車削中心自動上下料機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車削中心自動上下料機(jī)構(gòu)。裝有氣動卡盤的主軸帶輪安裝在主軸殼體內(nèi)，主軸殼體和推桿支架均安裝在基座上，線性步進(jìn)電機(jī)安裝在推桿支架上，螺桿與線性步進(jìn)電機(jī)采用螺母-螺桿副連接，靠近主軸殼體的螺桿伸出端與彈性推桿頭連接，輸料排列架位于主軸殼體和線性步進(jìn)電機(jī)之間，輸料排列架為一塊長方形板壓制成型的三段式的輸料排列架，向下彎曲一段與機(jī)床床身連接，中間一段為斜坡滾道，向上彎曲另一段與中間一段的斜坡滾道最低段形成停料槽，停料槽的停料中心位置與彈性推桿頭及主軸進(jìn)料孔均在同一軸線上。本發(fā)明在不使用高成本機(jī)器人的前提下，實現(xiàn)自動化高效運行。為車削中心設(shè)計或原有數(shù)控車床自動化改造的提供有效解決方法。
【專利說明】車削中心自動上下料機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及上下料機(jī)構(gòu)，尤其是涉及一種車削中心自動上下料機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]車削中心是進(jìn)行回轉(zhuǎn)體零件多工序車削加工的自動化設(shè)備，多工序車削加工的自動化極大提高了生產(chǎn)效率。然而，車削中心的上下料過程在很多應(yīng)用中仍然采用人工實現(xiàn)，部分場合則采用關(guān)節(jié)機(jī)器人或桁架機(jī)器人等上下料機(jī)器人實現(xiàn)。雖然采用機(jī)器人實現(xiàn)自動化上下料具有一定的生產(chǎn)柔性，但是設(shè)備投入大，加工成本高。
[0003]車削加工的工件固定過程包括兩個方面，一是將工件毛坯置于卡盤中心工作區(qū)域，二是確定軸向的合理安裝位置，即實現(xiàn)徑向與軸向的安裝定位。徑向定位與軸向定位最終依賴氣動卡盤進(jìn)行固定實現(xiàn)。
[0004]由于車削加工中心的加工對象一般是回轉(zhuǎn)體零件，若基于一般回轉(zhuǎn)體零件的幾何形狀相似性，采用振動盤等方式實現(xiàn)自動供料，并在卡盤中心區(qū)域?qū)崿F(xiàn)排列，并利用自動推送機(jī)構(gòu)實現(xiàn)軸向推送及安裝定位，則可以在不降低上下料效率的同時，簡化機(jī)構(gòu)，降低設(shè)備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了提高車削中心上下料過程的自動化程度，提高生產(chǎn)加工效率，同時避免采用上下料機(jī)器人等方式造成的成本增加，本發(fā)明的目的在于提供一種車削中心自動上下料機(jī)構(gòu)，能夠?qū)L道上的加工毛坯通過自動推桿，在主軸中心通孔中實現(xiàn)軸向定位，并利用氣動卡盤實現(xiàn)毛還固定的結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明包括螺桿，線性步進(jìn)電機(jī)，主軸殼體，主軸帶輪，氣動卡盤，基座，推桿支架，彈性推桿頭，輸料排列架；其中:
主軸帶輪孔內(nèi)裝有氣動卡盤，主軸帶輪安裝在主軸殼體內(nèi)，主軸殼體中心孔為主軸進(jìn)料孔，主軸殼體安裝在基座上；推桿支架安裝在基座上，線性步進(jìn)電機(jī)安裝在推桿支架上，螺桿與線性步進(jìn)電機(jī)采用螺母-螺桿副連接，靠近主軸殼體的螺桿伸出端與彈性推桿頭連接，輸料排列架位于主軸殼體和線性步進(jìn)電機(jī)之間，輸料排列架為一塊長方形板壓制成型的三段式的輸料排列架，向下彎曲一段為輸料排列架固定板與機(jī)床床身連接，中間一段為斜坡滾道，向上彎曲另一段與中間一段的斜坡滾道最低段形成停料槽，停料槽的停料中心位置與彈性推桿頭及主軸進(jìn)料孔均在同一軸線上。
[0007]本發(fā)明具有的有益效果是:
車削零件的上下料可以在不使用高成本機(jī)器人的前提下，實現(xiàn)自動化高效運行；同時結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)。本發(fā)明為新型車削中心設(shè)計或原有數(shù)控車床自動化改造的提供有效解決方法。【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明自動上下料機(jī)構(gòu)整體安裝示意圖。
[0009]圖2是孔貫通式主軸結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖3是線性執(zhí)行推桿結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖4是輸料排列架結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖5是上料過程工作流程圖。
[0013]圖6是下料過程工作流程圖。
[0014]圖中:1-螺桿，2-線性步進(jìn)電機(jī)，3-斜坡滾道，4-主軸殼體，5-主軸帶輪，6_氣動卡盤，7-基座，8-推桿支架，9-主軸進(jìn)料孔，10-彈性推桿頭，11-輸料排列架固定板，12-停料槽。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施過程對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明包括螺桿1，線性步進(jìn)電機(jī)2，主軸殼體4，主軸帶輪5，氣動卡盤6，基座7，推桿支架8，彈性推桿頭10，輸料排列架；其中:
主軸帶輪5孔內(nèi)裝有氣動卡盤6，主軸帶輪5安裝在主軸殼體4內(nèi)，主軸殼體4中心孔為主軸進(jìn)料孔9，工件可以從主軸進(jìn)料孔進(jìn)入安裝位置，并通過氣動卡盤實現(xiàn)夾緊安裝，主軸殼體安裝在基座7上；推桿支架8安裝在基座7上，線性步進(jìn)電機(jī)2安裝在推桿支架8上，螺桿I與線性步進(jìn)電機(jī)2采用螺母-螺桿副連接，構(gòu)成線性運動機(jī)構(gòu)，可通過電機(jī)控制實現(xiàn)螺桿的轉(zhuǎn)動，使其產(chǎn)生軸向移動，靠近主軸殼體4的螺桿I伸出端與彈性推桿頭10連接，輸料排列架位于主軸殼體4和線性步進(jìn)電機(jī)2之間，輸料排列架為一塊長方形板壓制成型為三段式的輸料排列架，向下彎曲一段為輸料排列架固定板11與機(jī)床床身連接，中間一段為斜坡滾道3，向上彎曲另一段與中間一段的斜坡滾道3最低段形成停料槽12，可將由振動盤等設(shè)備送出的工件毛坯滑送至停料槽12;停料槽12用于定向整理并放置待加工毛坯，停料槽12的停料中心位置與彈性推桿頭10及主軸進(jìn)料孔9均在同一軸線上，便于實現(xiàn)推送料及裝夾。
[0017]整個上下料裝置的運行均由數(shù)控系統(tǒng)控制，包括推桿的正反向運動、定位控制和卡盤的開閉等。輸料排列架的前端供料可以采用振動盤等自動化工具實現(xiàn)，并且要求提供的毛坯工件在進(jìn)入斜坡滑道時具有平行于加工軸的穩(wěn)定方向。系統(tǒng)卡盤裝夾前，可配備其他輔助裝置進(jìn)行卡盤工作面的清屑處理工作，以保證加工的精度和穩(wěn)定性。機(jī)床主軸下需要配置成品工件回收箱。
[0018]本發(fā)明的具體工作過程分為上料和下料兩個過程。
[0019](一)上料過程具體如下:
1)送料過程開始前，氣動卡盤6處于開口狀態(tài)，螺桿I退回至最左端，此時彈性推桿頭10在停料槽12的左側(cè)，處于待工作狀態(tài)；
2)送料開始時，啟動外部送料裝置(如振動供料盤等)將工件毛坯沿斜坡滾道3滑落至停料槽12上；
3)系統(tǒng)控制線性步進(jìn)電機(jī)2工作，帶動螺桿I旋轉(zhuǎn)并沿軸線向右移動，由彈性推桿頭2接觸到工件毛坯后繼續(xù)向右推進(jìn)，使工件進(jìn)入主軸進(jìn)料孔9 ;工件進(jìn)入的深度由線性步進(jìn)電機(jī)2實現(xiàn)定位控制；
4)到達(dá)指定位置后，線性步進(jìn)電機(jī)2反向運動，帶動螺桿I向左返回至主軸殼體外，等待下料推進(jìn)；
5)系統(tǒng)控制氣動卡盤6實現(xiàn)對工件的夾緊固定，上料過程結(jié)束，開始加工。
[0020]上料過程如圖5所示。
[0021](二)下料過程具體如下:
1)車削完成后主軸停止，系統(tǒng)控制氣動卡盤6松開，此時工件處于自由狀態(tài)；
2)系統(tǒng)控制線性步進(jìn)電機(jī)2工作，帶動螺桿I旋轉(zhuǎn)并沿軸線向右移動，由彈性推桿頭2接觸到工件后繼續(xù)向右推進(jìn)，使工件離開主軸落入成品回收箱；
3)線性步進(jìn)電機(jī)2反向運動，帶動螺桿I向左返回至最左端，使彈性推桿頭10在停料槽12的左側(cè)，準(zhǔn)備下次上料推送。
[0022]下料過程如圖6所示。
【權(quán)利要求】
1.一種車削中心自動上下料機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括螺桿(1)，線性步進(jìn)電機(jī)(2)，主軸殼體(4)，主軸帶輪(5)，氣動卡盤(6)，基座(7)，推桿支架(8)，彈性推桿頭(10)，輸料排列架;其中: 主軸帶輪(5)孔內(nèi)裝有氣動卡盤(6)，主軸帶輪(5)安裝在主軸殼體(4)內(nèi)，主軸殼體(4)中心孔為主軸進(jìn)料孔(9)，主軸殼體安裝在基座(7)上；推桿支架(8)安裝在基座(7)上，線性步進(jìn)電機(jī)(2)安裝在推桿支架(8)上，螺桿(I)與線性步進(jìn)電機(jī)(2)采用螺母-螺桿副連接，靠近主軸殼體(4)的螺桿(I)伸出端與彈性推桿頭(10)連接，輸料排列架位于主軸殼體(4)和線性步進(jìn)電機(jī)(2)之間，輸料排列架為一塊長方形板壓制成型的三段式的輸料排列架，向下彎曲一段為輸料排列架固定板(11)與機(jī)床床身連接，中間一段為斜坡滾道(3)，向上彎曲另一段與中間一段的斜坡滾道(3)最低段形成停料槽(12)，停料槽(12)的停料中心位置與彈性推桿頭(10)及主軸進(jìn)料孔(9)均在同一軸線上。
【文檔編號】B23B15/00GK103506635SQ201310299596
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】沈洪垚, 賀永, 姚鑫驊, 傅建中 申請人:浙江大學(xué)