CN87100270A - 全自动回转加工机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种全自动回转加工机，在该机的前方设有工件输送装置，在此输送装置的始点与终点处则分别配置了机械手，在各机械手与回转加工机之间则可进行工件的一切收送工作，所有这些工作则均按程序控制。

Description

本发明涉及全自动回转加工机，属于回转加工机的制造、销售及应用的工业领域。

回转加工机已属周知，也已有自动化的类型，然而，就其工件支承轴而言都只有一根轴。

在既有的全自动回转加工机中，更换工件时是将这一根轴从槽子中升起，装卸工件，于此期间，使装在其它轴上的工件在加工槽内继续进行加工，这样做，得以排除因更换工作使研磨中断而造成空耗时间。虽然，以上装置能有效地消除空耗时间，但需有使各轴上升的机构，存在着结构复杂的缺点。还由于装卸工件用的机械手仅仅能夹持一个工件，为了使已知加工完的工件卸下井就位到输送装置上，同时将末加工的工件从输送装置上卸下而安装到相应机械上，就必须使该机械手两度在输送装置间进行往复运动，占去一定的装卸时间。

本发明中，由于用两根轴同时进行工件的装卸，特别是当回转加工机中有两根轴时，可不必让这两根工件轴分别一一升高，而能使这两根轴同时随转台上升，从而具有结构颇为简单的优点。还由于要是再把装卸工件的机械手夹持部设计成能同时夹持两个工件，当更换工件时，则只需让机械手作一次摆动，这样就能减少装卸时间。

按照本发明，在有两根轴的回转加工机中，全部的轴都能随转台同时上升。而且，由于能使机械手的夹持部同时夹持两个工件，便可减少装卸时间。

按照本发明，在有两根轴的回转加工机中，全部的轴都能随转台同时上升。而且，由于能使机械手的夹持部同时夹持两个工件，便可减少装卸时间。

下面对照附图来说明本发明的实施例。

图1与图2为本发明之装置的示意图。在回转加工机1的前面设置有输送装置2，通过两台机械手3a、3b。将输送装置2上的未加工工件装入回转加工机1中，然后让加工完的工件从回转加工机1中返回到输送装置2中。此种回旋加工机的细节如图3与图4所示。在这两个图中，研磨槽的轴5垂直固定于基座4上，而研磨槽的内筒6则安装成可相对该轴转动，研磨槽7则固定于研磨槽内筒6上。在研磨槽内筒6的下端固定有链轮8，在齿轮电动机9的链轮8a与上述链轮8之间安装有链10，通过该链轮转动研磨槽7。研磨槽7的内部装入磨料11。在干式研磨时，磨料11可采用例如由胡桃仁和玉米芯等粉碎后掺布以细粒磨料与油等;在湿式研磨时，则通常可用加工成细微状的磨料混以复合溶液。在这种回转式加工方法中，是使盛载有上述之类磨料11的研磨槽转动，将工件放入运动中的磨料11的内部进行加工。工件轴12a、12b则安装于工件轴的保持架13内。安装时的构造将于其它图中示明。工件轴的保持架13固定在升降用流体压力缸14的活塞杆前端，借助于此保持架13使工件轴12a、12b升降。本实施例表明的是有两根工件轴12a、12b的情形。上述的各种工件轴并不限于两根，只要是偶数个就能适用于本发明的装置，但由于两根轴时具有最大效果，故就两根轴的情形加以说明。在四根轴或此以上情形，为了更换工件，就必须设置机构使每两根轴一组分别上升，或者使所有的轴同时上升。保持架13安装成可沿固定于基座4上的支柱16滑动，为了使此保持架13易于升降，将缆绳17a、17b的一端固定于该架的一侧，此缆绳17a、17b再经过皮带轮18a、18b、18c、18d将其另一端栓吊起平衡块19，利用衡重易使保持架13升降。工件轴12a、12b之结构细节如图5、图6所示。其中，工件轴的支座21，通过保持架13内设置于水平位置的两个工件轴的旋转支座20a、20b的支持，可作小角度的旋转（参看图6）。工件轴12a、12b取内外两重结构，工件外轴22通过轴承嵌插入于工件轴支座21内，成为可自由旋转的结构。工件内轴23则以可沿工件外轴22内侧滑动的方式插入，而工件外轴22的下端则插入到夹具26上端的里侧，与夹具26相连结。在上述工件外轴22的下端固定有夹具外筒24，而在其内侧则固定上夹具内筒25，夹具内筒25的下端在下方形成一扩张的锥形，保持住和此锥形嵌合的夹具26。工件27的轴插入到中心有孔在周缘上有狭缝的夹具26中，后者能进行夹持与打开。将夹具26上引，上述锥形嵌合，使该中心孔收缩，从而将工件夹牢。这种引上作用由设置在工件外轴22之上端与工件内轴23之间的弹簧28来完成，工件27此时紧紧夹定于夹具26之中。为了松驰这种夹紧作用，在支柱16的上端，对向两根工件轴12a、12b上方的位置处，设置有反夹定用汽缸29a、29b。当把加压流体引入这些反夹定用汽缸29a、29b的活塞侧，各活塞杆下降，它们的下端30a、30b即与前述工件内轴23的上端相接触，迫使其下降，而把工作27从夹具26中解脱出来。为了使前述工件旋转，将一皮带轮31固定到工件外轴22的上方延长部，而在此皮带轮31与一电动机32之轴的皮带轮39之间设有一皮带来传递回转，该电动机则安装在固定于前述工件支座21外侧的托架38之上。

根据工件的形状，有时会发生带角的部分和偏心的部分等研磨不均的情况，为了克服这类缺欠，最好使工件轴12a、12b具有倾斜的角度。为此，设有使工件轴倾斜的装置。

使工件轴倾斜的装置其结构细节如图5、图6所示。在前述工件轴支座21中设有法兰34，使该法兰34升降，工件轴支座21即可在工件轴的旋转支座20a、20b内转动，而使工件轴12a倾斜。为了进行上述升降，将法兰35固定于工件轴保持架13的上方，而在该法兰与前述的法兰34之间，则设有流体压力缸36a、36b。如图中所示，当将这两个流体压力缸36a、36b背对背固定，则由于各活塞杆37a、37b的突出，使工件轴12a成为倾斜。之所以设置两台流体压力缸36a、36b，为的是可以按两段调节倾斜角度。

回转加工完毕后，（必要时还需在加工之前）进行工件的洗涤。洗涤设备在研磨槽7的上方，按照工件所夹定的形式进行，在湿式加工情形，洗涤水原样地流到研磨槽，作为复合溶液使用。加工过程中，洗涤设备应放在不妨碍工作的地方。洗涤设备的细节示明在图7、图8中。有两个洗涤槽41a、41b，由连结板42结合。在该洗涤槽41a、41b中，有洗涤水的入口43a、43b与洗涤水出口44a、44b。在上述连结板42中安装有滑动片45a、45b，此等滑动片45a、45b可沿轴46a、46b上滑行。这些轴46a、46b装定在升降片47上。另外，在支柱16上固定有导承48a、48b，而固定于升降片47上的线性槽49a、49b则能在那些导承上滑动。在升降片47的上方中央，固定有轮毂56，在后者的上方则安装着固定于支柱16上方的，洗涤设备升降用汽缸5之活塞杆51的延伸部，而在研磨槽外缘板（固定部分）上则装配有使此洗涤设备前进与后退用的汽缸53，它的活塞杆的延伸部54安置到上述的连接板42上，在此延伸部54的前端与升降片47之间则装有弹簧55。于是，当把加压流体引入到洗涤设备进退用汽缸53的活塞杆一侧，洗涤槽41a即取41c的位置，同时41b也退后到同一相对位置，占据着不妨碍加工的位置。而在洗涤槽41a、41b的位置，当将加压流体引入到洗涤槽升降用汽缸50的活塞杆侧，洗涤槽41b即行上升取41d的位置，即洗涤工件的位置。洗涤槽41a也同样如此。

利用此种装置加工的工件的一个例子，见图9。有时需要加工图中所示之夹具用的柄。但是，对于一些狭缝的内面及底面，则要采用其它装置进行加工。至于工件的输送，则也有利用这一柄与夹具本体间的级差的。

下面说明输送装置2。如图1与图2所示，输送装置2设置于回转加工机的前面，接受前一阶段加工完的工件，把它送向机械手3a、3b，由机械手3a、3b再把所收到的已加工完之工件转送给下一行程。本发明的要点是，所供给之工件中的一个由机械手3b，而另一个由机械手3a分别送到回转加工机。这就是说，机械手3b把所供给的工件每隔一个带上，而其它一个则由机械手3a搬送。在上述的输送装置2的上部，如图10与11所示，平行地配置有两块导板61a、61b，使这两块导板中的间隔大于图9中柄部40的直径，但小于圆筒部的直径。从而当落下工件的柄时，在此圆筒部中即为这些导板61a与61b夹持于其间。必要时，可把配有圆座62的座板63设置在各工位中。这是为了能使工件正确地稳定就位并得到准确地搬送。上述的导板61a、61b是以适当个数的支柱64a、64b、64c、64d固定在中间基板65上。在中间基板65与导板61a、61b之间，设有升降架66。在此升降架66的中央，固定着装于中间基板65之下流体压力缸67的活塞杆68之延伸部，在其两侧装有导杆69a、69b，可沿装在上述中间基板65中的支座70a、70b内升降，导引着前述升降架66的上升与下降。在此升降架66的上方，水平地装设有流体压力缸71，在其活塞杆72的前端，于导板61a、61b之下，安装上固定在和后者相平行配置的输送板73之下面的安装架74。在上述的输送板73之上，则装有工件支承板75a、75b、…。此种工件支承板75a、75b…均为平板状。宽度小于导板61a、61b的，中央有孔，如图9所示，和工件的柄部呈松转配合关系。这些支承板的件数与前述接受工件的座板63的件数相等。

根据上面描述的机构，下面来说明该输送装置2的工作情况。由前述加工工序中机械手（未示明）搬送的工件被装入到第一工位78之际，输送板73处于加工位置，而且是在左端位置。工件落在第一工位78中经由周知的光电管方式或非接触式开关确定后，根据中央处理机（CPU）的指令，将加压流体导入流体压力缸67的活塞侧，而使输送板73上升。从而，在各工位上的工件即由工件支持板75a、75b的支持而上升。这种上升仍可由光电管或其它传感器检测。于是，当根据所接收到的光电管等之输出而下达的CPU之指令，使加压流体引向流体压力缸71的活塞侧时，工件就以载承在输送板73上的形式运送过一般间距。随之，当把输送板73降低，工件在该物静置于座板63之上，使输送装置2上的所有工件完成一个间距的输送。这样，先前处在工位78上的工件27即转移到工位79之上。在此期间，通过在工位78上的另外安装上的机械手来输送工件。在这种情况下，当工位80之上没有工件而承载有经回转加工完毕的工件时，则工位79的工件不会取出，而和上述相同送过一段间距。但要是在工位80上载有未经回转加工完的工件，则如以后所述，由机械手3b将此工件送往回转加工机。为了使机械手3b返回装入工件。此机械手将回转加工完的工件置于工位79以保持住它。于是，输送装置上的全部工件处于被承载的恒常运转状态下，而在一个工位上并存着回转加工完与未加工完的工件。这就是说，当此种工位数设为偶数时，在工位79和81中，能每隔一个将未回转加工完的工件同时装入回转加工机中。通过上述的工位81，能将送入下一工位82的工件统统完成回旋加工。

本实施例中的工位82在形式上虽与79以至81稍有不同，但为了过渡到下一个行程中的机械手，却并无必要进行特殊的变动，下面作点简单说明。即把最终的工件支承板75a、75b做成钩形工件支承板83，同时为了节省空间和能使工件上升，另外设置了使工件上升的轴84和使工件上升用的汽缸85。上升的工件则由另一机械手送到下一个行程。

下面再来说明机械手3a、3b的结构。由于这两个机械手仅仅是旋转方向不同，而其它方面一致，故只就3b情形作一说明。此种机械手的特点为，如前所述，它有两重夹持爪，故能用一个动作进行工件的脱卸与装载。如图12所示，在基座101上立有支柱102，可使下部筒103作滑动升降。为了进行这种升降，该下部筒的下方设有自动开关的汽缸。在下部筒103的上方，则如图13所示，安装有摇臂的支承台105，此台盘一端的下方装配有旋转装置106，后者的轴107向上延伸与小齿轮108连接。与小齿轮108啮合的齿轮109安装到旋转筒110上，此旋转筒的旋转中心在下部筒103的轴线之延线上，旋转筒110以可转动的方式支承在下部筒103的上端部111中。在该旋转筒110的上端沿水平方向装设机械手的臂部支承112。机械手臂部的详细结构如图14、图15所示。在上述机械手臂部支承112的中央组装有可以转动的机械手之臂部轴113，它的一端由装在机械手臂部支承112上之旋转装置114的转动轴与键等方法定位。在机械手臂部轴113的前端装有两个流体压力缸115a、115b，而在各活塞杆116a、116b的前端则装有爪式的开闭板117a、117b。

另一方面，在流体压力缸115a、115b的前面则装配有箱状框架118，爪用轴119即贯通其间，而在爪用轴上则嵌合着可以转动的上下各二个的爪120a、120b、120c、120d。在这些爪120a、120b、120c、120d上分别有其突起121a、121b、121c、121d，和上述爪式的开闭板117a、117b嵌合。爪的前端具有盖板122a、122b，构成与所夹工件曲率吻合的夹持部。在箱状框架118上固定有隔板123，如图15所示，在把两个工件124a、124b夹住时，保持在其中间。

在把研磨完的工件从回转加工机上卸下，而由机械手按原来夹定形式保持在工件轴上时，上述隔板123是用来防止因振动和偏心等产生的应力使之受到损伤的，即先让工件脱离开回转加工机落到此隔板上，然后以机械手夹持住。

根据上述机构说明了这种机械手的工作情形。在回转加工机中，一旦结束了规定的研磨时间，通过定时器的作用，就会切断齿轮电动机9与电动机32的电源，使电动机停转。随之将压力流体引导到升降用流体压力缸14的活塞杆一侧，使工件轴上升。此时，要是工件轴倾斜，则可将压力流体引向流体压力缸36a、36b的活塞杆侧，使此工件轴直立取正。然后把机械手的高度调节至中段，使爪处于开口状态，让机械手3b移到工位79的上方，而让机械手3a移至工件80的上方。在这样的位置上，若使机械手移至下段，将下方的爪120c、120d闭合，则未完成回转加工的工件即会为机械手夹持。之后再将机械手的高度调到中段，用旋转装置106使此机械手转过90°。此旋转方向如图2可知，对机械手3a来说为顺时针方向，对机械手3b来说为反时针方向。在这种状态下，机械手3a、3b的上方开口的爪120a、120b则处于回转加工机加工完之工件的正下方。接着再把加压流体引入到流体压力缸115a的活塞杆侧时，爪120a、120b即行闭合，而回转加工机的工件则为机械手所保持。随后要是将加压流体引到回转加工机侧之反夹定用汽缸29a、29b的活塞杆侧，推下工件内轴23时，则使夹定松开，而将工件移行到机械手一侧。再把机械手调至中段，设由转动装置114把机械手的臂部轴113转过180°，则回转加工完的工件便到了下方，而未回转加工完的工件就到了上方。要是进行和松脱相反的操作，即使得机械手上升而夹具和上方爪打开，降到机械手的中间位置，这时未回转加工完的工件就为回转加工机所夹住。再使机械手作90°旋转，朝下方位置降低，则加工完的工件就被托承在工位79及81的座板63之上。在这个位置中，当爪120a、120b等打开，回转加工完的工件就会移向输送装置。将机械手上升到中间位置，使输送装置送出两段间距，由于工位79与81位置上的工件成了回转加工未完的工件，以后就会重复上述的操作。

本发明之装置的转接顺序图如图16所示。借助流体压力缸移动的两个末端。内设有非接触式开关，工作结束的指令被送到CPU，CPU再指令下一步工作。CPU最好采用周知的可编程序的顺序控制装置，本实施例中采用的这类装置是日本立石电机制造的T-500型。

根据以上所述的本发明，在具有多根工件轴的回转加工机中，由于能使两轴同时上升，相对于两轴同时装卸工件，且使机械手的夹持爪分成两段，故能以一次循环来进行工件的装卸，有效地提高了回转加工机的效率。

下面是附图的简单说明。

图1是实施本发明之装置的一部分的示意正视图，图2是图1所示之同一部分的平面图，图3为表明回转加工机本体一部分剖面的扩大正视图，图4为与图3相同部分的放大侧视图，图5为示明回转加工机本体之工件轴详细结构的放大剖面图，图6为示明工件倾斜装置细节一部分的剖面放大侧视图，图7为示明洗涤装置细节的一部分之放大平面图，图8为与图7同一部分的剖面放大侧视图，图9为一种工件的放大的立体图，图10为示明输送装置细节的正视图，图11为与图10所示相同装置的侧视图，图12为示明机械手升降装置细节的一部分断面之放大正视图，图13为示明机械手旋转装置的一部分断面之放大正视图，图14为示明机械手夹持部细节的放大正视图，图15为图14所示部件的一部分之放大侧视图，而图16则给出本发明之装置的转接顺序图。在这些图中：

1-回转加工机

2-输送装置

3a、3b-机械手

4-基座

5-研磨槽轴

6-研磨槽内筒

7-研磨槽

8-链轮

9-齿轮电动机

10-链

11-磨料

12a、12b-工件轴

13-工件保持架

14-升降用流体压力缸

15-活塞杆

16-支柱

17a、17b-缆绳

18a、18b、18c、18d-皮带轮

19-平衡块

20a-工件轴的旋转支座

21-工件轴支座

22-工件外轴

23-工件内轴

24-夹具外筒

25-夹具内筒

26-夹具

27-工件（位于夹具中）

28-弹簧

29a、29b-反夹定用汽缸

30a、30b-反夹定用活塞杆的延长部

31-皮带轮

32-电动机

33-皮带

34-法兰

35-法兰

36a、36b-流体压力缸

37a、37b-流体压力缸用活塞杆

41a、41b-洗涤槽

41c、41d-洗涤槽在其它处的位置

42-连接板

43a、43b-洗涤水入口

44a、44b-洗涤水出口

45a、45b-滑动片

46a、46b-轴

47-升降片

48a、48b-导承

49a、49b-线性槽

50-洗涤机升降用汽缸

51-洗涤机升降用活塞杆

52-研磨槽外缘板

53-洗涤机进退用汽缸

54-洗涤机进退用活塞杆的延长部

55-弹簧

56-轮毂

61a、61b-导板

62-圆座

63-座板

64a、64b、64c、64d-支柱

65-中间基板

66-升降架

67-流体压力缸

68-活塞杆

69a、69b-导杆

70a、70b-支座

71-流体压力缸

72-活塞杆

73-输送板

74-安装架

75a、75b-工件支承板

77-输送板位置

78-第一工位

79-第二工位

80-第三工位

81-最终工位

82-下一行程的工位

83-钩形工件支承板

101-基座

102-支柱

103-下部筒

104-自动开关汽缸

105-摇臂支承台

106-旋转装置

107-旋转装置用轴

108-小齿轮

109-齿轮

110-旋转筒

111-下部筒的前端

112-机械手臂部支承

113-机械手臂部轴

114-旋转装置

115a、115b-流体压力缸

116a、116b-活塞杆

117a、117b-爪式开闭板

118-箱状框架

119-爪用轴

120a、120b、120c、120d-爪

121a、121b、121c、121d-突起

122a、122b-盖板

123-隔板

124a、124b-夹定的工件

Claims (2)

1、一种全自动的回转加工机，在其内部以装有磨料的用垂直轴为中心的研磨槽对工件进行研磨，其特征为：有两根工件支承轴，它们的下端设有夹具，这两根轴以可转动的方式安装在工件轴保持架内，配置有使此工件轴保持架升降的机构，且在该回转加工机前方设有工件输送装置，在此回转加工机前方的左右各设有机械手，用来从该输送装置将工件搬送到此回转加工机的工件轴上，而且在此输送装置的始点和终点各设有一基座，上述的机械手具有分三段的升降机能，以及有着两段夹持爪和保持住这些夹持爪的机械手臂部轴作转动的机能，在中段时，能在输送装置和回转加工机之间旋转，而该第一机械手能把送至输送装置的工件，每隔一个地送到回转加工机上，至于第二机械手，则可由它，在剩余的工件送到该第一机械手上的同时搬送到回转加工机中，前述的两段夹持爪的结构则能使加工完的工件按原样夹持住、使加工完的工件脱离开，或者相反，把未加工完的工件装于回转加工机的工件轴上，此外，设有程序控制装置，控制着研磨及工作的装上与卸下各程序。

2、按照权利要求1所述的一种全自动回转加工机，其中在机械手上下两段夹持爪之间设有隔板。

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