CN111266625A - 一种多工位气门导管孔加工设备 - Google Patents

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黄建勇
叶红伟
王羿
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    • B23Q7/048—Multiple gripper units

Abstract

本发明提出了多工位气门导管孔加工设备，其包括床身、设置于床身的上料输送单元、行架机械手单元，行架机械手单元包括设置于机械手行架的上料部分、下料部分；设置于床身的装料工作单元包括设置于床身的尾架、设置于尾架的尾架主轴、设置于尾架主轴的尾架筒夹、连接于尾架筒夹的尾架旋转油缸，尾部主轴接于尾架电机；设置于床身的主轴单元包括安装于床身的主轴座、安装于主轴座的主轴、与主轴连接的枪钻，主轴连接于主轴电机；设置于装料工作单元边缘的下料输送单元；控制系统，其连接于上料输送单元、行架机械手单元、主轴单元、装料工作单元、下料输送单元。本发明自动上下料及机械手实现了设备的自动换运转，提高了加工效率，减少了劳动强度。

Description

一种多工位气门导管孔加工设备
技术领域
本发明涉及汽车配件生产设备，尤其涉及一种多工位气门导管孔加工设备。
背景技术
单工位数控车床钻孔加工，加工效率低，加工精度差，不能满足要求，需要二次铰孔达到精度要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多工位气门导管孔加工设备，其加工效率以及加工精度高。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种多工位气门导管孔加工设备，其包括床身(1)，其还包括：
设置于床身的上料输送单元，其包括上料输送带(2)，所述上料输送带设置有工件支撑块(3)，各工件支撑件(3)对应设置有上料检测传感器(4)，所述上料输送带(2)设置有伺服驱动电机(5)；
设置于床身的行架机械手单元，其包括设置于机械手行架(6)的上料部分、下料部分，所述上料部分包括安装于机械手行架的上料机械手上下气缸(7)、安装于上料机械手上下气缸的上料气爪(8)，所述下料部分包括安装于机械手行架的下料机械手上下气缸(18)、安装于下料机械手上下气缸的下料气爪(19)；
设置于床身的装料工作单元，其包括通过滑轨设置于床身的尾架(11)、设置于尾架的尾架主轴(25)、设置于尾架主轴的尾架筒夹(9)、连接于尾架筒夹的尾架旋转油缸(12)，所述尾部主轴连接于尾架电机(17)；
设置于床身的主轴单元，其包括通过滑轨安装于床身的主轴座(13)、安装于主轴座的主轴(14)，所述主轴连接于主轴电机；
设置于装料工作单元边缘的下料输送单元，其包括下料输送带(15)，所述下料输送带设置有工件支撑块(3)以及检测工件支撑块是否工件就位的下料检测传感器(16)；
控制系统，其连接于上料输送单元、行架机械手单元、主轴单元、装料工作单元、下料输送单元。
进一步，所述工件支撑块为V型块。
进一步，所述床身还设置有钻套立架(21)，所述钻套立架安装有与主轴所设枪钻配合的钻套(10)。
进一步，所述尾架主轴通过同步带(26)连接于尾架主轴(25)。
与现有技术相比，本发明的优点为：本发明为保证气门导管的加工精度采用了整体硬质合金枪钻加工，枪钻加工采用内冷外排屑的形式，切削进给速度可达800mm/min，比传统的钻孔切削效率高，加工孔径公差0.02mm以内，切削油及枪钻侧刃的挤压作用提高了孔的表面光洁度，多工位尾架主轴设计有高精度筒夹，筒夹夹持精度在0.005mm以内，保证了孔的同轴度0.05mm以内。配备采用数控系统控制各部件的运动，自动上下料及机械手实现了设备的自动换运转，提高了加工效率，减少了劳动强度。
附图说明
图1为本发明实施例中一种多工位气门导管孔加工设备主视图。
图2为本发明实施例中一种多工位气门导管孔加工设备左视图。
图3为本发明实施例中一种多工位气门导管孔加工设备右视图。
图4为本发明实施例中一种多工位气门导管孔加工设备俯视图。
图5为图4中B-B剖视图。
图6为本发明实施例中一种多工位气门导管孔加工设备立体图一。
图7为本发明实施例中一种多工位气门导管孔加工设备立体图二。
图8为本发明实施例中一种多工位气门导管孔加工设备立体图三。
图9为本发明实施例中一种多工位气门导管孔加工设备局部剖视图。
图10为图9中工件处局部放大图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明所采用的技术方案作进一步的说明。
如图1-10，一种多工位气门导管孔加工设备，其包括床身1，其还包括：上料输送单元、行架机械手单元、装料工作单元、主轴单元、下料输送单元、控制系统。
参见图6，设置于床身的上料输送单元包括上料输送带2，所述上料输送带设置有工件支撑块3，该工件支撑块3为V型块，用于置放工件使用，这里的工件支撑块3沿着上料输送带周向设置有若干组，工件支撑块等间距分布，而当处于同一水平状态的N个工件支撑块处于夹持位时可以让机械手夹持工件支撑块上的工件，本实施例中将N界定为6，这样可以一次性处理6个工件，当然，在需要的情况下可以将N的取值调增或者调减。各工件支撑件3对应设置有上料检测传感器4，该上料检测传感器4通过支架安装在工件支撑块3边缘且用于对工件支撑块上是否已放置工件进行检测，图2所示状态可以看出，这里的上料检测传感器自左向右依次布置且间距与工件上料支承块对应，这里有六个正对工件支撑块的上料检测传感器(此时工件支撑块的位置处于被机械手夹持状态下)，而在上料检测传感器安装支架增设有两个检测传感器(同样连接于)，用于探测到外部上料机上料后启动伺服驱动电机，所述上料输送带2设置有伺服驱动电机5，外部上料机将工件放到上料输送带的工件支撑块上，上料检测传感器感应到工件后伺服驱动电机驱动同步带运转，上满6根工件后，则行架机械手气缸下落并利用气爪抓取工件。
在图6中可以看出，设置于床身的行架机械手单元包括设置于机械手行架6的上料部分、下料部分，机械手行架自上料输送单元而朝向下料输送单元布置，所述上料部分包括安装于机械手行架的上料机械手上下气缸7、安装于上料机械手上下气缸的上料气爪8，由于上料输送单元的工件支撑块布置有六个，故而这里配套设置有六个上料气爪8，所述下料部分包括安装于机械手行架的下料机械手上下气缸18、安装于下料机械手上下气缸的下料气爪19，这里同样设置有六个下料气爪19。当上料部分将工件抓取到装料工作单元的同时，下料部分将加工完成的工件抓取到下料输送单元的工件支撑块3，这样可以同步实现上料以及下料的动作。
参见图6、图8，而设置于床身的装料工作单元，其包括通过滑轨设置于床身的尾架11、安装于尾架的尾架主轴25、设置于尾架主轴的尾架筒夹9、与尾架筒夹配套设置的钻套10、连接于尾架筒夹的尾架旋转油缸12，通过尾架油缸来实现尾架筒夹的夹紧以及松开动作，从而便于完成工件的夹紧以及松开，所述尾部主轴连接于尾架电机17，所述尾架主轴通过同步带26连接于尾架主轴25，尾架电机通过同步带驱动尾架主轴，需要指出的是，尾架旋转油缸12安装在尾架主轴后端，尾架旋转油缸活塞与推拉杆一头螺纹连接，推拉杆另一头与尾架筒夹螺纹相连，液压站输出液压油驱动尾架旋转油缸的活塞动作从而驱动尾架筒夹夹紧工件。床身设置有驱动尾架11沿着滑轨移动的驱动丝杆。在图3中示出了作为该设备提供液压驱动的液压站23，液压站23的输出油缸连接于尾架旋转油缸。
另外，结合图6，尾架底部设置有尾架托板30，尾架托板安装于尾架托板滑块31，尾架托板滑块可以沿着导轨前进以及后退，而尾架托板连接有丝杆驱动组件，尾架托板通过尾架伺服电机32旋转带动丝杆旋转进而驱动托板运动。
设置于床身的主轴单元，其包括通过滑轨安装于床身的主轴座13、安装于主轴座的主轴14，主轴连接有作为刀具的枪钻20，所述主轴连接于主轴电机22，结合图8主轴座13安装于主轴托板27上，主轴托板安装于滑块28上，滑块可以沿着导轨前进或者后退，主轴托板连接有丝杆驱动组件，主轴托板通过主轴伺服电机29旋转带动丝杆旋转进而驱动主轴托板运动。所述床身还设置有钻套立架21，所述钻套立架安装有与主轴所设枪钻配合的钻套10，钻套(导套)与枪钻共轴布置，在图9-10中示出了夹紧于尾架筒夹的工件P，该工件(气门导管)通过枪钻进行加工作业。在机械手住区工件后，尾架移动工件进入筒夹，尾架移动工件贴合钻套后，旋转油缸工作而让筒夹夹紧气门导管，尾架旋转，枪钻在主轴接杆上，旋转接头装在主轴尾部，主轴旋转进给切削，切削油通过旋转接头24进入刀具切削表面并排出铁屑。
设置于装料工作单元边缘的下料输送单元，其包括下料输送带15，所述下料输送带设置有工件支撑块3以及检测工件支撑块是否工件就位的下料检测传感器16。
控制系统，其连接于上料输送单元、行架机械手单元、主轴单元、装料工作单元、下料输送单元。
该多工位气门导管孔加工设备的工作原理如下：外部上料机将工件放到上料输送带工件支撑块上，传感器感应到工件后伺服驱动电机驱动同步带运转，上满6根工件后，行架机械手气缸下落，气爪抓取工件后抬起，行架机械手移动到装料位，行架机械手气缸下落，尾架托板移动，工件插入尾架筒夹内部，机械手抬起后，尾架继续移动直至顶到钻套，尾架油缸动作而让筒夹夹紧，尾架电机驱动尾架旋转。而后，主轴旋转，主轴托板工进切削工件，此时上料循环上料动作而完成上料6件。工进完成后主轴尾架停止旋转，主轴托板后退，尾架托板后退，下料机械手气缸下落抓取加工完工件，同时上料机械手抓取未加工工件，尾架托板后退至安全位置，机械手气缸上移，行架机械手移动置装料位机械手气缸下落，工件插入筒夹，已完成工件放置到下料输送带工件支撑块上。
本发明通过改进加工工艺，整体硬质合金枪钻加工可一次保证加工的孔径公差及粗糙度，高精度多工位旋转尾架夹持工件提高了孔的加工精度和加工效率，降低了制造成本。配备采用数控系统控制各部件的运动，自动上下料及机械手实现了设备的自动换运转，提高了加工效率，减少了劳动强度。
本发明略去了对于公知技术的描述，例如尾架筒夹则采用现有技术。

Claims (4)

1.一种多工位气门导管孔加工设备，其包括床身(1)，其特征在于，其还包括：
设置于床身的上料输送单元，其包括上料输送带(2)，所述上料输送带设置有工件支撑块(3)，各工件支撑件(3)对应设置有上料检测传感器(4)，所述上料输送带(2)设置有伺服驱动电机(5)；
设置于床身的行架机械手单元，其包括设置于机械手行架(6)的上料部分、下料部分，所述上料部分包括安装于机械手行架的上料机械手上下气缸(7)、安装于上料机械手上下气缸的上料气爪(8)，所述下料部分包括安装于机械手行架的下料机械手上下气缸(18)、安装于下料机械手上下气缸的下料气爪(19)；
设置于床身的装料工作单元，其包括通过滑轨设置于床身的尾架(11)、设置于尾架的尾架主轴(25)、设置于尾架主轴的尾架筒夹(9)、连接于尾架筒夹的尾架旋转油缸(12)，所述尾部主轴连接于尾架电机(17)；
设置于床身的主轴单元，其包括通过滑轨安装于床身的主轴座(13)、安装于主轴座的主轴(14)，所述主轴连接于主轴电机；
设置于装料工作单元边缘的下料输送单元，其包括下料输送带(15)，所述下料输送带设置有工件支撑块(3)以及检测工件支撑块是否工件就位的下料检测传感器(16)；
控制系统，其连接于上料输送单元、行架机械手单元、主轴单元、装料工作单元、下料输送单元。
2.根据权利要求1所述的一种多工位气门导管孔加工设备，其特征在于，所述工件支撑块为V型块。
3.根据权利要求1所述的一种多工位气门导管孔加工设备，其特征在于，所述床身还设置有钻套立架(21)，所述钻套立架安装有与主轴所设枪钻配合的钻套(10)。
4.根据权利要求1所述的一种多工位气门导管孔加工设备，其特征在于，所述尾架主轴通过同步带(26)连接于尾架主轴(25)。
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