所述V形腔的一侧设置校准斜面和校准直面，利用所述第一致动器驱动所述校准板竖直移动；

所述旋转主轴机构设置在所述第一安装支架上，所述旋转主轴机构包括电机和第一内衬夹爪，所述电机通过旋转接头驱动所述第一内衬夹爪旋转；

所述从动副轴机构设置在所述第二安装支架上，所述从动副轴机构包括第二内衬夹爪和第一驱动机构，所述第二内衬夹爪通过旋转接头转动设置在所述第一驱动机构上，通过所述第一驱动机构将所述校准机构上的所述待加工工件移动至所述旋转主轴机构上，所述第一内衬夹爪和所述第二内衬夹爪同时对所述待加工工件夹紧；

所述切割装置将转动的所述待加工工件进行切割；

所述下料机构将切割完成的工件进行卸料。

2.根据权利要求1所述的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，所述调节块上平行设置至少两个腰型孔，利用所述腰型孔调节所述调节块与所述固定块之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，所述下料机构包括第一气缸、第二气缸、安装板和水平排列设置在所述安装板上的第一夹爪气缸，所述第一气缸设置在所述第一安装支架上，所述第二气缸设置在所述第一气缸上，通过所述第一气缸驱动所述第二气缸向所述旋转主轴机构移动，所述安装板设置在所述第二气缸上，利用所述第二气缸驱动所述安装板在所述加工区域内水平移动，通过所述第一夹爪气缸对工件进行抓取。

4.根据权利要求1所述的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，还包括接料机构，所述接料机构设置在所述下料机构下方，所述接料机构倾斜设置；所述接料机构包括第一料斗、第二料斗和第三气缸，所述第二料斗滑动设置在所述第一料斗内，当接料时，通过所述第三气缸驱动所述第二料斗移动至所述下料机构处。

5.根据权利要求1所述的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，还包括设置在所述V形腔正上方的上下抓取机构，所述上下抓取机构包括气缸支架、导柱、连接板、第四气缸和第二夹爪气缸，所述第四气缸设置在所述气缸支架上，所述第二夹爪气缸通过所述连接板与所述第四气缸连接，所述导柱滑动设置在所述气缸支架上，并且其一端与所述连接板固定连接，利用所述第四气缸驱动所述第二夹爪气缸上下移动。

6.根据权利要求1所述的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一伺服电机、第一导杆、第一丝杆、第一滑块、第二伺服电机、第二导杆、第二丝杆和第二滑块，所述第一导杆与所述第一丝杆平行设置，所述第一滑块设置在所述第一导杆和所述第一丝杆上，利用所述第一伺服电机驱动所述第一丝杆转动，使所述第一滑块向所述第一安装支架移动，所述第二导杆和所述第二丝杆平行设置在所述第一滑块上，并且垂直于所述第一导杆，所述第二滑块设置在所述第二导杆和所述第二丝杆上，利用所述第二伺服电机驱动所述第二丝杆转动，使所述第二滑块在所述校准机构和所述旋转主轴机构之间移动。

7.根据权利要求1所述的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，所述切割装置包括刀架、刀片和第二驱动机构，所述刀片安装在所述刀架上，所述刀架设置在所述第二驱动机构上，通过所述第二驱动机构驱动所述刀片在所述第一安装支架和所述第二安装支架之间水平移动，以及向所述旋转主轴机构移动。

8.根据权利要求7所述的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括第三伺服电机、第三导杆、第三丝杆、第三滑块、第四伺服电机、第四导杆、第四丝杆和第四滑块，所述第三导杆与所述第三丝杆平行设置，所述第三滑块设置在所述第三导杆和所述第三丝杆上，利用所述第三伺服电机驱动所述第三丝杆转动，使所述第三滑块沿所述第三导杆水平移动；所述第四导杆和所述第四丝杆平行设置在所述第三滑块上，并且垂直于所述第三导杆，所述第四滑块设置在所述第四导杆和所述第四丝杆上，利用所述第四伺服电机驱动所述第四丝杆转动，使所述第四滑块沿所述第四导杆水平移动。

9.根据权利要求1所述的一种用于转向器齿轮套筒的切割装置，其特征在于，所述V形腔的另一端固定设置所述校准板，并且所述校准板具有所述校准斜面一侧朝向所述V形腔，两块所述校准板的所述校准直面之间的距离等于待加工工件的长度。