CN218110104U - 一种盘类件加工的小型自动线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盘类件加工的小型自动线，属于零部件加工设备技术领域，包括辊筒料道、送料装置和倒立车；送料装置包括基座、翻转抓料部和送料部；翻转抓料部包括抓料机构和翻转机构；送料部包括支臂、导轨、导轨滑块、丝杠、伺服电机和丝杠轴承座；辊筒料道同时具有多个隔料机构，顶升机构，可根据实际情况进行调整安装。倒立车使用后置电机式电主轴，水平轴和竖直轴集成于同一支撑柱上，本设备可快速方便的夹紧和运输工件，料道上可以存料，而且兼具工件的翻转功能，性能可靠，结构简单，适用范围广，减少了人力资源的浪费，大大的提高了自动化程度，减小了设备的整体占地面积。

Description

一种盘类件加工的小型自动线

技术领域

本实用新型属于零部件加工设备技术领域，特别是涉及到一种盘类件加工的小型自动线。

背景技术

在零部件生产过程中，如垫片、齿轮等零部件，由于双面的加工步骤、加工精度等不同，需要在不同的设备上进行操作，需要对于设备内工件进行送入和取出。同时需要进行翻转，如果人工翻转，增加了人工的劳动强度，现有的翻转装置多为伺服电机驱动，多为机械手结构，不仅机械结构和编程操作相对复杂，而且成本较高，不能满足现有行业市场需求。而且大多送料装置都是通过关节机械臂进行的，不仅效率低、占地面积大，采购成本也很高。

现有大多料道只能实现物料输送功能，功能单一，难以适应各种工况，自动化程度低。同时现有的单机立车多数为机械主轴通过皮带和带轮连接实现旋转，整体机床占地面积大，浪费厂房空间；皮带传输有时打滑，需要定期调整皮带松紧，因皮带传输问题影响加工精度及设备稳定性，难以达到预期加工效果。导致现有的盘类件自动线整体占地面积大，且很难在同一个设备上两次加工或需要手动装夹，成本较高，效率较低。

因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足：本实用新型提供一种盘类件加工的小型自动线，用于解决自动线整体占地面积大，自动化程度低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种盘类件加工的小型自动线，包括辊筒料道、送料装置和倒立车；所述送料装置包括基座、翻转抓料部和送料部；所述翻转抓料部包括抓料机构和翻转机构；所述抓料机构包括工件定位台、夹臂、夹臂滑道和气爪；所述翻转机构包括支架、翻转气缸、齿条、齿轮和滑环；所述支架的立柱上开有通孔；所述翻转气缸的固定端与立柱垂直固定连接，翻转气缸的伸缩端与齿条的一端通过连接杆连接；所述齿条穿过通孔与齿轮配合连接；所述齿轮与抓料机构同步转动连接；

所述送料部包括支臂、导轨、导轨滑块、丝杠、伺服电机和丝杠轴承座；所述支臂为槽体结构，支臂下沿设置有导轨，支臂内设置有丝杠和丝杠轴承座，支臂的一端与翻转抓料部固定连接；所述导轨滑块固定在基座上，导轨滑块与导轨滑动配合连接；所述丝杠轴承座固定在基座上，丝杠轴承座与丝杠螺纹配合连接。

所述辊筒料道包括料道底座、异步电机、辊筒、第一隔料机构、顶升机构和第二隔料机构；所述第一隔料机构设置在辊筒上方；所述顶升机构包括顶升气缸和顶升连接板，顶升机构设置在第一隔料机构和第二隔料机构之间；所述第二隔料机构设置在辊筒下方。

所述倒立车包括床身基座、倒立主轴单元、竖直驱动部、横向滑板单元、水平驱动部、支撑柱和防护罩；所述倒立主轴单元包括回转油缸、后置电机、主轴箱和液压卡盘；所述横向滑板单元包括滑板和伺服刀塔；所述竖直驱动部驱动倒立主轴单元平行于支撑柱方向移动；所述水平驱动部驱动横向滑板单元垂直于支撑柱方向移动；所述支撑柱固定在床身基座上；所述倒立主轴单元、竖直驱动部、横向滑板单元、水平驱动部和支撑柱设置在防护罩内。

所述主轴箱内设置有机械主轴、拉杆、前轴承室和后轴承室。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：

1、可快速方便的运输工件，而且同时具有多个隔料单元，顶升机构，集成化自动化程度较高。

2、翻转、抓料和送料集成一体，一组部件实现多个功能。

3、倒立车后置电机式电主轴，减少皮带传输损耗，精度更高更稳定。

4、整体占地面积小，容易布局。

附图说明

图1为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的立体示意图。

图2为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的辊筒料道与送料装置装配后的左视图。

图3为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的辊筒料道与送料装置装配后的右视图。

图4为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的送料装置仰视图。

图5为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的辊筒料道仰视图。

图6为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的翻转抓料部后视图。

图7为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的倒立车立体图。

图8为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的倒立车剖视图。

图9为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的第一隔料机构示意图。

图10为本实用新型一种盘类件加工的小型自动线的第二隔料机构示意图。

图中1-辊筒料道、11-料道底座、12-异步电机、13-辊筒、14-第一隔料机构、141-门型安装架、142-驱动部、1421-气缸、1422-连接板、1423-导向轴、 1424-导向轴套、1425-挡柱、143-接近开关、144-接近开关调节轴、15-顶升机构、151-顶升气缸、152-顶升连接板、16-第二隔料机构、161-安装板、2-送料装置、21-基座、22-翻转抓料部、221-抓料机构、2211-工件定位台、2212-夹臂、2213-夹臂滑道、2214-气爪、2215-定位安装板、222-翻转机构、2221-支架、2222-翻转气缸、2223-齿条、2224-齿轮、2225-滑环、2226-立柱、2227- 通孔、2228-连接杆、2229-导向轴承、23-送料部、231-支臂、232-导轨、233- 导轨滑块、234-丝杠、235-伺服电机、236-丝杠轴承座、3-倒立车、31-床身基座、32-倒立主轴单元、321-回转油缸、322-后置电机、323-主轴箱、324-液压卡盘、325-拉杆、326-前轴承室、327-后轴承室、328-机械主轴、33-竖直驱动部、331-竖直伺服电机、332-竖直导轨、333-竖直滑块、334-竖直丝杠、335- 竖直丝母座、34-横向滑板单元、341-滑板、342-伺服刀塔、35-水平驱动部、351-水平伺服电机、352-水平导轨、353-水平滑块、354-水平丝杠、355-水平丝母座、36-支撑柱、37-防护罩。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细的说明。

需要特别说明的是文中所述"前后，上下，左右"等只是基于附图为了直观描述位置关系的一种简化说法，并非对技术方案的限定。

由附图1～10所示：一种盘类件加工的小型自动线，包括辊筒料道(1)、送料装置(2)和倒立车(3)；所述送料装置2包括基座21、翻转抓料部22和送料部23；所述翻转抓料部22包括抓料机构221和翻转机构222；所述抓料机构221包括工件定位台2211、夹臂2212、夹臂滑道2213和气爪2214；所述翻转机构222包括支架2221、翻转气缸2222、齿条2223、齿轮2224和滑环2225；所述支架2221的立柱2226上开有通孔2227；所述翻转气缸2222的固定端与立柱2226垂直固定连接，翻转气缸2222的伸缩端与齿条2223的一端通过连接杆 2228连接；所述齿条2223穿过通孔2227与齿轮2224配合连接；所述齿轮2224 与抓料机构221同步转动连接；

翻转气缸2222的活塞杆一侧与连接杆2228连接，连接杆2228又与齿条2223 连接，当翻转气缸2222活塞杆伸出时，带动齿条2223在导向轴承2229的限制下向前运动，此时齿条2223带动齿轮2224运动，完成180°的抓料机构221的翻转，同时和齿轮2224一起动作的夹紧结构上的工件定位台2211通过定位安装板2215与气爪2214连接，工件置放于工件定位台2211之上，翻转过程中，气爪2214做出夹紧动作，夹臂2212会将工件牢牢夹死，可防止翻转后工件掉落。气管以及气缸信号线通过的滑环2225安装，可防止管线在翻转过程中因磨损出现断裂。

所述送料部23包括支臂231、导轨232、导轨滑块233、丝杠234、伺服电机235和丝杠轴承座236；所述支臂231为槽体结构，支臂231的下沿设置有导轨232，支臂231内设置有丝杠234和丝杠轴承座236，支臂231的一端与翻转抓料部22固定连接；所述导轨滑块233固定在基座21上，导轨滑块233与导轨232滑动配合连接；所述丝杠轴承座236固定在基座21上，丝杠轴承座236 与丝杠234螺纹配合连接。

送料装置2由一个送料部23和一个翻转抓料部22组成，其中送料部23以伺服电机235为动力，通过导轨232和丝杠234传导进行动作，向倒立车(3) 内部送料，同时送料部23前端的翻转抓料部22利用气缸齿条的方式来进行整个装置的翻转，操作相对简单，而且成本较低。在支臂231底部安装上导轨232，伺服电机235通过支架连接在支臂231底部，电机旋转轴与同步带轮连接带动丝杠234转动，丝杠轴承座236与基座21固定，然后把导轨滑块233固定在基座21上，丝杠234前端通过丝杠轴承座236与基座21连接，当通电后伺服电机235带动丝杠234转动，从而带动支臂231整体向前运动，此时安装在支臂 231前端的翻转抓料部22可实现倒立车(3)内抓料，翻转，支臂231可实现对于倒立车(3)内工件的运输。送料、翻转和抓料集成一体，一组部件实现多个功能。

进一步的所述抓料机构221还包括定位安装板2215；所述工件定位台2211 通过定位安装板2215与气爪2214连接。

进一步的为了增加稳定性所述齿条2223在导向轴承2229的限制下直线运动。

进一步的为了增加安全性所述齿条2223的另一端设置有齿条限位。

所述辊筒料道1包括料道底座11、异步电机12、辊筒13、第一隔料机构 14、顶升机构15和第二隔料机构16；所述第一隔料机构14设置在辊筒13上方；所述顶升机构15包括顶升气缸151和顶升连接板152，顶升机构15设置在第一隔料机构14和第二隔料机构16之间；所述第二隔料机构16设置在辊筒13下方。

进一步的所述第一隔料机构14包括门型安装架141、驱动部142、接近开关143和接近开关调节轴144；所述驱动部142安装在门型安装架141上；所述门型安装架141安装在辊筒13上方。所述第二隔料机构16包括安装板161和驱动部142；所述驱动部142安装在安装板161上；所述安装板161安装在辊筒 13下方。所述驱动部142包括气缸1421、连接板1422、导向轴1423、导向轴套1424和挡柱1425。这样的辊筒料道可快速方便的运输工件，而且同时具有多个隔料机构，顶升机构，集成化自动化程度较高。料道上面安装多处气动隔料机构，气动顶升机构，可根据实际情况进行调整安装，可适应多种不同工况。

实际操作时，辊筒料道1安装在料道底座11上，异步电机12与料道底座 11连接，异步电机12上连接扭力限制器链轮，链轮通过链条与辊筒13链轮连接，驱动整个辊筒料道运动，当工件上料时，首个工件行至顶升对射开关处，第二隔料机构16升起，将工件挡住，挡住后顶升气缸151升起顶升连接板152，将工件顶起，以便进行后续的抓取，与此同时当首个工件通过第一隔料机构14 后，后面的工件通过接近开关143检测会被第一隔料机构14阻隔，当前面工件被抓走后，顶升气缸151下降，第一隔料机构14打开，使得第二件工件通过，整个运输过程以此类推。第一隔料机构14和第二隔料机构16的阻隔动作均是通过驱动部142的气缸1421带动连接板1422，连接板1422带动导向轴1423，再由导向轴1423带动挡柱1425伸缩，起到阻隔工件的作用。第一隔料机构14 和第二隔料机构16也可以是其他结构比如设置闸门等。只要能起到阻隔工件的作用。

所述倒立车3包括床身基座31、倒立主轴单元32、竖直驱动部33、横向滑板单元34、水平驱动部35、支撑柱36和防护罩37；所述倒立主轴单元32包括回转油缸321、后置电机322、主轴箱323和液压卡盘324；所述横向滑板单元 34包括滑板341和伺服刀塔342；所述竖直驱动部33驱动倒立主轴单元32平行于支撑柱36方向移动；所述水平驱动部35驱动横向滑板单元34垂直于支撑柱36方向移动；所述支撑柱36固定在床身基座31上；所述倒立主轴单元32、竖直驱动部33、横向滑板单元34、水平驱动部35和支撑柱36设置在防护罩37 内。所述主轴箱323内设置有拉杆325、前轴承室326、后轴承室327和机械主轴328。

本倒立车使用后置电机式电主轴，水平轴和竖直轴集成于同一支撑柱36上，不仅大大的提升设备加工稳定性，而且减小了设备的整体占地面积，整体占地面积仅有1400mm×1400mm，大大提高了车间单位面积内产品产能。

防护罩37主要由钣金件组成，与床身基座31通过螺栓连接，主要作用为阻隔加工过程中铁屑飞溅，提供操作者所用操作台及安全环境，提高设备美感等。

进一步的所述竖直驱动部33包括竖直伺服电机331、竖直导轨332、竖直滑块333、竖直丝杠334和竖直丝母座335；所述竖直导轨332固定在支撑柱36 上；所述竖直滑块333固定在倒立主轴单元32上，竖直滑块333与竖直导轨332 滑动配合连接；所述竖直丝母座335固定在倒立主轴单元32上，竖直丝母座335 与竖直丝杠334螺纹配合连接。

所述水平驱动部35包括水平伺服电机351、水平导轨352、水平滑块353、水平丝杠354和水平丝母座355；所述水平导轨352固定在支撑柱36上；所述水平滑块353固定在横向滑板单元34上，水平滑块353与水平导轨352滑动配合连接；所述水平丝母座355固定在横向滑板单元34上，水平丝母座355与水平丝杠354螺纹配合连接。

实际操作中，由竖直伺服电机331驱动，实现整个倒立主轴单元32沿着支撑柱36方向的上下运动。同理，装有伺服刀塔342的滑板341也与水平滑块353，水平丝母座355连接，由水平伺服电机351驱动水平丝杠354转动带动水平丝母座355平移，从而带动水平滑块353沿着水平导轨352平移，实现整个滑板单元沿着水平方向的前后运动。支撑柱部分组装完成后安装在床身基座31上。

后置电机322集成在主轴箱323后面，主要功能是让连接在主轴箱323头部的液压卡盘324进行旋转，回转油缸321作用是通过控制拉杆325可以使液压卡盘324进行松开夹紧动作，从而抓取工件，工件通过液压卡盘324夹紧，根据工件加工的具体要求在伺服刀塔342上安装相应的刀夹刀具，通电后电主轴带动液压卡盘324与工件进行旋转，通过数控编程系统控制水平轴及竖直轴的进给量来完成对于整个工件的加工。

本生产线可快速方便的夹紧和运输工件，翻转、抓料和送料集成一体，大大的提高了自动化程度，整体占地面积小，容易布局。

显然，上述所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：包括辊筒料道(1)、送料装置(2)和倒立车(3)；所述送料装置(2)包括基座(21)、翻转抓料部(22)和送料部(23)；所述翻转抓料部(22)包括抓料机构(221)和翻转机构(222)；所述抓料机构(221)包括工件定位台(2211)、夹臂(2212)、夹臂滑道(2213)和气爪(2214)；所述翻转机构(222)包括支架(2221)、翻转气缸(2222)、齿条(2223)、齿轮(2224)和滑环(2225)；所述支架(2221)的立柱(2226)上开有通孔(2227)；所述翻转气缸(2222)的固定端与立柱(2226)垂直固定连接，翻转气缸(2222)的伸缩端与齿条(2223)的一端通过连接杆(2228)连接；所述齿条(2223)穿过通孔(2227)与齿轮(2224)配合连接；所述齿轮(2224)与抓料机构(221)同步转动连接；

所述送料部(23)包括支臂(231)、导轨(232)、导轨滑块(233)、丝杠(234)、伺服电机(235)和丝杠轴承座(236)；所述支臂(231)为槽体结构，支臂(231)的下沿设置有导轨(232)，支臂(231)内设置有丝杠(234)和丝杠轴承座(236)，支臂(231)的一端与翻转抓料部(22)固定连接；所述导轨滑块(233)固定在基座(21)上，导轨滑块(233)与导轨(232)滑动配合连接；所述丝杠轴承座(236)固定在基座(21)上，丝杠轴承座(236)与丝杠(234)螺纹配合连接。

2.根据权利要求1所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述辊筒料道(1)包括料道底座(11)、异步电机(12)、辊筒(13)、第一隔料机构(14)、顶升机构(15)和第二隔料机构(16)；所述第一隔料机构(14)设置在辊筒(13)上方；所述顶升机构(15)包括顶升气缸(151)和顶升连接板(152)，顶升机构(15)设置在第一隔料机构(14)和第二隔料机构(16)之间；所述第二隔料机构(16)设置在辊筒(13)下方。

3.根据权利要求2所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述第一隔料机构(14)包括门型安装架(141)、驱动部(142)、接近开关(143)和接近开关调节轴(144)；所述驱动部(142)安装在门型安装架(141)上；所述门型安装架(141)安装在辊筒(13)上方。

4.根据权利要求2所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述第二隔料机构(16)包括安装板(161)和驱动部(142)；所述驱动部(142)安装在安装板(161)上；所述安装板(161)安装在辊筒(13)下方。

5.根据权利要求3或4所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述驱动部(142)包括气缸(1421)、连接板(1422)、导向轴(1423)、导向轴套(1424)和挡柱(1425)。

6.根据权利要求1所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述抓料机构(221)还包括定位安装板(2215)；所述工件定位台(2211)通过定位安装板(2215)与气爪(2214)连接。

7.根据权利要求1所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述倒立车(3)包括床身基座(31)、倒立主轴单元(32)、竖直驱动部(33)、横向滑板单元(34)、水平驱动部(35)、支撑柱(36)和防护罩(37)；所述倒立主轴单元(32)包括回转油缸(321)、后置电机(322)、主轴箱(323)和液压卡盘(324)；所述横向滑板单元(34)包括滑板(341)和伺服刀塔(342)；所述竖直驱动部(33)驱动倒立主轴单元(32)平行于支撑柱(36)方向移动；所述水平驱动部(35)驱动横向滑板单元(34)垂直于支撑柱(36)方向移动；所述支撑柱(36)固定在床身基座(31)上；所述倒立主轴单元(32)、竖直驱动部(33)、横向滑板单元(34)、水平驱动部(35)和支撑柱(36)设置在防护罩(37)内。

8.根据权利要求7所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述竖直驱动部(33)包括竖直伺服电机(331)、竖直导轨(332)、竖直滑块(333)、竖直丝杠(334)和竖直丝母座(335)；所述竖直导轨(332)固定在支撑柱(36)上；所述竖直滑块(333)固定在倒立主轴单元(32)上，竖直滑块(333)与竖直导轨(332)滑动配合连接；所述竖直丝母座(335)固定在倒立主轴单元(32)上，竖直丝母座(335)与竖直丝杠(334)螺纹配合连接。

9.根据权利要求7所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述水平驱动部(35)包括水平伺服电机(351)、水平导轨(352)、水平滑块(353)、水平丝杠(354)和水平丝母座(355)；所述水平导轨(352)固定在支撑柱(36)上；所述水平滑块(353)固定在横向滑板单元(34)上，水平滑块(353)与水平导轨(352)滑动配合连接；所述水平丝母座(355)固定在横向滑板单元(34)上，水平丝母座(355)与水平丝杠(354)螺纹配合连接。

10.根据权利要求7所述一种盘类件加工的小型自动线，其特征在于：所述主轴箱(323)内设置有拉杆(325)、前轴承室(326)、后轴承室(327)和机械主轴(328)。

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