CN113752069B - 基于自动循环的托辊轴铣扁机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铣扁技术领域，具体地说，涉及基于自动循环的托辊轴铣扁机。其包括床身底座和设置在床身底座顶部的固定端铣削机构以及移动端铣削机构，固定端铣削机构设置在床身底座的一侧，移动端铣削机构设置在床身底座相对于固定端铣削机构的一侧，固定端铣削机构和移动端铣削机构之间设置托辊轴。本发明中进料拨柄端部将进料滑道上最内侧的根托辊轴向上托，托辊轴随着进料拨柄端部的弧线形状滚入到下端块的V型槽内，出料时，托辊轴被出料滑道挡出下端块，沿着出料滑道从出料口滚出，整个上下料过程中都是对托辊轴自身重力进行利用，从而解决机械臂抓取托辊轴容易失去平衡的问题，并提高工作的效率。

Description

基于自动循环的托辊轴铣扁机

技术领域

本发明涉及铣扁技术领域，具体地说，涉及基于自动循环的托辊轴铣扁机。

背景技术

铣扁机：可以完成工件的两端四个扁位的同时加工，甚至更为复杂的工件通过非标改装亦都可以一次性切削完成，可采用振动盘自动完成送料，油压装夹，PLC控制，自动退料，全自动完成；如：铣一字槽加铣扁，铣十字槽加铣扁，铣四方加铣扁等；如此以来，减少装夹次数，节省力人，提高生产效率及产品的稳定性，精度亦可以控制在+/-0.015之间。

而现有的铣扁机采用自动上下料的方式大多采用机械臂和传送设备配合，通过机械臂抓取托辊轴，但托辊轴的弧形面很难受力，在机械臂抓取过程中如果夹持力过大容易对托辊轴造成损伤，若夹持力不足，托辊轴自身较长，很容易发生倾斜，尽管对机械爪进行改进，也很难克服这个问题，而且通过机械臂来回抓取，虽然实现了自动化，但并不能缩短时间。

发明内容

本发明的目的在于提供基于自动循环的托辊轴铣扁机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了基于自动循环的托辊轴铣扁机，包括床身底座和设置在床身底座顶部的固定端铣削机构以及移动端铣削机构，固定端铣削机构设置在床身底座的一侧，移动端铣削机构设置在床身底座相对于固定端铣削机构的一侧，固定端铣削机构和移动端铣削机构之间设置托辊轴，所述床身底座内设置移动端驱动机构，用于驱动固定端铣削机构移动以适应托辊轴的长度，且固定端铣削机构和移动端铣削机构相对的一侧设置进出料机构，所述床身底座上位于固定端铣削机构和移动端铣削机构之间的位置设置限位支板，所述限位支板上沿其长度方向设置多个限位块，且位于铣削侧的端部设置挡块，其中：

所述床身底座内设置排屑器，且床身底座内设置开口向上的“V”形凹槽，排屑器设置在“V”形凹槽内的底部，所述排屑器包括电机，所述电机的输出端设置排屑轴，所述排屑轴外设置螺旋板，且排屑轴外靠近电机的一侧设置多个扇叶，所述“V”形凹槽的内壁上还设置粘屑板。

作为本技术方案的进一步改进，所述固定端铣削机构和移动端铣削机构均包括切削底板，切削底板的顶部设置两个主轴底板，切削底板和主轴底板之间通过设置的X轴滑动组件滑动连接，所述主轴底板顶部设置主轴电机，主轴电机的底部设置主轴减速机，主轴减速机靠近托辊轴的一侧设置盘铣刀。

作为本技术方案的进一步改进，所述移动端驱动机构包括Y轴步进电机减速机，Y轴步进电机减速机位于床身底座内的一侧，且Y轴步进电机减速机的输出端设置Y轴滚珠丝杠，Y轴滚珠丝杠的外部螺纹连接设置切削连接板，切削连接板与移动端铣削机构的切削底板固定连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述进出料机构包括切削立板，切削立板的顶部设置 Z轴伺服电机减速机，且切削立板对应盘铣刀的位置设置开槽，Z轴伺服电机减速机的底部设置固定支架，切削立板位于Z轴伺服电机减速机和固定支架之间设置突出部，Z轴伺服电机减速机输出侧设置的Z轴丝杠与固定支架转动连接，并与突出部螺纹连接，所述固定支架为“C”形结构，开口朝向X轴向侧，并且固定支架的开口侧设置进料滑道，进料滑道向开口侧倾斜，进料滑道的倾斜侧设置进料拨柄，固定支架的顶部还设置下压油缸，下压油缸底部设置上端块，上端块底部设置下端块。

作为本技术方案的进一步改进，所述切削底板的中间位置设置Y轴定位油缸。

作为本技术方案的进一步改进，所述上端块和下端块相对的一侧均开设“V”形槽。

作为本技术方案的进一步改进，所述床身底座内固定设置出料滑道，出料滑道为弯折结构，且床身底座对应出料滑道的弯折侧设置出料口。

作为本技术方案的进一步改进，所述切削底板顶部位于主轴底板的Y轴向侧设置数显光栅尺。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该基于自动循环的托辊轴铣扁机中，固定支架在Z轴伺服电机减速机控制下向Z+ 方向快速进给，当到达顶部时，进料拨柄端部将进料滑道上最内侧的根托辊轴向上托，托辊轴随着进料拨柄端部的弧线形状滚入到下端块的V型槽内，出料时，固定支架沿Z-方向下移动到底部时，托辊轴被出料滑道挡出下端块，沿着出料滑道从出料口滚出，整个上下料过程中都是对托辊轴自身重力进行利用，从而解决机械臂抓取托辊轴容易失去平衡的问题，并提高工作的效率，另外，挡块和限位块配合对铣削侧端部的托辊轴进行限位，使该托辊轴只有在进料拨柄拨动的情况下才会脱离挡块的限位，从而提高了托辊轴在进料滑道上的稳定性。

2、该基于自动循环的托辊轴铣扁机中，切削底板中间位置的Y轴定位油缸向Y+方向推动油缸轴，从而实现托辊轴在Y向的定位，进一步对托辊轴进行定位，与V型槽配合实现X、Y轴向的定位，解决了托辊轴容易在X、Y轴向方向发生偏移的问题。

3、该基于自动循环的托辊轴铣扁机中，通过螺旋板将废屑导出，与此同时，扇叶与排屑轴同步转动，从而将灰尘吹起，并附着在粘屑板上，以对细小的灰尘进行收集，从而在近似密闭的环境中对托辊轴进行加工，降低灰尘的产生，提高加工的环保性

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1的进出料机构结构示意图；

图3为本发明实施例1的盘铣刀驱动结构示意图；

图4为本发明实施例1的数显光栅尺结构示意图；

图5为本发明实施例2的移动端驱动机构结构示意图；

图6为本发明实施例3的进出料机构工作原理结构示意图其一；

图7为本发明实施例3的进出料机构工作原理结构示意图其二；

图8为本发明实施例3的进出料机构工作原理结构示意图其三；

图9为本发明实施例3的排屑工作原理结构示意图；

图10为本发明实施例3的排屑器结构示意图；

图11为本发明实施例1的限位支板结构示意图；

图12为本发明实施例3的排屑器侧面结构示意图。

图中各个标号意义为：

1、排屑器；2、床身底座；2A、固定端铣削机构；2B、移动端铣削机构；2C、移动端驱动机构；2D、进出料机构；2E、限位支板；2E1、限位块；2E2、挡块；2F、电机；2F1、排屑轴；2F2、螺旋板；2F3、扇叶；2F4、粘屑板；3、切削底板；4、X轴滑动组件；5、主轴底板；6、主轴减速机；7、主轴电机；8、主轴轴承座；9、齿轮箱；10、Z轴伺服电机减速机；11、托辊轴；12、出料口；13、Z轴丝杠；14、Z轴滑动组件；15、进料拨柄； 16、Y轴滑动组件；17、出料滑道；18、进料滑道；19、切削立板；20、X轴手轮；21、X 轴锁紧板；22、Y轴滚珠丝杠；23、主轴；24、齿轮箱轴；25、盘铣刀；26、主轴锁紧螺母；27、Y轴步进电机减速机；28、切削连接板；29、固定支架；30、下压油缸；31、上端块；32、下端块；33、Y轴定位油缸；34、数显光栅尺。

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。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

实施例1

请参阅图1-图3所示，本实施例目的在于，提供了基于自动循环的托辊轴铣扁机，包括床身底座2和设置在床身底座2顶部的固定端铣削机构2A以及移动端铣削机构2B，固定端铣削机构2A设置在床身底座2的一侧，移动端铣削机构2B设置在床身底座2相对于固定端铣削机构2A的一侧，固定端铣削机构2A和移动端铣削机构2B之间设置托辊轴11，床身底座2内设置移动端驱动机构2C，用于驱动固定端铣削机构2A移动以适应托辊轴11 的长度，且固定端铣削机构2A和移动端铣削机构2B相对的一侧设置进出料机构2D，床身底座2上位于固定端铣削机构2A和移动端铣削机构2B之间的位置设置限位支板2E，限位支板2E上沿其长度方向设置多个限位块2E1，且位于铣削侧的端部设置挡块2E2。

工作原理：

请参阅图11所示，相邻两个限位块2E1之间形成“V”形的限位槽，以对托辊轴11 进行限位，避免出现所有托辊轴11的挤压铣削侧端部的托辊轴11，防止其受压过大被挤出限位支板2E和进料滑道18，另外挡块2E2再对铣削侧端部的托辊轴11进行二次限位，使该托辊轴11只有在进料拨柄15拨动的情况下才会脱离挡块2E2的限位，从而提高了托辊轴11在进料滑道18上的稳定性。

此外，固定端铣削机构2A和移动端铣削机构2B均包括切削底板3，切削底板3的顶部设置两个主轴底板5，切削底板3和主轴底板5之间通过设置的X轴滑动组件4滑动连接，位于切削底板3X轴向的一侧设置X轴手轮20，X轴手轮20通过丝杠与主轴底板5连接，使用时，转动X轴手轮20带动主轴底板5沿X轴向进行移动移动，从而调节两主轴 23之间的中心距离，从而实现盘铣刀25中心距离的调节，以适应不同深度的铣扁厚度或者宽度的托辊轴11切割，在调节时，请参阅图4所示，通过切削底板3顶部位于主轴底板5的Y轴向侧设置的数显光栅尺34进行读数，可精确到0.01mm，从而实现调节精度的提高，X轴手轮20的一侧设置X轴锁紧板21，用于对X轴手轮20进行锁紧，防止其发生意外转动，主轴底板5顶部设置主轴电机7，主轴电机7的底部设置主轴减速机6，主轴减速机6靠近托辊轴11的一侧设置盘铣刀25，且盘铣刀25和主轴减速机6之间设置主轴轴承座8和齿轮箱9，其中齿轮箱9的齿轮箱轴24与主轴减速机6连接，齿轮箱轴24与主轴轴承座8的主轴23啮合，然后主轴23与盘铣刀25通过主轴锁紧螺母26连接固定。

工作原理：

主轴电机7通过主轴减速机6、齿轮箱轴24、主轴23带动盘铣刀25旋转，从而实现对托辊轴11两端的铣削加工。

实施例2

请参阅图5所示，移动端驱动机构2C包括Y轴步进电机减速机27，Y轴步进电机减速机27位于床身底座2内的一侧，且Y轴步进电机减速机27的输出端设置Y轴滚珠丝杠 22，Y轴滚珠丝杠22的外部螺纹连接设置切削连接板28，切削连接板28与移动端铣削机构2B的切削底板3固定连接，切削底板3与床身底座2之间通过Y轴滑动组件16滑动连接。

工作原理：

Y轴步进电机减速机27工作带动Y轴滚珠丝杠22转动，通过螺合力作用带动切削连接板28移动，从而实现移动端铣削机构2B位置的移动，适应不同长度的托辊轴11。

实施例3

请参阅图6-图10所示，进出料机构2D包括切削立板19，切削立板19的顶部设置Z轴伺服电机减速机10，且切削立板19对应盘铣刀25的位置设置开槽，Z轴伺服电机减速机10的底部设置固定支架29，切削立板19位于Z轴伺服电机减速机10和固定支架29之间设置突出部，Z轴伺服电机减速机10输出侧设置的Z轴丝杠13与固定支架29转动连接，并与突出部螺纹连接，固定支架29与切削立板19之间通过设置的Z轴滑动组件14滑动连接，固定支架29为“C”形结构，开口朝向X轴向侧，并且固定支架29的开口侧设置进料滑道18，进料滑道18向开口侧倾斜，进料滑道18的倾斜侧设置进料拨柄15，进料拨柄15通过中间孔安装在固定支架29上，尾端长圆孔安装在切削底板3上，固定支架29 沿Z轴向上移动到顶端时，拨柄头部将进料滑道18上最内侧的一个托辊轴11拨入到下端块32上，固定支架29的顶部还设置下压油缸30，下压油缸30底部设置上端块31，上端块31底部设置下端块32，这里，上端块31和下端块32相对的一侧均开设“V”形槽，以提高对托辊轴11压持强度，保证压持的稳定性。

本实施例的工作原理：

首先根据托辊轴11长度以及铣扁的需求对主轴23中心距离和移动端铣削机构2B移动距离进行调节；然后进行装夹，装夹采用自动定位的方式，具体过程如下：

将托辊轴11放置在进料滑道18上，开机后，请参阅图7所示，固定支架29在Z轴伺服电机减速机10控制下向Z+方向快速进给，当到达顶部时，进料拨柄15端部将进料滑道18上最内侧的1根托辊轴11向上托，托辊轴11随着进料拨柄15端部的弧线形状滚入到下端块32的V型槽内，然后下压油缸30推动上端块31向Z-方向移动，将托辊轴11压住，整个铣扁机从工件进入到加工完成，直线距离不到0.5m，并且中间无需人工操作装夹、拆卸，因而，加工节拍快，对于常规托辊轴，可以实现3件/分钟的高效加工，是常规设备效率的3-5倍；

与此同时，设置在切削底板3中间位置的Y轴定位油缸33向Y+方向推动油缸轴，从而实现托辊轴11在Y向的定位，进一步对托辊轴11进行定位，与V型槽配合实现X、Y 轴向的定位，解决了托辊轴11容易在X、Y轴向方向发生偏移的问题，以实现托辊轴11 自动定位和装夹；

出料时，请参阅图8所示，床身底座2内固定设置出料滑道17，出料滑道17为弯折结构，且床身底座2对应出料滑道17的弯折侧设置出料口12，固定支架29沿Z-方向下移动到底部时，托辊轴11被出料滑道17挡出下端块32，沿着出料滑道17从出料口12滚出；

另外，请参阅图9和图10所示，在铣扁过程中，床身底座2内设置排屑器1，其中：

床身底座2内设置开口向上的“V”形凹槽，排屑器1设置在“V”形凹槽内的底部，排屑器1包括电机2F，电机2F的输出端设置排屑轴2F1，排屑轴2F1外设置螺旋板2F2，且排屑轴2F1外靠近电机2F的一侧设置多个扇叶2F3，“V”形凹槽的内壁上还设置粘屑板2F4，然后排屑器1通过螺旋板2F2将废屑导出。

具体工作原理：

请参阅图12所示，首先将电机2F接通电源使其输出轴驱动排屑轴2F1转动，然后通过螺旋板2F2将废屑导出，与此同时，扇叶2F3与排屑轴2F1同步转动，从而将灰尘吹起，并附着在粘屑板2F4上，以对细小的灰尘进行收集，从而在近似密闭的环境中对托辊轴11 进行加工，降低灰尘的产生，提高加工的环保性。

值得说明的是，上述实施例中的滑动组件均包括滑轨和滑块，滑块与滑轨滑动连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.基于自动循环的托辊轴铣扁机，包括床身底座(2)和设置在床身底座(2)顶部的固定端铣削机构(2A)以及移动端铣削机构(2B)，其特征在于：固定端铣削机构(2A)设置在床身底座(2)的一侧，移动端铣削机构(2B)设置在床身底座(2)相对于固定端铣削机构(2A)的一侧，固定端铣削机构(2A)和移动端铣削机构(2B)之间设置托辊轴(11)，所述床身底座(2)内设置移动端驱动机构(2C)，用于驱动固定端铣削机构(2A)移动以适应托辊轴(11)的长度，且固定端铣削机构(2A)和移动端铣削机构(2B)相对的一侧设置进出料机构(2D)，所述床身底座(2)上位于固定端铣削机构(2A)和移动端铣削机构(2B)之间的位置设置限位支板(2E)，所述限位支板(2E)上沿其长度方向设置多个限位块(2E1)，且位于铣削侧的端部设置挡块(2E2)，其中：所述床身底座(2)内设置排屑器(1)，且床身底座(2)内设置开口向上的“V”形凹槽，排屑器(1)设置在“V”形凹槽内的底部，所述排屑器(1)包括电机(2F)，所述电机(2F)的输出端设置排屑轴(2F1)，所述排屑轴(2F1)外设置螺旋板(2F2)，且排屑轴(2F1)外靠近电机(2F)的一侧设置多个扇叶(2F3)，所述“V”形凹槽的内壁上还设置粘屑板(2F4)；

所述固定端铣削机构(2A)和移动端铣削机构(2B)均包括切削底板(3)，切削底板(3)的顶部设置两个主轴底板(5)，切削底板(3)和主轴底板(5)之间通过设置的X轴滑动组件(4)滑动连接，所述主轴底板(5)顶部设置主轴电机(7)，主轴电机(7)的底部设置主轴减速机(6)，主轴减速机(6)靠近托辊轴(11)的一侧设置盘铣刀(25)；

所述移动端驱动机构(2C)包括Y轴步进电机减速机(27)，Y轴步进电机减速机(27)位于床身底座(2)内的一侧，且Y轴步进电机减速机(27)的输出端设置Y轴滚珠丝杠(22)，Y轴滚珠丝杠(22)的外部螺纹连接设置切削连接板(28)，切削连接板(28)与移动端铣削机构(2B)的切削底板(3)固定连接；

所述进出料机构(2D)包括切削立板(19)，切削立板(19)的顶部设置Z轴伺服电机减速机10，且切削立板(19)对应盘铣刀(25)的位置设置开槽，Z轴伺服电机减速机10的底部设置固定支架(29)，切削立板(19)位于Z轴伺服电机减速机10和固定支架(29)之间设置突出部，Z轴伺服电机减速机10输出侧设置的Z轴丝杠(13)与固定支架(29)转动连接，并与突出部螺纹连接，所述固定支架(29)为“C”形结构，开口朝向X轴向侧，并且固定支架(29)的开口侧设置进料滑道(18)，进料滑道(18)向开口侧倾斜，进料滑道(18)的倾斜侧设置进料拨柄(15)，固定支架(29)的顶部还设置下压油缸(30)，下压油缸(30)底部设置上端块(31)，上端块(31)底部设置下端块(32)。

2.根据权利要求1所述的基于自动循环的托辊轴铣扁机，其特征在于：所述切削底板(3)的中间位置设置Y轴定位油缸(33)。

3.根据权利要求2所述的基于自动循环的托辊轴铣扁机，其特征在于：所述上端块(31)和下端块(32)相对的一侧均开设“V”形槽。

4.根据权利要求3所述的基于自动循环的托辊轴铣扁机，其特征在于：所述床身底座(2)内固定设置出料滑道(17)，出料滑道(17)为弯折结构，且床身底座(2)对应出料滑道(17)的弯折侧设置出料口(12)。

5.根据权利要求1所述的基于自动循环的托辊轴铣扁机，其特征在于：所述切削底板(3)顶部位于主轴底板(5)的Y轴向侧设置数显光栅尺(34)。