CN111774969A - 全自动数控倒角机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超硬刀具加工技术领域,公开了一种全自动数控倒角机床,包括机架,机架上设有工作台,工作台上设有倒角口,倒角口的一侧设有倒角斜面,倒角斜面上方设有倒角带轮,倒角带轮连接有带轮电机,倒角口下方设有倒角砂轮,倒角砂轮连接有倒角电机,倒角砂轮和倒角电机均连接于连接板上,连接板连接有摇摆机构。本发明倒角砂轮在倒角时摆动,实现自我修磨,保证了倒角的一致性,实现了刀具的自动上下料及倒角,提高了工作效率,降低了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及超硬刀具加工技术领域,尤其涉及一种全自动数控倒角机床。
背景技术
超硬刀具在加工过程中,需要进行倒角,现有的倒角机存在以下技术问题:
1.倒角砂轮长时间使用后会出现局部磨损,导致表面不平整,造成工件倒角宽度不一致;
2.倒角机多为立式,倒角时工件需要水平推送,倒角效率低;
3.倒角时产生大量粉尘,并且扩散到空中,对周围环境造成影响,并且倒角砂轮裸露,存在安全隐患,倒角不安全;
4.现有倒角多为人工操作,倒角一致性不好。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题,本发明提供了一种全自动数控倒角机床。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种全自动数控倒角机床,包括机架,所述机架上设有工作台,所述工作台上设有倒角口,所述倒角口的一侧设有倒角斜面,所述倒角斜面上方设有倒角带轮,所述倒角带轮连接有带轮电机,所述倒角口下方设有倒角砂轮,所述倒角砂轮连接有倒角电机,倒角砂轮和倒角电机均连接于连接板上,所述连接板连接有摇摆机构。
优选地,所述摇摆机构包括凸轮、连杆、滑轨一、滑块一,所述凸轮连接有摇摆电机,所述连杆的两端分别与凸轮和连接板通过销轴转动连接,所述滑块一与滑轨一滑动配合且固定于连接板上。
优选地,所述工作台包括两个间隔设置的支撑板,两个支撑板之间的间隙构成倒角口,所述倒角斜面设于其中一个支撑板上,支撑板上设有调节孔和测量孔。
优选地,所述连接板和摇摆机构均连接于升降板上,所述升降板连接有升降机构。
优选地,所述升降机构包括滑轨二、滑块二、升降气缸,所述滑轨二固定于机架上且沿竖直方向延伸,所述滑块二与滑轨二滑动配合且固定于升降板上,所述升降气缸固定于机架上,升降气缸的伸缩端与升降板连接。
优选地,还包括自动上下料机构,所述自动上下料机构包括放料盘、取刀气缸、放刀气缸、送刀气缸、推刀气缸,所述放料盘上设有多个呈矩阵分布的放料槽,放料盘通过Y轴直线模组滑动连接于机架上,所述取刀气缸和放刀气缸沿X轴方向并排设置且均滑动连接于Z轴直线模组上,所述Z轴直线模组滑动连接于X轴直线模组上,所述X轴直线模组设于机架上,取刀气缸和放刀气缸均沿竖直方向伸缩,取刀气缸的伸缩端连接有取刀磁铁,放刀气缸的伸缩端连接有放刀磁铁,取刀气缸和放刀气缸外侧均设有外壳,所述倒角口沿X轴方向延伸,所述送刀气缸和推刀气缸相对设于倒角斜面长度方向的两侧,推刀气缸连接有推刀斜板,所述推刀斜板在推刀气缸处于收缩状态时位于倒角带轮正下方。
优选地,所述工作台上方罩设有防尘护罩,防尘护罩上开设有放料口。
优选地,还包括水箱,所述水箱内设有水泵,所述支撑板上设有进水孔,所述进水孔通过管道与水箱连通。
优选地,还包括控制器,所述控制器包括电源模块、输入模块和输出模块,所述电源模块用于为输入模块和输出模块供电,所述输入模块用于输入指令并预设坐标原点,所述输出模块用于输出控制信号并控制取刀气缸、放刀气缸、送刀气缸、推刀气缸、X轴直线模组、Y轴直线模组、Z轴直线模组。
优选地,所述输出模块通过继电器连接有进料驱动单元,所述进料驱动单元设有与取刀气缸连接的取刀电磁阀、与放刀气缸连接的放刀电磁阀、与送刀气缸连接的送刀电磁阀、与推刀气缸连接的推刀电磁阀,输出模块通过驱动器一与X轴直线模组的X轴电机连接、通过驱动器二与Y轴直线模组的Y轴电机连接、通过驱动器三与Z轴直线模组的Z轴电机连接。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1.倒角电机主轴加粗,倒角电机与倒角砂轮通过两组轴承连接,增加刚性;
2.倒角砂轮在倒角时摆动,实现自我修磨,保证了倒角的一致性;
3.倒角砂轮为水平设置,便于更换,可以倒任何角度的倒角;
4.设置了砂轮护罩,防止粉尘扩散到空中,保护周围环境,避免倒角砂轮外漏,提高了安全性;
5.实现了刀具的自动上下料及倒角,保证了倒角质量和倒角一致性,提高了工作效率,降低了人工成本。
附图说明
图1是本实施例的结构示意图。
图2是本实施例另一视角的结构示意图。
图3是本实施例中倒角砂轮及工作台的结构示意图。
图4是本实施例中工作台的结构示意图。
图5是本实施例中摇摆机构和升降机构的结构示意图。
图6是本实施例中取刀气缸和放刀气缸的结构示意图。
图7是本实施例的电路原理框图。
图中:1机架、2倒角口、3倒角斜面、4倒角带轮、5倒角砂轮、6连接板、7凸轮、8连杆、9滑轨一、10滑块一、11销轴、12支撑板、13调节孔、14测量孔、15升降板、16滑轨二、17滑块二、18升降气缸、19放料盘、20取刀气缸、21放刀气缸、22送刀气缸、23推刀气缸、24Y轴直线模组、25Z轴直线模组、26X轴直线模组、27取刀磁铁、28放刀磁铁、29外壳、30推刀斜板、31防尘护罩、32放料口、33水箱、34进水孔、35控制器、36进料驱动单元、37倒角电机。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
参见图1-7,一种全自动数控倒角机床,包括机架1,所述机架1上设有工作台,所述工作台上设有倒角口2,所述倒角口2的一侧设有倒角斜面3,所述倒角斜面3上方设有倒角带轮4,所述倒角带轮4连接有带轮电机,所述倒角口2下方设有倒角砂轮5,所述倒角砂轮5连接有倒角电机37,倒角砂轮5和倒角电机37均连接于连接板6上,所述连接板6连接有摇摆机构。
所述摇摆机构包括凸轮7、连杆8、滑轨一9、滑块一10,所述凸轮7连接有摇摆电机,所述连杆8的两端分别与凸轮7和连接板6通过销轴11转动连接,所述滑块一10与滑轨一9滑动配合且固定于连接板6上。本实施例中,连杆8的两端均连接有轴承,销轴11连接于轴承的内孔中。
所述工作台包括两个间隔设置的支撑板12,两个支撑板12之间的间隙构成倒角口2,所述倒角斜面3设于其中一个支撑板12上,支撑板12上设有调节孔13和测量孔14。
所述连接板6和摇摆机构均连接于升降板15上,所述升降板15连接有升降机构。
所述升降机构包括滑轨二16、滑块二17、升降气缸18,所述滑轨二16固定于机架1上且沿竖直方向延伸,所述滑块二17与滑轨二16滑动配合且固定于升降板15上,所述升降气缸18固定于机架1上,升降气缸18的伸缩端与升降板15连接。
本实施例还包括自动上下料机构,所述自动上下料机构包括放料盘19、取刀气缸20、放刀气缸21、送刀气缸22、推刀气缸23。所述放料盘19上设有多个呈矩阵分布的放料槽(图中未示出),放料盘19通过Y轴直线模组24滑动连接于机架1上,所述取刀气缸20和放刀气缸21沿X轴方向并排设置且均滑动连接于Z轴直线模组25上,所述Z轴直线模组25滑动连接于X轴直线模组26上,所述X轴直线模组26设于机架1上,取刀气缸20和放刀气缸21均沿竖直方向伸缩,取刀气缸20的伸缩端连接有取刀磁铁27,放刀气缸21的伸缩端连接有放刀磁铁28,取刀气缸20和放刀气缸21外侧均设有外壳29,所述倒角口2沿X轴方向延伸,所述送刀气缸22和推刀气缸23相对设于倒角斜面3长度方向的两侧,推刀气缸23连接有推刀斜板30,所述推刀斜板30在推刀气缸23处于收缩状态时位于倒角带轮4正下方。本实施例中,送刀气缸22和推刀气缸23上均连接有推料板,送刀气缸22和推刀气缸23的伸缩方向平行,推刀斜板30连接于推料板的一侧;取刀磁铁27和放刀磁铁28均设于外壳29内部。
所述工作台上方罩设有防尘护罩31,防尘护罩31上开设有放料口32。
本实施例还包括水箱33,所述水箱33内设有水泵,所述支撑板12上设有进水孔34,所述进水孔34通过管道与水箱33连通。
本实施例还包括控制器35,所述控制器35包括电源模块、输入模块和输出模块,所述电源模块用于为输入模块和输出模块供电,所述输入模块用于输入指令并预设坐标原点,所述输出模块用于输出控制信号并控制取刀气缸20、放刀气缸21、送刀气缸22、推刀气缸23、X轴直线模组26、Y轴直线模组24、Z轴直线模组25。
所述输出模块通过继电器连接有进料驱动单元36,所述进料驱动单元36设有与取刀气缸20连接的取刀电磁阀、与放刀气缸21连接的放刀电磁阀、与送刀气缸22连接的送刀电磁阀、与推刀气缸23连接的推刀电磁阀,输出模块通过驱动器一与X轴直线模组26的X轴电机连接、通过驱动器二与Y轴直线模组24的Y轴电机连接、通过驱动器三与Z轴直线模组25的Z轴电机连接。
本实施例中,倒角电机37主轴加粗,倒角电机37与倒角砂轮5通过两组轴承连接,可以增加刚性,保证倒角砂轮5在高速磨削条件下,其磨削表面一直与工件待磨削面保持平行;倒角带轮4的轴向与倒角斜面3垂直,倒角电机37固定于机架1上;Y轴直线模组24通过连接架固定于机架1上;滑轨一9沿X轴方向延伸,滑轨二16沿Z轴方向延伸;调节孔13和测量孔14分别设于两个支撑板12上,设有测量孔14的支撑板12上设有与倒角斜面3相对的支撑斜面;待倒角刀具外轮廓为圆形。
倒角时,带轮电机带动倒角带轮4旋转,倒角电机37带动倒角砂轮5旋转,摇摆机构带动倒角砂轮5沿X轴方向往复运动,实现倒角砂轮5的摇摆,刀具放置于倒角斜面3上且由支撑斜面支撑,送刀气缸22处于伸长状态将刀具限定在与倒角带轮4接触的位置,倒角带轮4带动刀具旋转,倒角砂轮5在倒角口2位置对刀具进行倒角。
倒角带轮4与自动上下料机构相配合实现刀具的自动上下料及自动磨削,工作效率高,产品一致性好,安全性高。摇摆机构的设置可以使倒角砂轮5在高速运转的同时相对于工件水平摆动,实现倒角砂轮5的在线修磨,减小倒角砂轮5的局部磨损,保证倒角砂轮5表面平整,从而保证倒角质量和倒角一致性,延长倒角砂轮5的使用寿命。另外,相对于现有技术来说,本发明为自动倒角,并且倒角砂轮5水平设置,不但可以倒任何角度的倒角,实用性强,适用范围广,而且安装拆卸方便,便于更换配件。
本发明设置了自动上下料机构,可以实现刀具的自动上下料,其工作原理为:取刀气缸20和放刀气缸21位于放料盘19上方时,取刀气缸20伸长,取刀磁铁27下移并吸附位于其下方的刀具;而后取刀气缸20和放刀气缸21上移,在X轴直线模组26的作用下运动至防尘护罩31的放料口32上方,并在Z轴直线模组25的作用下下移;送刀气缸22收缩,推刀气缸23将上个工作周期已完成倒角的刀具推至放刀气缸21的正下方,并且与此同时,放刀气缸21伸长,放刀磁铁28下移并吸附位于其下方的已完成倒角的刀具,而后取刀气缸20收缩,取刀磁铁27吸附的待倒角的刀具落至送刀气缸22的位置并由送刀气缸22推至倒角带轮4位置进行倒角;取刀气缸20和放刀气缸21在X轴直线模组26和Z轴直线模组25的作用下运动至放料盘19上方,已完成倒角的刀具由放刀气缸21送至放料盘19上空置的放料槽上方,而后放刀气缸21收缩,刀具落至其下方的放料槽内完成下料,取刀气缸继续吸附待倒角刀具,进入一下工作循环。这种设置实现了刀具倒角的连续性,并且无需人工上下料,提高了倒角效率。放料盘19连接于Y轴直线模组24上,可以实现放料盘19上刀具Y轴方向的进给,配合连接于X轴直线模组26上的放刀气缸21和取刀气缸20,可以实现放料盘19上所有刀具的取放。
凸轮7由摇摆电机带动旋转,并通过连杆8作用于连接板6,滑轨一9对连接板6进行导向,连接板6在凸轮7和滑块一10的作用下实现沿X轴的往复运动。
工作台由两个支撑板12拼接组成,支撑板12上设有调节孔13,在调节孔13内安装调节螺栓即可对两个支撑板12形成的倒角口2的大小进行调节,从而实现刀具倒角大小的调节。另外,倒角砂轮5和摇摆机构均连接于升降板15上,可通过升降气缸18实现升降,也可对倒角大小进行调节。
防尘护罩31的设置一方面可以防止粉尘扩散到空中,保护周围环境;另一方面能将倒角砂轮5包裹,避免倒角砂轮5外漏,提高安全性,消除安全隐患。水泵将水箱33中的水送至进水孔34,一方面对倒角砂轮5进行冷却,另一方面将倒角产生的粉尘冲走,减少空气污染。
本发明设置了测量孔14,可以从测量孔14测量倒角砂轮5的高度,保证产品一致性。
本实施例中,控制器35选用郑州锐祥自动化备有限公司生产的JG/TC-55H系列运动控制器,而继电器和三个驱动器型号的选择、继电器与控制器35及进料驱动单元36的连接、控制器35输出模块与三个驱动器的连接均为本领域技术人员常规技术手段,不再详述。
控制器35的设置可以使各个气缸和电机按照预设指令自动完成刀具的上下料及倒角动作,具体过程如下:
1.控制器35发出指令通过驱动器二控制Y轴电机,使放料盘19运动至指定位置;
2.控制器35发出指令通过驱动器一控制X轴电机,使取刀气缸20和放刀气缸21运动至放料盘19正上方;
3.控制器35发出指令通过驱动器三控制Z轴电机,使取刀气缸20和放刀气缸21下移至指定位置,控制器35发出指令,继电器动作打开取刀电磁阀控制的取刀气缸20,完成抓取刀具,控制器35发出指令通过驱动器三控制Z轴电机,使取刀气缸20和放刀气缸21上移;
4.控制器35发出指令通过驱动器一控制X轴电机,使取刀气缸20和放刀气缸21运动至放料口32正上方;
5.控制器35发出指令通过驱动器三控制Z轴电机,使取刀气缸20和放刀气缸21下移至指定位置,控制器35发出指令,继电器动作打开推刀电磁阀控制的推刀气缸23和放刀电磁阀控制的放刀气缸21,并关闭送刀电磁阀控制的送刀气缸22,推刀气缸23将上个工作周期完成倒角的刀具推至放刀气缸21下方,放刀气缸21通过放刀磁铁28吸附已完成倒角的刀具,而后继电器关闭取刀电磁阀控制的取刀气缸20,待倒角的刀具落至送刀气缸22的位置;
6.控制器35发出指令,继电器动作关闭推刀电磁阀控制的推刀气缸23,并打开送刀电磁阀控制的送刀气缸22,送刀气缸22将待倒角的刀具送至倒角带轮4位置倒角,控制器35发出指令,控制取刀气缸20和放刀气缸21运动至放料盘19上方,并控制放刀气缸21将已完成倒角的刀具放置于空置的放料槽内,取刀气缸20重新吸附待倒角的刀具,重复上述工作过程。
以上已经描述了本发明的实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种全自动数控倒角机床,包括机架,其特征在于:所述机架上设有工作台,所述工作台上设有倒角口,所述倒角口的一侧设有倒角斜面,所述倒角斜面上方设有倒角带轮,所述倒角带轮连接有带轮电机,所述倒角口下方设有倒角砂轮,所述倒角砂轮连接有倒角电机,倒角砂轮和倒角电机均连接于连接板上,所述连接板连接有摇摆机构。
2.根据权利要求1所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:所述摇摆机构包括凸轮、连杆、滑轨一、滑块一,所述凸轮连接有摇摆电机,所述连杆的两端分别与凸轮和连接板通过销轴转动连接,所述滑块一与滑轨一滑动配合且固定于连接板上。
3.根据权利要求1所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:所述工作台包括两个间隔设置的支撑板,两个支撑板之间的间隙构成倒角口,所述倒角斜面设于其中一个支撑板上,支撑板上设有调节孔和测量孔。
4.根据权利要求1所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:所述连接板和摇摆机构均连接于升降板上,所述升降板连接有升降机构。
5.根据权利要求4所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:所述升降机构包括滑轨二、滑块二、升降气缸,所述滑轨二固定于机架上且沿竖直方向延伸,所述滑块二与滑轨二滑动配合且固定于升降板上,所述升降气缸固定于机架上,升降气缸的伸缩端与升降板连接。
6.根据权利要求1所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:还包括自动上下料机构,所述自动上下料机构包括放料盘、取刀气缸、放刀气缸、送刀气缸、推刀气缸,所述放料盘上设有多个呈矩阵分布的放料槽,放料盘通过Y轴直线模组滑动连接于机架上,所述取刀气缸和放刀气缸沿X轴方向并排设置且均滑动连接于Z轴直线模组上,所述Z轴直线模组滑动连接于X轴直线模组上,所述X轴直线模组设于机架上,取刀气缸和放刀气缸均沿竖直方向伸缩,取刀气缸的伸缩端连接有取刀磁铁,放刀气缸的伸缩端连接有放刀磁铁,取刀气缸和放刀气缸外侧均设有外壳,所述倒角口沿X轴方向延伸,所述送刀气缸和推刀气缸相对设于倒角斜面长度方向的两侧,推刀气缸连接有推刀斜板,所述推刀斜板在推刀气缸处于收缩状态时位于倒角带轮正下方。
7.根据权利要求1所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:所述工作台上方罩设有防尘护罩,防尘护罩上开设有放料口。
8.根据权利要求1所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:还包括水箱,所述水箱内设有水泵,所述支撑板上设有进水孔,所述进水孔通过管道与水箱连通。
9.根据权利要求1所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:还包括控制器,所述控制器包括电源模块、输入模块和输出模块,所述电源模块用于为输入模块和输出模块供电,所述输入模块用于输入指令并预设坐标原点,所述输出模块用于输出控制信号并控制取刀气缸、放刀气缸、送刀气缸、推刀气缸、X轴直线模组、Y轴直线模组、Z轴直线模组。
10.根据权利要求9所述的全自动数控倒角机床,其特征在于:所述输出模块通过继电器连接有进料驱动单元,所述进料驱动单元设有与取刀气缸连接的取刀电磁阀、与放刀气缸连接的放刀电磁阀、与送刀气缸连接的送刀电磁阀、与推刀气缸连接的推刀电磁阀,输出模块通过驱动器一与X轴直线模组的X轴电机连接、通过驱动器二与Y轴直线模组的Y轴电机连接、通过驱动器三与Z轴直线模组的Z轴电机连接。
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- 2020-07-22 CN CN202010708439.5A patent/CN111774969B/zh active Active
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