CN112846012A

CN112846012A - 一种自动上料搓丝设备

Info

Publication number: CN112846012A
Application number: CN202011622353.7A
Authority: CN
Inventors: 束驰恒; 刘敬
Original assignee: SUZHOU SANDE PRECISION MACHINERY CO Ltd
Current assignee: SUZHOU SANDE PRECISION MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2040-12-30
Also published as: CN112846012B

Abstract

本发明涉及一种自动上料搓丝设备，它包括：支撑结构，所述支撑结构包括底板及固定在所述底板上的框架；上料结构，所述上料结构包括设置在所述底板上的传送带组件以及固定在所述底板上且用于夹取所述传送带组件上物料的上料组件；转移结构，所述转移结构包括固定在所述底板上的龙门组件、设置在所述龙门组件上的旋转抬升组件以及与所述旋转抬升组件相连的夹取组件，所述旋转抬升组件包括壳体、设置在所述壳体内且相互啮合的主动齿轮与从动齿轮、穿设在所述从动齿轮上的升降轴、可转动地安装在所述升降轴端部的万向端轴承、本发明自动上料搓丝设备自动化程度高，多工位可保证上料与搓丝工艺同步进行，节省时间，搓丝效率高，节约成本。

Description

一种自动上料搓丝设备

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种自动上料搓丝设备。

背景技术

搓丝是两搓板作相对运动时，使其间的坯料轧成螺旋状的沟槽的加工方法。搓丝通常应用于机械制造领域，利用搓丝工艺制作的产品以螺丝、电机轴、蜗杆等居多。

在现有技术中，现有的搓丝设备只有当上一根电机轴搓丝工艺完成之后，才能进行下一根电机轴的转移搓丝工作，前后时间间隔太大，搓丝效率低，浪费时间，浪费成本。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种自动上料搓丝设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自动上料搓丝设备，它包括：

支撑结构，所述支撑结构包括底板及固定在所述底板上的框架；

上料结构，所述上料结构包括设置在所述底板上的传送带组件以及固定在所述底板上且用于夹取所述传送带组件上物料的上料组件；

转移结构，所述转移结构包括固定在所述底板上的龙门组件、设置在所述龙门组件上的旋转抬升组件以及与所述旋转抬升组件相连的夹取组件，所述旋转抬升组件包括壳体、设置在所述壳体内且相互啮合的主动齿轮与从动齿轮、穿设在所述从动齿轮上的升降轴、可转动地安装在所述升降轴端部的万向端轴承、与所述万向端轴承相连的万向轴以及固定在所述升降轴端部的固定盘，所述夹取组件包括固定在所述固定盘下表面的第二支撑板、设置在所述第二支撑板两端部的角板、固定在所述角板相背一侧的第二手指气缸、安装在所述第二手指气缸外侧的第二夹板、固定在所述壳体上且与所述万向轴相连的第一驱动装置以及与所述主动齿轮相连且用于带动其转动的第二驱动装置；

送料结构，所述送料结构包括固定板、滑动连接在所述固定板上的工作台、固定在所述工作台前端与尾端的接料块和支撑块、同轴布置在所述接料块两侧且配合使用的对中块与顶杆、所述顶杆可移动地设置在所述支撑块上，固定在所述固定板上且用于推动所述工作台移动的第三驱动装置以及与所述顶杆相连且用于带动其移动的推动气缸。

优化地，所述传送带组件包括间隔设置在所述底上的挡板、可转动地安装在每块所述挡板上的辊轴、绕设在所述辊轴的传送带以及任一所述辊轴端部相连且用于带动其转动的第一电机。

优化地，所述上料组件包括固定在所述底板上的支撑杆、设置在所述支撑杆上的滑台气缸、与所述滑台气缸相连的旋转气缸、安装在所述旋转气缸上的第一手指气缸以及固定在所述第一手指气缸外侧的第一夹板。

优化地，所述第一驱动装置可带动所述万向轴、万向端轴承、升降轴与从动齿轮同步升降，所述第二驱动装置可带动所述主动齿轮、从动齿轮、升降轴与固定盘同步旋转。

优化地，所述龙门组件包括间隔固定在所述底板上的支撑柱、套设在所述支撑柱底部的导杆架以及连接在所述支撑柱顶部的第一支撑板。

优化地，所述送料结构还包括间隔设置在所述固定板上的滑轨以及滑动安装在所述滑轨上的滑块，所述工作台固定在所述滑块上。

优化地，所述第一驱动装置为升降气缸，所述第二驱动装置为伺服电机。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有以下优点，本发明自动上料搓丝设备通过传送带组件将承载有电机轴产品的托盘移至上料组件下方，经上料组件将物料夹起，转移结构带动电机轴产品实现双工位的转换，然后送料组件推动物料至搓齿机内完成搓齿工作，在旋转抬升组件的带动下，实现送料与搓齿的同步工作。本发明自动上料搓丝设备自动化程度高，多工位可保证上料与搓丝工艺同步进行，节省时间，搓丝效率高，节约成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明去掉框架的结构示意图；

图3为本发明传送带组件的结构示意图；

图4位本发明传送带组件的俯视图；

图5为本发明上料组件的结构示意图；

图6为本发明上料组件另一状态的结构示意图；

图7为本发明转移结构的结构示意图；

图8为本发明转移结构的另一角度的结构示意图；

图9为本发明图7的局部放大图；

图10为本发明图9另一角度的结构示意图；

图11为本发明旋转抬升组件的结构示意图；

图12为本发明夹取组件的结构示意图；

图13为本发明夹取组件的主视图；

图14为本发明送料结构的结构示意图；

图15为本发明送料结构另一角度的结构示意图；

图16为本发明送料结构的俯视图；

图17为本发明接料块的结构示意图；

图18为本发明接料块的主视图；

附图标记说明：

1、支撑结构；11、底板；12、框架；13、顶板；14、三色灯；

2、上料结构；21、传送带组件；211、挡板；212、辊轴；213、传送带；214、第一电机；22、上料组件；221、支撑杆；222、滑台气缸；223、旋转气缸；224、第一手指气缸；225、第一夹板；

3、转移结构，31、龙门组件；311、支撑柱；312、导杆架；313、第一支撑板；32、旋转抬升组件；321、壳体；322、主动齿轮；323、从动齿轮；324、升降轴；325、万向端轴承；326、万向轴；327、固定盘；328、齿圈；329、固定块；3291、第二接近开关；33、升降气缸；34、伺服电机；35、联轴器；36、立板；37、第一接近开关；38、夹取组件；381、第二支撑板；382、角板；383、第二手指气缸；384、第二夹板；

4、送料结构；41、固定板；42、工作台；43、接料块；431、接料槽；44、顶杆；45、对中块；46、驱动气缸；47、滑轨；48、滑块；49、支撑块。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

如图1-18所示，本发明自动上料搓丝设备通常放置在车间空旷场地，用于对电机轴进行搓丝处理，它主要包括支撑结构1、上料结构2、转移结构3和送料结构4等。

其中，如图1、2所示，支撑结构1主要包括底板11、框架12、顶板13、和三色灯14等；底板11通常固定在加工机台上(底板11为矩形状金属板，材质选用45号钢，其具体形状与材质不是本发明的保护重点，可通过螺丝紧固的方式实现固定)。框架12固定在底板11上(框架12主体由铝型材焊接而成，可通过焊接或螺丝紧固的方式固定在底板11上)。顶板13设置在框架12上(顶板13可确保外部物体不会掉落到框架12内部，保证了框架12内部各结构的正常运行)。三色灯14安装在顶板13上(三色灯14可有效地将该设备的运行情况及时反映给操作者，三色灯14通常为红色、绿色和黄色，红色代表机器故障、绿色代表机器正常运行、黄色代表机器空闲)。框架12侧壁通过合页安装有门，门上固定有把手(把手方便操作员开闭门；在本实施例中，框架12的其余三侧面安装有防静电PC板，可很好的将内部结构与外部环境分隔开，在便于观察内部加工情况的同时也确保了周围人员的人身安全)。

上料结构2设置在底板11上且位于框架12内，它主要包括传送带组件21和上料组件22等。如图3、4所示，传送带组件21主要包括挡板211、辊轴212、传送带213和第一电机214等。挡板211有两块，它们间隔固定在底板11上(在本实施例中，挡板211上表面开设有凹槽)。辊轴212可转动地安装在每块挡板211上(辊轴212选用一般常见的橡胶辊轴，可在挡板211凹槽的对应位置开设通孔，在通孔内安装轴承，如深沟球轴承，将辊轴212的两端插入轴承内即可)。传送带213绕设在辊轴212上(传送带213可以选用橡胶或金属传送带，在本实施例中，优选橡胶传送带(金属传送带重量大，转动时噪音大)，将传送带213绕设在辊轴212上，然后两边绷紧，从而实现传送带213与辊轴212的同步转动)。第一电机214固定在挡板211侧面用于带动辊轴212转动(第一电机214选用一般常见的伺服电机即可，将第一电机214的输出轴与任一辊轴212的端部相连即可)。在本实施例中，两块挡板211之间固定有多根铝型材，用于起到稳定性与强度的作用；两组传送带213上间隔放置有多块用于承载电机轴产品的托盘。

如图5、6所示，上料组件22主要包括支撑杆221、滑台气缸222、旋转气缸223、第一手指气缸224和第一夹板225等。支撑杆221固定在底板11上(支撑杆221呈“L”型，材质选用Q235碳素结构钢，其具体形状与材质不是本发明的保护重点，可通过螺丝紧固的方式将支撑杆221固定在底板11上)。滑台气缸222固定在支撑杆221上(滑台气缸222选用DGSL-25-150型号的)。旋转气缸223安装在滑台气缸222的滑块上(旋转气缸223选用DRRD-35-180型号的)。第一手指气缸224与旋转气缸223的旋转部相连(第一手指气缸224选用DHPS-20-A-NC系列的)。第一夹板225固定在第一手指气缸224外侧。在实际使用时，滑台气缸222带动第一夹板225下降，第一手指气缸224带动第一夹板225向内移动夹取位于托盘内的电机轴产品，然后滑台气缸222复位，旋转气缸223带动第一手指气缸224转动90°，变化过程为图5至图6。在本实施例中，支撑杆221下方安装有传感器，用于对传送带组件21传送的托盘进行准确的定位，确保第一夹板225夹取电机轴产品的准确性。

转移结构3主要包括龙门组件31、旋转抬升组件32、升降气缸33、伺服电机34、联轴器35、立板36、第一接近开关37和夹取组件38等。龙门组件31固定在底板11上，龙门组件31主要包括支撑柱311、导杆架312和第一支撑板313等。支撑柱311有两根，它们间隔固定在底板11上(支撑柱311通过螺丝紧固的方式固定在底板11上)。导杆架312套设在支撑柱311底部(导杆架312呈法兰形状，导杆架312选用STHWCBL50型号的，材质为304不锈钢；在本实施例中，导杆架312固定在底板11上，主要用于确保支撑柱311底部的强度)。第一支撑板313固定在支撑柱311顶部(第一支撑板313材质为45号钢，通过螺丝紧固的方式固定在支撑柱311顶部，用于支撑旋转抬升组件32)。

旋转抬升组件32固定在第一支撑板313上。如图9-11所示，旋转抬升组件32主要包括壳体321、主动齿轮322、从动齿轮323、升降轴324、万向端轴承325、万向轴326、固定盘327、齿圈328、固定块329和第二接近开关3291等。壳体321通过螺丝紧固的方式固定在第一支撑板313上(壳体321材质为铝合金，壳体321内部呈中空状)。主动齿轮322与从动齿轮323相互啮合的设置在壳体321内(在本实施例中，主动齿轮322与从动齿轮323减速比为3：1；在本实施例中，从动齿轮323可在壳体321内升降且与主动齿轮322间歇性相啮合)。升降轴324穿设在从动齿轮323上(升降轴324材质为高合金钢，通过平键与从动齿轮323相固定，随着主动齿轮322的转动，带动从动齿轮323转动，从动齿轮323可带动升降轴324同步旋转；在本实施例中，升降轴324还可带动从动齿轮323升降，随着升降轴324的升降，从动齿轮323会间歇性的与主动齿轮322相啮合)。万向端轴承325可转动地安装在升降轴324端部(升降轴324端部通过轴承安装在万向端轴承325上；在本实施例中，升降轴324可在万向端轴承325内空转，万向端轴承325可带动升降轴324同步升降)。万向轴326与万向端轴承325相连(万向轴326在外部动力的带动下，可带动万向端轴承325升降，同时带动升降轴324实现升降)。固定盘327固定在升降轴324端部(固定盘327呈圆形，通过螺丝紧固的方式实现固定；在本实施例中，升降轴324可带动固定盘327同步旋转)。齿圈328固定在壳体321上表面，固定块329固定在齿圈328上(固定块329通过螺丝紧固的方式实现固定)。第二接近开关3291安装在固定块329上(第二接近开关3291选用一般常用的接近开关即可，动作可靠、性能稳定，可用于实时检测升降轴324的旋转角度)。第一驱动装置固定在壳体321上且与所述万向轴326相连(第一驱动装置为升降气缸33，升降气缸33用于带动万向轴326升降，进而带动万向端轴承325、升降轴324与从动齿轮323升降)。第二驱动装置通过联轴器35与主动齿轮322相连且用于带动其转动(第二驱动装置为伺服电机34，伺服电机34选用FL6044-1AF61型号的，联轴器35选用XHW-56C-12-22型号的；在本实施例中，伺服电机34带动主动齿轮322旋转，进而带动从动齿轮323、升降轴324与固定盘327同步旋转，因为升降轴324在万向端轴承325内空转，所以万向端轴承325不会转动)。立板36固定在第一支撑板313侧面(立板36材质为AL6061铝合金)。第一接近开关37有三个，它们间隔安装在立板36上(第一接近开关37与第二接近开关3291相同，用于实时检测升降轴324的升降高度)。

如图12、13所示，夹取组件38主要包括第二支撑板381、角板382、第二手指气缸383和第二夹板384等。第二支撑板381固定在固定盘327下表面(第二支撑板381为矩形金属板，材质为6061铝合金，其具体形状与材质不是本发明的保护重点，可通过螺丝紧固的方式固定在固定盘327上)。角板有382有两块，它们固定在第二支撑板381的两端部(角板382材质为AL6061铝合金，可通过螺丝紧固的方式实现固定；在本实施例中，两块角板382的直角朝向内侧)。第二手指气缸383固定在角板382相背一侧(第二手指气缸383选用DHPS-20-A-NC型号的)。第二夹板384固定在第二手指气缸383外侧(第二夹板384可在第二手指气缸383的带动下，同时向内移动夹取物料或向外移动释放物料)。

如图14、15所示，送料结构4主要包括固定板41、工作台42、接料块43、接料槽431、顶杆44、对中块45、驱动气缸46、滑轨47、滑块48和支撑块49等。在本实施例中，搓支撑结构1的一侧设置有搓齿机(搓齿机选用一般常见的立式搓齿机)。固定板41固定在搓齿机的侧面(固定板41为矩形状金属板，材质为AL6061铝合金，其具体形状与材质不是本发明的保护重点，可通过螺丝紧固的方式实现固定)。工作台42可滑动地安装在所述固定板41上(工作台42材质为AL6061铝合金；在本实施例中，滑轨47有两条，它们间隔固定在固定板41上，滑块48安装在滑轨47上，工作台42固定在滑块48上，工作台42的滑动是通过第三驱动装置实现的，第三驱动装置为一般常见的气缸，气缸类型选用单作用式气缸，将气缸的缸体固定在固定板41上，气缸的导向杆连接在工作台42侧面即可)。接料块43固定在工作台42前端部上(接料块43材质选用CR12MoV；如图17、18所示，在本实施例中，接料块43具有间隔设置的“U”形状接料槽431，用于放置转移结构3转移过来的电机轴产品)。顶杆44设置在工作台42尾端部(顶杆44通过轨道状支撑块49固定在工作台42尾端部，轨道状支撑块49开设有一通孔，顶杆44可移动地设置在通孔内，用于顶撑电机轴产品；在本实施例中，驱动气缸46固定在轨道状支撑块49侧面，用于推动顶杆44在通孔内移动)。如图16所示，对中块45设置在搓齿机内侧且与顶杆44相配合使用(对中块45、接料块43与顶杆44同轴布置；在本实施例中，接料块43承接转移结构3转移过来的电机轴产品，第三驱动装置推动工作台42向前移动至搓齿机内，驱动气缸46推动顶杆44在通孔内移动，将电机轴产品推动至与对中块45相抵，然后搓齿机对该电机轴进行搓齿操作)。

进一步的，框架12相背于门的一侧开有开口，方便物料的转移加工。

进一步的，旋转抬升组件32的使用温度范围为：-10℃至60℃。

进一步的，旋转抬升组件32的材质符合ROHS要求。

进一步的，固定板41上安装有传感器，用于检测接料块43上是否放置有电机轴产品。本发明可旋转抬升式多工位结构在实际使用时，待搓齿的电机轴产品放置在托盘上，托盘在传送带组件21的带动下移至上料组件22下方，滑台气缸222带动第一夹板225下降，第一手指气缸224带动夹板225向内移动夹取位于托盘内的电机轴产品，然后滑台气缸222复位，旋转气缸223带动第一手指气缸224转动90°；

伺服电机34通过联轴器35带动主动齿轮322旋转，进而带动从动齿轮323、升降轴324、固定盘327以及夹取组件38同步旋转(因为升降轴324在万向端轴承325内空转，所以万向端轴承325不会转动)，固定在固定块329上的第二接近开关3291可实时检测升降轴324的旋转角度，当转动至第一夹板225的上方时，伺服电机34停止转动；然后升降气缸33带动万向轴326下降，进而带动万向端轴承325、升降轴324、从动齿轮323以及夹取组件38同步下降(此时固定在升降轴324上的从动齿轮323与主动齿轮322分开)，第二手指气缸383带动第二夹板384向内移动夹取物料；然后升降气缸33带动万向轴326上升，进而带动万向端轴承325、升降轴324、从动齿轮323以及夹有物料的夹取组件38同步上升(此时固定在升降轴324上的从动齿轮323与主动齿轮322重新啮合，位于立板36上的第一接近开关37可实时检测升降轴324的上升高度，从而保证从动齿轮323与主动齿轮322完美啮合)；伺服电机34通过联轴器35带动主动齿轮322再次旋转，进而带动从动齿轮323、升降轴324、固定盘327以及夹有物料的夹取组件38同步旋转，将物料转至另一侧并将物料放置在接料块43上，与此同时，夹取组件38有两个工位，转移结构3在转移物料的同时，继续夹取上料结构2上的新的电机轴产品。第三驱动装置推动工作台42向前移动至搓齿机内，驱动气缸46推动顶杆44在支撑块49的通孔内移动，将电机轴产品推动至与对中块45相抵，然后搓齿机对该电机轴进行搓齿工艺操作，重复上述步骤，新的电机轴产品转入的同时，有加工好的电机轴产品转运出来，放置在空置的托盘上。

总而言之，本发明自动上料搓丝设备自动化程度高，多工位可保证上料与搓丝工艺同步进行，节省时间，搓丝效率高，节约成本。

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

1.一种自动上料搓丝设备，其特征在于，它包括：

支撑结构(1)，所述支撑结构(1)包括底板(11)及固定在所述底板(11)上的框架(12)；

上料结构(2)，所述上料结构(2)包括设置在所述底板(11)上的传送带组件(21)以及固定在所述底板(11)上且用于夹取所述传送带组件(21)上物料的上料组件(22)；

转移结构(3)，所述转移结构(3)包括固定在所述底板(11)上的龙门组件(31)、设置在所述龙门组件(31)上的旋转抬升组件(32)以及与所述旋转抬升组件(32)相连的夹取组件(38)，所述旋转抬升组件(32)包括壳体(321)、设置在所述壳体(321)内且相互啮合的主动齿轮(322)与从动齿轮(323)、穿设在所述从动齿轮(323)上的升降轴(324)、可转动地安装在所述升降轴(324)端部的万向端轴承(325)、与所述万向端轴承(325)相连的万向轴(326)以及固定在所述升降轴(324)端部的固定盘(327)，所述夹取组件(38)包括固定在所述固定盘(327)下表面的第二支撑板(381)、设置在所述第二支撑板(381)两端部的角板(382)、固定在所述角板(382)相背一侧的第二手指气缸(383)、安装在所述第二手指气缸(383)外侧的第二夹板(384)、固定在所述壳体(321)上且与所述万向轴(326)相连的第一驱动装置以及与所述主动齿轮(322)相连且用于带动其转动的第二驱动装置；

送料结构(4)，所述送料结构(4)包括固定板(41)、滑动连接在所述固定板(41)上的工作台(42)、固定在所述工作台(42)前端与尾端的接料块(43)和支撑块(49)、同轴布置在所述接料块(43)两侧且配合使用的对中块(45)与顶杆(44)、所述顶杆(44)可移动地设置在所述支撑块(49)上，固定在所述固定板(41)上且用于推动所述工作台(42)移动的第三驱动装置以及与所述顶杆(44)相连且用于带动其移动的推动气缸(46)。

2.根据权利要求1所述的一种自动上料搓丝设备，其特征在于：所述传送带组件(21)包括间隔设置在所述底(11)上的挡板(211)、可转动地安装在每块所述挡板(211)上的辊轴(212)、绕设在所述辊轴(212)的传送带(213)以及任一所述辊轴(212)端部相连且用于带动其转动的第一电机(214)。

3.根据权利要求1所述的一种自动上料搓丝设备，其特征在于：所述上料组件(22)包括固定在所述底板(11)上的支撑杆(221)、设置在所述支撑杆(221)上的滑台气缸(222)、与所述滑台气缸(222)相连的旋转气缸(223)、安装在所述旋转气缸(223)上的第一手指气缸(224)以及固定在所述第一手指气缸(224)外侧的第一夹板(225)。

4.根据权利要求1所述的一种自动上料搓丝设备，其特征在于：所述第一驱动装置可带动所述万向轴(326)、万向端轴承(325)、升降轴(324)与从动齿轮(323)同步升降，所述第二驱动装置可带动所述主动齿轮(322)、从动齿轮(323)、升降轴(324)与固定盘(327)同步旋转。

5.根据权利要求1所述的一种自动上料搓丝设备，其特征在于：所述龙门组件(31)包括间隔固定在所述底板(11)上的支撑柱(311)、套设在所述支撑柱(311)底部的导杆架(312)以及连接在所述支撑柱(311)顶部的第一支撑板(313)。

6.根据权利要求1所述的一种自动上料搓丝设备，其特征在于：所述送料结构(4)还包括间隔设置在所述固定板(41)上的滑轨(47)以及滑动安装在所述滑轨(47)上的滑块(48)，所述工作台(42)固定在所述滑块(48)上。

7.根据权利要求1所述的一种自动上料搓丝设备，其特征在于：所述第一驱动装置为升降气缸(33)，所述第二驱动装置为伺服电机(34)。