CN211916381U - 一种盘类零件磨削自动化循环上下料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盘类零件磨削自动化循环上下料系统，包括卧式磨床、与所述卧式磨床的出料机构衔接的下料收集输送皮带机、通过接料机构和码料机构的配合与所述下料收集输送皮带机衔接的第一储料链板机、通过第一直角转运机构与所述第一储料链板机衔接的第二储料链板机、通过第二直角转运机构与所述第二储料链板机衔接的上料链板机，所述上料链板机与所述卧式磨床的上料机构衔接。本实用新型结构合理，其自动化程度和工作效率高，可降低人工成本，减轻工人劳动强度。

Description

一种盘类零件磨削自动化循环上下料系统

技术领域

本实用新型属于磨床的上下料系统，具体涉及一种盘类零件磨削自动化循环上下料系统。

背景技术

在盘类零件生产流程中，双端面磨削加工是一个关键工序，粗磨和精磨都需要用到双端面磨床进行加工，因单个盘类零件加工面积不大，加工余量不多，因此加工时间短，所以需要频繁上下料。

盘类零件的上下料方法：盘类零件在双端面磨削生产中，人工上下料依旧是主流，少部分已有半自动化的上下料方法，但人的劳动强度仍然很大；因单个盘类零件的加工一般为0.5s-1s/个，为减少上料频次，每次上料一般为50-100个，上料工作时间间隔在50-100s,上料仍然很频繁，工作劳动强度大。况且，单件的重量在0.3-0.5kg,那么50-100个的重量在15-30kg,因此，是一件非常费力的工作。在下料方面，一般在盘类零件加工的出口处放一个物料框，让工件首先落到一个缓冲垫上，然后人工收集摆放整齐到物料框或者中转箱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可提高效率、降低生产成本、减轻劳动强度的盘类零件磨削自动化循环上下料系统。

实现本实用新型目的的技术方案是：

本实用新型提供的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，包括卧式磨床、与所述卧式磨床的出料机构衔接的下料收集输送皮带机、通过接料机构和码料机构的配合与所述下料收集输送皮带机衔接的第一储料链板机、通过第一直角转运机构与所述第一储料链板机衔接的第二储料链板机、通过第二直角转运机构与所述第二储料链板机衔接的上料链板机，所述上料链板机与所述卧式磨床的上料机构衔接。

所述接料机构包括设在机架上的换位机构、设在换位机构上的两组竖向并列的结构相同的第一升降模组和第二升降模组，所述第一升降模组包括直线模组、设在直线模组顶部的伺服电机、设在直线模组内侧的由两根竖直平行的导向杆构成的管位机构、托料机构，所述托料机构安装在直线模组上，托料机构同时套设在管位机构的导向杆上。

所述换位机构包括设在机架上的换位导轨和换位气缸、设在换位导轨上且与换位气缸连接的移动座，所述第一升降模组和第二升降模组 设在移动座上。

所述码料机构包括设在机架上的纵横二维运动机构、设在纵横二维运动机构上的第一升降气和设有第一升降导轨的升降基板、设在第一升降导轨上的第一升降活动板、设在第一升降活动板上的翻转气缸和可转动设在第一升降活动板上且与翻转气缸连接的第一抓取机械手。

所述纵横二维运动机构包括安装在机架上的码料换位气缸和横向码料换位导轨、设在横向码料换位导轨上且与码料换位气缸连接的横向换位活动板、设在横向换位活动板上的纵向运动气缸和纵向导轨、设在纵向导轨上且与纵向运动气缸连接的纵向活动板，第一升降气缸设在纵向活动板上。

所述第一抓取机械手包括机械手基座、设在机械手基座内的两夹持气缸、设在机械手基座两端分别与一个夹持气缸连接的夹臂、设在机械手基座下面两端与夹臂对应的V型部件、设在V型部件上的电磁铁，机械手基座通过旋转轴与所述翻转气缸连接。

所述第一直角转运机构和第二直角转运机构他们的结构相同，均包括设在支架上的第二升降导轨和第二升降气缸、设在第二升降导轨上且与第二升降气缸连接的第二升降活动板、设在第二升降活动板上的转动气缸和可转动设在第二升降活动板上且与转动气缸连接的第二抓取机械手。

所述卧式磨床的上料机构由两条平皮带和一个可以旋转的电磁吸盘组成，两条平皮带组成“V”形，旋转电磁吸盘安装在“V”形的两条平皮带末端。

有益效果：

在机加工中，一道工序很多时候需要多次加工，磨削也一样，在磨削一次后，调整进给量后，还需要再次磨削。本实用新型很好的解决了此问题。一次上料后，上料链板机进料给磨床，磨削完成后出料，出料设置有人工抽检，决定是否需要调整磨床的进给量，工件出料后滑落到下料收集输送皮带机，由接料机构接料，码料机构从接料机构抓取成串的工件码到链板机上，链板机之间的工件通过直角转运机构转运，又循环输送工件到磨床，完成再磨削。从而达到一次上料后，有序循环磨削加工的目的，直到磨削加工合格，所有的产品全部存料在链板输送机上，工件的进出都是受控的，因此，品质得到保证。

本实用新型结构合理，其自动化程度和工作效率高，可降低人工成本，减轻工人劳动强度。

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图。

图2是本实用新型中下料收集输送皮带机的示意图。

图3是本实用新型中接料机构与码料机构相配合的示意图。

图4是本实用新型中接料机构的示意图。

图5是本实用新型中码料机构的示意图。

图6是码料机构中第一抓取机械手的示意图。

图7是图6的A向视图。

图8是码料机构的工作状态示意图。

图9是本实用新型中短储料链板机的示意图。

图10是本实用新型中第一直角转运机构的示意图。

图11是第一直角转运机构与短储料链板机衔接的示意图。

图12是卧式双端面磨床的上料装置示意图。

具体实施方式

见图1、图2，本实用新型提供的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，包括卧式磨床1、与所述卧式磨床1的出料机构102衔接的下料收集输送皮带机2、通过接料机构3和码料机构4的配合与所述下料收集输送皮带机2衔接的短储料链板机5、通过第一直角转运机构6与所述短储料链板机5衔接的长储料链板机7、通过第二直角转运机构6′与所述长储料链板机7衔接的上料链板机8，所述上料链板机8与所述卧式磨床1的上料机构101衔接。

见图2、图3，所述下料收集输送皮带机2包括输送带202、设在输送带202一端的挡料装置201、设在输送带202另一端的呈喇叭状的工件导向机构203，下料收集输送皮带机2的挡料装置201与卧式磨床1采用滑道的出料机构102衔接。

见图3、图4，所述接料机构3包括设在机架308上的换位机构、设在换位机构上的两组竖向并列的升降模组B和 B′，升降模组B包括直线模组304、设在直线模组304顶部的伺服电机301、设在直线模组304内侧的由两根竖直平行的导向杆构成的管位机构302、托料机构303，所述托料机构303通过活动滑块安装在直线模组304上，托料机构303同时套设在管位机构302的导向杆上；伺服电机301可驱动托料机构303沿管位机构302上下滑动；升降模组B′的结构与升降模组B相同，包括伺服电机301′、托料机构303′、管位机构302′、直线模组304′；所述换位机构包括设在机架308上的换位导轨306和换位气缸307、通过滑块设在换位导轨306上且与换位气缸307连接的移动座305，升降模组B和 B′设在移动座305上，换位气缸307的活塞杆头部用浮动接头和移动座305相连，气缸换位气缸307的活塞杆推出和缩回，带动移动座305换位，从而带动上面的升降模组B和升降模组B′切换工位。在换位气缸307控制下，两套升降模组B和 B′，一套工作，一套待命，两套交替轮换。

接料机构3通过换位机构与下料收集输送皮带机2上的工件导向机构203衔接。当工件a通过下料收集输送皮带机2到达末端时，由工件导向机构203使得工件a顺着导向路径移动，到达接料机构3时，正好落在接料机构3的升降模组B (初始位置）的托料机构303上，并且由于管位机构302的两根导向杆导向，使得工件a位置固定。托料机构303托住一个工件a后，升降模组B中的伺服电机301驱动直线模组304使得托料机构303下降一个工件a的厚度，空出一个位置，承接下一个工件a。如此反复，直到接到设定的工件数量，升降模组B接满工件a后，换位机构马上切换一个工位，使得升降模组B′与下料收集输送皮带机2末端的工件导向机构203对正，由升降模组B′接替升降模组B开始接工件，升降模组B中接到的工件a等待码料机构4取走。

换位机构中换位由气动和导轨实现，也可以由电传动、液压传动等方式实现。

所述码料机构4主要承担将接料机构3接好的工件a抓取后，码到链板机5的 V型治具501上。码料机构4如图4、图5所示，包括安装在机架401（也可与机架308同一机架）上的纵横二维运动机构、设在纵横二维运动机构上的第一升降气缸405和设有第一升降导轨407的升降基板406、通过滑车设在第一升降导轨407上的第一升降活动板408、设在第一升降活动板408上的翻转气缸411和通过轴承座409和旋转轴410设在第一升降活动板408上且与翻转气缸411连接的第一抓取机械手412；所述纵横二维运动机构包括安装在机架401上的码料换位气缸402和横向码料换位导轨403、通过滑车设在横向码料换位导轨403上且与码料换位气缸402连接的横向换位活动板404、设在横向换位活动板404上的纵向运动气缸413和纵向导轨415、设在纵向导轨415上且与纵向运动气缸413连接的纵向活动板414，第一升降气缸405设在纵向活动板414上。

码料换位气缸402的活塞杆头通过浮动接头和横向换位活动板404相连，使得横向换位活动板404在换位气缸402的驱动下，可以产生换位动作，从而带动第一抓取机械手412换位；同时，第一升降气缸405的活塞杆通过浮球接头连接第一升降活动板408，使得第一升降活动板408由于第一升降气缸405的运动，可以上下运动，从而带动第一抓取机械手412上下运动，升降基板406、第一升降气缸405、第一升降活动板408组成码料升降机构；旋转轴410一头连接抓取机械手312，另一头穿过两个轴承座409后安装有齿轮，翻转气缸411的活塞杆头部安装有齿条，与旋转轴410末端的齿轮组成齿轮齿条副，翻转气缸411动作，可以带动旋转轴410旋转，从而带动第一抓取机械手412旋转，翻转气缸411和旋转轴410组成翻转机构；可见，第一抓取机械手412可以产生翻转90度运动，上下升降运动和前后换位运动。

所述第一抓取机械手412主要承担抓取成串的工件a，抓取后码到短储料链板机5的治具501上或者转运到另一条链板机的治具上，该机械手在码料机构4和第一、第二直角转运机构直角转运机构6、6′上都有安装。第一抓取机械手412如图6、图7所示，包括与旋转轴410连接的机械手基座4122、设在机械手基座4122内的两夹持气缸4123、设在机械手基座4122两端分别与一个夹持气缸4123连接的夹臂4121、设在机械手基座4122下面两端与夹臂4121对应的V型部件4124、设在V型部件4124上的电磁铁4125；夹臂4121通过螺钉安装在夹持气缸4123的活塞杆端头，两个夹持气缸4123背靠背安装，两个活塞杆端头都安装有夹臂4121, 夹持气缸4123气动动作时，两夹臂4121形成夹取动作，可以夹取工件a；电磁铁4125固定在V型部件4124上，电磁铁4125由很多片排成两排，紧贴在V型部件的两侧，使得V型部件4124两边都布满电磁铁4125。

当接料机构3的升降模组B或者升降模组B′接满工件a后，在等待过程中，码料机构4的第一抓取机械手412通过码料换位气缸402驱动沿横向码料换位导轨403移动到该位置，接着由纵向运动气缸413驱动第一抓取机械手412沿纵向导轨414移动靠近接料机构3，伸到B或者升降模组B′取工件a，如图8所示（取完工件已经后退状态）。具体动作为第一抓取机械手412移动到位后，第一抓取机械手412张开，两个夹持气缸4123一起缩回，抓紧工件a，抓取工件a的同时，所有的电磁铁4125通电，牢牢吸住铁质工件a， V型部件4124使得工件a被保持成原样成串的形状，第一抓取机械手412在码料升降机构和翻转机构的作用下，避开管位，然后后退，到位后旋转，平放工件a，如图3、图5所示。工件a平放后，码料机构4就将该串工件a放置到码到短储料链板机5的 V型治具501上，如图1、图9所示。

所述第一直角转运机构6和第二直角转运机构6′，他们的结构完全相同，其主要功能是自动转运工件a。现以第一直角转运机构6为例说明其结构，如图10、图11所示，其包括设在支架601上的第二升降导轨605和第二升降气缸607、通过滑车设在第二升降导轨605上且与第二升降气缸607连接的第二升降活动板604、设在第二升降活动板604上的转动气缸608和通过转轴506和旋转轴承座502设在第二升降活动板604上的第二抓取机械手610；第二抓取机械手610水平布置安装在抓取机械手底板603上，抓取机械手底板603连着转轴606，转轴606安装在旋转轴承座502上，转轴606一端设有齿轮609，转动气缸608的活塞杆末端装着齿条，与转轴606端部的齿轮609构成齿轮齿条副；第二升降气缸607的活塞杆末端连着第二升降活动板604，第二升降气缸607运动，可以推动第二升降活动板604沿着第二升降导轨605上下运动，转动气缸608推动齿条，可以使得齿轮609旋转，从而带动第二抓取机械手610围绕转轴606旋转。第二抓取机械手610的结构与第一抓取机械手412的结构相同。

初始状态时，第二升降气缸607是向上伸出的，第二抓取机械手610位于短储料链板机5的 V型治具501上面，如图1、图11所示，转动气缸608使第二抓取机械手610平行于V型治具501，当检测开关感应到短储料链板机5上有工件a时（当检测开关感应到短储料链板机5上面没有工件a时，短储料链板机5间歇运转一次），第二升降气缸607下降，带动第二抓取机械手610下降抓取工件a，抓到工件后第二升降气缸607上升，如图10所示，转动气缸608动作，带动第二抓取机械手610水平旋转90°后，检测开关感应长储料链板机7上面没有工件时（当检测开关感应到长储料链板机7上面有工件时，长储料链板机7间歇运转一次，然后检测开关和长储料链板机7重复此动作），第二升降气缸607下降，第二抓取机械手610将工件放置长储料链板机7的V型治具上面，然后第二升降气缸607上升，转动气缸608带动第二抓取机械手610恢复初始状态。如此循环，完成工件a在短储料链板机5与长储料链板机7之间的转运。

见图12，卧式磨床1的上料机构101由两条平皮带和一个可以旋转的电磁吸盘组成，两条平皮带1011组成“V”形，旋转电磁吸盘1012安装在“V”形的两条平皮带1011末端。

本实用新型的工作流程如下：

1、第一次上料：机加工完成的盘类工件（如活塞环、法兰盘等）a通过中转框或者中转箱，送到本实用新型设备附近，人工将一批工件a（实际数量与链板宽度有关），一次性上料到上料链板机8、长储料链板机7、短储料链板机5上，链板上安装有V型治具501 (参见图9），每个治具可以夹住50～80个工件（根据工件厚薄数量不同），3条链板的长度和，考虑安装有效工作治具的数量，乘上每个治具的工件数，即为一批工件的数量。

工件a排成一串，放在上料机构101 的“V”形平皮带中，两条平皮带1011同向输送，带动工件a移动，电磁吸盘1012端面吸住工件a的一个端面，将工件a一件件旋转带入卧式磨床1的上料口。

2、工件a的输送：链板间歇运转，设计成每次转动一个治具间隔的宽度，上料链板机8上的工件，正好转过既定的角度，一串工件a正好落到卧式磨床1的上料装置101中。磨床的上料装置101带着工件，一个一个送到磨床中磨削加工。

由于上料链板机8转过一个位置，一个空的治具旋转到水平面，第二直角转运机构6′从长储料链板机7上取出一串工件a，水平转过90度角度，放到上料链板机8空的治具上。由于长储料链板机7被取走一串工件a，同时同步转动了一个位置，也有一个空的治具到达水平工位，第一直角转运机构6从短储料链板机5上取出一串工件a，水平转过90度角度，放到长储料链板机7上。每一串工件a实现了间歇运动一个位置。

3、磨床出料的收集以及转运：如图2所示，磨床出来的工件a，是通过出料滑道102出来的 ，工件a通过挡料装置201挡了一下后，平躺在下料收集输送皮带机2的输送带202上，输送到末端收集，通过工件导向机构203汇聚到接料机构3，累积叠到一串（设定的个数），接料机构3有两个工位（见图3、图4），包括升降模组B和升降模组B′,一个工位满了之后，切换另一个工位。然后码料机构4将工件a抓取，放到短储料链板机5的V型治具501上。短储料链板机5间歇跟随系统节奏转动一个工位，完成同步送料。如此循环，完成工件a的循环送料和磨削。

Claims (9)

1.一种盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是包括卧式磨床、与所述卧式磨床的出料机构衔接的下料收集输送皮带机、通过接料机构和码料机构的配合与所述下料收集输送皮带机衔接的第一储料链板机、通过第一直角转运机构与所述第一储料链板机衔接的第二储料链板机、通过第二直角转运机构与所述第二储料链板机衔接的上料链板机，所述上料链板机与所述卧式磨床的上料机构衔接。

2.根据权利要求1所述的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是所述接料机构包括设在机架上的换位机构、设在换位机构上的两组竖向并列的结构相同的第一升降模组和第二升降模组，所述第一升降模组包括直线模组、设在直线模组顶部的伺服电机、设在直线模组内侧的由两根竖直平行的导向杆构成的管位机构、托料机构，所述托料机构安装在直线模组上，托料机构同时套设在管位机构的导向杆上。

3.根据权利要求2所述的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是所述换位机构包括设在机架上的换位导轨和换位气缸、设在换位导轨上且与换位气缸连接的移动座，所述第一升降模组和第二升降模组设在移动座上。

4.根据权利要求1所述的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是所述码料机构包括设在机架上的纵横二维运动机构、设在纵横二维运动机构上的第一升降气缸和设有第一升降导轨的升降基板、设在第一升降导轨上的第一升降活动板、设在第一升降活动板上的翻转气缸和可转动设在第一升降活动板上且与翻转气缸连接的第一抓取机械手。

5.根据权利要求4所述的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是所述纵横二维运动机构包括安装在机架上的码料换位气缸和横向码料换位导轨、设在横向码料换位导轨上且与码料换位气缸连接的横向换位活动板、设在横向换位活动板上的纵向运动气缸和纵向导轨、设在纵向导轨上且与纵向运动气缸连接的纵向活动板，第一升降气缸设在纵向活动板上。

6.根据权利要求4所述的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是所述第一抓取机械手包括机械手基座、设在机械手基座内的两夹持气缸、设在机械手基座两端分别与一个夹持气缸连接的夹臂、设在机械手基座下面两端与夹臂对应的V型部件、设在V型部件上的电磁铁，机械手基座通过旋转轴与所述翻转气缸连接。

7.根据权利要求1所述的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是所述第一直角转运机构和第二直角转运机构他们的结构相同，均包括设在支架上的第二升降导轨和第二升降气缸、设在第二升降导轨上且与第二升降气缸连接的第二升降活动板、设在第二升降活动板上的转动气缸和可转动设在第二升降活动板上且与转动气缸连接的第二抓取机械手。

8.根据权利要求1所述的盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是所述卧式磨床的上料机构由两条平皮带和一个可以旋转的电磁吸盘组成，两条平皮带组成“V”形，旋转电磁吸盘安装在“V”形的两条平皮带末端。

9.一种盘类零件磨削自动化循环上下料系统，其特征是包括卧式磨床、与所述卧式磨床的出料机构衔接的下料收集输送皮带机、通过接料机构和码料机构的配合与所述下料收集输送皮带机衔接的第一储料链板机、通过第一直角转运机构与所述第一储料链板机衔接的第二储料链板机、通过第二直角转运机构与所述第二储料链板机衔接的上料链板机，所述上料链板机与所述卧式磨床的上料机构衔接；

所述接料机构包括设在机架上的换位机构、设在换位机构上的两组竖向并列的结构相同的第一升降模组和第二升降模组，所述第一升降模组包括直线模组、设在直线模组顶部的伺服电机、设在直线模组内侧的由两根竖直平行的导向杆构成的管位机构、托料机构，所述托料机构安装在直线模组上，托料机构同时套设在管位机构的导向杆上；

所述换位机构包括设在机架上的换位导轨和换位气缸、设在换位导轨上且与换位气缸连接的移动座，所述第一升降模组和第二升降模组设在移动座上；

所述码料机构包括设在机架上的纵横二维运动机构、设在纵横二维运动机构上的第一升降气缸和设有第一升降导轨的升降基板、设在第一升降导轨上的第一升降活动板、设在第一升降活动板上的翻转气缸和可转动设在第一升降活动板上且与翻转气缸连接的第一抓取机械手；

所述纵横二维运动机构包括安装在机架上的码料换位气缸和横向码料换位导轨、设在横向码料换位导轨上且与码料换位气缸连接的横向换位活动板、设在横向换位活动板上的纵向运动气缸和纵向导轨、设在纵向导轨上且与纵向运动气缸连接的纵向活动板，第一升降气缸设在纵向活动板上；

所述第一抓取机械手包括机械手基座、设在机械手基座内的两夹持气缸、设在机械手基座两端分别与一个夹持气缸连接的夹臂、设在机械手基座下面两端与夹臂对应的V型部件、设在V型部件上的电磁铁，机械手基座通过旋转轴与所述翻转气缸连接；

所述第一直角转运机构和第二直角转运机构他们的结构相同，均包括设在支架上的第二升降导轨和第二升降气缸、设在第二升降导轨上且与第二升降气缸连接的第二升降活动板、设在第二升降活动板上的转动气缸和可转动设在第二升降活动板上且与转动气缸连接的第二抓取机械手；

所述卧式磨床的上料机构由两条平皮带和一个可以旋转的电磁吸盘组成，两条平皮带组成“V”形，旋转电磁吸盘安装在“V”形的两条平皮带末端。

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