CN112372087A - 一种滚齿机自动上下料装置及其使用方法 - Google Patents

一种滚齿机自动上下料装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滚齿机自动上下料装置及其使用方法，涉及滚齿机技术领域，为解决现有的滚齿机自动上下料装置的夹爪结构简单，对零件的夹取不够牢固，导致零件容易脱落，影响工作效率的问题。所述工作台的上方设置有滚齿机夹座，所述滚齿机夹座的一侧安装有上下料机构，所述上下料机构包括固定底座、固定架、单向丝杆、固定套、连接板、安装架、第一伺服电机、夹爪、第二伺服电机、双向丝杆和驱动电机，所述夹爪设置于安装架的一侧，所述夹爪设置有两个，且两个夹爪对称设置，两个所述夹爪均包括外撑板、内夹板、弹簧、橡胶垫和安装板，所述上下料机构的另一侧安装有输送机构。

Description

一种滚齿机自动上下料装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及滚齿机技术领域，具体为一种滚齿机自动上下料装置及其使用方法。
背景技术
滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。目前为了提高滚齿机的生产效率，绝大多数会在滚齿机上设置一个单独的自动上下料装置，实现加工齿轮的自动上下料。取代了人工上下料，也大大减轻了工人的劳动强度。
但是，现有的滚齿机自动上下料装置的夹爪结构简单，对零件的夹取不够牢固，导致零件容易脱落，影响工作效率，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种滚齿机自动上下料装置及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种滚齿机自动上下料装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的滚齿机自动上下料装置的夹爪结构简单，对零件的夹取不够牢固，导致零件容易脱落，影响工作效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种滚齿机自动上下料装置，包括工作台，所述工作台的上方设置有滚齿机夹座，所述滚齿机夹座的一侧安装有上下料机构，所述上下料机构包括固定底座、固定架、单向丝杆、固定套、连接板、安装架、第一伺服电机、夹爪、第二伺服电机、双向丝杆和驱动电机，所述夹爪设置于安装架的一侧，所述夹爪设置有两个，且两个夹爪对称设置，两个所述夹爪均包括外撑板、内夹板、弹簧、橡胶垫和安装板，所述内夹板设置于外撑板的内侧，所述弹簧设置于外撑板和内夹板之间，并与外撑板和内夹板固定连接，所述内夹板远离弹簧的一侧与橡胶垫胶接连接，所述安装板设置于外撑板的一端，并与外撑板为一体结构，两个所述安装板的一端均延伸至安装架的内部，且分别套装于双向丝杆的左旋螺纹段和右旋螺纹段，并与左旋螺纹段和右旋螺纹段上的滚珠螺母固定连接，所述上下料机构的另一侧安装有输送机构。
优选的，所述固定架设置于固定底座的上方，所述单向丝杆设置于固定架的内侧，且单向丝杆与固定架通过轴承转动连接，所述固定套套装于单向丝杆的外部，并与单向丝杆的滚珠螺母固定连接，所述连接板设置于固定套的一端，所述安装架设置于连接板的内侧，所述双向丝杆设置于安装架的内部，并与安装架通过轴承转动连接，所述第一伺服电机设置于安装架的一侧，且第一伺服电机的输出端与双向丝杆通过联轴器传动连接，所述第二伺服电机设置于固定架的顶部，且第二伺服电机的输出端与单向丝杆通过联轴器传动连接，所述驱动电机设置于固定架的一侧，且驱动电机的输出端延伸至固定底座的内部。
优选的，所述固定架的底端设置有传动柱，且传动柱的延伸至固定底座的内部，并与固定底座通过轴承转动连接，所述传动柱与驱动电机的输出端通过皮带传动连接。
优选的，所述输送机构包括第一支撑架、第二支撑架、支脚、第一主动辊、第一从动辊、第一输送带、第二主动辊、第二从动辊、第二输送带、连接壳、输送电机和齿轮。
优选的，所述第二支撑架设置于第一支撑架的上方，所述支脚设置于第一支撑架和第二支撑架的两侧，并与第一支撑架和第二支撑架通过螺栓连接，所述第一主动辊、第一从动辊和第一输送带均设置于第一支撑架的内侧，且第一从动辊位于第一主动辊的一侧，第一输送带位于第一主动辊和第一从动辊之间的外侧，所述第二主动辊、第二从动辊和第二输送带均设置于第二支撑架的内侧，且第二从动辊位于第二主动辊的一侧，第二输送带位于第二主动辊和第二从动辊之间的外侧，所述连接壳设置于第一支撑架和第二支撑架之间的一侧，所述输送电机设置于连接壳的另一侧，所述齿轮设置于连接壳的内部，所述齿轮设置有六个，且六个齿轮依次啮合连接。
优选的，所述第一主动辊的一端设置有第一传动轴，所述第二主动辊的一端设置有第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴的一端均延伸至连接壳的内部，并与一个齿轮固定连接。
优选的，所述外撑板的内壁设置有第一连接槽，所述内夹板的外壁设置有第二连接槽，所述弹簧的两端分别延伸至第一连接槽和第二连接槽的内部。
优选的，所述第一传动轴的另一端与输送电机的输出端与通过联轴器传动连接。
一种使用方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：输送电机驱动第一输送带逆时针旋转，第二输送带顺时针旋转；
步骤二：将待加工零件放置在第一输送带上，由第一输送带输送至上下料机构的一侧；
步骤三：第一伺服电机驱动双向丝杆正转，两个夹爪相互靠近，夹取第一输送带上的零件，驱动电机驱动传动柱旋转，将夹爪夹取的零件旋转至滚齿机夹座上方，第二伺服电机驱动单向丝杆正转，带着零件向下移动，并停留在滚齿机夹座上方合适位置处，第一伺服电机再驱动双向丝杆反转，使夹爪松开零件；
步骤四：驱动电机驱动传动柱旋转，使夹爪远离滚齿机夹座，滚齿机对零件进行加工；
步骤五：待零件加工完成后，驱动电机驱动传动柱旋转，使夹爪旋转至滚齿机夹座上方，第一伺服电机驱动双向丝杆正转，夹爪夹取加工完成的零件，第二伺服电机驱动单向丝杆反转，带着夹爪上升至第二输送带一侧的上方，驱动电机驱动传动柱旋转，将夹爪夹取的零件旋转至第二输送带上方，第一伺服电机再驱动双向丝杆反转，使夹爪松开零件；
步骤六：第二输送带将加工好的零件输送走。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过夹爪由外撑板、内夹板、弹簧、橡胶垫和安装板构成，利用弹簧受压立即产生反作用力的能力，可在夹取零件时增加一股固定力，内夹板内侧的橡胶垫可对零件起到保护和防滑作用，由此提高夹取零件的牢固性和稳定性，避免零件容易脱落，从而提高该装置的工作效率。
2、本发明通过上下料机构的一侧设置输送机构，输送机构上的第一主动辊和第二主动辊通过六个齿轮的啮合实现传动，使第一输送带和第二输送带可进行不同方向的旋转，第一输送带将待加工零件送给上下料机构夹取，第二输送带将加工完成的零件输送走，由此可避免零件堆积，同时与上下料机构配合，实现快速的自动上下料，有效提高了该装置的工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的夹爪和安装架的结构示意图；
图3为本发明的A区的局部放大图；
图4为本发明的输送机构的主视图；
图5为本发明的连接壳的内部结构示意图。
图中：1、工作台；2、滚齿机夹座；3、上下料机构；4、输送机构；5、固定底座；6、固定架；61、传动柱；7、单向丝杆；8、固定套；9、连接板；10、安装架；11、第一伺服电机；12、夹爪；121、外撑板；1211、第一连接槽；122、内夹板；1221、第二连接槽；123、弹簧；124、橡胶垫；125、安装板；13、第二伺服电机；14、第一支撑架；15、第二支撑架；16、支脚；17、第一主动辊；171、第一传动轴；18、第一从动辊；19、第一输送带；20、第二主动辊；201、第二传动轴；21、第二从动辊；22、第二输送带；23、双向丝杆；24、连接壳；25、输送电机；26、齿轮；27、驱动电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种滚齿机自动上下料装置，包括工作台1，工作台1的上方设置有滚齿机夹座2，滚齿机夹座2的一侧安装有上下料机构3，上下料机构3包括固定底座5、固定架6、单向丝杆7、固定套8、连接板9、安装架10、第一伺服电机11、夹爪12、第二伺服电机13、双向丝杆23和驱动电机27，夹爪12设置于安装架10的一侧，夹爪12设置有两个，且两个夹爪12对称设置，两个夹爪12均包括外撑板121、内夹板122、弹簧123、橡胶垫124和安装板125，内夹板122设置于外撑板121的内侧，弹簧123设置于外撑板121和内夹板122之间，并与外撑板121和内夹板122固定连接，内夹板122远离弹簧123的一侧与橡胶垫124胶接连接，安装板125设置于外撑板121的一端，并与外撑板121为一体结构，整体性好，两个安装板125的一端均延伸至安装架10的内部，且分别套装于双向丝杆23的左旋螺纹段和右旋螺纹段，并与左旋螺纹段和右旋螺纹段上的滚珠螺母固定连接，滚珠螺母可将双向丝杆23的旋转运动转换为直线运动，上下料机构3的另一侧安装有输送机构4，对物料进行输送，减轻工人的劳动强度。
进一步，固定架6设置于固定底座5的上方，单向丝杆7设置于固定架6的内侧，且单向丝杆7与固定架6通过轴承转动连接，固定套8套装于单向丝杆7的外部，并与单向丝杆7的滚珠螺母固定连接，滚珠螺母将单向丝杆7的旋转运动转换为直线运动，再通过第二伺服电机13输出端的正反转实现夹爪12的上下移动，连接板9设置于固定套8的一端，安装架10设置于连接板9的内侧，连接板9与安装架10通过螺栓连接，双向丝杆23设置于安装架10的内部，并与安装架10通过轴承转动连接，第一伺服电机11设置于安装架10的一侧，且第一伺服电机11的输出端与双向丝杆23通过联轴器传动连接，使之共同旋转并传递扭矩，第二伺服电机13设置于固定架6的顶部，且第二伺服电机13的输出端与单向丝杆7通过联轴器传动连接，使之共同旋转并传递扭矩，驱动电机27设置于固定架6的一侧，且驱动电机27的输出端延伸至固定底座5的内部。
进一步，固定架6的底端设置有传动柱61，且传动柱61的延伸至固定底座5的内部，并与固定底座5通过轴承转动连接，传动柱61与驱动电机27的输出端通过皮带传动连接，实现一定距离的传动，使传动柱61与驱动电机27的输出端一起旋转。
进一步，输送机构4包括第一支撑架14、第二支撑架15、支脚16、第一主动辊17、第一从动辊18、第一输送带19、第二主动辊20、第二从动辊21、第二输送带22、连接壳24、输送电机25和齿轮26，结构简单，便于使用。
进一步，第二支撑架15设置于第一支撑架14的上方，支脚16设置于第一支撑架14和第二支撑架15的两侧，并与第一支撑架14和第二支撑架15通过螺栓连接，第一主动辊17、第一从动辊18和第一输送带19均设置于第一支撑架14的内侧，且第一从动辊18位于第一主动辊17的一侧，第一输送带19位于第一主动辊17和第一从动辊18之间的外侧，第二主动辊20、第二从动辊21和第二输送带22均设置于第二支撑架15的内侧，且第二从动辊21位于第二主动辊20的一侧，第二输送带22位于第二主动辊20和第二从动辊21之间的外侧，连接壳24设置于第一支撑架14和第二支撑架15之间的一侧，输送电机25设置于连接壳24的另一侧，齿轮26设置于连接壳24的内部，齿轮26设置有六个，且六个齿轮26依次啮合连接，通过利用相邻的两个外啮合齿轮26的转动方向相反的远离，可使第一主动辊17和第二主动辊20进行不同方向上的旋转。
进一步，第一主动辊17的一端设置有第一传动轴171，第二主动辊20的一端设置有第二传动轴201，第一传动轴171和第二传动轴201的一端均延伸至连接壳24的内部，并与一个齿轮26固定连接，通过齿轮26实现传动，传动效率高且平稳。
进一步，外撑板121的内壁设置有第一连接槽1211，内夹板122的外壁设置有第二连接槽1221，弹簧123的两端分别延伸至第一连接槽1211和第二连接槽1221的内部，由此可增加弹簧123与外撑板121和内夹板122之间的联系，便于弹簧123安装得更加牢固。
进一步，第一传动轴171的另一端与输送电机25的输出端与通过联轴器传动连接，可使第一传动轴171随输送电机25的输出端的一起旋转。
一种使用方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：输送电机25驱动第一输送带19逆时针旋转，第二输送带22顺时针旋转；
步骤二：将待加工零件放置在第一输送带19上，由第一输送带19输送至上下料机构3的一侧；
步骤三：第一伺服电机11驱动双向丝杆23正转，两个夹爪12相互靠近，夹取第一输送带19上的零件，驱动电机27驱动传动柱61旋转，将夹爪12夹取的零件旋转至滚齿机夹座2上方，第二伺服电机13驱动单向丝杆7正转，带着零件向下移动，并停留在滚齿机夹座2上方合适位置处，第一伺服电机11再驱动双向丝杆23反转，使夹爪12松开零件；
步骤四：驱动电机27驱动传动柱61旋转，使夹爪12远离滚齿机夹座2，滚齿机对零件进行加工；
步骤五：待零件加工完成后，驱动电机27驱动传动柱61旋转，使夹爪12旋转至滚齿机夹座2上方，第一伺服电机11驱动双向丝杆23正转，夹爪12夹取加工完成的零件，第二伺服电机13驱动单向丝杆7反转，带着夹爪12上升至第二输送带22一侧的上方，驱动电机27驱动传动柱61旋转，将夹爪12夹取的零件旋转至第二输送带22上方，第一伺服电机11再驱动双向丝杆23反转，使夹爪12松开零件；
步骤六：第二输送带22将加工好的零件输送走。
工作原理：使用时，输送电机25驱动第一传动轴171逆时针旋转，第一主动辊17跟随第一传动轴171旋转，第一输送带19和第一从动辊18随第一主动辊17旋转，由于第一传动轴171与第二传动轴201通过六个齿轮26的啮合实现传动连接，使得第二主动辊20产生与第一主动辊17反方向的旋转，第二输送带22和第二从动辊21随第二主动辊20旋转。将待加工零件放置在第一输送带19上，由第一输送带19输送至上下料机构3的一侧；第一伺服电机11驱动双向丝杆23正转，双向丝杆23左旋螺纹段和右旋螺纹段上的滚珠螺母将旋转运动转换为直线运动，进而带着两个夹爪12相互靠近，夹取第一输送带19上的零件，夹取过程中，内夹板122内侧的橡胶垫124与零件紧贴，内夹板122和外撑板121之间的弹簧123受力产生压缩，与此同时弹簧123为恢复变形就会产生反作用力，进而为内夹板122提供一股推力，使内夹板122与零件连接得更紧密，提高夹取的牢固性。驱动电机27驱动传动柱61旋转，固定架6跟随传动柱61旋转，将夹爪12夹取的零件旋转至滚齿机夹座2上方，第二伺服电机13驱动单向丝杆7正转，单向丝杆7上的滚珠螺母带着固定套8向下移动，与固定套8固定的其他部件随之移动，使零件停留在滚齿机夹座2上方合适位置处，第一伺服电机11再驱动双向丝杆23反转，使夹爪12松开零件，由滚齿机夹座2的卡盘对零件进行装夹。驱动电机27驱动传动柱61旋转，使夹爪12远离滚齿机夹座2，滚齿机对零件进行加工；待零件加工完成后，驱动电机27驱动传动柱61旋转，使夹爪12旋转至滚齿机夹座2上方，第一伺服电机11驱动双向丝杆23正转，夹爪12夹取加工完成的零件，第二伺服电机13驱动单向丝杆7反转，带着夹爪12上升至第二输送带22一侧的上方，驱动电机27驱动传动柱61旋转，将夹爪12夹取的零件旋转至第二输送带22上方，第一伺服电机11再驱动双向丝杆23反转，使夹爪12松开零件；第二输送带22将加工好的零件输送走。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种滚齿机自动上下料装置，包括工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)的上方设置有滚齿机夹座(2)，所述滚齿机夹座(2)的一侧安装有上下料机构(3)，所述上下料机构(3)包括固定底座(5)、固定架(6)、单向丝杆(7)、固定套(8)、连接板(9)、安装架(10)、第一伺服电机(11)、夹爪(12)、第二伺服电机(13)、双向丝杆(23)和驱动电机(27)，所述夹爪(12)设置于安装架(10)的一侧，所述夹爪(12)设置有两个，且两个夹爪(12)对称设置，两个所述夹爪(12)均包括外撑板(121)、内夹板(122)、弹簧(123)、橡胶垫(124)和安装板(125)，所述内夹板(122)设置于外撑板(121)的内侧，所述弹簧(123)设置于外撑板(121)和内夹板(122)之间，并与外撑板(121)和内夹板(122)固定连接，所述内夹板(122)远离弹簧(123)的一侧与橡胶垫(124)胶接连接，所述安装板(125)设置于外撑板(121)的一端，并与外撑板(121)为一体结构，两个所述安装板(125)的一端均延伸至安装架(10)的内部，且分别套装于双向丝杆(23)的左旋螺纹段和右旋螺纹段，并与左旋螺纹段和右旋螺纹段上的滚珠螺母固定连接，所述上下料机构(3)的另一侧安装有输送机构(4)。
2.根据权利要求1所述的一种滚齿机自动上下料装置，其特征在于：所述固定架(6)设置于固定底座(5)的上方，所述单向丝杆(7)设置于固定架(6)的内侧，且单向丝杆(7)与固定架(6)通过轴承转动连接，所述固定套(8)套装于单向丝杆(7)的外部，并与单向丝杆(7)的滚珠螺母固定连接，所述连接板(9)设置于固定套(8)的一端，所述安装架(10)设置于连接板(9)的内侧，所述双向丝杆(23)设置于安装架(10)的内部，并与安装架(10)通过轴承转动连接，所述第一伺服电机(11)设置于安装架(10)的一侧，且第一伺服电机(11)的输出端与双向丝杆(23)通过联轴器传动连接，所述第二伺服电机(13)设置于固定架(6)的顶部，且第二伺服电机(13)的输出端与单向丝杆(7)通过联轴器传动连接，所述驱动电机(27)设置于固定架(6)的一侧，且驱动电机(27)的输出端延伸至固定底座(5)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种滚齿机自动上下料装置，其特征在于：所述固定架(6)的底端设置有传动柱(61)，且传动柱(61)的延伸至固定底座(5)的内部，并与固定底座(5)通过轴承转动连接，所述传动柱(61)与驱动电机(27)的输出端通过皮带传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种滚齿机自动上下料装置，其特征在于：所述输送机构(4)包括第一支撑架(14)、第二支撑架(15)、支脚(16)、第一主动辊(17)、第一从动辊(18)、第一输送带(19)、第二主动辊(20)、第二从动辊(21)、第二输送带(22)、连接壳(24)、输送电机(25)和齿轮(26)。
5.根据权利要求4所述的一种滚齿机自动上下料装置，其特征在于：所述第二支撑架(15)设置于第一支撑架(14)的上方，所述支脚(16)设置于第一支撑架(14)和第二支撑架(15)的两侧，并与第一支撑架(14)和第二支撑架(15)通过螺栓连接，所述第一主动辊(17)、第一从动辊(18)和第一输送带(19)均设置于第一支撑架(14)的内侧，且第一从动辊(18)位于第一主动辊(17)的一侧，第一输送带(19)位于第一主动辊(17)和第一从动辊(18)之间的外侧，所述第二主动辊(20)、第二从动辊(21)和第二输送带(22)均设置于第二支撑架(15)的内侧，且第二从动辊(21)位于第二主动辊(20)的一侧，第二输送带(22)位于第二主动辊(20)和第二从动辊(21)之间的外侧，所述连接壳(24)设置于第一支撑架(14)和第二支撑架(15)之间的一侧，所述输送电机(25)设置于连接壳(24)的另一侧，所述齿轮(26)设置于连接壳(24)的内部，所述齿轮(26)设置有六个，且六个齿轮(26)依次啮合连接。
6.根据权利要求4所述的一种滚齿机自动上下料装置，其特征在于：所述第一主动辊(17)的一端设置有第一传动轴(171)，所述第二主动辊(20)的一端设置有第二传动轴(201)，所述第一传动轴(171)和第二传动轴(201)的一端均延伸至连接壳(24)的内部，并与一个齿轮(26)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种滚齿机自动上下料装置，其特征在于：所述外撑板(121)的内壁设置有第一连接槽(1211)，所述内夹板(122)的外壁设置有第二连接槽(1221)，所述弹簧(123)的两端分别延伸至第一连接槽(1211)和第二连接槽(1221)的内部。
8.根据权利要求6所述的一种滚齿机自动上下料装置，其特征在于：所述第一传动轴(171)的另一端与输送电机(25)的输出端与通过联轴器传动连接。
9.一种使用方法，其特征在于，采用权利要求1的一种滚齿机自动上下料装置，该方法包括如下步骤：
步骤一：输送电机(25)驱动第一输送带(19)逆时针旋转，第二输送带(22)顺时针旋转；
步骤二：将待加工零件放置在第一输送带(19)上，由第一输送带(19)输送至上下料机构(3)的一侧；
步骤三：第一伺服电机(11)驱动双向丝杆(23)正转，两个夹爪(12)相互靠近，夹取第一输送带(19)上的零件，驱动电机(27)驱动传动柱(61)旋转，将夹爪(12)夹取的零件旋转至滚齿机夹座(2)上方，第二伺服电机(13)驱动单向丝杆(7)正转，带着零件向下移动，并停留在滚齿机夹座(2)上方合适位置处，第一伺服电机(11)再驱动双向丝杆(23)反转，使夹爪(12)松开零件；
步骤四：驱动电机(27)驱动传动柱(61)旋转，使夹爪(12)远离滚齿机夹座(2)，滚齿机对零件进行加工；
步骤五：待零件加工完成后，驱动电机(27)驱动传动柱(61)旋转，使夹爪(12)旋转至滚齿机夹座(2)上方，第一伺服电机(11)驱动双向丝杆(23)正转，夹爪(12)夹取加工完成的零件，第二伺服电机(13)驱动单向丝杆(7)反转，带着夹爪(12)上升至第二输送带(22)一侧的上方，驱动电机(27)驱动传动柱(61)旋转，将夹爪(12)夹取的零件旋转至第二输送带(22)上方，第一伺服电机(11)再驱动双向丝杆(23)反转，使夹爪(12)松开零件；
步骤六：第二输送带(22)将加工好的零件输送走。
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