CN201997716U - 全自动齿轮加工车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全自动齿轮加工车床，包括车床床身和控制器，在床身上安装有上料机械手、车床主轴、刀架和接料机械手；在床身的一侧设有供料机，供料机通过提升机将齿轮毛坯输送给上料机械手，上料机械手固定在车床主轴上方，在车床主轴上安装有弹簧夹头以及液压动力卡盘，刀架由伺服电机驱动并带动车刀旋转；上料机械手用于将齿轮毛坯安装在弹簧夹头上，弹簧夹头夹持齿轮毛坯在液压动力卡盘推动下与车刀配合，加工后的齿轮通过接料机械手输送至接料机；所述提升机、上料机械手、弹簧夹头、液压动力卡盘以及伺服电机均由控制器控制动作。本实用新型的齿轮加工车床通过控制器同时控制各个部件的工作，使整个加工过程实现了全自动化操作。

Description

全自动齿轮加工车床

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮加工车床，尤其是一种全自动的汽摩齿轮加工车床，属于机械加工设备技术领域。

背景技术

在汽车和摩托车中，齿轮是最常见的的动力传递元件之一，并被广泛的应用在汽车或摩托车的动力传输上。目前在加工生产汽车或摩托车用的齿轮时，通常是由工人手动将齿轮毛坯固定在车床的夹头上，然后控制数控车床调整毛坯的给进量使其与旋转的刀具接触，使齿轮被加工成所需的回转面，加工完成后还需手动将成品拆卸下来，然后装箱进入下一道工序。使用目前的车床时，每一台车床必须相应的配置一名工人，而且在加工过程中工人要连续的上料、下料以及控制车床动作，这不仅使得工人的操作太繁琐，而且加工的效率也很低，导致产量难以提升。并且由于汽车和摩托车的齿轮零件在加工时批量很大，对内孔的加工精度、内孔同外径的同心度以及端面的跳动及平行度等要求都很高，如果以目前手动控制车床的方式则很难达到工艺精度的要求；特别是有的产品在端面有凸爪、内孔需加工成花键，这使得在加工时端面及孔的定位都很不方便，甚至需要人手动调整加工角度，但即便这样也很难达到加工高精度零件的要求。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型的主要目的在于解决在加工汽车或摩托车用的齿轮时，传统的手动操作方式太复杂，而且加工效率较低的问题，并提供一种无需工人操作、加工效率较高，同时还能满足高精度要求的全自动齿轮加工机床。

本实用新型的技术方案：全自动齿轮加工车床，包括车床床身和控制器，其特征在于，在床身上安装有上料机械手、车床主轴、刀架和接料机械手，所述车床主轴设置在水平方向上；在床身的一侧设有供料机，所述供料机通过提升机将待加工的齿轮毛坯输送给上料机械手，所述上料机械手固定在车床主轴上方，在车床主轴上安装有弹簧夹头以及用于推动弹簧夹头的液压动力卡盘；所述刀架设置在车床主轴的一侧，所述刀架由伺服电机驱动并带动安装在刀架上的车刀旋转；所述上料机械手用于将齿轮毛坯安装在弹簧夹头上，弹簧夹头夹持齿轮毛坯在液压动力卡盘推动下与所述旋转的车刀配合加工，加工后的齿轮通过设置于弹簧夹头下方的接料机械手输送至接料机；所述提升机、上料机械手、弹簧夹头、液压动力卡盘以及伺服电机均由控制器控制动作。

本实用新型的齿轮加工车床使用的控制器为KND控制器（北京凯恩帝数控技术有限责任公司生产的一种成熟的车床数控系统，简称KND），该控制器可以同时控制提升机、上料机械手、弹簧夹头、液压动力卡盘以及伺服电机的工作，使其形成一条协同工作的流水线，整个加工过程无需工人介入，从而达到了全自动化操作的目的。

在供料机上设有用于检测齿轮毛坯存量的供料传感器，在接料机上还设有用于检测齿轮存量的接料传感器，所述供料传感器和接料传感器均通过控制器报警。工作时，工人只需将待加工的齿轮毛坯放置在供料机上，然后让其根据控制程序自动加工，然后再从接料机上将加工好的齿轮卸下即可，当供料机上的齿轮毛坯加工完或接料机上的齿轮存放满时，KND控制器将发出报警，工人可以听到报警后再分别给供料机添料或对接料机卸料。这样在整个加工过程中，工人不需要一直守候在机床旁边，从而减轻了工人的工作量，并且一名工人可以同时监控多台车床工作，因此还节省了大量的人力成本。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、降低了加工难度，提高了加工效率：本实用新型的车床采用全自动化操作，从齿轮毛坯的上料→夹持紧固→角度变换→加工成型→下料输送均无需人工介入，整个加工过程流畅、快速，不仅节约了大量的人力，还使每名工人可以同时兼顾多台设备，进而使得产量大幅度提高。

2、提高了加工精度：加工过程中，齿轮的内孔加工精度、内孔同外径的同心度以及端面的跳动及平行度等均由安装在车床上的KND控制器精确控制，这样可以灵活调整齿轮的加工量，不仅使得每个齿轮加工后的成品尺寸能够基本保持一致，而且使得成品的工艺精度明显提高，合格率也大幅提升。

3、降低了生产成本，安全性能提高：由于采用全自动化控制，每个工人可同时控制多台车床工作，节约了大量的人力成本；而且由于产品的报废率降低，还减少材料成本；整个过程无需人员手动上、下料，因此生产也更安全、可靠。

附图说明

图1为本实用新型全自动齿轮加工车床的立体图；

图2为本实用新型全自动齿轮加工车床的主视图；

图3为本实用新型全自动齿轮加工车床的右视图。

图中，1—床身，2—上料机械手，21—擒纵机构料道口，3—车床主轴，4—刀架，5—接料机械手，6—供料机，7—提升机，71—出料口，8—弹簧夹头，9—液压动力卡盘，10—伺服电机，11—控制器，12—接料机，13—进料道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1、图2和图3所示，一种全自动齿轮加工车床，包括车床床身1和控制器11，在床身1上安装有上料机械手2、车床主轴3、刀架4和接料机械手5，所述车床主轴3设置在水平方向上；在床身1的一侧设有供料机6，所述供料机6通过提升机7将待加工的齿轮毛坯输送给上料机械手2，所述提升机7的出料口71高于上料机械手2的擒纵机构料道口21，提升机7通过向下倾斜的进料道13与上料机械手2相连；所述上料机械手2固定在车床主轴3上方的床身上，在车床主轴3上安装有弹簧夹头8以及用于推动弹簧夹头8的液压动力卡盘9，所述弹簧夹头8用于夹持齿轮毛坯，液压动力卡盘9通过液压传动的方式带动弹簧夹头8前、后或左、右移位；所述刀架4设置在车床主轴3水平方向上相对的一侧，所述刀架4由伺服电机10驱动并带动安装在刀架4上的车刀旋转；所述上料机械手2用于将齿轮毛坯安装在弹簧夹头8上，弹簧夹头8夹持齿轮毛坯在液压动力卡盘9推动下与所述旋转的车刀配合加工，加工后的齿轮通过设置于弹簧夹头8下方的接料机械手5输送至接料机12；所述提升机7、上料机械手2、弹簧夹头8、液压动力卡盘9以及伺服电机10均由控制器11控制动作。控制器11为现有设备，本实用新型采用的是KND控制器，在KND控制器内可根据需要灵活设置控制程序，进而实现各个部件的协同动作。

本实用新型的供料机6、提升机7、上料机械手2、弹簧夹头8、液压动力卡盘9、接料机械手5以及接料机12均为现有设备。工作时，供料机6将齿轮毛坯送入提升机7下端的进料口，提升机7将齿轮毛坯提升至上端的出料口，然后齿轮毛坯在重力作用下顺着进料道13滑入上料机械手2，上料机械手2在自身内部油缸的带动下将齿轮毛坯压入弹簧夹头8内，弹簧夹头8将齿轮毛坯夹紧并在液压动力卡盘9的带动下发生前、后或左、右移动；同时伺服电机10带动刀架4和车刀旋转，弹簧夹头8带动齿轮毛坯与旋转的车刀接触，其接触位置和角度均由KND的控制器11预设的程序控制；通过车刀在齿轮的表面加工形成回转表面后，弹簧夹头8在液压动力卡盘9的带动下回位，使被夹持的齿轮位于接料机械手5的正上方，然后KND的控制器11控制弹簧夹头8张开夹持口，使加工好的齿轮向下落入接料机械手5的滑道内，然后齿轮沿着接料机械手5内的滑道在重力作用下滑入接料机12存储。

实施例2：是在实施例1的基础上，采用2台或2台以上车床依次连接的形式，即将第一台车床的接料机械手的出料口连接第二台车床的提升机的进料口，以后同样的依次连接，并在每台车床的刀架上根据需要分别安装不同的刀具，如外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。这样，经过第一台车床加工后的齿轮又通过第二台车床的提升机输送给第二台车床进行加工，每台车床分别进行一个特定部分回转面的加工，最终使齿轮加工完成。

实施例3：是在实施例1的基础上，在所述供料机6上设置用于检测齿轮毛坯存量的供料传感器，在接料机12上设置用于检测齿轮存量的接料传感器，并且所述供料传感器和接料传感器均通过KND的控制器11报警。这里设置供料传感器和接料传感器的目的在于使工人可以远程监控车床的工作状态，从而使得工人无需守候在车床旁，有利于减轻工人的工作负担，并由原来的一人一台车床的模式变为了一人多台车床的工作模式，极大的降低了人力成本。

本实用新型的全自动齿轮加工车床在整个加工过程都不需要人工上料、下料、夹紧等动作，操作工的技术水平也不要求太高，只是进行巡视及排除设备异常故障、对产品的质量控制以及设备的润滑等工作，同单机相比，操作工的要求极大降低，还提升了生产效率，增加了产量。

Claims (4)

1.全自动齿轮加工车床，包括车床床身（1）和控制器（11），其特征在于，在床身（1）上安装有上料机械手（2）、车床主轴（3）、刀架（4）和接料机械手（5），所述车床主轴（3）设置在水平方向上；在床身（1）的一侧设有供料机（6），所述供料机（6）通过提升机（7）将待加工的齿轮毛坯输送给上料机械手（2），所述上料机械手（2）固定在车床主轴（3）上方，在车床主轴（3）上安装有弹簧夹头（8）以及用于推动弹簧夹头（8）的液压动力卡盘（9）；所述刀架（4）设置在车床主轴（3）的一侧，所述刀架（4）由伺服电机（10）驱动并带动安装在刀架（4）上的车刀旋转；所述上料机械手（2）用于将齿轮毛坯安装在弹簧夹头（8）上，弹簧夹头（8）夹持齿轮毛坯在液压动力卡盘（9）推动下与所述旋转的车刀配合加工，加工后的齿轮通过设置于弹簧夹头（8）下方的接料机械手（5）输送至接料机（12）；所述提升机（7）、上料机械手（2）、弹簧夹头（8）、液压动力卡盘（9）以及伺服电机（10）均由控制器（11）控制动作。

2.根据权利要求1所述的全自动齿轮加工车床，其特征在于，在所述供料机（6）上设有用于检测齿轮毛坯存量的供料传感器，所述供料传感器通过控制器（11）报警。

3.根据权利要求1所述的全自动齿轮加工车床，其特征在于，所述提升机（7）的出料口（71）高于上料机械手（2）的擒纵机构料道口（21），提升机（7）通过向下倾斜的进料道（13）与上料机械手（2）相连。

4.根据权利要求2所述的全自动齿轮加工车床，其特征在于，在所述接料机（12）上还设有用于检测齿轮存量的接料传感器，所述接料传感器通过控制器（11）报警。

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