CN110919053A - 一种托辊轴双头数控铣扁机 - Google Patents

一种托辊轴双头数控铣扁机 Download PDF

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Abstract

一种托辊轴双头数控铣扁机,包括床身、第一铣扁装置、第二铣扁装置、PLC控制器;床身,包括轨道和设在床身内的双向丝杆;第一铣扁装置和第二铣扁装置对称架设在床身的轨道上,分别与双向丝杆连接;双向丝杆用于调节第一铣扁装置和第二铣扁装置之间的距离;第一铣扁装置,从上至下依次包括:上铣刀机构、下铣刀机构、底座机构;还包括高度调节装置;第一铣扁装置和第二铣扁装置结构相同。第一铣扁装置的底座上还设有第一自动上下料装置;第二铣扁装置的底座上还设有一第二自动上下料装置。本发明提供一种加工效率高、精度高的托辊轴双头数控铣扁机。

Description

一种托辊轴双头数控铣扁机
【技术领域】
本发明属于机械加工设备技术领域,具体涉及一种托辊轴双头数控铣扁机。
【背景技术】
托辊轴,是带式输送机的重要配件,其主要功能一方面是托起输送带以及输送带上的物料,另一方面是利用其与输送带之间的摩擦力带动托辊管体、轴承座、轴承外环及密封件做旋转运动,从而同输送带一起实现物料的传输。
常规铣扁机采用固定刀头,以人力推动夹紧后的工件进行加工。效率低,质量差,不适用于大批量加工。
中国发明专利ZL201410570827.6公开了一种托辊轴铣扁机,这种铣扁机的缺点在于:1、单头铣扁,需要掉头,效率不高,掉头后铣扁平面不一致;2、需要人工上下料,效率低下;3、铣扁高度不能调节,不能适用多种规格尺寸厚度的加工;4、皮带传动效率低,且皮带容易打滑或断裂;5、工件的铣削位置靠人工定位,定位精度不高;6、减速电机悬空安装,铣削时易振动,容易发生事故。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种加工效率高、精度高的托辊轴双头数控铣扁机。
本发明是这样实现的:
一种托辊轴双头数控铣扁机,包括床身、第一铣扁装置、第二铣扁装置、PLC控制器;
所述床身,包括轨道和设在所述床身内的双向丝杆;
所述第一铣扁装置和所述第二铣扁装置对称架设在所述床身的轨道上,分别与所述双向丝杆连接;所述双向丝杆用于调节所述第一铣扁装置和所述第二铣扁装置之间的距离;
所述第一铣扁装置,从上至下依次包括:上铣刀机构、下铣刀机构、底座机构;
所述上铣刀机构,包括:上铣刀、第一主轴、第一减速机、第一主轴箱;所述第一减速机的齿轮与所述第一主轴的齿轮相啮合;所述第一主轴连接所述上铣刀;所述第一主轴、第一减速机装设在所述第一主轴箱内;
所述下铣刀机构,包括:下铣刀、第二主轴、第二减速机、第二主轴箱;所述第二减速机的齿轮与所述第二主轴的齿轮相啮合;所述第二主轴连接所述下铣刀;所述第二主轴、第二减速机装设在所述第二主轴箱内;
所述第一主轴箱和所述第二主轴箱装设在一大箱体内;
所述底座机构,包括:伺服电机、驱动丝杆、滑台、底座;所述滑台设在所述底座上;所述伺服电机通过所述驱动丝杆连接所述滑台;
所述大箱体装在所述滑台上;
所述伺服电机驱动所述大箱体在所述底座上移动,从而实现进刀和退刀;
所述大箱体内壁设有滑轨,所述第一主轴箱和所述第二主轴箱的外壁设有滑块,与所述滑轨相配合;
所述第二铣扁装置和所述第一铣扁装置结构相同;
所述第一铣扁装置的伺服电机和所述第二铣扁装置的伺服电机均连接到所述PLC控制器。
进一步地,所述第一铣扁装置,还包括:高度调节装置;
所述高度调节装置,包括第一丝杆、第二丝杆;
所述第一丝杆装有第一刻度盘并与所述第一主轴箱相连接,用于精确调节所述上铣刀的高度;
所述第二丝杆装有第二刻度盘并与所述第二主轴箱相连接,用于精确调节所述下铣刀的高度;
所述第二铣扁装置也包括高度调节装置,和所述第一铣扁装置的高度调节装置的结构相同。
进一步地,所述高度调节装置,还包括第一测量杆、一第二测量杆;
所述第一测量杆与所述第一主轴箱相连接,用于测量所述上铣刀调节的高度值;
所述第二测量杆与所述第二主轴箱相连接,用于测量所述下铣刀调节的高度值。
进一步地,所述第一铣扁装置的底座上还设有第一自动上下料装置;所述第二铣扁装置的底座上还设有一第二自动上下料装置;
所述第一自动上下料装置,包括:工件座、以及工件的Y轴向调节装置、工件的Z轴向调节装置;
所述工件的Y轴向调节装置,包括:位于所述工件座一侧的固定夹具机构,和位于所述工件座另一侧的移动夹具机构;
所述固定夹具机构,包括:固定夹具头、下料斜杆;所述固定夹具头朝向所述工件座的一端具有第一V形槽,另一端连接所述下料斜杆;所述固定夹具头的顶部为向所述下料斜杆方向倾斜的斜面,所述下料斜杆沿所述斜面向下倾斜,有利于下料;所述下料斜杆上设有退料感应器;所述退料感应器连接所述PLC控制器;当所述退料感应器感应到下料则发信号给所述PLC控制器,所述PLC控制器则控制所述伺服电机回复原位,并控制机械手上料;
所述移动夹具机构,包括:移动夹具头,液压油缸、感应杆;所述移动夹具头朝向所述工件座的一端具有一第二V形槽,另一端连接所述感应杆和所述液压油缸的活塞杆;所述液压油缸的尾端固定连接一固定架,所述固定架上分别设有第一感应器和第二感应器;所述液压油缸、所述第一感应器和所述第二感应器分别连接到所述PLC控制器,所述感应杆的尾端设有一感应块;所述移动夹具头在所述液压油缸的活塞杆作用下向前移动夹紧工件,此时,所述感应杆上的感应块碰触到所述第一感应器,所述第一感应器发信号给所述PLC控制器,所述PLC控制器控制所述伺服电机进刀;当所述移动夹具头在所述液压油缸的活塞杆作用下向后移动松开工件,此时,所述感应杆上的感应块碰触到所述第二感应器,所述第二感应器发信号给所述PLC控制器;
所述工件的Z轴向调节装置,包括:位于所述固定夹具头和所述移动夹具头之间的工件位下方的顶料块和与其相连接的顶料气缸;所述顶料气缸连接到所述PLC控制器;所述工件位呈V形,其中部为空,以允许所述顶料块在所述工件位的中部上下运动;所述顶料块的顶面呈斜面;当所述顶料块在顶料气缸的推动下运动到所述工件位的上方时,所述顶料块的顶面、所述固定夹具头的顶面、所述下料斜杆三者形成同一斜面,以利于工件的下料;
所述第二自动上下料装置和所述第一自动上下料装置的结构相同;
所述第一铣扁装置的大箱体上设有一推动气缸,对准工件的一端;所述第二铣扁装置的大箱体上设有带丝牙调节块,对准工件的另一端;或者,所述第二铣扁装置的大箱体上设有一推动气缸,对准工件的一端;所述第一铣扁装置的大箱体上设有带丝牙调节块,对准工件的另一端;所述推动气缸连接所述PLC控制器;所述推动气缸和所述带丝牙调节块用于工件的X轴向调节。
进一步地,所述第一自动上下料装置的工件座的侧边设有一第一接料槽;所述第二自动上下料装置的工件座的侧边设有一第二接料槽。
本发明的优点在于:1、双头同时铣扁,效率高。2、自动上下料,实现全自动铣扁工序,无须人工介入。3、工件双头固定不动,刀具伺服进刀加工,工件固定稳定性好,进刀稳定,不碎刀。4、上下铣扁高度可以分别自由精确调节,适用多种规格多种尺寸厚度的工件的加工。5、两个铣扁装置的距离可调节,适用于多种不同长度的工件的加工。6、自动调节轴端铣扁位置,保证批次加工的宽度一致性。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明的整体结构图。
图2是本发明的第一铣扁装置剖视图和第一自动上下料装置结构示意图。
图3是本发明的第一自动上下料装置示意图。
图4是本发明的加工前的第一铣扁装置和第一自动上下料装置位置关系示意图。
图5是本发明的加工后的第一铣扁装置和第一自动上下料装置位置关系示意图。
图6是本发明的可加工轴类的一种零件规格示意图。
图7是本发明的可加工轴类的另一种零件规格示意图。
图8是本发明的可加工轴类的又一种零件规格示意图。
图9是本发明的可加工轴类的再一种零件规格示意图。
图10是本发明的托辊轴加工效果示意图。
【具体实施方式】
如图1至5所示,一种托辊轴双头数控铣扁机,包括床身100、第一铣扁装置200、第二铣扁装置200'、第一自动上下料装置300、第二自动上下料装置300'、PLC控制器(图未示)。
床身100,包括轨道101和双向丝杆102。轨道101是位于床身100的顶部,双向丝杆102是位于床身100内部。
第一铣扁装置200和第二铣扁装置200'对称架设在床身100的轨道101上,分别与双向丝杆102连接。双向丝杆102用于调节第一铣扁装置200和第二铣扁装置200'之间的距离。
第一铣扁装置200,从上至下依次包括:上铣刀机构201、下铣刀机构202、底座机构203。
上铣刀机构201,包括:上铣刀2011、第一主轴2012、第一减速机2013、第一主轴箱2014。第一减速机2013的齿轮与第一主轴2012的齿轮相啮合;第一主轴2012连接上铣刀2011。第一主轴2012、第一减速机2013装设在第一主轴箱2014内。
下铣刀机构202,包括:下铣刀2021、第二主轴2022、第二减速机2023、第二主轴箱2024。第二减速机2023的齿轮与第二主轴2022的齿轮相啮合;第二主轴2022连接下铣刀2021。第二主轴2022、第二减速机2023装设在第二主轴箱2024内。
第一主轴箱2014和第二主轴箱2024装设在一大箱体204内。
底座机构203,包括:伺服电机2031、驱动丝杆2032、滑台2033、底座2034;滑台2033设在底座2034上;伺服电机2031通过驱动丝杆2032连接滑台2033。
大箱体204装在滑台2033上。
伺服电机2031驱动大箱体204在底座2034上往复移动,从而实现进刀和退刀。
大箱体204的内壁设有滑轨2041,第一主轴箱2014和第二主轴箱2024的外壁设有滑块2042,与滑轨2041相配合。
第二铣扁装置200'和第一铣扁装置200结构相同。
第一铣扁装置200的伺服电机2031和第二铣扁装置200'的伺服电机2031'均连接到PLC控制器。
第一铣扁装置200,还包括:高度调节装置;
所述高度调节装置,包括第一丝杆2051、第一刻度盘20511、第二丝杆2052,第二刻度盘20521;
第一丝杆2051装有第一刻度盘20511并与第一主轴箱2014相连接,用于精确调节所述上铣刀2011的高度;
第二丝杆2052装有第二刻度盘20521并与第二主轴箱2024相连接,用于精确调节所述下铣刀2021的高度。
还包括第一测量杆2061、一第二测量杆2062;
第一测量杆2061与第一主轴箱2014相连接,可以通过量具测量第一测量杆2061获得上铣刀2011调节的高度值;
第二测量杆2062与第二主轴箱2024相连接,可以通过量具测量第二测量杆2062获得下铣刀2021调节的高度值;
第二铣扁装置200'也包括高度调节装置,和所述第一铣扁装置200的高度调节装置的结构相同。
上下铣刀高度可以分别自由的精确调节,使得本发明能够对多种规格多种尺寸厚度的轴料零件进行铣扁加工(如图6至图9所示),并保证铣铣扁厚度b=b',如图10所示。
第一铣扁装置的底座上还设有第一自动上下料装置300;所述第二铣扁装置的底座上还设有一第二自动上下料装置300';
第一自动上下料装置300,包括:工件座301、以及工件的Y轴向调节装置302、工件的Z轴向调节装置303。
工件的Y轴向调节装置302,包括:位于工件座301一侧的固定夹具机构3021,和位于工件座301另一侧的移动夹具机构3022。
固定夹具机构3021,包括:固定夹具头30211、下料斜杆30212;所述固定夹具头30211朝向所述工件座301的一端具有第一V形槽,另一端连接所述下料斜杆30212;所述固定夹具头30211的顶部为向所述下料斜杆30212方向倾斜的斜面,所述下料斜杆30212沿所述斜面向下倾斜,有利于下料;所述下料斜杆30212上设有退料感应器30213;所述退料感应器30213连接所述PLC控制器;当所述退料感应器30213感应到下料则发信号给所述PLC控制器,所述PLC控制器则控制所述伺服电机2031回复原位,并控制机械手400上料。
移动夹具机构3022,包括:移动夹具头30221,液压油缸30222、感应杆30223。移动夹具头30221朝向工件座301的一端具有一第二V形槽,另一端连接感应杆30223和液压油缸30222的活塞杆302221;液压油缸30222的尾端固定连接一固定架30224,所述固定架30224上分别设有第一感应器30225和第二感应器30226;所述液压油缸30222、所述第一感应器30225和所述第二感应器30226分别连接到所述PLC控制器,所述感应杆30223的尾端设有一感应块30227;所述移动夹具头30221在所述液压油缸30222的活塞杆302221作用下向前移动夹紧工件500,此时,所述感应杆30223上的感应块30227碰触到所述第一感应器30225,所述第一感应器30225发信号给所述PLC控制器,所述PLC控制器控制所述伺服电机2031进刀;当所述移动夹具头30221在所述液压油缸30222的活塞杆302221作用下向后移动松开工件500,此时,所述感应杆302221上的感应块30227碰触到所述第二感应器30226,所述第二感应器30226发信号给所述PLC控制器。
所述工件的Z轴向调节装置303,包括:位于所述固定夹具头30221和所述移动夹具头30221之间的工件位3011下方的顶料块3031和与其相连接的顶料气缸3032;所述顶料气缸3032连接到所述PLC控制器;所述工件位3011呈V形,其中部为空,以允许所述顶料块3031在所述工件位3011的中部上下运动;所述顶料块3031的顶面呈斜面;当所述顶料块3031在顶料气缸3032的推动下运动到所述工件位3011的上方时,所述顶料块3031的顶面、所述固定夹具头30221的顶面、所述下料斜杆30212三者形成同一斜面,以利于工件500的下料。
第二自动上下料装置300'和第一自动上下料装置300的结构相同。
第一铣扁装置200的大箱体204上设有一推动气缸3041,对准工件500的一端;第二铣扁装置200'的的大箱体204'上设有带丝牙调节块3042,对准工件500的另一端。或者,第二铣扁装置200'的的大箱体204'上设有推动气缸3041,对准工件500的一端;第一铣扁装置200的大箱体204上设有设有带丝牙调节块3042,对准工件500的另一端。推动气缸3041连接PLC控制器;推动气缸3041和带丝牙调节块3042用于工件500的X轴向调节,使得每个托辊轴的左右铣扁宽度保持一致,即a=a',如图10所示。
第一自动上下料装置300的工件座301的侧边设有一第一接料槽305;第二自动上下料装置300'的工件座301'的侧边设有一第二接料槽305'。
工作过程:
步骤1:一个工件加工完成后,伺服电机2031、2031'发信号给PLC控制器(以下简称“PLC”);
步骤2:PLC控制液压油缸30222、30222'带动移动夹具头30221、30221'松开;
步骤3:PLC接收到第二感应器30226、30226'发来的“移动夹具头松开”的信号,控制顶料气缸3032、3032'推动顶料块3031、3031'在Z轴方向向上顶起工件500,工件500滚落出V形槽,顶料气缸3032、3032'回复原位;
步骤4:工件500滚落到固定夹具机构3021、3021'侧的退料感应器30213、30213';
步骤5:退料感应器30213、30213'发信号给PLC,PLC控制伺服电机2031、2031'驱动大箱体204、204'返回原处,并控制机械手400上料;
步骤6:机械手400将工件500送至固定夹具头30211、30211'和移动夹具头30221、30221'之间的工件位3011、3011',上料完,机械手400上的感应器发信号给PLC,PLC控制推动气缸3041推动工件500的左端往X轴向推动,使得工件500的右端抵靠到带丝牙调节块3042;
步骤7:推动气缸3041完成推动的逻辑程序后,PLC控制液压油缸30222、30222'将移动夹具头30221、30221'往Y轴方向移动,从而夹紧工件500;
步骤8:第一感应器30225、30225'发“移动夹具夹紧”的信号给PLC,PLC控制大箱体204、204'移动,铣刀对工件500进行加工,回到步骤1,继续循环。
本发明的双头同时铣扁,效率高。自动上下料,实现全自动铣扁工序,无须人工介入。工件双头固定不动,刀具伺服进刀加工,工件固定稳定性好,进刀稳定,不碎刀。上下铣扁高度可以分别自由精确调节,适用多种规格多种尺寸厚度的工件的加工。两个铣扁装置的距离可调节,适用于多种不同长度的工件的加工。自动调节轴端铣扁位置,保证批次加工的宽度一致性。
以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换以及改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种托辊轴双头数控铣扁机,其特征在于:包括床身、第一铣扁装置、第二铣扁装置、PLC控制器;
所述床身,包括轨道和设在所述床身内的双向丝杆;
所述第一铣扁装置和所述第二铣扁装置对称架设在所述床身的轨道上,分别与所述双向丝杆连接;所述双向丝杆用于调节所述第一铣扁装置和所述第二铣扁装置之间的距离;
所述第一铣扁装置,从上至下依次包括:上铣刀机构、下铣刀机构、底座机构;
所述上铣刀机构,包括:上铣刀、第一主轴、第一减速机、第一主轴箱;所述第一减速机的齿轮与所述第一主轴的齿轮相啮合;所述第一主轴连接所述上铣刀;所述第一主轴、第一减速机装设在所述第一主轴箱内;
所述下铣刀机构,包括:下铣刀、第二主轴、第二减速机、第二主轴箱;所述第二减速机的齿轮与所述第二主轴的齿轮相啮合;所述第二主轴连接所述下铣刀;所述第二主轴、第二减速机装设在所述第二主轴箱内;
所述第一主轴箱和所述第二主轴箱装设在一大箱体内;
所述底座机构,包括:伺服电机、驱动丝杆、滑台、底座;所述滑台设在所述底座上;所述伺服电机通过所述驱动丝杆连接所述滑台;
所述大箱体装在所述滑台上;
所述伺服电机驱动所述大箱体在所述底座上移动,从而实现进刀和退刀;
所述大箱体内壁设有滑轨,所述第一主轴箱和所述第二主轴箱的外壁设有滑块,与所述滑轨相配合;
所述第二铣扁装置和所述第一铣扁装置结构相同;
所述第一铣扁装置的伺服电机和所述第二铣扁装置的伺服电机均连接到所述PLC控制器。
2.如权利要求1所述的一种托辊轴双头数控铣扁机,其特征在于:所述第一铣扁装置,还包括:高度调节装置;
所述高度调节装置,包括第一丝杆、第二丝杆;
所述第一丝杆装有第一刻度盘并与所述第一主轴箱相连接,用于精确调节所述上铣刀的高度;
所述第二丝杆装有第二刻度盘并与所述第二主轴箱相连接,用于精确调节所述下铣刀的高度;
所述第二铣扁装置也包括高度调节装置,和所述第一铣扁装置的高度调节装置的结构相同。
3.如权利要求2所述的一种托辊轴双头数控铣扁机,其特征在于:所述高度调节装置,还包括第一测量杆、一第二测量杆;
所述第一测量杆与所述第一主轴箱相连接,用于测量所述上铣刀调节的高度值;
所述第二测量杆与所述第二主轴箱相连接,用于测量所述下铣刀调节的高度值。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种托辊轴双头数控铣扁机,其特征在于:
所述第一铣扁装置的底座上还设有第一自动上下料装置;所述第二铣扁装置的底座上还设有一第二自动上下料装置;
所述第一自动上下料装置,包括:工件座、以及工件的Y轴向调节装置、工件的Z轴向调节装置;
所述工件的Y轴向调节装置,包括:位于所述工件座一侧的固定夹具机构,和位于所述工件座另一侧的移动夹具机构;
所述固定夹具机构,包括:固定夹具头、下料斜杆;所述固定夹具头朝向所述工件座的一端具有第一V形槽,另一端连接所述下料斜杆;所述固定夹具头的顶部为向所述下料斜杆方向倾斜的斜面,所述下料斜杆沿所述斜面向下倾斜,有利于下料;所述下料斜杆上设有退料感应器;所述退料感应器连接所述PLC控制器;当所述退料感应器感应到下料则发信号给所述PLC控制器,所述PLC控制器则控制所述伺服电机回复原位,并控制机械手上料;
所述移动夹具机构,包括:移动夹具头,液压油缸、感应杆;所述移动夹具头朝向所述工件座的一端具有一第二V形槽,另一端连接所述感应杆和所述液压油缸的活塞杆;所述液压油缸的尾端固定连接一固定架,所述固定架上分别设有第一感应器和第二感应器;所述液压油缸、所述第一感应器和所述第二感应器分别连接到所述PLC控制器,所述感应杆的尾端设有一感应块;所述移动夹具头在所述液压油缸的活塞杆作用下向前移动夹紧工件,此时,所述感应杆上的感应块碰触到所述第一感应器,所述第一感应器发信号给所述PLC控制器,所述PLC控制器控制所述伺服电机进刀;当所述移动夹具头在所述液压油缸的活塞杆作用下向后移动松开工件,此时,所述感应杆上的感应块碰触到所述第二感应器,所述第二感应器发信号给所述PLC控制器;
所述工件的Z轴向调节装置,包括:位于所述固定夹具头和所述移动夹具头之间的工件位下方的顶料块和与其相连接的顶料气缸;所述顶料气缸连接到所述PLC控制器;所述工件位呈V形,其中部为空,以允许所述顶料块在所述工件位的中部上下运动;所述顶料块的顶面呈斜面;当所述顶料块在顶料气缸的推动下运动到所述工件位的上方时,所述顶料块的顶面、所述固定夹具头的顶面、所述下料斜杆三者形成同一斜面,以利于工件的下料;
所述第二自动上下料装置和所述第一自动上下料装置的结构相同;
所述第一铣扁装置的大箱体上设有一推动气缸,对准工件的一端;所述第二铣扁装置的大箱体上设有带丝牙调节块,对准工件的另一端;或者,所述第二铣扁装置的大箱体上设有一推动气缸,对准工件的一端;所述第一铣扁装置的大箱体上设有带丝牙调节块,对准工件的另一端;所述推动气缸连接所述PLC控制器;所述推动气缸和所述带丝牙调节块用于工件的X轴向调节。
5.如权利要求4所述的一种托辊轴双头数控铣扁机,其特征在于:所述第一自动上下料装置的工件座的侧边设有一第一接料槽;所述第二自动上下料装置的工件座的侧边设有一第二接料槽。
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CN113664593A (zh) * 2021-08-10 2021-11-19 嘉善品辉精机有限公司 一种带端头检测装置的铣床

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