專利名稱：全凸輪自動車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械加工設(shè)備，尤其是一種軸承套圈切削加工的全自動車床。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的軸承套圈切削加工基本上是用手動的普通儀表臺車，比如用手扳動 夾頭使卡盤將工件夾緊或松開，用手扳動手柄來驅(qū)動大、小拖板的進或退，直 接用手上、下料， 一個工人只能操作一臺儀表臺車，勞動強度大，工作效率低， 加工質(zhì)量因人而異，甚至不同的體能狀態(tài)和心情都會造成質(zhì)量的不穩(wěn)定，次品 率高，于是檢驗的工作量大大增加，刀具的調(diào)整頻繁，生產(chǎn)效率降低，產(chǎn)品成 本高。自動車床具有質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率大幅提高、勞動強度大大降低， 一人 可以管兩臺以上等優(yōu)點。目前軸承套圈的自動車床有液壓驅(qū)動的、氣壓驅(qū)動的、 伺服電機驅(qū)動的，雖然解決了自動化問題，但是存在制造成本高、使用成本高、 維護成本高、操作復雜、能耗增加好幾倍、對工人的素質(zhì)要求高等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的成本 高、操作復雜、能耗大、對工人的素質(zhì)要求高等缺點，提供一種可實現(xiàn)自動上 料、自動夾緊、自動切削、自動放松、自動下料的全凸輪自動車床。為此，本 發(fā)明采用以下技術(shù)方案
全凸輪自動車床，包括床身、工件夾緊與運動裝置、刀具安裝與移動裝置， 其特征在于所述的工件夾緊與運動裝置上連有用于提供若干個直線往復運動 或擺動的工件連桿機構(gòu)組；所述的刀具安裝與移動裝置上連有用于提供若干個 直線往復運動或擺動的刀具連桿機構(gòu)組；所述的工件夾緊與運動裝置和刀具安 裝與移動裝置的所有連桿機構(gòu)全部由凸輪機構(gòu)驅(qū)動；所述的床身上設(shè)有一固定 桿作為所有連桿機構(gòu)的固定點。工件的夾緊裝置、與夾緊裝置對應的用于 上料的機械手和用于推料的機械手指以及驅(qū)動夾緊裝置的主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
所述的刀具安裝與移動裝置包括刀架及刀具運動的縱向拖板、橫向拖板。
所述的凸輪機構(gòu)包括夾緊凸輪、機械手凸輪、手指凸輪、縱移凸輪、橫移 凸輪，所有凸輪都固定在分配軸上，分配軸與凸輪動力裝置相聯(lián)。
所述的工件連桿機構(gòu)組包括夾緊連桿機構(gòu)、機械手連桿機構(gòu)、手指連桿機 構(gòu)；所述的夾緊連桿機構(gòu)包括擺桿、滾動軸承、垂直拉桿、轉(zhuǎn)角杠桿、水平拉 桿，滾動軸承的外圈與夾緊凸輪接觸形成滾動摩擦，滾動軸承的內(nèi)圈與擺桿的 中間固定，擺桿的一端與固定桿鉸接，擺桿的另一端與垂直拉桿的一端鉸接， 垂直拉桿的另一端與轉(zhuǎn)角杠桿的一端鉸接，轉(zhuǎn)角杠桿的另一端與水平拉桿的一 端鉸接，水平拉桿的另一端與夾緊裝置相連，轉(zhuǎn)角杠桿的支點固定在床身上； 所述的機械手連桿機構(gòu)包括擺桿、滾動軸承、垂直拉桿、轉(zhuǎn)角杠桿，滾動軸承 的外圈與機械手凸輪接觸形成滾動摩擦，滾動軸承的內(nèi)圈與擺桿的中間固定， 擺桿的一端與固定桿鉸接，擺桿的另一端與垂直拉桿的一端鉸接，垂直拉桿的 另一端與轉(zhuǎn)角杠桿的一端鉸接，轉(zhuǎn)角杠桿的另一端與機械手相連，轉(zhuǎn)角杠桿的 支點固定在床身上；所述的手指連桿機構(gòu)包括擺桿、滾動軸承、鋼絲繩，滾動 軸承的外圈與手指凸輪接觸形成滾動摩擦，滾動軸承的內(nèi)圈與擺桿的中間固定， 擺桿的一端與固定桿鉸接，擺桿的另一端與鋼絲繩的一端相連，鋼絲繩的另一 端與推料的機械手指相連。
所述的刀具連桿機構(gòu)組包括縱移連桿機構(gòu)、橫移連桿機構(gòu)；所述的縱移連 桿機構(gòu)包括擺桿、滾動軸承、垂直拉桿、轉(zhuǎn)角杠桿、水平拉桿，滾動軸承的外 圈與縱移凸輪接觸形成滾動摩擦，滾動軸承的內(nèi)圈與擺桿的中間固定，擺桿的 一端與固定桿鉸接，擺桿的另一端與垂直拉桿的一端鉸接，垂直拉桿的另一端 與轉(zhuǎn)角杠桿的一端鉸接，轉(zhuǎn)角杠桿的另一端與水平拉桿的一端鉸接，水平拉桿 的另一端與縱向拖板相連，轉(zhuǎn)角杠桿的支點固定在床身上；所述的橫向連桿機 構(gòu)包括擺桿、滾動軸承、鋼絲繩，滾動軸承的外圈與橫移凸輪接觸形成滾動摩 擦，滾動軸承內(nèi)圈與擺桿的中間固定，擺桿的一端與固定桿鉸接，擺桿的另一端與鋼絲繩的一端相連，鋼絲繩的另一端與橫向拖板相連。 本發(fā)明的有益效果是
1、 由凸輪與連桿機構(gòu)構(gòu)成控制元件，從而形成機械式全自動軸承套圈車床， 每個動作要求的設(shè)計用凸輪的輪廓曲線為載體，多個凸輪共同固定在同一根分 配軸上，實現(xiàn)了動作之間相互配合的同步控制。
2、 由機械結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)動作代替現(xiàn)有液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、伺服電機驅(qū) 動等方式，因此可以省略用于控制多個液壓、氣壓或者伺服電機裝置的電氣控 制裝置，因此可以降低制造成本和使用成本。
3、 機械結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)動作工作更穩(wěn)定，維護成本低；
4、 車床的自動工作依靠機械結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)動作，因此只需要簡單的操作 即可操作使用車床，而不象現(xiàn)有技術(shù)那樣需要按照規(guī)程控制很多個電氣按鈕才 能令車床自動工作，因此，對工人的素質(zhì)要求較低。
5、 由于操作簡單，可以有效降低使用成本，同時可以由一人操作多臺車床， 提高生產(chǎn)效率，降低使用成本。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本發(fā)明相對圖1俯視方向的固定桿、分配軸與連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)之 間的連接配合關(guān)系示意圖。
圖3本發(fā)明的機械手結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4本發(fā)明相對圖1俯視方向的工件夾緊與運動裝置和刀具安裝與移動裝 置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)-床身，2-工件夾緊與運動裝置，3-刀具安裝與移動裝置，4-工件 連桿機構(gòu)組，5-刀具連桿機構(gòu)組，6-凸輪機構(gòu)，7-固定桿，8-工件的夾緊裝置， 9-機械手，10-機械手指，11-主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，12-刀架，13-縱向拖板，14-橫向 拖板，15-夾緊凸輪，16-機械手凸輪，17-手指凸輪，18-縱移凸輪，19-橫移凸 輪，20-分配軸，21-凸輪動力裝置，22-擺桿，23-滾動軸承，24-垂直拉桿，25-轉(zhuǎn)角杠桿，26-水平拉桿，27-擺桿，28-滾動軸承，29-垂直拉桿，30-轉(zhuǎn)角杠桿，31-擺桿，32-滾動軸承，33-鋼絲繩，34-擺桿，35-滾動軸承，36-垂直拉桿， 37-轉(zhuǎn)角杠桿，38-水平拉桿，39-擺桿，40-滾動軸承，41-鋼絲繩。
具體實施例方式
以下結(jié)合說明書附圖通過一個較佳的實施例對本發(fā)明做詳細說明。 如圖1所示，該全凸輪自動車床包括床身1、工件夾緊與運動裝置2、刀具
安裝與移動裝置3、工件連桿機構(gòu)組4、刀具連桿機構(gòu)組5、凸輪機構(gòu)6、固定
桿7,其中
床身1為一個根據(jù)需要設(shè)置成的結(jié)構(gòu)件，用于安裝承載車床的構(gòu)成部件。 固定桿7設(shè)置在床身1上作為下文述及的所有連桿機構(gòu)的固定支撐點。 刀具安裝與移動裝置3包括縱向拖板13、橫向拖板14以及由二者帶動的刀 架12。刀具安裝與移動裝置3上連有用于提供若干個直線往復運動或擺動的刀 具連桿機構(gòu)組5，該連桿機構(gòu)組5用于驅(qū)動縱向拖板13、橫向拖板14。
凸輪機構(gòu)6包括夾緊凸輪15、機械手凸輪16、手指凸輪17、縱移凸輪18、 橫移凸輪19，所有凸輪都固定在分配軸20上，分配軸20與凸輪動力裝置21 相聯(lián)；所述的工件夾緊與運動裝置2和刀具安裝與移動裝置3的所有連桿機構(gòu) 全部由凸輪機構(gòu)6驅(qū)動。
工件夾緊與運動裝置2包括工件的夾緊裝置8、與夾緊裝置8對應的用于上 料的機械手9和用于推料的機械手指10以及主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)11;若干個用于提供 直線往復運動或擺動的工件連桿機構(gòu)組4分別連接在夾緊裝置8、機械手9、機 械手指10上；主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)11驅(qū)動主軸帶著工件夾緊裝置8從而可以由夾緊 裝置8夾持著工件轉(zhuǎn)動實現(xiàn)車削。
工件連桿機構(gòu)組4包括夾緊連桿機構(gòu)、機械手連桿機構(gòu)、手指連桿機構(gòu) 夾緊連桿機構(gòu)包括擺桿22、滾動軸承23、垂直拉桿24、轉(zhuǎn)角杠桿25、水平拉 桿26，滾動軸承23的外圈與夾緊凸輪15接觸形成滾動摩擦，滾動軸承23的內(nèi) 圈與擺桿22的中間固定，擺桿22的一端與固定桿7鉸接，擺桿22的另一端與 垂直拉桿24的一端鉸接，垂直拉桿24的另一端與轉(zhuǎn)角杠桿25的一端鉸接，轉(zhuǎn) 角杠桿25的另一端與水平拉桿26的一端鉸接，水平拉桿26的另一端與夾緊裝置8相連，轉(zhuǎn)角杠桿25的支點固定在床身l上；機械手連桿機構(gòu)包括擺桿27、
滾動軸承28、垂直拉桿29、轉(zhuǎn)角杠桿30，滾動軸承28的外圈與機械手凸輪16 接觸形成滾動摩擦，滾動軸承28的內(nèi)圈與擺桿27的中間固定，擺桿27的一端 與固定桿7鉸接，擺桿27的另一端與垂直拉桿29的一端鉸接，垂直拉桿29的 另一端與轉(zhuǎn)角杠桿30的一端鉸接，轉(zhuǎn)角杠桿25的另一端與機械手9相連，轉(zhuǎn) 角杠桿30的支點固定在床身1上；手指連桿機構(gòu)包括擺桿31、滾動軸承32、 鋼絲繩33，滾動軸承32的外圈與手指凸輪17接觸形成滾動摩擦，滾動軸承32 的內(nèi)圈與擺桿31的中間固定，擺桿31的一端與固定桿7鉸接，擺桿31的另一 端與鋼絲繩33的一端相連，鋼絲繩33的另一端與推料的機械手指10相連，在 機械手指IO上作用有復位元件如彈簧，該復位元件用于對機械手指施加與鋼絲 繩33的牽引力相反方向的力，以便機械手指被鋼絲繩牽引后能夠復位。
刀具連桿機構(gòu)組5包括縱移連桿機構(gòu)、橫移連桿機構(gòu)縱移連桿機構(gòu)包括 擺桿34、滾動軸承35、垂直拉桿36、轉(zhuǎn)角杠桿37、水平拉桿38，滾動軸承35 的外圈與縱移凸輪18接觸形成滾動摩擦，滾動軸承35的內(nèi)圈與擺桿34的中間 固定，擺桿34的一端與固定桿7鉸接，擺桿34的另一端與垂直拉桿36的一端 鉸接，垂直拉桿36的另一端與轉(zhuǎn)角杠桿37的一端鉸接，轉(zhuǎn)角杠桿37的另一端 與水平拉桿38的一端鉸接，水平拉桿38的另一端與縱向拖板13相連，轉(zhuǎn)角杠 桿37的支點固定在床身1上；橫向連桿機構(gòu)包括擺桿39、滾動軸承40、鋼絲 繩41，滾動軸承40的外圈與橫移凸輪19接觸形成滾動摩擦，滾動軸承40的內(nèi) 圈與擺桿39的中間固定，擺桿39的一端與固定桿7鉸接，擺桿39的另一端與 鋼絲繩41的一端相連，鋼絲繩41的另一端與橫向拖板14相連，橫向拖板14 上作用有復位元件如彈簧，該復位元件用于對橫向拖板施加與鋼絲繩41的牽引 力相反方向的力，以便橫向拖板被鋼絲繩牽引后能夠復位。
工作時，啟動主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)11和凸輪動力裝置21，由主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)ll驅(qū) 動主軸，由凸輪動力裝置21驅(qū)動分配軸20，由分配軸20帶著夾緊凸輪15、機 械手凸輪16、手指凸輪17、縱移凸輪18、橫移凸輪19轉(zhuǎn)動，由此觸發(fā)以下動 作夾緊凸輪15推動滾動軸承23，令擺桿22繞固定桿7擺動，則擺桿22的另 一端依次經(jīng)垂直拉桿24、轉(zhuǎn)角杠桿25、水平拉桿26將動作傳遞給夾緊裝置8， 由夾緊裝置8夾緊或釋放工件；
機械手凸輪16推動滾動軸承28，令擺桿27繞固定桿7擺動，則擺桿27 的另一端依次經(jīng)垂直拉桿29、轉(zhuǎn)角杠桿30、將動作傳遞給機械手9，由機械手 9將工件送往夾緊裝置8;
手指凸輪17推動滾動軸承32,令擺桿31繞固定桿7擺動，則擺桿31的另 一端拉動或放松鋼絲繩33，由鋼絲繩33與復位元件配合令機械手指10將夾緊 裝置8釋放的工件推向料斗或者后續(xù)加工設(shè)備；
縱移凸輪18推動滾動軸承35，令擺桿34繞固定桿7擺動，則擺桿34的另 一端依次經(jīng)垂直拉桿36、轉(zhuǎn)角杠桿37、水平拉桿38將動作傳遞給縱向拖板13， 令縱向拖板13在縱向來回移動，控制刀架上的刀具在縱向進刀或者退刀；
橫移凸輪19推動滾動軸承40，令擺桿39繞固定桿7擺動，則擺桿39的另 一端拉動或放松鋼絲繩41，由鋼絲繩41與復位元件配合令橫向拖板14在橫向 來回移動，控制刀架上的刀具在橫向進刀或者退刀。
上述夾緊裝置8、機械手9、機械手指IO、縱向拖板13、橫向拖板14在裝 配完成后按照設(shè)計的動作協(xié)調(diào)工作，逐個完成對工件的輸送和車削，因此，在 操作該車床時，只需要控制主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)11和凸輪動力裝置21兩個動力即可，
體現(xiàn)在控制操作上，只需要配置兩個開關(guān)按鈕即可實現(xiàn)基本功能對工件進行車 削，為了提高效率，還可以分別為兩個開關(guān)按鈕再配置加速/減速按鈕即能夠達 到設(shè)定車削速度的功能，相對現(xiàn)有技術(shù)，操作按鈕大大減少，不需要高素質(zhì)的 操作人員即可操作該車床。
權(quán)利要求
1、全凸輪自動車床，包括床身(1)、工件夾緊與運動裝置(2)、刀具安裝與移動裝置(3)，其特征在于所述的工件夾緊與運動裝置(2)上連有用于提供若干個直線往復運動或擺動的工件連桿機構(gòu)組(4)；所述的刀具安裝與移動裝置(3)上連有用于提供若干個直線往復運動或擺動的刀具連桿機構(gòu)組(5)；所述的工件夾緊與運動裝置(2)和刀具安裝與移動裝置(3)的所有連桿機構(gòu)全部由凸輪機構(gòu)(6)驅(qū)動；所述的床身(1)上設(shè)有一固定桿(7)作為所有連桿機構(gòu)的固定點。
2、 如權(quán)利要求l所述的全凸輪自動車床，其特征在于所述的工件夾緊與運動裝置(2)包括工件的夾緊裝置(8)、與夾緊裝置(8)對應的用于上料的 機械手(9)和用于推料的機械手指(10)以及驅(qū)動夾緊裝置(8)的主軸回轉(zhuǎn) 系統(tǒng)(11)。
3、 如權(quán)利要求l所述的全凸輪自動車床，其特征在于所述的刀具安裝與移動裝置(3)包括縱向拖板(13)、橫向拖板(14)以及由二者帶動的刀架(12)。
4、 如權(quán)利要求1所述的全凸輪自動車床，其特征在于所述的凸輪機構(gòu)(6) 包括夾緊凸輪(15)、機械手凸輪(16)、手指凸輪(17)、縱移凸輪(18)、橫 移凸輪(19)，所有凸輪都固定在分配軸(20)上，分配軸(20)與凸輪動力裝 置(21)相聯(lián)。
5、 如l-4任一權(quán)利要求所述的全凸輪自動車床，其特征在于 所述的工件連桿機構(gòu)組(4)包括夾緊連桿機構(gòu)、機械手連桿機構(gòu)、手指連桿機構(gòu)；所述的夾緊連桿機構(gòu)包括擺桿(22)、滾動軸承(23)、垂直拉桿(24)、轉(zhuǎn) 角杠桿(25)、水平拉桿(26)，滾動軸承(23)的外圈與夾緊凸輪(15)接觸 形成滾動摩擦，滾動軸承(23)的內(nèi)圈與擺桿(22)的中間固定，擺桿(22) 的一端與固定桿(7)鉸接，擺桿(22)的另一端與垂直拉桿(24)的一端鉸接， 垂直拉桿(24)的另一端與轉(zhuǎn)角杠桿(25)的一端鉸接，轉(zhuǎn)角杠桿(25)的另一端與水平拉桿(26)的一端鉸接，水平拉桿(26)的另一端與夾緊裝置(8) 相連，轉(zhuǎn)角杠桿(25)的支點固定在床身(1)上；所述的機械手連桿機構(gòu)包括擺桿(27)、滾動軸承(28)、垂直拉桿(29)、 轉(zhuǎn)角杠桿(30)，滾動軸承(28)的外圈與機械手凸輪(16)接觸形成滾動摩擦， 滾動軸承(28)的內(nèi)圈與擺桿(27)的中間固定，擺桿(27)的一端與固定桿 (7)鉸接，擺桿(27)的另一端與垂直拉桿(29)的一端鉸接，垂直拉桿(29) 的另一端與轉(zhuǎn)角杠桿(30)的一端鉸接，轉(zhuǎn)角杠桿(25)的另一端與機械手(9) 相連，轉(zhuǎn)角杠桿(30)的支點固定在床身(1)上；所述的手指連桿機構(gòu)包括擺桿(31)、滾動軸承(32)、鋼絲繩(33)，滾動 軸承(32)的外圈與手指凸輪(17)接觸形成滾動摩擦，滾動軸承(32)的內(nèi) 圈與擺桿(31)的中間固定，擺桿(31)的一端與固定桿(7)鉸接，擺桿(31) 的另一端與鋼絲繩(33)的一端相連，鋼絲繩(33)的另一端與推料的機械手 指(9)相連。
6、如l-4任一權(quán)利要求所述的全凸輪自動車床，其特征在于所述的刀具 連桿機構(gòu)組(5)包括縱移連桿機構(gòu)、橫移連桿機構(gòu)；所述的縱移連桿機構(gòu)包括擺桿(34)、滾動軸承(35)、垂直拉桿(36)、轉(zhuǎn) 角杠桿(37)、水平拉桿(38)，滾動軸承(35)的外圈與縱移凸輪(18)接觸 形成滾動摩擦，滾動軸承(35)的內(nèi)圈與擺桿(34)的中間固定，擺桿(34) 的一端與固定桿(7)鉸接，擺桿(34)的另一端與垂直拉桿(36)的一端鉸接， 垂直拉桿(36)的另一端與轉(zhuǎn)角杠桿(37)的一端鉸接，轉(zhuǎn)角杠桿(37)的另 一端與水平拉桿(38)的一端鉸接，水平拉桿(38)的另一端與縱向拖板(13) 相連，轉(zhuǎn)角杠桿(37)的支點固定在床身(1)上；所述的橫向連桿機構(gòu)包括擺桿(39)、滾動軸承(40)、鋼絲繩(41)，滾動 軸承(40)的外圈與橫移凸輪(19)接觸形成滾動摩擦，滾動軸承(40)的內(nèi) 圈與擺桿(39)的中間固定，擺桿(39)的一端與固定桿(7)鉸接，擺桿(39) 的另一端與鋼絲繩(41)的一端相連，鋼絲繩(41)的另一端與橫向拖板(14) 相連。
全文摘要
全凸輪自動車床，屬于機械加工設(shè)備，技術(shù)存在成本高、操作復雜、能耗大、對工人的素質(zhì)要求高等缺點，本發(fā)明包括床身、工件夾緊與運動裝置、刀具安裝與移動裝置，其特征在于所述的工件夾緊與運動裝置上連有用于提供若干個直線往復運動或擺動的工件連桿機構(gòu)組；所述的刀具安裝與移動裝置上連有用于提供若干個直線往復運動或擺動的刀具連桿機構(gòu)組；所述的工件夾緊與運動裝置和刀具安裝與移動裝置的所有連桿機構(gòu)全部由凸輪機構(gòu)驅(qū)動；所述的床身上設(shè)有一固定桿作為所有連桿機構(gòu)的固定點。由凸輪與連桿機構(gòu)構(gòu)成控制元件，從而形成機械式全自動軸承套圈車床，可以降低制造成本和使用成本，操作簡單，對工人的素質(zhì)要求較低。
文檔編號B23Q1/25GK101417343SQ200710156339
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日
發(fā)明者謝英俊 申請人:新昌縣新和成精密機械有限公司