CN113231694A - 工件坡口加工及打磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工件坡口加工及打磨设备，包括辊筒输送线，辊筒输送线上依次设置有第一坡口机构、角度调整机构、第二坡口机构、方向调整机构、第三坡口机构、第四坡口机构和打磨机构，第一坡口机构与第二坡口机构的布置方向相反，对工件的左、右两边坡口加工，第三坡口机构与第四坡口机构的布置方向相反，对工件的前、后两侧坡口加工，角度调整机构调整工件的倾斜角度，方向调整机构改变工件的输送方向，打磨机构对工件的预设面打磨作业。本发明结构设计合理，衔接配合紧凑，采用全自动化的方式控制，显著提升了小型工件的加工效率及质量，降低了生产成本。

Description

工件坡口加工及打磨设备

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，特别涉及一种工件坡口加工及打磨设备。

背景技术

小型工件、如支撑块等在成型后需要进行坡口加工以及打磨等，以满足工件工艺要求。对于结构相对不规则的工件来说，由于其具有多个需要坡口加工以及打磨的位置，因此加工过程较为繁琐，采用人工操作设备的处理方式效率不高，且相对容易出错，难以满足小型工件大批量制造的需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种适用于小型工件坡口加工及打磨的设备，能自动化地完成工件多个位置的坡口加工和打磨，提升加工效率和加工质量。

为了达到上述目的，本发明提供了一种工件坡口加工及打磨设备，包括辊筒输送线，所述辊筒输送线上依次设置有第一坡口机构、角度调整机构、第二坡口机构、方向调整机构、第三坡口机构、第四坡口机构和打磨机构，所述第一坡口机构与所述第二坡口机构的布置方向相反，对工件的左、右两边坡口加工，所述第三坡口机构与所述第四坡口机构的布置方向相反，对所述工件的前、后两侧坡口加工，所述角度调整机构调整所述工件的倾斜角度，所述方向调整机构改变所述工件的输送方向，所述打磨机构对所述工件的预设面打磨作业。

其中，所述第一坡口机构包括一坡口电机，所述坡口电机设置在所述辊筒输送线的一侧，所述坡口电机的前端设置有一导料板，所述导料板为90度折板结构，折角位置开设有一刀口，所述坡口电机输出轴上的坡口刀的部分穿出所述刀口并位于折角内侧，所述辊筒输送线的另一侧设置有一推料部分，所述推料部分将所述工件向所述导料板的一侧推料，使工件紧贴导料板的内侧壁形成定位，在工件持续输送过程中需坡口加工的面经过刀口位置，由高速旋转的坡口刀完成坡口加工。

进一步地，所述推料部分为一推料气缸，所述推料气缸的活塞杆端部设置有一推料板，所述推料板对准所述导料板，由活塞杆的伸缩控制所述推料板的动作，将工件向所述导料板推送或退回。

进一步地，所述推料部分的同侧还设置有一压料部分，所述压料部分包括第一安装架，所述第一安装架上设置有一竖直向下的压料气缸，所述压料气缸的活塞杆端部设置有一压料板，所述压料板的两端与所述第一安装架两侧设置的导轨滑动连接，所述压料板的下表面设置有滚动轴承，减小摩擦力而利于工件输送，在压料气缸的驱动下，压料板向下对工件施加一定的下压力，使工件在竖直方向上限位，提升坡口加工时的稳定性。

其中，所述第二坡口机构、所述第三坡口机构以及所述第四坡口机构均与所述第一坡口机构结构相同，对工件的不同位置坡口加工。

其中，所述角度调整机构包括第二安装架，所述第二安装架上设置有竖直向下的挡料气缸，所述挡料气缸的活塞杆端部设置有一挡料板，所述挡料板具有预设的角度，使辊筒输送线上工件调整一定角度，从而让工件由适应第一坡口机构并完成加工后的姿态调整为适应第二坡口机构，以进行另一面的坡口加工。

进一步地，所述角度调整机构还包括竖直向上设置于所述辊筒输送线一侧的顶料气缸，所述顶料气缸的活塞杆端部设置有一顶料板，所述顶料气缸设置在一水平的移料气缸上，作为挡料板调整受阻时的辅助手段。

其中，所述方向调整机构包括一方向调整气缸，所述方向调整气缸的活塞杆端部设置有一送料板，所述方向调整气缸设置在所述辊筒输送线的90度转角位置，所述辊筒输送线由所述转角位置分为前段和后段，所述送料板对准所述辊筒输送线的后段，所述第一坡口机构、所述角度调整机构以及所述第二坡口机构均设置在所述辊筒输送线的前段，所述第三坡口机构、所述第四坡口机构以及所述打磨机构均设置在所述辊筒输送线的后段，因此通过方向调整机构的设置，使工件由左、右两侧对准坡口机构调整为前、后两侧对准坡口机构，从而对前后侧面坡口加工。

其中，所述打磨机构包括设置在所述辊筒输送线末端的挡料组件，所述挡料组件将所述辊筒输送线上输送的工件挡料定位，所述挡料组件的上方设置有一取料机械手，所述取料机械手将挡料定位的工件移动至所述打磨组件，所述打磨组件对所述工件定位并打磨预设表面，所述取料机械手将打磨后的工件移动至储料装置处。

其中，所述挡料组件包括设置在所述辊筒输送线一侧的挡料气缸以及设置在所述辊筒输送线另一侧的挡料槽口，所述挡料气缸的活塞杆端部设置有一挡料板，所述挡料板与所述挡料槽口相对应，将所述辊筒输送线末端的工件推送至挡料槽口内定位，便于所述取料机械手的取料动作。

所述取料机械手包括第一三轴运动平台和设置在所述第一三轴运动平台执行末端的夹头，所述夹头具有X、Y和Z向平移自由度。

所述打磨组件包括相对设置的工件固定台和打磨砂轮，所述工件固定台包括承料板和设置在所述承料板上表面的电磁铁定位块，所述电磁铁定位块与所述工件的缺口的形状相匹配，工件由取料机械手放置在承料板上，使所述电磁铁定位块插入工件的缺口内形成定位，通电后对工件吸附固定，所述承料板设置在一旋转台上，所述旋转台设置在第二三轴运动平台上，因此工件固定台具有对工件进行X、Y和Z向平移调整以及绕Z轴旋转的自由度，所述打磨砂轮设置在一打磨电机的输出轴端部，通过打磨电机的驱动高速旋转，对工件预设的表面进行打磨。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明提供的工件坡口加工及打磨设备，设置有多个坡口机构和打磨机构，在辊筒输送线持续输送工件的状态下，辊筒输送线两侧不同方向设置的坡口机构能对工件的不同侧面坡口加工，通过角度调整机构、方向调整机构等使工件的不同侧面与对应的坡口机构对准，从而依次完成全部的坡口加工和打磨，整体结构设计合理，衔接配合紧凑，采用全自动化的方式控制，显著提升了小型工件的加工效率及质量，降低了生产成本。

本发明的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的第一坡口机构示意图；

图3为本发明的导料板相关结构示意图；

图4为本发明的角度调整机构示意图；

图5为本发明的方向调整机构示意图；

图6为本发明的打磨机构示意图；

图7为本发明的工件固定台结构示意图；

图8为工件示意图。

【附图标记说明】

1-工件；2-缺口；A-坡口面；B-打磨面；3-辊筒输送线；4-第一坡口机构；5-角度调整机构；6-第二坡口机构；7-方向调整机构；8-第三坡口机构；9-第四坡口机构；10-打磨机构；11-坡口电机；12-导料板；13-刀口；14-坡口刀；15-推料气缸；16-推料板；17-第一安装架；18-压料气缸；19-压料板；20-导轨；21-第二安装架；22-挡料气缸；23-挡料板；24-顶料气缸；25-顶料板；26-移料气缸；27-方向调整气缸；28-送料板；29-挡料气缸；30-挡料槽口；31-挡料板；32-第一三轴运动平台；33-夹头；34-储料装置；35-打磨砂轮；36-承料板；37-电磁铁定位块；38-旋转台；39-第二三轴运动平台；40-打磨电机。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是锁定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图8所示为本实施例加工的工件1结构示意图，其左、右、前、后四侧都需要坡口加工，同时后侧需要打磨，缺口2设置在前侧。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种工件坡口加工及打磨设备，包括辊筒输送线3，辊筒输送线3自身为现有技术中常见的输送装置，此处不再详细描述其结构形式。辊筒输送线3上依次设置有第一坡口机构4、角度调整机构5、第二坡口机构6、方向调整机构7、第三坡口机构8、第四坡口机构9和打磨机构10。其中，第一坡口机构4与第二坡口机构6的布置方向相反，对工件1的左、右两侧坡口加工，第三坡口机构8与第四坡口机构9的布置方向相反，对工件1的前、后两侧坡口加工，角度调整机构5调整工件1的倾斜角度，方向调整机构7改变工件1的输送方向，使工件1在继续输送时坡口面对准对应的坡口机构，打磨机构10在工件1完成坡口加工后对工件1的后侧面打磨作业，采用自动化的方式控制，依次完成复杂形状的工件1各个表面加工。

同时如图2、图3所示，本实施例中第一坡口机构4包括一坡口电机11，坡口电机11设置在辊筒输送线3的一侧，同时坡口电机11的前端设置有一导料板12，其为90度折板结构，以定位辊筒输送线3上的工件1。导料板12的折角位置开设有一刀口13，坡口电机11输出轴上的坡口刀14的部分穿出刀口13并位于折角内。而辊筒输送线3的另一侧设置有一推料气缸15，推料气缸15的活塞杆端部设置有一推料板16，推料板16对准导料板12，由活塞杆的伸缩控制推料板16的动作，将工件1向导料板12推送，使工件1紧贴导料板12的内侧壁形成横向定位，在工件1持续输送过程中需坡口加工的面经过刀口13位置，由高速旋转的坡口刀14完成坡口加工。

作为进一步改进，本实施例中推料部分的同侧还设置有一压料部分，其具体包括第一安装架17，第一安装架17上设置有一竖直向下的压料气缸18，压料气缸18的活塞杆端部设置有一压料板19。其中，压料板19的两端与第一安装架17两侧设置的导轨20滑动连接，对压料板19的升降动作导向。压料板19的下表面设置有滚动轴承，通过滚动轴承与工件1上表面的滚动接触减小摩擦力而利于工件1输送。在压料气缸18的驱动下，压料板19向下对工件1施加一定的下压力，使工件1在竖直方向限位，防止高速旋转的坡口刀14加工时工件1另一侧晃动影响加工精度，提升了坡口加工时的稳定性。

在本实施例中，第二坡口机构6、第三坡口机构8以及第四坡口机构9均与第一坡口机构4结构相同，仅设置方向不同，对工件1的不同位置坡口加工。

由于工件1的左侧和右侧并不平行，当其贴合导料板12并与输送方向一致的左侧面完成坡口后，需要调整工件1姿态使右侧面与输送方向一致，确保推料板16推料时工件1不再旋转导致位置不准确，因此设置角度调整机构5，具体如图4所示，包括第二安装架21，第二安装架21上设置有竖直向下的挡料气缸22，挡料气缸22的活塞杆端部设置有一挡料板23，挡料板23具有预设的角度，使辊筒输送线3上工件1在最前点触碰挡料板23后自动绕最前点旋转而调整一定角度，最终右侧面与输送方向平行，以进行右侧面的坡口加工。

作为进一步改进，本实施例中角度调整机构5还包括竖直向上设置于辊筒输送线3一侧的顶料气缸24，顶料气缸24的活塞杆端部设置有一顶料板25，顶料气缸24设置在一水平的移料气缸26上，作为挡料板23调整受阻时的辅助手段。在顶料气缸24驱动下，顶料板25将工件1的部分托起，再通过移料气缸26的驱动向前移动，辅助工件1绕最前点旋转，完成工件角度的调整。

同时如图5所示，本实施例中方向调整机构7包括一方向调整气缸27，方向调整气缸27的活塞杆端部设置有一送料板28，方向调整气缸27设置在辊筒输送线3的90度转角位置。其中，辊筒输送线3由转角位置分为前段和后段，送料板28对准辊筒输送线3的后段，第一坡口机构4、角度调整机构5以及第二坡口机构6均设置在辊筒输送线3的前段，第三坡口机构8、第四坡口机构9以及打磨机构10均设置在辊筒输送线3的后段。因此通过方向调整机构7的设置，使工件1由左、右两侧对准坡口机构调整为前、后两侧对准坡口机构，此时前、后侧面均沿辊筒输送线3后段输送的方向，且相互平行，无需再设置角度调整机构5。

同时如图6、图7所示，本实施例中打磨机构10包括设置在辊筒输送线3末端的挡料组件，挡料组件由设置在辊筒输送线3一侧的挡料气缸29以及设置在辊筒输送线3另一侧的挡料槽口30组成，挡料气缸29的活塞杆端部设置有一挡料板31，挡料板31与挡料槽口30相对应，将移动至辊筒输送线3末端的工件1推送至挡料槽口30内形成定位，便于取料机械手的取料动作。取料机械手包括第一三轴运动平台32和设置在第一三轴运动平台32执行末端的夹头33，因而夹头33具有X、Y和Z向平移自由度，能灵活完成取、放料和移料的动作，将工件1移动至打磨组件打磨，最后取料机械手将打磨后的工件1移动至储料装置34处。

打磨组件包括相对设置的工件固定台和打磨砂轮35，工件固定台包括承料板36和设置在承料板36上表面的电磁铁定位块37，电磁铁定位块37与工件1的缺口2的形状相匹配。工件1由取料机械手放置在承料板36上，使电磁铁定位块37插入工件1的缺口2内形成定位，通电后对工件1吸附固定。其中，承料板36设置在一旋转台38上，旋转台38设置在第二三轴运动平台39上，因此工件固定台具有对工件1进行X、Y和Z向平移以及绕Z轴旋转的调整自由度，通过Y轴动作将工件1推向打磨砂轮35进行打磨，打磨过程中Z轴往复运动调整，而X轴朝一个方向持续运动，绕Z轴旋转可调整工件1角度，方便打磨倒角面。打磨砂轮35设置在一打磨电机40的输出轴端部，通过打磨电机40的驱动高速旋转，对工件1对应的表面进行打磨。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，包括辊筒输送线，所述辊筒输送线上依次设置有第一坡口机构、角度调整机构、第二坡口机构、方向调整机构、第三坡口机构、第四坡口机构和打磨机构，所述第一坡口机构与所述第二坡口机构的布置方向相反，对工件的左、右两边坡口加工，所述第三坡口机构与所述第四坡口机构的布置方向相反，对所述工件的前、后两侧坡口加工，所述角度调整机构调整所述工件的倾斜角度，所述方向调整机构改变所述工件的输送方向，所述打磨机构对所述工件的预设面打磨作业。

2.根据权利要求1所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述第一坡口机构包括一坡口电机，所述坡口电机设置在所述辊筒输送线的一侧，所述坡口电机的前端设置有一导料板，所述导料板为90度折板结构，折角位置开设有一刀口，所述坡口电机输出轴上的坡口刀的部分穿出所述刀口并位于折角内侧，所述辊筒输送线的另一侧设置有一推料部分，所述推料部分将所述工件向所述导料板的一侧推料。

3.根据权利要求2所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述推料部分为一推料气缸，所述推料气缸的活塞杆端部设置有一推料板，所述推料板对准所述导料板。

4.根据权利要求3所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述推料部分的同侧还设置有一压料部分，所述压料部分包括第一安装架，所述第一安装架上设置有一竖直向下的压料气缸，所述压料气缸的活塞杆端部设置有一压料板，所述压料板的两端与所述第一安装架两侧设置的导轨滑动连接，所述压料板的下表面设置有滚动轴承。

5.根据权利要求4所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述第二坡口机构、所述第三坡口机构以及所述第四坡口机构均与所述第一坡口机构结构相同。

6.根据权利要求1所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述角度调整机构包括第二安装架，所述第二安装架上设置有竖直向下的挡料气缸，所述挡料气缸的活塞杆端部设置有一挡料板，所述挡料板具有预设的角度。

7.根据权利要求6所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述角度调整机构还包括竖直向上设置于所述辊筒输送线一侧的顶料气缸，所述顶料气缸的活塞杆端部设置有一顶料板，所述顶料气缸设置在一水平的移料气缸上。

8.根据权利要求1所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述方向调整机构包括一方向调整气缸，所述方向调整气缸的活塞杆端部设置有一送料板，所述方向调整气缸设置在所述辊筒输送线的90度转角位置，所述辊筒输送线由所述转角位置分为前段和后段，所述送料板对准所述辊筒输送线的后段，所述第一坡口机构、所述角度调整机构以及所述第二坡口机构均设置在所述辊筒输送线的前段，所述第三坡口机构、所述第四坡口机构以及所述打磨机构均设置在所述辊筒输送线的后段。

9.根据权利要求8所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述打磨机构包括设置在所述辊筒输送线末端的挡料组件，所述挡料组件将所述辊筒输送线上输送的工件挡料定位，所述挡料组件的上方设置有一取料机械手，所述取料机械手将挡料定位的工件移动至所述打磨组件，所述打磨组件对所述工件定位并打磨预设表面，所述取料机械手将打磨后的工件移动至储料装置处。

10.根据权利要求9所述的工件坡口加工及打磨设备，其特征在于，所述挡料组件包括设置在所述辊筒输送线一侧的挡料气缸以及设置在所述辊筒输送线另一侧的挡料槽口，所述挡料气缸的活塞杆端部设置有一挡料板，所述挡料板与所述挡料槽口相对应，所述取料机械手包括第一三轴运动平台和设置在所述第一三轴运动平台执行末端的夹头，所述打磨组件包括相对设置的工件固定台和打磨砂轮，所述工件固定台包括承料板和设置在所述承料板上表面的电磁铁定位块，所述电磁铁定位块与所述工件的缺口的形状相匹配，所述承料板设置在一旋转台上，所述旋转台设置在第二三轴运动平台上，所述打磨砂轮设置在一打磨电机的输出轴端部。

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