CN114310293B - 一种钎头合金齿压装方法及所用装置 - Google Patents

一种钎头合金齿压装方法及所用装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钎头合金齿压装方法及所用装置,本发明是将整个钎头合金齿的压装工序分解成供料、锥面压装、端面压装和出料四个工位;且通过数控程序自动控制,为钎头合金齿压装的自动化流水作业提供条件。本发明实现了合金齿压装的自动化流水作业,一个操作人员可同时操作多台设备,节约了人工,提高了工作效率。

Description

一种钎头合金齿压装方法及所用装置
技术领域
本发明涉及一种钎头合金齿压装方法及所用装置,属于钎头合金齿压装设备技术领域。
背景技术
用于工程凿岩的钎头前端镶嵌有硬质合金齿,硬质合金齿镶嵌在钎头端面和锥面的镶嵌孔内,由于钎头端面的镶嵌孔与钎头锥面的镶嵌孔之间有一定的夹角。因此钎头端面和锥面的硬质合金齿压装是钎头加工工序的瓶颈。
现有的压装方法是采用两套夹具分别完成,分别完成钎头的端面孔和锥面孔内硬质合金齿的压装,自动化程度低,不利于钎头流水作业大批量生产,加工效率较低。因此,现有技术仍存在不足,有待改进。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种钎头合金齿压装方法及所用装置,以攻克钎头端面和锥面硬质合金压装工序的瓶颈问题,从而提高钎头合金齿压装效率,并为钎头合金齿压装的流水作业提供技术保障。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的一种钎头合金齿压装方法,该方法是将整个钎头合金齿的压装工序分解成供料、锥面压装、端面压装和出料四个工位;且通过数控程序自动控制,为钎头合金齿压装的自动化流水作业提供条件。
前述方法中,所述供料、锥面压装、端面压装和出料四个工位中的钎头定位组件集成在旋转台面上,通过旋转台面驱动机构带动旋转台面旋转,并通过旋转台面的旋转使四个钎头定位组件准确的停在压装台面顶面的供料机构、锥面压入机构、顶面压入机构和出料机构的正下方;由供料机构、锥面压入机构、顶面压入机构和出料机构同时完成钎头合金齿的供料、锥面压装、端面压装和出料作业。
前述方法中,所述锥面压入机构通过一组沿圆周均布的斜压油缸一次性完成一组钎头合金齿的压装,提高压装效率及工件受力的平衡性。
前述方法所用的钎头合金齿压装装置为,该装置包括机架;机架顶面设有承压台面、承压台面四角分别设有支柱,支柱上设有压装台面;在压装台面与承压台面之间设有旋转台面,旋转台面上设有甲钎头定位组件、乙钎头定位组件、丙钎头定位组件和丁钎头定位组件;压装台面上设有与四个钎头定位组件对应的供料机构、锥面压入机构、顶面压入机构和出料机构;压装台面上设有旋转台面驱动机构,旋转台面驱动机构与旋转台面传动连接;压装台面上设有齿料供给机构。
前述装置中,所述甲钎头定位组件、乙钎头定位组件、丙钎头定位组件和丁钎头定位组件沿圆周均布在旋转台面上;每个钎头定位组件结构相同,均包括工件安装座,工件安装座内设有定位芯轴,定位芯轴顶部设有与工件的内锥面对应的外锥面;定位芯轴中部设有定位销;定位销与工件安装座上的定位孔间隙配合;工件安装座上设有导向柱。
前述装置中,所述供料机构包括装料盒,装料盒位于旋转台面上甲钎头定位组件上方的压装台面顶面,装料盒为筒状结构,装料盒内孔是与工件大头端截面形状对应的仿形孔,装料盒下部设有一对放料气缸;装料盒侧面设有观察孔。
前述装置中,所述锥面压入机构包括承压座,承压座位于乙钎头定位组件下方的承压台面顶面;承压座上方的旋转台面上设有工件安装座;乙钎头定位组件上方设有压盖,压盖底面设有定位柱,定位柱插入工件端面的合金齿孔内;压盖上设有与工件锥面上的合金孔位置对应的压杆孔和合金导向孔;压盖顶面与升降油缸连接,升降油缸固定在油缸座上,油缸座位于压装台面顶面;油缸座设有沿圆周倾斜均布的斜压油缸;压装台面一侧的支架上安装有合金柱供料筒,合金柱供料筒经合金柱输料管与合金导向孔连接。
前述装置中,所述顶面压入机构包括承压座,承压座位于丙钎头定位组件下方的承压台面顶面;丙钎头定位组件上方设有压盖,压盖底面设有与锥面合金齿对应的凹槽和用于压装柱的压杆孔以及合金导向孔;压盖与压装台面弹性连接,丙钎头定位组件上方设有顶压油缸,顶压油缸固定在压装台面顶面的油缸座上;压装台面一侧的支架上安装有合金柱供料筒,合金柱供料筒经合金柱输料管与合金导向孔连接。
前述装置中,所述出料机构包括顶料油缸,顶料油缸安装在丁钎头定位组件下方的机架上;丁钎头定位组件上方的压装台面上设有出料槽,出料槽的出料口处设有翻板,翻板上设有U形缺口。
前述装置中,所述旋转台面驱动机构包括旋转台面;旋转台面经转轴与压装台面转动连接;压装台面上设有旋转台面驱动马达,旋转台面驱动马达经驱动滚轮与旋转台面边缘摩擦传动连接;旋转台面边缘底面设有定位块;承压台面顶面设有接近开关,接近开关与旋转台面驱动马达电气连接,共同构成旋转台面的定位机构。
由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比,本发明改变了现有一个操作者操控一台压力机压装一件工件,且压力机活塞每工作一次只能压装一颗硬质合金齿的模式,即压装一件四齿钎头需要压装四次,且需要两套工装分别压装端面一颗和锥面三颗硬质合金齿,大大提高了生产效率。本发明可通过数控程序自动控制,实现合金齿压装的自动化,并且可以实现一人开多台设备,节约了人工,提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的工件安装座示意图;
图3是本发明的供料机构示意图;
图4是本发明的锥面压入机构示意图;
图5是本发明的顶面压入机构示意图;
图6是本发明的出料机构以及旋转台面驱动和定位示意图。
附图中的标记为:1-机架、2-承压台面、3-支柱、4-压装台面、5-旋转台面、6-甲钎头定位组件、7-乙钎头定位组件、8-丙钎头定位组件、9-丁钎头定位组件、10-供料机构、11-锥面压入机构、12-顶面压入机构、13-出料机构、14-旋转台面驱动机构、15-齿料供给机构、16-工件安装座、17-定位芯轴、18-工件、19-内锥面、20-外锥面、21-定位销、22-定位孔、23-导向柱、24-装料盒、25-仿形孔、26-放料气缸、27-观察长孔、28-承压座、29-压盖、30-升降油缸、31-油缸座、32-斜压油缸、33-施压孔、34-支架、35-合金柱供料筒、36-合金柱输料管、37-顶压油缸、38-顶料油缸、39-出料槽、40-出料口、41-翻板、42-U形缺口、43-转轴、44-旋转台面驱动马达、45-驱动滚轮、46-定位块、47-接近开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种钎头合金齿压装方法,如图1所示,该方法是将整个钎头合金齿的压装工序分解成供料、锥面压装、端面压装和出料四个工位;且通过数控程序自动控制,为钎头合金齿压装的自动化流水作业提供条件。供料、锥面压装、端面压装和出料四个工位中的钎头定位组件集成在旋转台面5上,通过旋转台面驱动机构14带动旋转台面5旋转,并通过旋转台面5的旋转使四个钎头定位组件准确的停在压装台面4顶面的供料机构10、锥面压入机构11、顶面压入机构12和出料机构13的正下方;由供料机构10、锥面压入机构11、顶面压入机构12和出料机构13同时完成钎头合金齿的供料、锥面压装、端面压装和出料作业。锥面压入机构11通过一组沿圆周均布的斜压油缸32一次性完成一组钎头合金齿的压装,提高压装效率及工件受力的平衡性。
前述方法所用的钎头合金齿压装装置,如图1所示,包括机架1;机架1顶面设有承压台面2、承压台面2四角分别设有支柱3,支柱3上设有压装台面4;在压装台面4与承压台面2之间设有旋转台面5,旋转台面5上设有甲钎头定位组件6、乙钎头定位组件7、丙钎头定位组件8和丁钎头定位组件9;压装台面4上设有与四个钎头定位组件对应的供料机构10、锥面压入机构11、顶面压入机构12和出料机构13;压装台面4上设有旋转台面驱动机构14,旋转台面驱动机构14与旋转台面5传动连接;压装台面4上设有齿料供给机构15。
如图2所示,甲钎头定位组件6、乙钎头定位组件7、丙钎头定位组件8和丁钎头定位组件9沿圆周均布在旋转台面5上;每个钎头定位组件结构相同,均包括工件安装座16,工件安装座16内设有定位芯轴17,定位芯轴17顶部设有与工件18的内锥面19对应的外锥面20;定位芯轴17中部设有定位销21;定位销21与工件安装座16上的定位孔22间隙配合;工件安装座16上设有导向柱23。
如图3所示,供料机构10包括装料盒24,装料盒24位于旋转台面5上甲钎头定位组件6上方的压装台面4顶面,装料盒24为筒状结构,装料盒24内孔是与工件18大头端截面形状对应的仿形孔25,装料盒24下部设有一对放料气缸26;装料盒24侧面设有观察孔27。
如图4所示,锥面压入机构11包括承压座28,承压座28位于乙钎头定位组件7下方的承压台面2顶面;承压座28上方的旋转台面5上设有工件安装座16;乙钎头定位组件7上方设有压盖29,压盖29底面设有定位柱,定位柱插入工件端面的合金齿孔内;压盖29上设有与工件18锥面上的合金孔位置对应的压杆孔33和合金导向孔;压盖29顶面与升降油缸30连接,升降油缸30固定在油缸座31上,油缸座31位于压装台面4顶面;油缸座31设有沿圆周倾斜均布的斜压油缸32;压装台面4一侧的支架34上安装有合金柱供料筒35,合金柱供料筒35经合金柱输料管36与合金导向孔连接。
如图5所示,顶面压入机构12包括承压座28,承压座28位于丙钎头定位组件8下方的承压台面2顶面;丙钎头定位组件8上方设有压盖29,压盖29底面设有与锥面合金齿对应的凹槽和用于压装柱的压杆孔33以及合金导向孔;压盖29与压装台面4弹性连接,丙钎头定位组件8上方设有顶压油缸37,顶压油缸37固定在压装台面4顶面的油缸座31上;压装台面4一侧的支架34上安装有合金柱供料筒35,合金柱供料筒35经合金柱输料管36与合金导向孔连接。
如图6所示,所述出料机构13包括顶料油缸38,顶料油缸38安装在丁钎头定位组件9下方的机架1上;丁钎头定位组件9上方的压装台面4上设有出料槽39,出料槽39的出料口40处设有翻板41,翻板41上设有U形缺口42。旋转台面驱动机构14包括旋转台面5;旋转台面5经转轴43与压装台面4转动连接;压装台面4上设有旋转台面驱动马达44,旋转台面驱动马达44经驱动滚轮45与旋转台面5边缘摩擦传动连接;旋转台面5边缘底面设有定位块46;承压台面2顶面设有接近开关47,接近开关47与旋转台面驱动马达44电气连接,共同构成旋转台面5的定位机构。
下面对本发明的工作过程及原理作进一步的说明:
如图1所示,本发明的钎头合金齿压装方法及所用装置改变了现有一个操作者只能操控一台压力机压装一件工件的现状。现有技术采用压力机进行压装,每一次只能压装一颗硬质合金齿,若压装一件四齿钎头需要压装四次,且需要两套工装分别压装端面一颗和锥面三颗硬质合金齿,压装效率较低。
本发明将压装工序分解成四个工位,分别完成上料、压装锥面三齿、压装端面一齿和出料,并且通过数控程序自动控制,实现了合金齿压装的自动化流水作业,并且可以实现一人开多台设备,节约了人工,提高了工作效率。
本发明的装置如图1至6所示,包括机架1、承压台面2和旋转台面5。旋转台面5上设有甲钎头定位组件6、乙钎头定位组件7、丙钎头定位组件8和丁钎头定位组件9。乙钎头定位组件7用于压装钎头锥面上的三颗合金齿,丙钎头定位组件8用于压装钎头端面的一颗合金齿。
机架1顶部设有承压台面2、旋转台面5和压装台面4三层。上层的压装台面4上分别布置有供料机构10、锥面压入机构11、顶面压入机构12和出料机构13;中层为旋转台面5。工件18通过工件安装座16安装在旋转台面5上,通过旋转台面驱动机构和定位机构旋转和定位旋转台面5,依次完成四个钎头定位组件的分工任务,机架1置于地面,下层的承压台面2与乙钎头定位组件7和丙钎头定位组件8对应位置设有承压座28以承受压装合金齿时的压力;下层的承压台面2与丁钎头定位组件9对应位置设有顶料油缸38,上层的压装台面4和下层的承压台面2同过四根支柱3固定连接。
供料机构10的装料盒24的内孔是根据工件18大头形状设计的仿形孔25,实现工件18圆周的初步定位,并通过两个放料气缸26的顶针实现旋转台面5转动一个钎头定位组件自动装料,工件18进入工件安装座16后,工件18的内锥面与定位芯轴17的外锥面20配合,定位芯轴17通过定位销21定位,防止旋转台面5转动的过程中工件18相对工件安装座16转动。由于定位芯轴17上的定位销21与工件安装座16上的定位孔22之间是间隙配合,因此,定位芯轴17可以轴向和周向定量移动。工件安装座16设有导向柱23,工件安装座16在弹簧的作用下可以轴向移动。
锥面压入机构11在压入钎头锥面的三颗硬质合金齿时,压盖29上的定位柱插入工件端面的合金齿孔中进行定位,通过固定在承压台面2上的三个同步工作的斜压油缸32同时将三颗合金齿压入钎头锥面的镶嵌孔内。三个同步工作的斜压油缸32同时压入实现工件圆周上的三个分力平衡。
顶面压入机构12压入端面一颗硬质合金齿时,压盖29底面的三个凹槽通过工件18锥面已经压入的三颗硬质合金齿定位,再通过顶面压入机构12压入钎头端面的一颗硬质合金齿。
出料机构9内的工件18被顶料油缸38从工件安装座16内顶出后,工件18推动翻板41上翻,当顶料油缸38下行过程中被U形缺口42的开口挡住,工件18落在出料槽39内并滑出出料槽39外,顶料油缸38的顶杆可以顺利复位缩回缸体内,实现了丁钎头定位组件。
本发明的工作步骤如下:
第一步,供料过程:人工手动向装料盒24装料,并确定初步方向,装料盒24一次可装入2~20件钎头,或通过机械手实现自动装料;
第二步,压入钎头锥面三颗硬质合金齿过程:旋转台面5将供料机构10装入的工件旋转到锥面压入机构11下方的乙钎头定位组件7处,启动锥面压入机构11,升降油缸30带动压盖29下行,压盖29上的定位销插入工件端面的硬质合金齿孔中,三颗合金齿通过齿料供给机构15排序并分别导入每个合金导向孔,三个斜压油缸32的顶杆同步将三颗合金齿压入工件18锥面上的三个镶嵌孔内,三个斜压油缸32同时复位;
第三步,顶面压入钎头端面一颗硬质合金齿过程:旋转台面5将压装好质合金齿工件18旋转到顶面压入机构12下方的丙钎头定位组件8处,启动顶面压入机构12,顶压油缸37带动压盖29下行,压盖29底面的定位缺口套入工件18锥面已经压装好的三颗硬质合金齿定位,通过齿料供给机构15排序并导入一颗硬质合金齿,启动顶压油缸37,通过的顶杆将一颗硬质合金齿压入工件18,然后顶面压入机构12;
第四步,出料过程:旋转台面5将丙钎头定位组件8处压装完成的工件18旋转到出料机构13下方的丁钎头定位组件9处,出料机构13启动。顶料油缸38的顶杆顶出工件18并推动翻板41上翻,工件18被推出。当顶料油缸38的顶杆下行时,由于翻板41上的U形缺口42开口工件最小直径小,因此工件18被U形缺口42挡住落入出料槽39。工件18沿出料槽39底部的斜面滚滑落至搬运料框或滑落至输料履带,进行下一步检测和装箱工作,气缸复位;
第五步,重复上述第一至第四步,每个钎头定位组件处工作完成后,旋转台面5会带动工件18旋转至下一钎头定位组件处,实现循环上料、压装、出料。

Claims (2)

1.一种钎头合金齿压装装置,其特征在于:该装置包括机架(1);机架(1)顶面设有承压台面(2)、承压台面(2)四角分别设有支柱(3),支柱(3)上设有压装台面(4);在压装台面(4)与承压台面(2)之间设有旋转台面(5);旋转台面(5)上设有甲钎头定位组件(6)、乙钎头定位组件(7)、丙钎头定位组件(8)和丁钎头定位组件(9);压装台面(4)上设有与四个钎头定位组件对应的供料机构(10)、锥面压入机构(11)、顶面压入机构(12)和出料机构(13);压装台面(4)上设有旋转台面驱动机构(14),旋转台面驱动机构(14)与旋转台面(5)传动连接;压装台面(4)上设有齿料供给机构(15);
所述供料机构(10)包括装料盒(24),装料盒(24)位于旋转台面(5)上甲钎头定位组件(6)上方的压装台面(4)顶面,装料盒(24)为筒状结构,装料盒(24)内孔是与工件(18)大头端截面形状对应的仿形孔(25),装料盒(24)下部设有一对放料气缸(26);装料盒(24)侧面设有观察孔(27);
所述出料机构(13)包括顶料油缸(38),顶料油缸(38)安装在丁钎头定位组件(9)下方的机架(1)上;丁钎头定位组件(9)上方的压装台面(4)上设有出料槽(39),出料槽(39)的出料口(40)处设有翻板(41),翻板(41)上设有U形缺口(42);
所述旋转台面驱动机构(14)包括旋转台面(5);旋转台面(5)经转轴(43)与压装台面(4)转动连接;压装台面(4)上设有旋转台面驱动马达(44),旋转台面驱动马达(44)经驱动滚轮(45)与旋转台面(5)边缘摩擦传动连接;旋转台面(5)边缘底面设有定位块(46);承压台面(2)顶面设有接近开关(47),接近开关(47)与旋转台面驱动马达(44)电气连接,共同构成旋转台面(5)的定位机构;
所述锥面压入机构(11)包括承压座A,承压座A位于乙钎头定位组件(7)下方的承压台面(2)顶面;承压座A上方的旋转台面(5)上设有工件安装座(16);乙钎头定位组件(7)上方设有压盖A,压盖A底面设有定位柱,定位柱插入工件端面的合金齿孔内;压盖A上设有与工件(18)锥面上的合金孔位置对应的压杆孔(33)和合金导向孔;压盖A顶面与升降油缸(30)连接,升降油缸(30)固定在油缸座(31)上,油缸座(31)位于压装台面(4)顶面;油缸座(31)设有沿圆周倾斜均布的斜压油缸(32);
所述顶面压入机构(12)包括承压座B,承压座B位于丙钎头定位组件(8)下方的承压台面(2)顶面;丙钎头定位组件(8)上方设有压盖B,压盖B底面设有与锥面合金齿对应的凹槽和用于压装合金柱的压杆孔(33)以及合金导向孔;压盖B与压装台面(4)弹性连接,丙钎头定位组件(8)上方设有顶压油缸(37),顶压油缸(37)固定在压装台面(4)顶面的油缸座(31)上;
压装台面(4)一侧的支架(34)上安装有合金柱供料筒(35),合金柱供料筒(35)经合金柱输料管(36)与合金导向孔连接。
2.根据权利要求1所述的一种钎头合金齿压装装置,其特征在于:所述甲钎头定位组件(6)、乙钎头定位组件(7)、丙钎头定位组件(8)和丁钎头定位组件(9)沿圆周均布在旋转台面(5)上;每个钎头定位组件结构相同,均包括工件安装座(16),工件安装座(16)内设有定位芯轴(17),定位芯轴(17)顶部设有与工件(18)的内锥面(19)对应的外锥面(20);定位芯轴(17)中部设有定位销(21);定位销(21)与工件安装座(16)上的定位孔(22)间隙配合;工件安装座(16)上设有导向柱(23)。
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