CN112720033B - 微型轴承的全自动车削生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型轴承的全自动车削生产线，包括机床，所述机床包括第一夹具和第二夹具，所述机床上分别设有：进料槽、翻面机构、接送机构、出料机构以及两套分别用于将轴承送入第一夹具和第二夹具的转移机构；本发明通过转移机构实现产品的转移，通过翻面机构和接送机构实现了产品的翻面，基本上实现了车削加工的全称自动化，其自动化程度高、加工效率得到提升；本发明中接送机构在工作时可同步完成两个工序中的产品移动，一个动作即可完成两道工序，进一步提升了加工效率。

Description

微型轴承的全自动车削生产线

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，具体涉及一种微型轴承的全自动车削生产线。

背景技术

微型轴承因其体积小，在自动化加工过程中难以控制，尤其是在对其进行车削加工时，需要对其两面分别进行车削加工操作，现有的设备主要是使轴承以不同的切削面分别经同一台机床进行切削，自动化程度不高，加工效率低。

对现有设备进行改进以达到更高程度的自动化效果，其最主要的难点一方面在于微型轴承的翻面难以实现自动化，因其体积小、难以控制，导致难以设计出有针对性的夹具进行翻面；另一方面在于微型轴承在车削加工过程中各工序之间的转移，例如从进料槽到车床夹具的转移、车床夹具到出料槽的转移等。

此外，依靠机床上部件的联动实现加工效率的进一步提升也是本发明所要解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种微型轴承的全自动车削生产线，实现微型轴承在加工过程中的自动翻面、自动转移，在提升自动化程度的同时进一步提升加工效率。

为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：微型轴承的全自动车削生产线，包括机床，所述机床包括第一夹具和第二夹具，所述机床上分别设有：进料槽、翻面机构、接送机构、出料机构以及两套分别用于将轴承送入第一夹具和第二夹具的转移机构；

所述翻面机构包括可升降并可旋转的翻面V形座，所述翻面V形座四周设有限位框，所述限位框的两侧分别沿竖向开设镂空；

所述接送机构包括倾斜设置的接送杆，所述接送杆可沿其所在直线方向滑动，所述接送杆的两端分别设有下接料叉和上接料叉，所述下接料叉和上接料叉分别能够同步地将第一夹具内的轴承移动至所述翻面机构以及将所述翻面机构上的轴承移动至所述第二夹具的转移机构。

进一步地，所述转移机构包括推送机构和机械手；

所述推送机构包括储料仓和可水平移动的推送杆，所述推送杆的一端顶面设有V形槽，当所述V形槽位于所述储料仓正下方时，所述储料仓中的轴承掉落至V形槽内；

所述机械手包括顶料机构、可上下移动的产品座以及打入机构；

所述推送杆水平移动至所述V形槽对应所述顶料机构，所述产品座向上移动至与所述V形槽对应，所述顶料机构将轴承推至所述产品座内；

所述产品座能够向下移动至与所述第一夹具或第二夹具对应，所述打入机构能够将产品座内的轴承打入至第一夹具或第二夹具内。

进一步地，所述推送机构还包括推送底座、水平设置于推送底板上的推送轨道、推送架以及固定安装于所述推送底座的推送气缸，所述推送架可沿所述推送轨道水平移动，所述推送气缸的输出端与推送架连接；所述推送杆固定连接在所述推送架一侧。

进一步地，所述推送架上设有挡板，所述挡板位于所述推送杆的上方，用于在所述推送杆带动轴承水平移动时阻挡上方的其它轴承掉落。

进一步地，所述机械手还包括机械手架体、竖直设置于机械手架体上的机械手升降轨道、可沿机械手升降轨道上下滑动的机械手升降架、用于驱动机械手升降架上下滑动的机械手升降气缸；

所述产品座固定连接在所述机械手升降架的相对底部，所述产品座设有与轴承匹配的圆槽。

进一步地，所述顶料机构包括固定设置于机械手架体上的顶料气缸以及连接在顶料气缸输出端的顶料板。

进一步地，所述机械手升降架在所述机械手升降轨道上的最低位置为所述产品座与第一夹具或第二夹具对应，最高位置为所述产品座与顶料机构对应；所述机械手升降气缸的输出端固定连接有连杆，所述机械手升降架的相对顶部固定设有顶板，所述顶板的下方平行设有可上下滑动的压板，所述连杆活动穿设于顶板上，所述连杆的底部与所述压板固定连接，所述连杆的相对中部设有限位凸起，所述限位凸起位于所述顶板下方；所述连杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵在压板上表面和限位凸起的下表面；

所述打入机构包括呈V形的传动件、可按压弹出地设置于机械手升降架上的打入杆以及设置于打入杆端部的打入头，所述打入头与所述产品座对应；所述传动件可转动地设置于压板下方，所述传动件的一端斜向上设置，另一端斜向下并设有压轮，所述压轮与所述打入杆的外表面抵接。

进一步地，所述翻面机构还包括翻面架、竖直设置于翻面架上的翻面升降轨道、可沿翻面升降轨道上下移动的翻面底座、驱动翻面底座上下移动的翻面升降气缸，所述翻面V形座可转动地设置于翻面底座上，所述翻面底座的底部设有带动所述翻面V形座转动的旋转气缸。

进一步地，所述接送机构还包括倾斜设置的接送轨道、可沿所述接送轨道滑动的接送架以及用于驱动所述接送架移动的接送气缸，所述接送杆可前后移动地安装在所述接送架上并与所述接送轨道平行；所述接送架上设置有接料气缸，用于驱动所述接送杆前后水平移动。

进一步地，所述出料机构包括出料槽、出料轨道、可沿出料轨道移动的出料架、驱动所述出料架移动的出料气缸、可前后移动地安装在出料架上的出料杆以及驱动出料杆前后移动的出料杆气缸，所述出料杆的端部设有出料叉，所述出料槽设置于出料叉的下方。

本发明与现有技术相对比，其有益效果在于：

1、本发明通过转移机构实现产品的转移，通过翻面机构和接送机构实现了产品的翻面，基本上实现了车削加工的全称自动化，其自动化程度高、加工效率得到提升。

2、本发明中接送机构在工作时可同步完成两个工序中的产品移动，一个动作即可完成两道工序，进一步提升了加工效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的平面结构示意图。

图3是本发明中进料槽的结构示意图。

图4是本发明中转换机构的结构示意图。

图5是本发明中推送机构的结构示意图。

图6是本发明中机械手的结构示意图。

图7是本发明中打入机构的结构示意图。

图8是本发明中翻面机构的结构示意图。

图9是本发明中接送机构的结构示意图。

图10是本发明中出料机构的结构示意图。

图中：1、机床，11、第一夹具，12、第二夹具；

2、进料槽，22、手轮；

3、推送机构，31、推送底座，32、储料仓，33、推送轨道，34、推送架，35、推送气缸，36、挡板，37、推送杆，38、V形槽；

4、机械手，41、机械手架体，42、机械手升降轨道，43、机械手升降架，44、机械手升降气缸，45、产品座，46、顶板，47、压板，48、复位弹簧，49、连杆，410、限位凸起；

5、顶料机构，51、顶料气缸，52、顶料板；

6、打入机构，61、传动件，62、压轮，63、打入杆，64、打入头，65、定位销；

7、翻面机构，71、翻面架，72、翻面升降轨道，73、翻面升降气缸，74、翻面底座，75、翻面V形座，76、限位框，77、旋转气缸，78、镂空；

8、接送机构，81、接送轨道，82、接送架，83、接送气缸，84、接送杆，85、接料气缸，86、上接料叉，87、下接料叉；

9、出料机构，91、出料槽，92、出料轨道，93、出料架，94、出料气缸，95、出料杆，96、出料杆气缸，97、出料叉。

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，下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步具体的说明。

实施例：微型轴承的全自动车削生产线，如图1-10所示，包括机床1，机床1上分别设有第一夹具11、第二夹具12、进料槽2、翻面机构7、接送机构8、出料机构9以及两套分别用于将轴承送入第一夹具11和第二夹具12的转移机构，其中第一夹具11和第二夹具12分别用于夹持并夹紧待加工轴承件，以便于机床1对轴承进行切削。即第一夹具11的转移机构将进料槽2中的待加工轴承转移至第一夹具11中进行其中一面的切削，然后通过接送机构8将完成一面切削的轴承移送至翻面机构7进行翻面，再由接送机构8将完成翻面的轴承移送至第二夹具12的转移机构，接着第二夹具12的转移机构将轴承转移至第二夹具12中，对其另一面进行切削，最终完成双面切削的轴承通过出料机构9进行出料。

进料槽2倾斜设置于机床1一侧，待加工轴承从进料槽2的进料一侧进入，并向内侧滑动。进料槽2的宽度可调，以便于适应不同尺寸的轴承加工，具体的，进料槽2的一侧挡板可通过手轮21手动调节其位置。

转移机构包括推送机构3和机械手4，通过推送机构3和机械手4的相互配合将待加工轴承送入第一夹具11或第二夹具12中。

推送机构3包括推送底座31、储料仓32、推送轨道33、推送架34、推送气缸35以及推送杆37，推送底座31固定设置于机床1上，储料仓32固定设置于推送底座31上，储料仓32为上下开口的空腔，用于储存待加工的轴承；推送轨道33水平设置于推送底座31上表面，推送架34安装于推送轨道33上并可沿其滑动，推送气缸35固定设置于推送底座31，推送气缸35的输出端与推送架34固定连接；推送杆37固定连接在推送架34一侧，推送杆37的端部顶面设有V形槽38；此外，推送架34上还设有挡板36，挡板36位于推送杆37的上方，且挡板36与V形槽38底的竖直距离略大于待加工轴承的竖向尺寸。推送气缸35推动推送架34沿推送轨道33滑动，从而带动推送杆37移动。推送杆37在初始位置时，推送杆37上的V形槽38位于储料仓32的正下方，储料仓32内储存的第一个待加工轴承将掉落至V形槽38内；当推送气缸35工作时，V形槽38内的轴承被带动向机械手4的方向移动，与此同时，挡板36插入V形槽38内的待加工轴承与其上方的待加工轴承之间，即在推送杆37离开初始位置时，挡板36即挡住后续的轴承避免其掉落，保证工序的正常进行。

机械手4包括顶料机构5、机械手架体41、机械手升降轨道42、机械手升降架43、机械手升降气缸44、产品座45以及打入机构6，其中机械手架体41固定安装在机床1上，顶料机构5由顶料气缸51和连接在顶料气缸51输出端的顶料板52组成，顶料气缸51安装在机械手架体41上；机械手升降轨道42竖直设置于机械手架体41上，机械手升降架43安装于机械手升降轨道42上并可沿机械手升降轨道42上下滑动，机械手升降气缸44安装于机械手架体41的顶部，用于驱动机械手升降架43上下滑动；产品座45固定连接在机械手升降架43的相对底部，产品座45设有与待加工轴承尺寸匹配的圆槽。

上述结构中，机械手升降架43的相对顶部固定设有水平的顶板46，顶板46的下方平行设有可沿竖向上下滑动的压板47；机械手升降气缸44的输出端固定连接有连杆49，连杆49活动穿设于顶板46上，连杆49的底部与压板47固定连接，连杆49的相对中部设有限位凸起410，限位凸起410的尺寸大于顶板46上开设的供连杆49穿过的孔的尺寸，限位凸起410位于顶板46下方，连杆49上套设有复位弹簧48，复位弹簧48的两端分别抵在压板47上表面和限位凸起410下表面。打入机构6包括呈V形的传动件61、可按压弹出地设置于机械手升降架43上的打入杆63以及设置于打入杆63端部的打入头64，具体的，打入杆63通过两个定位销64设置于机械手升降架43上，并在打入杆63与机械手升降架43之间留有间隙，定位销64上套有弹簧，弹簧两端分别抵在打入杆63和机械手升降架43之间；打入头64与产品座45的圆槽对应，传动件61可转动地设置于压板47的下方，传动件61的一端斜向上设置，另一端斜向下并设有压轮62，压轮62与打入杆63的外表面抵接。当机械手升降气缸44推动机械手升降架43向下移动至极限位置时，机械手升降架43不再向下移动，机械手升降气缸44继续向下推动，将带动压板47下移，压板47抵住传动件61并继续下压，带动传动件61转动，进而传动件61的压轮62对打入杆63施加压力，使打入头64进入产品座45的圆槽内，从而将产品座45内的轴承打出，使其进入第一夹具11或第二夹具12。

上述结构中，当机械手升降气缸44带动机械手升降架43向上移动使其在机械手升降轨道42上位于最高位置时，产品座45的圆槽与顶料机构5的顶料板52对应，此时当推送杆37移动至V形槽38与产品座45的圆槽和顶料板52对应并位于二者之间时，通过顶料气缸51推动顶料板52，即可将V形槽38内的轴承顶出至产品座45的圆槽内。此时打入头64可起到外侧阻挡和支撑作用，避免轴承从产品座45的外侧掉落。

当机械手升降架43在机械手升降轨道42上位于最低位置时，产品座45的圆槽与第一夹具11或第二夹具12对应，此时通过打入机构6将待加工轴承打入至第一夹具11或第二夹具12中，再由第一夹具11或第二夹具12将轴承夹紧，即可通过机床进行切削。

本实施例中，第一夹具11的转换机构中的储料仓32位于进料槽2出口一侧的正下方。

本实施例中，翻面机构7包括翻面架71、竖直设置于翻面架71上的翻面升降轨道72、可沿翻面升降轨道72上下移动的翻面底座74、驱动翻面底座74上下移动的翻面升降气缸73以及可转动设置于翻面底座74上的翻面V形座75，翻面架71固定设置于机床上，翻面底座74的底部设有用于带动翻面V形座75转动的旋转气缸77(在本发明的其它实施中，也可以是旋转电机)，通过翻面升降气缸73可驱动翻面V形座75上下移动，通过旋转气缸77可带动翻面V形座75旋转翻面。翻面V形座75的四周设有限位框76，限位框76的前后两侧的相对中部分别沿竖向开设镂空78，镂空78的顶部开口。

本实施例中，接送机构8包括倾斜设置于机床1上的接送轨道81、可沿接送轨道81滑动的接送架82、用于驱动接送架82移动的接送气缸83以及连接在接送架82上的接送杆84，接送杆84与接送轨道81平行，接送杆84在接送气缸83的工作下可沿接送轨道81的方向移动，同时接送杆84可沿垂直于其竖向所在平面的方向前后移动，具体的，接送架82上设置有接料气缸85，接料气缸85的输出端连接接送杆84，接料气缸85工作时可推动接送杆84前后横移。接送杆84的两端向内侧分别设有下接料叉87和上接料叉86。

本实施例中，当翻面V形座75位于相对最高点时，第一夹具11、翻面V形座75、第二夹具12的转移机构中的储料仓32的入口大致位于同一条直线上，且相互之间的间距刚好与接送杆84上的下接料叉87和上接料叉86的间距相当。翻面动作的具体工作过程如下：当第一夹具11中的轴承完成一面车削后，接送机构8的接送杆84向下移动，直至下接料叉87对应第一夹具11中的轴承，此时上接料叉86对应翻面V形座75内的轴承(该轴承是前一个已完成翻面的轴承)；然后接料气缸85向内动作，使下接料叉87和上接料叉86分别插入对应的轴承中间(上接料叉86穿过限位框76上的镂空78进入轴承中间)；接着第一夹具11松开轴承，第一夹具11内的轴承即掉落至下接料叉87上，同步地，翻面V形座75在翻面升降气缸73的驱动下向下移动，失去翻面V形座75支撑的轴承掉落至上接料叉76上，翻面V形座75继续向下移动直至完全离开轴承；然后接料气缸85反向动作，将第一夹具11内的轴承带出第一夹具11，接着接送气缸83驱动接料杆84斜向上移动，直至下接料叉87位于翻面V形座75的上方，此时上接料叉86位于第二夹具12的转移机构中的储料仓32的入口上方；然后接料气缸85再次向内动作，使下接料叉87上的轴承位于翻面V形座75的正上方，接着翻面V形座75在翻面升降气缸73带动下上移，使下接料叉87上的轴承进入翻面V形座75内，然后接料气缸85反向退出，下接料叉87上的轴承即脱离下接料叉87进入翻面V形座75内，在旋转气缸77的带动下即可完成翻面；接料气缸85再次向外动作，第二夹具12的转换机构中的储料仓32的入口前侧可设置一块用于阻挡轴承的侧板，在该侧板的阻挡下，可使上接料叉86上的轴承掉落至该储料仓32内，然后接料气缸85再向内复位。至此，接送杆84完成一次循环动作，翻面机构7完成一个轴承的翻面，本实施例通过接送杆84的上接料叉86和下接料叉87同步完成两个轴承的移动，进一步提升了工作效率。

出料机构9包括出料槽91、出料轨道92、可沿出料轨道92移动的出料架93、驱动出料架93移动的出料气缸94、可前后移动地安装在出料架93上的出料杆95以及驱动出料杆95前后移动的出料杆气缸96，出料轨道92水平设置于机床1上，出料杆95的端部设有出料叉97，出料槽91倾斜设置于出料叉97的下方。通过出料气缸94带动出料杆95水平移动，通过出料杆气缸96带动出料杆93垂直于其所在竖向平面前后横移。本实施例通过出料叉97将第二夹具12中完成车削的轴承转移至出料槽91中，本实施例中出料机构9的具体动作与接送机构8的动作原理相似，在此不作赘述。

本实施例处于初始位置时，推送杆37的V形槽38位于储料仓32的正下方，机械手升降架43位于最高点。本实施例中在具体实施时，待加工的轴承从进料槽2进入，首先掉落至第一夹具11的转换机构的储料仓32内，并掉落至推送杆37的V形槽38内，推送杆37带动一个轴承推送至机械手的产品座45和顶料板52之间，顶料气缸51动作将轴承顶出至产品座45内，然后机械手升降架43下降至最低点，接着打入机构6将轴承打入至第一夹具11，第一夹具11将轴承夹紧后即由机床1对其一面进行车削加工；完成一面加工的轴承由翻面机构7和接送机构8的配合翻面并移动至第二夹具12的转换机构，第二夹具12的转换机构与第一夹具11的转换机构工作原理相同；第二夹具夹紧轴承完成另一面的加工后，由出料机构9进行出料。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.微型轴承的全自动车削生产线，包括机床，所述机床包括第一夹具和第二夹具，其特征在于，所述机床上分别设有：进料槽、翻面机构、接送机构、出料机构以及两套分别用于将轴承送入第一夹具和第二夹具的转移机构；

所述翻面机构包括可升降并可旋转的翻面V形座，所述翻面V形座四周设有限位框，所述限位框的两侧分别沿竖向开设镂空；

所述接送机构包括倾斜设置的接送杆，所述接送杆可沿其所在直线方向滑动，所述接送杆的两端分别设有下接料叉和上接料叉，所述下接料叉和上接料叉分别能够同步地将第一夹具内的轴承移动至所述翻面机构以及将所述翻面机构上的轴承移动至所述第二夹具的转移机构；

所述转移机构包括推送机构和机械手；

所述推送机构包括储料仓和可水平移动的推送杆，所述推送杆的一端顶面设有V形槽，当所述V形槽位于所述储料仓正下方时，所述储料仓中的轴承掉落至V形槽内；

所述机械手包括顶料机构、可上下移动的产品座以及打入机构；

所述推送杆水平移动至所述V形槽对应所述顶料机构，所述产品座向上移动至与所述V形槽对应，所述顶料机构将轴承推至所述产品座内；

所述产品座能够向下移动至与所述第一夹具或第二夹具对应，所述打入机构能够将产品座内的轴承打入至第一夹具或第二夹具内；

所述机械手还包括机械手架体、竖直设置于机械手架体上的机械手升降轨道、可沿机械手升降轨道上下滑动的机械手升降架、用于驱动机械手升降架上下滑动的机械手升降气缸；

所述产品座固定连接在所述机械手升降架的相对底部，所述产品座设有与轴承匹配的圆槽；

所述机械手升降架在所述机械手升降轨道上的最低位置为所述产品座与第一夹具或第二夹具对应，最高位置为所述产品座与顶料机构对应；所述机械手升降气缸的输出端固定连接有连杆，所述机械手升降架的相对顶部固定设有顶板，所述顶板的下方平行设有可上下滑动的压板，所述连杆活动穿设于顶板上，所述连杆的底部与所述压板固定连接，所述连杆的相对中部设有限位凸起，所述限位凸起位于所述顶板下方；所述连杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵在压板上表面和限位凸起的下表面；

所述打入机构包括呈V形的传动件、可按压弹出地设置于机械手升降架上的打入杆以及设置于打入杆端部的打入头，所述打入头与所述产品座对应；所述传动件可转动地设置于压板下方，所述传动件的一端斜向上设置，另一端斜向下并设有压轮，所述压轮与所述打入杆的外表面抵接。

2.根据权利要求1所述的微型轴承的全自动车削生产线，其特征在于，所述推送机构还包括推送底座、水平设置于推送底板上的推送轨道、推送架以及固定安装于所述推送底座的推送气缸，所述推送架可沿所述推送轨道水平移动，所述推送气缸的输出端与推送架连接；所述推送杆固定连接在所述推送架一侧。

3.根据权利要求2所述的微型轴承的全自动车削生产线，其特征在于，所述推送架上设有挡板，所述挡板位于所述推送杆的上方，用于在所述推送杆带动轴承水平移动时阻挡上方的其它轴承掉落。

4.根据权利要求1所述的微型轴承的全自动车削生产线，其特征在于，所述顶料机构包括固定设置于机械手架体上的顶料气缸以及连接在顶料气缸输出端的顶料板。

5.根据权利要求1所述的微型轴承的全自动车削生产线，其特征在于，所述翻面机构还包括翻面架、竖直设置于翻面架上的翻面升降轨道、可沿翻面升降轨道上下移动的翻面底座、驱动翻面底座上下移动的翻面升降气缸，所述翻面V形座可转动地设置于翻面底座上，所述翻面底座的底部设有带动所述翻面V形座转动的旋转气缸。

6.根据权利要求1所述的微型轴承的全自动车削生产线，其特征在于，所述接送机构还包括倾斜设置的接送轨道、可沿所述接送轨道滑动的接送架以及用于驱动所述接送架移动的接送气缸，所述接送杆可前后移动地安装在所述接送架上并与所述接送轨道平行；所述接送架上设置有接料气缸，用于驱动所述接送杆前后水平移动。

7.根据权利要求1所述的微型轴承的全自动车削生产线，其特征在于，所述出料机构包括出料槽、出料轨道、可沿出料轨道移动的出料架、驱动所述出料架移动的出料气缸、可前后移动地安装在出料架上的出料杆以及驱动出料杆前后移动的出料杆气缸，所述出料杆的端部设有出料叉，所述出料槽设置于出料叉的下方。

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