CN220296619U - 一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，其可以在线测量加工中工件的外径，提高生产效率和提高测量精度；齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置包括上料机械手、机架、横向滑动设于机架上的工作台、竖向滑动设于机架上并位于工作台一侧的打磨组件、横向滑动设于工作台上并同轴设置的头座、尾座以及设于机架一侧的人机交互面板，头座、尾座之间设有横向滑动连接工作台的安装座，安装座上固定有油缸，油缸的输出轴朝向工作台远离打磨组件的一侧，油缸的输出轴连接有转接块，转接块连接有用于检测加工零件外径的检测组件，油缸通过转接块驱动检测组件远离或靠近工件的中心轴线。

Description

一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置

技术领域

本实用新型涉及磨床技术领域，特别地，涉及一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置。

背景技术

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工。目前使用较多的是外圆磨床，外圆磨床是用于加工工件圆柱形、圆锥形或其他形状素线展成的外表面和轴肩端面。

现有的外圆磨床在加工零件时一般采用手工测量工件被加工部位的外径，每次测量前都要将外圆磨床停机，然后再用测量工具进行测量。但采用这种测量方式的生产效率低，测量精度低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的是提供一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，其可以在线测量加工中工件的外径，提高生产效率和提高测量精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，包括上料机械手、机架、横向滑动设于机架上的工作台、竖向滑动设于机架上并位于工作台一侧的打磨组件、横向滑动设于工作台上并同轴设置的头座、尾座以及设于机架一侧的人机交互面板，所述头座、尾座之间设有横向滑动连接所述工作台的安装座，所述安装座上固定有油缸，所述油缸的输出轴朝向所述工作台远离所述打磨组件的一侧，所述油缸的输出轴连接有转接块，所述转接块连接有用于检测加工零件外径的检测组件，所述油缸通过所述转接块驱动所述检测组件远离或靠近工件的中心轴线。

通过上述技术方案，上料机械手将工件送至头座、尾座之间后，安装座上的油缸缩回，带动转接块靠近工件的中心轴线，从而带动检测组件靠近工件，直至检测组件抵触工件的外表面，随着打磨组件的磨削，使得工件的直径缩短，检测组件在线测量磨削部位，直至检测到工件磨削合格后，通过人机交互面板控制打磨组件、检测组件远离工件，从而方便上料机械手将合格工件从头座与尾座之间拿出；利用油缸带动检测组件的移动，可以在线测量加工中工件的外径，从而提高生产效率和提高测量精度。

优选的，所述检测组件包括保护箱、两测杆、测子、密封圈、位移检测传感器，所述保护箱的一端连接所述转接块，所述保护箱的另一端上下对称开设有安装孔，所述安装孔内均固定所述密封圈，两所述测杆的一端穿过所述密封圈延伸至所述保护箱的内部并固定所述位移检测传感器，所述位移检测传感器电连接所述人机交互面板，两所述测杆的另一端朝向所述尾座并均可拆卸连接所述测子，且所述测杆与所述密封圈呈过盈配合。

通过上述技术方案，当油缸推动转接块靠近工件的中心轴线时，转接块带动保护箱靠近工件，因为密封圈与安装孔的连接关系，以及密封圈和两测杆的连接关系，从而带动两测杆靠近工件，当测杆端部的测子抵触工件的外表面时，因为工件的尺寸略大于标准尺寸，密封圈有弹性变形量，所以两测子会推动两测杆以各自密封圈为支点旋转并相互远离，从而带动保护箱内的位移检测传感器运动，位移传感器将移动信号输送至人机交互面板，从而计算出需磨削的尺寸；当磨削完成后，位移传感器回到零位，发出信号至人机交互面板，随后人机交互面板发出指令控制油缸推动转接块远离工件轴心，打磨组件远离工件，上料机械手将合格工件取出；通过密封圈与测杆之间的配合、密封圈与保护箱之间的配合，使得保护箱既可以带动测杆一起移动的同时测杆也可以利于密封圈的弹性变形做微量的移动，从而使得位移传感器检测到位移量，且密封圈也不会失去防水效果，而测杆与测子可拆卸连接则是方便测子磨损后的更换。

优选的，两所述测杆位于所述保护箱内的端部之间设有保护弹簧，所述保护弹簧使两所述测杆弹性连接。

通过上述技术方案，保护弹簧的设置使得测杆不会过多的发生位移，从而保证密封圈的防水效果。

优选的，两所述测子分别螺纹连接两所述测杆朝向所述尾座的端部，且两所述测子的相对端面开设有滚动槽，所述滚动槽内滚动设有滚珠。

通过上述技术方案，利用滚珠与工件表面摩擦，使得滚珠在滚动槽内滚动，从而减小测子的磨损量，延长测子的使用寿命。

优选的，所述安装座上还固定有保护支撑板，所述保护支撑板的顶部开设有半圆型托槽，所述半圆型托槽的中心轴线与所述头座、尾座同轴设置。

通过上述技术方案，若在装夹过程中出现上料机械手故障松爪，保护支撑板避免工件直接掉入机床内部。

优选的，所述打磨组件包括固定座、转台、电动箱、打磨电机、砂轮、转动部件，所述固定座滑移连接所述机架，所述转台设于所述固定座的顶部，所述电动箱固定于所述转台的顶部，所述打磨电机设于所述电动箱内，所述打磨电机的输出轴伸出所述电动箱并固定所述砂轮，所述转动部件设于所述固定座内部，所述转动部件的输出轴连接所述转台并驱动所述转台旋转。

通过上述技术方案，固定座与机架的滑移连接保证砂轮可以靠近或远离工作台，电动箱保护电机不受外部环境干扰，打磨电机提供砂轮旋转的动力，而固定座内部的转动部件驱动转台旋转，从而使得砂轮可以旋转一定角度，使得齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置的适配性更高。

优选的，所述转动部件包括转动手柄、蜗杆、蜗轮、传动杆，所述蜗杆的一端转动连接所述固定座的内壁，所述蜗杆的另一端延伸至所述固定座的外部，所述转动手柄固定于所述蜗杆伸出所述固定座的端部，所述蜗轮转动设于所述固定座内部并啮合所述蜗杆，所述传动杆固定于所述蜗轮的顶部，所述传动杆的顶部穿过所述固定座连接所述转台。

通过上述技术方案，通过转动手柄的旋转带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮旋转，从而使得传动杆旋转，进而带动转台发生旋转运动，使得转台上的电动箱、打磨电机、砂轮同步旋转，使得砂轮与工作台存在一定的夹角，提高齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置的适配性。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的部分结构示意图；

图3为检测组件的剖视图；

图4为图3的A部放大图；

图5为打磨组件结构示意图。

附图标记：1、上料机械手；2、机架；3、工作台；4、打磨组件；41、固定座；42、转台；43、电动箱；44、打磨电机；45、砂轮；46、转动部件；461、转动手柄；462、蜗杆；463、蜗轮；464、传动杆；5、头座；6、尾座；7、人机交互面板；8、安装座；9、油缸；10、转接块；11、检测组件；111、保护箱；112、测杆；113、测子；114、密封圈；115、位移检测传感器；12、保护弹簧；13、滚动槽；14、滚珠；15、保护支撑板；16、半圆型托槽。

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进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，如图1、图2所示，包括上料机械手1、机架2、横向滑动设于机架2上的工作台3、竖向滑动设于机架2上并位于工作台3一侧的打磨组件4、横向滑动设于工作台3上并同轴设置的头座5、尾座6以及设于机架2一侧的人机交互面板7。头座5、尾座6之间设有横向滑动连接工作台3的安装座8，安装座8上固定有油缸9。油缸9的输出轴朝向工作台3远离打磨组件4的一侧，油缸9的输出轴连接有转接块10，转接块10连接有用于检测加工零件外径的检测组件11，油缸9通过转接块10驱动检测组件11远离或靠近工件的中心轴线。上料机械手1用于夹取待加工件和加工完成的工件，机架2保证整体的稳定性，工作台3确定加工位置，头座5、尾座6配合装夹待加工件，打磨组件4用于磨削工件，使工件达到标准尺寸，人机交互面板7确保工人可以实时检测加工数据，从而保证加工质量。通过上料机械手1将工件送至头座5、尾座6之间后，安装座8上的油缸9缩回，带动转接块10靠近工件的中心轴线，从而带动检测组件11靠近工件，直至检测组件11抵触工件的外表面，随着打磨组件4的磨削，使得工件的直径缩短，检测组件11在线测量磨削部位，直至检测到工件磨削合格后，通过人机交互面板7控制打磨组件4、检测组件11远离工件，从而方便上料机械手1将合格工件从头座5与尾座6之间拿出。磨削开始前利用油缸9带动检测组件11移动至抵触工件外表面，使得检测组件11可以在线测量加工中工件的外径，从而提高生产效率和提高测量精度。

如图2、图3所示，检测组件11包括保护箱111、两测杆112、测子113、密封圈114、位移检测传感器115。保护箱111的一端连接转接块10，保护箱111的另一端上下对称开设有安装孔。安装孔内均固定有密封圈114，两测杆112的一端穿过密封圈114延伸至保护箱111的内部并固定有位移检测传感器115，位移检测传感器115电连接人机交互面板7。两测杆112的另一端朝向尾座6，且两侧杆的端部均可拆卸连接测子113，并且两测杆112与两密封圈114为过盈配合。两测杆112位于保护箱111内的端部之间还设有保护弹簧12，保护弹簧12使得两测杆112弹性连接。通过密封圈114与测杆112之间的配合、密封圈114与保护箱111之间的配合，使得保护箱111既可以带动测杆112一起移动的同时测杆112也可以利于密封圈114的弹性变形做微量的移动，从而使得位移传感器检测到位移量。保护弹簧12的设置使得测杆112不会过多的发生位移，从而保证密封圈114的防水效果。而测杆112与测子113可拆卸连接则是方便测子113磨损后的更换。

如图3、图4所示，两测杆112与两测子113的可拆卸连接方式为两测子113分别螺纹连接两测杆112朝向尾座6的端部，且两测子113的相对端面开设有滚动槽13，滚动槽13内滚动设有滚珠14。螺纹连接的方式不仅方便测子113对零，且测子113不易发生窜动。利用滚珠14与工件表面摩擦，使得滚珠14在滚动槽13内滚动，从而减小测子113的磨损量，延长测子113的使用寿命。

如图2所示，为避免装夹过程中出现上料机械手1故障松爪，安装座8上还固定有保护支撑板15，保护支撑板15的顶部开设有半圆型托槽16，半圆型托槽16的中心轴线与头座5、尾座6同轴设置。

如图1、图5所示，打磨组件4包括固定座41、转台42、电动箱43、打磨电机44、砂轮45、转动部件46。固定座41滑移连接机架2，转台42设于固定座41的顶部，电动箱43固定于转台42的顶部，打磨电机44设于电动箱43的内部。打磨电机44的输出轴伸出电动箱43并固定砂轮45，转动部件46设于固定座41的内部，且转动部件46的输出轴连接转台42并驱动转台42旋转。

如图5所示，转动部件46包括转动手柄461、蜗杆462、蜗轮463、传动杆464。蜗杆462的一端转动连接固定座41的内壁，蜗杆462的另一端延伸至固定座41的外部。转动手柄461固定于蜗杆462伸出固定座41的端部，蜗轮463转动设于固定座41内部并啮合蜗杆462。传动杆464的一端固定于蜗轮463的顶部，传动杆464的另一端穿过固定座41连接转台42的底部。

通过转动手柄461的旋转带动蜗杆462旋转，蜗杆462带动蜗轮463旋转，从而使得传动杆464旋转，进而带动转台42发生旋转运动，使得转台42上的电动箱43、打磨电机44、砂轮45同步旋转，使得砂轮45与工作台3存在一定的夹角，提高齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置的适配性。

一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置的工作原理：上料机械手1将工件送至头座5、尾座6之间后，安装座8上的油缸9缩回，带动转接块10靠近工件的中心轴线，转接块10带动保护箱111靠近工件。因为密封圈114和两测杆112为过盈配合，所以两测杆112同步靠近工件。当测杆112端部的测子113抵触工件的外表面时，因为待加工件的尺寸略大于标准尺寸，且密封圈114有弹性变形量，所以两测子113会推动两测杆112以各自密封圈114为支点旋转并相互远离，从而带动保护箱111内的位移检测传感器115运动，位移传感器将移动信号输送至人机交互面板7，从而计算出需磨削的尺寸。当磨削完成后，位移传感器回到零位并发出信号至人机交互面板7，随后人机交互面板7发出指令控制油缸9推动转接块10远离工件轴心，打磨组件4远离工件，上料机械手1将合格工件取出，完成一个加工闭环。随后依次重复上述操作即可。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，包括上料机械手(1)、机架(2)、横向滑动设于机架(2)上的工作台(3)、竖向滑动设于机架(2)上并位于工作台(3)一侧的打磨组件(4)、横向滑动设于工作台(3)上并同轴设置的头座(5)、尾座(6)以及设于机架(2)一侧的人机交互面板(7)，其特征是：所述头座(5)、尾座(6)之间设有横向滑动连接所述工作台(3)的安装座(8)，所述安装座(8)上固定有油缸(9)，所述油缸(9)的输出轴朝向所述工作台(3)远离所述打磨组件(4)的一侧，所述油缸(9)的输出轴连接有转接块(10)，所述转接块(10)连接有用于检测加工零件外径的检测组件(11)，所述油缸(9)通过所述转接块(10)驱动所述检测组件(11)远离或靠近工件的中心轴线。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，其特征是：所述检测组件(11)包括保护箱(111)、两测杆(112)、测子(113)、密封圈(114)、位移检测传感器(115)，所述保护箱(111)的一端连接所述转接块(10)，所述保护箱(111)的另一端上下对称开设有安装孔，所述安装孔内均固定所述密封圈(114)，两所述测杆(112)的一端穿过所述密封圈(114)延伸至所述保护箱(111)的内部并固定所述位移检测传感器(115)，所述位移检测传感器(115)电连接所述人机交互面板(7)，两所述测杆(112)的另一端朝向所述尾座(6)并均可拆卸连接所述测子(113)，且所述测杆(112)与所述密封圈(114)呈过盈配合。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，其特征是：两所述测杆(112)位于所述保护箱(111)内的端部之间设有保护弹簧(12)，所述保护弹簧(12)使两所述测杆(112)弹性连接。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，其特征是：两所述测子(113)分别螺纹连接两所述测杆(112)朝向所述尾座(6)的端部，且两所述测子(113)的相对端面开设有滚动槽(13)，所述滚动槽(13)内滚动设有滚珠(14)。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，其特征是：所述安装座(8)上还固定有保护支撑板(15)，所述保护支撑板(15)的顶部开设有半圆型托槽(16)，所述半圆型托槽(16)的中心轴线与所述头座(5)、尾座(6)同轴设置。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，其特征是：所述打磨组件(4)包括固定座(41)、转台(42)、电动箱(43)、打磨电机(44)、砂轮(45)、转动部件(46)，所述固定座(41)滑移连接所述机架(2)，所述转台(42)设于所述固定座(41)的顶部，所述电动箱(43)固定于所述转台(42)的顶部，所述打磨电机(44)设于所述电动箱(43)内，所述打磨电机(44)的输出轴伸出所述电动箱(43)并固定所述砂轮(45)，所述转动部件(46)设于所述固定座(41)内部，所述转动部件(46)的输出轴连接所述转台(42)并驱动所述转台(42)旋转。

7.根据权利要求6所述的一种齿轮轴外圆磨自动测轴径加工装置，其特征是：所述转动部件(46)包括转动手柄(461)、蜗杆(462)、蜗轮(463)、传动杆(464)，所述蜗杆(462)的一端转动连接所述固定座(41)的内壁，所述蜗杆(462)的另一端延伸至所述固定座(41)的外部，所述转动手柄(461)固定于所述蜗杆(462)伸出所述固定座(41)的端部，所述蜗轮(463)转动设于所述固定座(41)内部并啮合所述蜗杆(462)，所述传动杆(464)固定于所述蜗轮(463)的顶部，所述传动杆(464)的顶部穿过所述固定座(41)连接所述转台(42)。