CN113088645B - 数控淬火机的四工位转盘夹持机构 - Google Patents

数控淬火机的四工位转盘夹持机构 Download PDF

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梁海
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吴金海
黄东强
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Guangdong Huamao Precision Manufacturing Co.,Ltd.
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HUAMAO MACHINERY (ZHAOQING) CO Ltd
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    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices

Abstract

本发明提供了一种数控淬火机的四工位转盘夹持机构,包括:四工位转盘;安装在四工位转盘下方的转盘传动装置,转盘传动装置与四工位转盘之间通过转盘传动轴连接;呈圆周阵列安装在四工位转盘上的四个下顶尖总成;安装在四工位转盘斜下方的工件回转驱动机构;安装在四工位转盘上方的工件抓手总成,所述工件抓手总成通过抓手总成旋转轴固定在四工位转盘的正上方,安装在工件抓手总成斜上方的上顶尖总成。本数控淬火机的四工位转盘夹持机构结构简单,设计合理,操作方便,可以实现多个工件的自动上料夹持、转换,既可以满足工件上下稳定夹持的要求,又可以满足工件在淬火、回火过程中旋转的要求,自动化程度高,智能化程度高。

Description

数控淬火机的四工位转盘夹持机构
技术领域
本发明涉及一种夹持机构,具体涉及一种数控淬火机的四工位转盘夹持机构。
背景技术
凸轮轴是活塞发动机里的一个部件,它的作用就是控制气门的开启和闭合。凸轮轴的主体是一根与气缸组长度近似相同的圆柱形棒体,轴体上套有若干个用来驱动气门的凸轮,每个凸轮的位置是由轴向和圆周向两个方向来限定。凸轮轴上凸轮的轴向尺寸、凸轮轴上轴颈处的外径尺寸等等,都是为了保证发动机能精确控制运行的重要尺寸。
凸轮轴在实际加工过程中需要进行淬火和回火处理,以增强凸轮轴的强度,例如公开号为:CN203613224U的中国专利公开了一种双工位高频立式淬火机床,包括,循环冷却水系统和床身底座,床身底座上设置有框架式焊接床身;床身包括床身底座两侧对称设置的左侧淬火工位和右侧淬火工位,左侧淬火工位设置有左侧工位立式滑台;右侧淬火工位设置有右侧工位立式滑台。该双工位高频立式淬火机床,可对各类齿轮凸轮轴、花键轴、细长轴及空心轴类工件淬火,同时对两个淬火部位自动完成连续淬火加工,提高电源利用率,具有自动化程度高,生产效率提高2倍,节能环保,具有较好的适应能力,大大节约了人工成本或设备投资成本,机床整体密封结构,不锈钢材料防护耐腐蚀,工作环境保护好,无泄露,节能环保。但是该双工位高频立式淬火机床对于工件的淬火转换能力弱,工件夹持、转换的自动化程度低,无法实现多个凸轮轴在淬火和回火处理过程中实现自动上料、夹持,也无法满足工件保持上下夹持位置稳定的同时,实现工件的轴向旋转,因此需要开发一种新的夹持机构。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出了一种数控淬火机的四工位转盘夹持机构,可以实现多个工件的自动上料夹持、转换,既可以满足工件上下稳定夹持的要求,又可以满足工件在淬火、回火过程中旋转的要求,自动化程度高,智能化程度高。
为实现上述技术方案,本发明提供了一种数控淬火机的四工位转盘夹持机构,包括:四工位转盘;安装在四工位转盘下方的转盘传动装置,所述转盘传动装置与四工位转盘之间通过转盘传动轴连接;呈圆周阵列安装在四工位转盘上的四个下顶尖总成,所述下顶尖总成包括工件旋转传动轴、工件旋转传动齿轮、下顶尖轴承、下顶杆和下顶尖,其中下顶尖轴承固定在四工位转盘上,工件旋转传动轴的顶部插入至下顶尖轴承内,工件旋转传动齿轮固定在工件旋转传动轴上,下顶杆的底部插入至下顶尖轴承内,下顶尖头固定在下顶杆的顶部;安装在四工位转盘斜下方的工件回转驱动机构,所述工件回转驱动机构包括回转驱动电机、减速器、回转传动轴和回转传动齿轮,其中减速器固定在四工位转盘的斜下方,回转驱动电机与减速器的输入轴连接,回转传动轴与减速器的输出轴连接,回转传动齿轮固定在回转传动轴上且可与下顶尖总成上的工件旋转传动齿轮啮合;安装在四工位转盘上方的工件抓手总成,所述工件抓手总成通过抓手总成旋转轴固定在四工位转盘的正上方,抓手总成旋转轴的底部与转盘传动轴连接,工件抓手总成上安装有四个呈圆周阵列分布的工件抓手;安装在工件抓手总成斜上方的上顶尖总成,所述上顶尖总成包括压紧气缸、上连接轴、上顶尖轴承、上顶杆和上顶尖头,所述压紧气缸竖直向下设置,上连接轴的顶部与压紧气缸的伸缩杆连接,上连接轴的底部与上顶尖轴承连接,上顶杆的顶部插入至上顶尖轴承内,上顶尖头固定在上顶杆的底部。
在上述技术方案中,实际加工过程中,四个工件抓手首先分别将工件抓取,并将工件放置到下顶尖总成装置的下顶尖头上,使得下顶尖头顶入至工件底部,然后转盘传动装置驱动四工位转盘和工件抓手总成同步转动,使得需要淬火的工件旋转至上顶尖总成的正下方,然后压紧气缸驱动上顶尖头下压,使得上顶尖头顶入至工件的顶部,将工件夹持在上顶尖头与下顶尖头之间,然后工件回转驱动机构中的回转驱动电机驱动减速器带动回转传动轴转动,通过回转传动齿轮与下顶尖总成中的工件旋转传动齿轮啮合,进而可以驱动下顶尖轴承带动下顶杆和下顶尖头转动,进而带动夹持在下顶尖头与上顶尖头之间的工件转动,既可以满足工件上下夹持的要求,又可以满足工件在淬火、回火过程中旋转的要求,增强工件淬火或者回火的效率。淬火完成后,压紧气缸驱动上顶尖头向上抬升,然后转盘传动装置再次驱动四工位转盘和工件抓手总成同步转动,使得经过淬火的工件旋转至下个工位,下一个为淬火的工件旋转至上顶尖总成下方,重复上述操作。
优选的,所述工件抓手总成包括安装在抓手总成旋转轴上的安装座,所述安装座上固定安装有四个向外延伸且与四工位转盘上的四个下顶尖总成相对应的工件抓手,每个工件抓手上抓紧一个工件并对应放置于一个下顶尖总成上。
优选的,所述工件抓手包括抓手气缸和抓爪,所述抓手气缸的尾部固定在安装座上,两对称设置的抓爪安装在抓手气缸的前端,所述抓爪合拢的位置位于下顶尖头的正上方,实际工作过程中,通过抓手气缸驱动抓爪的开合实现对工件的抓取或者松开。
优选的,所述上顶尖头与上顶杆之间通过螺纹连接,以方便上顶尖头的快速安装及更换。
优选的,所述下顶尖头与下顶杆之间通过螺纹连接,以方便下顶尖头的快速安装及更换。
优选的,所述上顶杆顶部与上顶尖轴承对接处安装有缓冲弹簧,当气缸推动上顶尖轴承下压时,通过缓冲弹簧可以使得上顶尖头与工件压紧时有一个良好的缓冲,减少上顶尖头对工件下压时的损害。
优选的,所述上顶尖头和下顶尖头均为硬质合金材料制作而成。
优选的,所述转盘传动装置为分割器。
本发明提供的一种数控淬火机的四工位转盘夹持机构的有益效果在于:本数控淬火机的四工位转盘夹持机构结构简单,设计合理,可以实现多个工件的自动上料夹持、转换,既可以满足工件上下稳定夹持的要求,又可以满足工件在淬火、回火过程中旋转的要求。实际加工过程中,四个工件抓手首先分别将工件抓取,并将工件放置到下顶尖总成装置的下顶尖头上,使得下顶尖头顶入至工件底部,然后转盘传动装置驱动四工位转盘和工件抓手总成同步转动,使得需要淬火的工件旋转至上顶尖总成的正下方,然后压紧气缸驱动上顶尖头下压,使得上顶尖头顶入至工件的顶部,将工件夹持在上顶尖头与下顶尖头之间,然后工件回转驱动机构中的回转驱动电机驱动减速器带动回转传动轴转动,通过回转传动齿轮与下顶尖总成中的工件旋转传动齿轮啮合,进而可以驱动下顶尖轴承带动下顶杆和下顶尖头转动,进而带动夹持在下顶尖头与上顶尖头之间的工件转动,既可以满足工件上下夹持的要求,又可以满足工件在淬火、回火过程中旋转的要求,增强工件淬火或者回火的效率。淬火完成后,压紧气缸驱动上顶尖头向上抬升,然后转盘传动装置再次驱动四工位转盘和工件抓手总成同步转动,使得经过淬火的工件旋转至下个工位,下一个为淬火的工件旋转至上顶尖总成下方,重复上述操作,本数控淬火机的四工位转盘夹持机构自动化程度高,智能化程度高,可以大幅提高工件淬火的效率。
附图说明
图1为本发明的侧视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的局部结构示意图。
图4为本发明中下顶尖总成的结构示意图。
图5为本发明中上顶尖总成的结构示意图。
图6为本发明中工件抓手总成的结构示意图。
图中:1、转盘传动装置;2、工件回转驱动机构;21、回转驱动电机;22、减速器;23、回转传动轴;24、回转传动齿轮;3、转盘传动轴;4、下顶尖总成;41、工件旋转传动轴;42、工件旋转传动齿轮;43、下顶尖轴承;44、下顶杆;45、下顶尖;5、四工位转盘;6、工件抓手总成;61、安装座;62、抓手气缸;63、抓爪;7、上顶尖总成;71、压紧气缸;72、上连接轴;73、上顶尖轴承;74、上顶杆;75、上顶尖头;8、抓手总成旋转轴;9、工件。
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、完整的描述,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。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,均属于本发明的保护范围。
实施例:一种数控淬火机的四工位转盘夹持机构。
参照图1至图6所示,一种数控淬火机的四工位转盘夹持机构,包括:
四工位转盘5;
安装在四工位转盘5下方的转盘传动装置1,所述转盘传动装置1与四工位转盘5之间通过转盘传动轴3连接,本实施例中转盘传动装置1为分割器,实际工作过程中,转盘传动装置1可以驱动四工位转盘5顺时针转动;
呈圆周阵列安装在四工位转盘5上的四个下顶尖总成4,所述下顶尖总成4包括工件旋转传动轴41、工件旋转传动齿轮42、下顶尖轴承43、下顶杆44和下顶尖45,其中下顶尖轴承43固定在四工位转盘5上,工件旋转传动轴41的顶部插入至下顶尖轴承43内,工件旋转传动齿轮42固定在工件旋转传动轴41上,下顶杆45的底部插入至下顶尖轴承43内,下顶尖头45固定在下顶杆44的顶部,下顶尖头45与下顶杆44之间通过螺纹连接,以方便下顶尖头45的快速安装及更换,下顶尖头45采用硬质合金材料制作而成,以增强下顶尖头45的使用寿命,实际工作过程中,工件旋转传动轴41可以带动下顶尖轴承43、下顶杆44和下顶尖45进行旋转;
安装在四工位转盘5斜下方的工件回转驱动机构2,所述工件回转驱动机构2包括回转驱动电机21、减速器22、回转传动轴23和回转传动齿轮24,其中减速器22固定在四工位转盘5的斜下方,回转驱动电机21与减速器22的输入轴连接,回转传动轴23与减速器22的输出轴连接,回转传动齿轮24固定在回转传动轴23上且可与下顶尖总成4上的工件旋转传动齿轮42啮合;
安装在四工位转盘5上方的工件抓手总成6,所述工件抓手总成6通过抓手总成旋转轴8固定在四工位转盘5的正上方,抓手总成旋转轴8的底部与转盘传动轴3连接,保证工件抓手总成6与四工位转盘5之间可以保持同步转动,所述工件抓手总成6包括安装在抓手总成旋转轴8上的安装座61,所述安装座61上固定安装有四个向外延伸且与四工位转盘5上的四个下顶尖总成4相对应的工件抓手,每个工件抓手上抓紧一个工件9并对应放置于一个下顶尖总成4上,所述工件抓手包括抓手气缸62和抓爪63,所述抓手气缸62的尾部固定在安装座61上,两对称设置的抓爪63安装在抓手气缸62的前端,所述抓爪63合拢的位置位于下顶尖头45的正上方,实际工作过程中,通过抓手气缸62驱动抓爪63的开合实现对工件9的抓取或者松开,四个工件抓手可以分别将工件9抓取,并放置到下顶尖总成4装置的下顶尖头45上,使得下顶尖头45顶入至工件9底部;
安装在工件抓手总成6斜上方的上顶尖总成7,所述上顶尖总成7包括压紧气缸71、上连接轴72、上顶尖轴承73、上顶杆74和上顶尖头75,所述压紧气缸71竖直向下设置,上连接轴72的顶部与压紧气缸71的伸缩杆连接,上连接轴72的底部与上顶尖轴承73连接,上顶杆74的顶部插入至上顶尖轴承73内,上顶尖头75固定在上顶杆74的底部,上顶尖头75与上顶杆74之间通过螺纹连接,以方便上顶尖头75的快速安装及更换,上顶杆74顶部与上顶尖轴承73对接处安装有缓冲弹簧,当压紧气缸71推动上顶尖轴承73下压时,通过缓冲弹簧可以使得上顶尖头75与工件9压紧时有一个良好的缓冲,减少上顶尖头75对工件9下压时的损害,上顶尖头75为硬质合金材料制作而成。
本数控淬火机的四工位转盘夹持机构结构简单,设计合理,可以实现四个工件9的自动上料夹持、转换,既可以满足工件9上下稳定夹持的要求,又可以满足工件9在淬火、回火过程中旋转的要求。实际加工过程中,四个工件抓手首先分别将工件9抓取,并将工件9放置到下顶尖总成4装置的下顶尖头45上,使得下顶尖头45顶入至工件9底部,然后转盘传动装置1驱动四工位转盘5和工件抓手总成6同步转动,使得需要淬火的工件9旋转至上顶尖总成7的正下方,然后压紧气缸71驱动上顶尖头75下压,使得上顶尖头75顶入至工件9的顶部,将工件9夹持在上顶尖头75与下顶尖头45之间,然后工件回转驱动机构2中的回转驱动电机21驱动减速器22带动回转传动轴23转动,通过回转传动齿轮24与下顶尖总成4中的工件旋转传动齿轮42啮合,进而可以驱动下顶尖轴承43带动下顶杆44和下顶尖头45转动,进而带动夹持在下顶尖头45与上顶尖头75之间的工件9转动,既可以满足工件9上下夹持的要求,又可以满足工件9在淬火、回火过程中旋转的要求,增强工件9淬火或者回火的效率。淬火完成后,压紧气缸71驱动上顶尖头75向上抬升,然后转盘传动装置1再次驱动四工位转盘5和工件抓手总成6同步转动,使得经过淬火的工件9旋转至下个工位,下一个为淬火的工件9旋转至上顶尖总成7下方,重复上述操作,本数控淬火机的四工位转盘夹持机构自动化程度高,智能化程度高,可以大幅提高工件淬火的效率。
以上所述为本发明的较佳实施例而已,但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容,所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种数控淬火机的四工位转盘夹持机构,其特征在于包括:
四工位转盘;
安装在四工位转盘下方的转盘传动装置,所述转盘传动装置与四工位转盘之间通过转盘传动轴连接;
呈圆周阵列安装在四工位转盘上的四个下顶尖总成,所述下顶尖总成包括工件旋转传动轴、工件旋转传动齿轮、下顶尖轴承、下顶杆和下顶尖,其中下顶尖轴承固定在四工位转盘上,工件旋转传动轴的顶部插入至下顶尖轴承内,工件旋转传动齿轮固定在工件旋转传动轴上,下顶杆的底部插入至下顶尖轴承内,下顶尖头固定在下顶杆的顶部;
安装在四工位转盘斜下方的工件回转驱动机构,所述工件回转驱动机构包括回转驱动电机、减速器、回转传动轴和回转传动齿轮,其中减速器固定在四工位转盘的斜下方,回转驱动电机与减速器的输入轴连接,回转传动轴与减速器的输出轴连接,回转传动齿轮固定在回转传动轴上且可与下顶尖总成上的工件旋转传动齿轮啮合;
安装在四工位转盘上方的工件抓手总成,所述工件抓手总成通过抓手总成旋转轴固定在四工位转盘的正上方,抓手总成旋转轴的底部与转盘传动轴连接,工件抓手总成上安装有四个呈圆周阵列分布的工件抓手,所述工件抓手总成包括安装在抓手总成旋转轴上的安装座,所述安装座上固定安装有四个向外延伸且与四工位转盘上的四个下顶尖总成相对应的工件抓手,所述工件抓手包括抓手气缸和抓爪,所述抓手气缸的尾部固定在安装座上,两对称设置的抓爪安装在抓手气缸的前端,所述抓爪合拢的位置位于下顶尖头的正上方;
安装在工件抓手总成斜上方的上顶尖总成,所述上顶尖总成包括压紧气缸、上连接轴、上顶尖轴承、上顶杆和上顶尖头,所述压紧气缸竖直向下设置,上连接轴的顶部与压紧气缸的伸缩杆连接,上连接轴的底部与上顶尖轴承连接,上顶杆的顶部插入至上顶尖轴承内,上顶尖头固定在上顶杆的底部。
2.如权利要求1所述的数控淬火机的四工位转盘夹持机构,其特征在于:所述上顶尖头与上顶杆之间通过螺纹连接。
3.如权利要求1所述的数控淬火机的四工位转盘夹持机构,其特征在于:所述下顶尖头与下顶杆之间通过螺纹连接。
4.如权利要求1所述的数控淬火机的四工位转盘夹持机构,其特征在于:所述上顶杆顶部与上顶尖轴承对接处安装有缓冲弹簧。
5.如权利要求1所述的数控淬火机的四工位转盘夹持机构,其特征在于:所述上顶尖头和下顶尖头均为硬质合金材料制作而成。
6.如权利要求1所述的数控淬火机的四工位转盘夹持机构,其特征在于:所述转盘传动装置为分割器。
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