CN114309823A - 一种车磨中心 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及齿轮加工设备技术领域，特别是涉及一种车磨中心，包括机架和安装在机架上的车磨机构，所述机架上安装有环形输送台，所述环形输送台一侧罩设有操作室，操作室内设有夹持翻转机构和位于夹持翻转机构一侧的车磨机构，所述夹持翻转机构包括伺服电机、第一转盘和固定安装在转盘中心的支撑柱，第一转盘和支撑柱均转动连接在操作室内，所述支撑柱上设有一对沿支撑柱对称安装齿轮夹装机构，所述伺服电机的输出轴与第一转盘固定连接，齿轮夹装机构用于将环形输送台上的待加工齿轮送入车磨机构和用于将加工后的已加工齿轮送返环形输送台。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮加工设备技术领域，特别是涉及一种车磨中心。
背景技术
随着科技的不断进步，自动化加工技术正在逐渐代替效率较低的人工操作，在工业生产中的地位日益增高，其中对于齿轮的内外圆及端面的车削、磨削加工在传统技术中需要通过磨床、车床分次加工实现，不仅加工效率很低，而且涉及工件的反复装夹，加工精度难以满足需求，不符合自动化加工技术的要求，因此目前拥有了车磨复合机床，但现有的车磨复合机床的上下料效率较低，特别是当生产成批工件时，通过传统的人工上下料方式难以满足大量重复、快速生产的要求，并且在这样大批量工件生产的车磨过程中将产生大量碎屑，人工难以有效清理且费时费力。
公开号为CN207746695U的实用新型公开了一种车床及其内孔车磨复合加工装置，集车床和磨床为一体，只需按照常规的车加工方式进行装夹后，一次性装夹，即可自动完成车削和磨削加工；大大降低工人劳动强度.可以实现一人多机操作，很大程度上提高了生产效率。但是依然需要工人不停实现装夹的操作，尤其是一人多机的操作方式，事实上工人反而缺少休息时间，当对一个零件进行装夹结束后，又需要马上到另一台装置处进行下一个零件的装夹，依旧是人工持续操作，不可以完全实现自动化，对于需要产品大量生产的流水线而言，工人的操作强度没有得到减免。
发明内容
本发明提供了一种车磨中心，为了解决传统车磨加工齿轮自动化程度低，人工强度大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种车磨中心，包括机架和安装在机架上的车磨机构，所述机架上安装有环形输送台，环形输送台一侧罩设有操作室，操作室内设有夹持翻转机构和位于夹持翻转机构一侧的车磨机构，所述夹持翻转机构包括伺服电机、第一转盘和固定安装在转盘中心的支撑柱，第一转盘和支撑柱均转动连接在操作室内，所述支撑柱上设有一对沿支撑柱对称安装齿轮夹装机构，所述伺服电机的输出轴与第一转盘固定连接，齿轮夹装机构用于将环形输送台上的待加工齿轮送入车磨机构和用于将加工后的已加工齿轮送返环形输送台。
采用上述技术方案，通过固定安装在机架上的环形输送台实现对于若干待加工齿轮的输送，环形输送台上可以安装输送带，通过驱动装置驱动实现对于待加工齿轮的输送，待加工齿轮将逐个输送进操作室中，操作室内设置有用于交换已经在车磨机构中经过车削和磨削的已加工齿轮与待加工齿轮的夹持翻转机构，通过夹持翻转机构实现自动上下料，并且夹持翻转机构中的齿轮夹装机构为一对且对称安装在支撑柱上，通过伺服电机带动转盘旋转180°，则可以实现一对齿轮夹装机构的位置互换，自动化程度高，同时完成上料和下料的动作。
与现有技术相比，本发明在环形输送台上设有输送带，通过驱动装置带动输送带运行的同时带动承载件实现自动化输送，并且夹持翻转机构可以自动实现将待加工齿轮送入车磨机构进行加工，同时将已加工齿轮从车磨机构中取出放上输送带继续输送，实现自动上料，全体流程自动化程度高，无需再通过操作人员一人多机对应将待加工齿轮放入车磨机构等待加工完成后，再将已加工齿轮取下，一直重复这样的操作，费时费力。本发明有效解决了传统车磨加工齿轮自动化程度低，人工强度大的问题。
进一步，所述环形输送台上设有若干用于放置齿轮的承载件；所述齿轮夹装机构包括第一无杆气缸和第二无杆气缸，所述第一无杆气缸上固定安装有第一夹爪，所述第二无杆气缸上固定安装有第二夹爪。通过承载件实现对齿轮的承托，逐个输送；当第一夹爪夹持待加工齿轮时，同一时间第二夹爪夹持车磨机构内的已加工齿轮，在第一夹爪和第二夹爪随着转盘的旋转位置互换后，第二夹爪将加工完成的已加工齿轮放在原本放置待加工齿轮的承载件上，半成品齿轮被第一夹爪送入齿轮磨齿机内进行加工。
进一步，所述车磨机构包括机箱，所述机箱包括左右及前后两两相对的A侧壁、a侧壁和B侧壁、b侧壁，所述A侧壁固定安装有第一液压缸，所述第一液压缸输出轴固定连接有连接板，所述连接板上固定安装有车刀机构和磨轮机构，a侧壁安装有夹持机构，所述夹持机构与机箱间设有调节机构，调节机构用于将夹持机构与车刀机构或磨轮机构对齐。通过第一液压缸推动连接板，保证车刀机构和磨轮机构位置一次到位，然后对齿轮进行加工，夹持机构与机箱间设有的调节机构，便于调节齿轮依次对齐车刀机构和磨轮机构分别调节进行两次加工。
进一步，所述夹持机构包括与a侧壁固定连接的夹具箱，夹具箱内固定安装有第二液压缸，第二液压缸输出轴固定连接有齿轮夹具，所述调节机构包括固定安装在机箱底面的滑台，所述夹具箱与滑台滑动连接，还包括固定安装在b侧壁的第三液压缸，第三液压缸输出轴与夹具箱固定连接。第三液压缸确保夹具箱与滑台滑动后的位置锁定，确保对齐，第二液压缸将齿轮夹具推出，确保一次到位，便于精确加工。
进一步，所述车磨机构内设有用于清除车磨后废屑的清理机构，清理机构包括安装在所述机箱底面的不锈钢板，所述不锈钢板下安装有传送带，所述传送带上固定连接有若干磁铁。不锈钢板下安装有传送带，传送带上固定有若干磁铁，随着齿轮的车磨加工会掉下很多废屑在地面，废屑将被磁铁吸引聚集在不锈钢板表面，随着传送带的运行而运动，便于废屑的清理。
进一步，所述清理机构还包括收集箱，所述B侧壁开有第一窗口，第一窗口下固定连接有收集箱，所述不锈钢板弯折进入收集箱内，收集箱底部放置在磁铁上。废屑随着传送带向前运动，由于不锈钢板弯折进入收集箱，且收集箱底部还有磁铁吸引，废屑最终将堆积进入收集箱中，磁铁吸引确保减少废屑落入收集箱时产生飞溅。
进一步，还包括安装在机架上的PLC和与PLC连接的终端，所述环形输送台上设有通过PLC控制的第一测量机构和检测传感器；所述第一测量机构安装在环形输送台位于操作室外部，第一测量机构用于检测齿轮内孔直径并将检测信息传送至PLC；PLC用于接收第一测量机构的检测信息并将检测信息传递至终端储存，还控制环形输送台上的输送带进行输送或者停止；所述检测传感器安装在夹持翻转机构的进料口处，检测传感器用于检测当前位置是否有承载件并将检测信息传送至PLC；PLC用于接收检测传感器的检测信息，并控制环形输送台上的输送带进行输送。通过第一测量机构和检测传感器配合PLC以及终端使用，自动化程度高。
进一步，所述第一测量机构包括固定连接的激光检测器和图像摄取装置，所述激光检测器用于检测齿轮内孔直径，并将检测信息传送至PLC；PLC用于接收检测信息并将检测信息传递至终端对比储存；所述图像摄取装置用于摄取齿轮内孔图像，并将摄取信息传送至PLC；PLC用于接收摄取信息并将摄取信息传递至终端对比储存；PLC根据检测信息和摄取信息的均值控制环形输送台上的输送带进行输送和停止。将图像摄取装置和激光检测装置想结合，得出两个数据取平均值，精确程度更高，且只要平均值与标准零件内孔误差在合理范围内即可有PLC控制输送带停止整个输送过程，此时位于承载件上的齿轮均已加工完毕。
进一步，所述操作室与所述机箱连通，所述夹持翻转机构位于连通处。操作室和车磨机构的机箱连通，使得夹持翻转机构可以直接在连通处进行待加工齿轮和已加工齿轮的切换，方便快捷。
进一步，所述机箱b侧壁开有第二窗口，所述第二窗口用于第一夹爪和第二夹爪的伸入或伸出。机箱侧壁开出窗口，便于第一夹爪或第二夹爪伸入交换待加工齿轮和已加工齿轮。
附图说明
图1为本发明一种车磨中心的俯视图。
图2为本发明一种车磨中心的操作室内部示意图。
图3为本发明一种车磨中心的机箱内部主视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：机架1、环形输送台2、第一测量机构21、检测传感器22、抽检平台23、承载件24、操作室3、转盘31、支撑柱32、第一无杆气缸33、第一夹爪331、第二无杆气缸34、第二夹爪341、连接板41、车刀机构411、磨轮机构412、第一液压缸42、夹具箱43、第二液压缸431、齿轮夹具432、第三液压缸433、滑台44、机箱5、左侧壁51、右侧壁52、后侧壁53、第一窗口531、前侧壁54、第二窗口541、不锈钢板6、传送带61、收集箱62、废屑63。
实施例基本如附图1、2、3所示：
一种车磨中心，包括机架1，机架1上安装有环形输送台2，环形输送台2内安装有输送带，在环形输送台2上输送有若干用于放置齿轮的承载件24。在环形输送台2的右侧罩设有操作室3，操作室3内安装有夹持翻转机构、车磨机构和清理机构。
图1的下方为夹持翻转机构的进料方向，操作室3开有进料口，上方为夹持翻转机构的出料方向，操作室3开有出料口，夹持翻转机构包括嵌入安装在地面且与地表面平齐的转盘31，转盘31通过伺服电机驱动，在转盘31的中心安装有长方体的支撑柱32，在支撑柱32相对的两面分别固定连接有第一无杆气缸33和第二无杆气缸34，第一无杆气缸33的活塞上固定连接有第一夹爪331，第二无杆气缸34的活塞上固定连接有第二夹爪341。夹持翻转机构位于环形输送台2与车磨机构之间，通过第一夹爪331和第二夹爪341的转向，实现将承载件24上的待加工齿轮送入车磨机构和用于将车磨机构加工后的已加工齿轮送返到承载件24上。
如图2、3所示的车磨机构包括机箱5，机箱5包括A侧壁(左侧壁51)、a侧壁(右侧壁52)、b侧壁(前侧壁54)、B侧壁(后侧壁53)、顶面和底面，为了便于描述，接下来将以前后左右代替bBAa，在左侧壁51固定安装有第一液压缸42，第一液压缸42输出轴固定连接有连接板41，连接板41上固定安装有车刀机构411和磨轮机构412，与之相对的是右侧壁52上固定安装有夹具箱43，底面固定安装有滑台44，夹具箱43与滑台44滑动连接(以前侧壁54与后侧壁53的方向滑动)，夹具箱43内固定安装有第二液压缸431，第二液压缸431输出轴固定连接有齿轮夹具432，后侧壁53上固定安装有第三液压缸433，第三液压缸433输出轴与夹具箱43固定连接。机箱5的前侧壁54开有第二窗口541，第二窗口541用于第一夹爪331和第二夹爪341的伸入或伸出。
清理机构包括安装在机箱5底面的不锈钢板6，不锈钢板6下安装有传送带61，传送带61上固定安装有若干磁铁，机箱5后侧壁53开有第一窗口531，传送带61从前侧壁54向后侧壁53传送，第一窗口531下固定安装有收集箱62，不锈钢板6弯折出一定弧度进入收集箱62内，收集箱62底部放置有一块磁铁，清理机构实现将机箱5内的废屑63输送至外。
还包括安装在机架1上的PLC以及与PLC连接的电脑，在环形输送台2上安装有通过PLC控制的第一测量机构21和检测传感器22，第一测量机构21安装在环形输送台2左侧，检测传感器22安装在操作室3进料口处。其中第一测量机构21包括捆扎在一起的激光检测器和图像摄取装置，激光检测器和图像摄取装置用于同时检测齿轮内孔直径并将检测信息传送至PLC，若同时检测出的信息取平均值得出的齿轮内孔直径与标准直径的误差在合理范围内，则PLC接收此信息后，控制环形输送台2上的输送带停止承载件24的输送；若齿轮内孔直径与标准直径不相等，则PLC接受此信息后，控制环形输送台2上的输送带继续承载件24的输送，且PLC会将检测信息传递至电脑储存，即每一齿轮均会有其内孔直径数据的记录。检测传感器22用于检测当前位置是否有承载件24并将检测信息传送至PLC，若当前位置没有承载件24，则PLC接收此信息后控制环形输送台2上的输送带将承载件24输送至当前位置。在操作室3的出料口处还设有一个抽检平台23，用于人工随时进行抽检检测。
具体实施过程如下：
若干待加工齿轮将放置在承载件24上等待送入操作室3内进行加工，承载件24送入操作室3后，位于夹持翻转机构处的加工位停下等待加工，此时第一夹爪331下移夹持位于加工位处的承载件24上的待加工齿轮，第二夹爪341夹持齿轮夹具432上已经加工完毕的已加工齿轮，之后转盘31转动180°，使得第一夹爪331和第二夹爪341的位置进行交换，第一夹爪331将会伸入第二窗口541内将所夹持的待加工齿轮放置在齿轮夹具432上，第二夹爪341将已加工齿轮放置在加工位处的承载件24上。
同一时间，承载件24将向出料口方向移动；而齿轮夹具432上的待加工齿轮在第二液压缸431的推动下向前运动，车磨机构在第一液压缸42的推动下也向前运动，直到待加工齿轮与车刀机构411相接触，进行车削加工，粗加工后的齿轮先由第一液压缸42带动收回夹具箱43内，此时第三液压缸433推动夹具箱43运动，第二液压缸431推动粗加工齿轮向前与磨轮机构412接触，进行磨削加工，两次加工结束后等待下一次循环交换。在齿轮进行两次加工时，传送带61处于运动状态，传动带上的磁铁会不断吸附齿轮加工所产生的废屑63，废屑63被磁吸在不锈钢板6上，随传送带61的运动而运动，直到通过弯折的不锈钢板6掉进收集箱62，收集箱62底部有磁铁，对废屑63持续吸引，防止飞溅。
当所有的待加工齿轮加工完毕后，第一测量机构21将检测到位于其位置的齿轮内孔直径与标准直径相等，第一测量机构21将此信息反馈至PLC，PLC将控制环形输送台2上的的输送带停止输送，直到人工将所有加工完毕的已加工齿轮取下，放上新的待加工齿轮后环形输送台2将再次进行同样的循环工作。检测传感器22的位置相当于承载件24排队等待加工的位置，不会产生过多承载件24的堆积，只有检测传感器22所处的当前位置需要补充承载件24时，检测传感器22检测到承载件24缺失，反馈至PLC，由PLC控制环形输送台2上的输送带将下一个承载件24输送至当前位置排队等待。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种车磨中心，包括机架和安装在机架上的车磨机构，其特征在于：所述机架上安装有环形输送台，环形输送台一侧罩设有操作室，操作室内设有夹持翻转机构和位于夹持翻转机构一侧的车磨机构，所述夹持翻转机构包括伺服电机、第一转盘和固定安装在转盘中心的支撑柱，第一转盘和支撑柱均转动连接在操作室内，所述支撑柱上设有一对沿支撑柱对称安装齿轮夹装机构，所述伺服电机的输出轴与第一转盘固定连接，齿轮夹装机构用于将环形输送台上的待加工齿轮送入车磨机构和用于将加工后的已加工齿轮送返环形输送台。
2.根据权利要求1所述的一种车磨中心，其特征在于：所述环形输送台上设有若干用于放置齿轮的承载件；所述齿轮夹装机构包括第一无杆气缸和第二无杆气缸，所述第一无杆气缸上固定安装有第一夹爪，所述第二无杆气缸上固定安装有第二夹爪。
3.根据权利要求2所述的一种车磨中心，其特征在于：所述车磨机构包括机箱，所述机箱包括左右及前后两两相对的A侧壁、a侧壁和B侧壁、b侧壁，所述A侧壁固定安装有第一液压缸，所述第一液压缸输出轴固定连接有连接板，所述连接板上固定安装有车刀机构和磨轮机构，a侧壁安装有夹持机构，所述夹持机构与机箱间设有调节机构，调节机构用于将夹持机构与车刀机构或磨轮机构对齐。
4.根据权利要求3所述的一种车磨中心，其特征在于：所述夹持机构包括与a侧壁固定连接的夹具箱，夹具箱内固定安装有第二液压缸，第二液压缸输出轴固定连接有齿轮夹具，所述调节机构包括固定安装在机箱底面的滑台，所述夹具箱与滑台滑动连接，还包括固定安装在b侧壁的第三液压缸，第三液压缸输出轴与夹具箱固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种车磨中心，其特征在于：所述车磨机构内设有用于清除车磨后废屑的清理机构，清理机构包括安装在所述机箱底面的不锈钢板，所述不锈钢板下安装有传送带，所述传送带上固定连接有若干磁铁。
6.根据权利要求5所述的一种车磨中心，其特征在于：所述清理机构还包括收集箱，所述B侧壁开有第一窗口，第一窗口下固定连接有收集箱，所述不锈钢板弯折进入收集箱内，收集箱底部放置在磁铁上。
7.根据权利要求6所述的一种车磨中心，其特征在于：还包括安装在机架上的PLC和与PLC连接的终端，所述环形输送台上设有通过PLC控制的第一测量机构和检测传感器；
所述第一测量机构安装在环形输送台位于操作室外部，第一测量机构用于检测齿轮内孔直径并将检测信息传送至PLC；PLC用于接收第一测量机构的检测信息并将检测信息传递至终端储存，还控制环形输送台上的输送带进行输送或者停止；
所述检测传感器安装在夹持翻转机构的进料口处，检测传感器用于检测当前位置是否有承载件并将检测信息传送至PLC；PLC用于接收检测传感器的检测信息，并控制环形输送台上的输送带进行输送。
8.根据权利要求7所述的一种车磨中心，其特征在于：所述第一测量机构包括固定连接的激光检测器和图像摄取装置，
所述激光检测器用于检测齿轮内孔直径，并将检测信息传送至PLC；PLC用于接收检测信息并将检测信息传递至终端对比储存；
所述图像摄取装置用于摄取齿轮内孔图像，并将摄取信息传送至PLC；PLC用于接收摄取信息并将摄取信息传递至终端对比储存；
PLC根据检测信息和摄取信息的均值控制环形输送台上的输送带进行输送和停止。
9.根据权利要求8所述的一种车磨中心，其特征在于：所述操作室与所述机箱连通，所述夹持翻转机构位于连通处。
10.根据权利要求9所述的一种车磨中心，其特征在于：所述机箱b侧壁开有第二窗口，所述第二窗口用于第一夹爪和第二夹爪的伸入或伸出。
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