本實用新型涉及齒輪泵用齒輪軸的加工設備，具體地說是一種齒輪軸自動磨加工裝備，屬于機械制造技術(shù)領域。

背景技術(shù)：

在機械加工中，對于小模數(shù)齒輪軸外圓及端面的加工，通常采用手動掉轉(zhuǎn)及手動進給進行磨加工；機床運行成本及人工時間成本高，而且操作不便。操作者必須將零件加工后，交由專職檢驗人員統(tǒng)一測量各項尺寸，對不同尺寸類別進行區(qū)分并按相關尺寸配對要求進行配對后，才能裝配成齒輪泵，以保證齒輪泵性能。如果發(fā)現(xiàn)有些零件無法配對后，需重新返修；返修時又需重新裝夾、修磨、測量和配對裝配成齒輪泵；效率極其低下，難以適應大批量生產(chǎn)的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種齒輪軸自動磨加工裝備，其結(jié)構(gòu)簡單、適用產(chǎn)品型號廣、操作方便、加工尺寸精度高、制造成本低，能大大節(jié)約人工成本，降低勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

按照本實用新型提供的技術(shù)方案：齒輪軸自動磨加工裝備，其特征在于：包括桁架機器人、機械手臂、翻轉(zhuǎn)裝置、托盤式料倉、第一數(shù)控外圓磨床、第二數(shù)控外圓磨床和控制器；所述托盤式料倉設置在桁架機器人中部的下方，托盤式料倉用于輸送工件；所述機械手臂安裝在桁架機器人垂直運動部件的下端，機械手臂用于夾持住托盤式料倉輸送到位的工件，并在桁架機器人帶動下向桁架機器人的兩端輸送；所述第一數(shù)控外圓磨床設置在桁架機器人左端的下方，第一數(shù)控外圓磨床用于對工件的一部分進行外圓磨削加工；所述翻轉(zhuǎn)裝置安裝在桁架機器人的桁架中部，翻轉(zhuǎn)裝置用于與機械手臂配合，將工件掉頭；所述第二數(shù)控外圓磨床設置在桁架機器人右端的下方，第二數(shù)控外圓磨床用于對工件的另外一部分進行外圓磨削加工。

作為本實用新型的進一步改進，所述機械手臂包括旋轉(zhuǎn)擺缸和雙頭機械手爪，所述旋轉(zhuǎn)擺缸安裝在桁架機器人垂直運動部件的下端，所述雙頭機械手爪安裝在旋轉(zhuǎn)擺缸的輸出軸上，雙頭機械手爪具有兩個相互垂直的夾持頭。

作為本實用新型的進一步改進，所述翻轉(zhuǎn)裝置包括翻轉(zhuǎn)擺缸和機械手爪，翻轉(zhuǎn)擺缸安裝在桁架機器人的支撐立柱上，所述機械手爪安裝在旋轉(zhuǎn)擺缸的輸出軸上，機械手爪具有一個夾持頭。

作為本實用新型的進一步改進，所述托盤式料倉包括機架、滑軌、滑塊、托板、推拉氣缸和托盤，所述機架頂部的兩側(cè)各安裝有一條滑軌，滑軌上配有滑塊，所述托板放置在滑塊上并與滑塊固定連接，所述推拉氣缸安裝在機架上，推拉氣缸的活塞桿端通過連接塊與托板底部連接，所述托盤安裝在托板的上表面并可活動拆卸更換。

作為本實用新型的進一筆改進，所述自動磨加工裝備還包括抽檢裝置。

作為本實用新型的進一筆改進，所述抽檢裝置為一滑梯式槽體，所述滑梯式槽體四面封閉，僅頂部敞開，滑梯式槽體固定在桁架機器人的桁架上，滑梯式槽體上端位于機械手臂橫向移動路徑的正下方。

作為本實用新型的進一筆改進，所述控制器安裝在第一數(shù)控外圓磨床上。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

1）、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、適用產(chǎn)品型號廣、操作方便、加工尺寸精度高、制造成本低，能大大節(jié)約人工成本，降低勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

2）、采用本實用新型后，操作者及檢驗人員在實際生產(chǎn)中只需在巡檢過程檢測尺寸的穩(wěn)定性；每位操作者可操作多條自動線裝備，很大程度上降低了操作人員的勞動強度和操作技能，也相應減少該崗位的操作人員。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)布局主視圖。

圖2為本實用新型實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中托盤式料倉的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4.1為本實用新型中機械手臂的結(jié)構(gòu)主視圖。

圖4.2為本實用新型中機械手臂的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖4.3為本實用新型中機械手臂的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖4.4為本實用新型中機械手臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5.1為本實用新型中翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)主視圖。

圖5.2為本實用新型中翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖5.3為本實用新型中翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖5.4為本實用新型中翻轉(zhuǎn)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為齒輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖所示：實施例中的齒輪軸自動磨加工裝備主要由桁架機器人1、機械手臂2、翻轉(zhuǎn)裝置3、托盤式料倉5、第一數(shù)控外圓磨床4、第二數(shù)控外圓磨床6、抽檢裝置7和控制器8等組成。

如圖1、圖2所示，所述托盤式料倉5設置在桁架機器人1中部的下方，托盤式料倉5輸送工件9。本實施例中，所述托盤式料倉5的結(jié)構(gòu)圖3所示，其主要由機架5.1、滑軌5.2、滑塊、托板5.3、推拉氣缸5.4和托盤5.5組成，所述機架5.1頂部的兩側(cè)各安裝有一條滑軌5.2，滑軌5.2上配有滑塊，所述托板5.3放置在滑塊上并與滑塊固定連接，所述推拉氣缸5.4安裝在機架5.1上，推拉氣缸5.4的活塞桿端通過連接塊與托板5.3底部連接，所述托盤5.5安裝在托板5.3的上表面并可活動拆卸更換。

如圖1、圖2所示，所述機械手臂2安裝在桁架機器人1垂直運動部件的下端，機械手臂2用于夾持住托盤5.5內(nèi)的工件9，并在桁架機器人1帶動下向桁架機器人1的兩端輸送。本實施例中，所述機械手臂2的結(jié)構(gòu)如圖4.1~圖4.4所示，所述機械手臂2主要由旋轉(zhuǎn)擺缸2.1和雙頭機械手爪2.2組成，所述旋轉(zhuǎn)擺缸2.1安裝在桁架機器人1垂直運動部件的下端，所述雙頭機械手爪2.2安裝在旋轉(zhuǎn)擺缸2.1的輸出軸上，雙頭機械手爪2.2具有兩個相互垂直的夾持頭。

如圖1、圖2所示，所述第一數(shù)控外圓磨床4設置在桁架機器人1左端的下方，第一數(shù)控外圓磨床4用于對工件9的一部分進行外圓磨削加工。

如圖1、圖2所示，所述翻轉(zhuǎn)裝置3安裝在桁架機器人1的桁架中部，翻轉(zhuǎn)裝置3用于與機械手臂2配合，將工件9掉頭。本實施例中，所述翻轉(zhuǎn)裝置3的結(jié)構(gòu)如圖5.1~圖5.4所示，所述翻轉(zhuǎn)裝置3主要由翻轉(zhuǎn)擺缸3.1和機械手爪3.2組成，翻轉(zhuǎn)擺缸3.1安裝在桁架機器人1的支撐立柱上，所述機械手爪3.2安裝在旋轉(zhuǎn)擺缸2.1的輸出軸上，機械手爪3.2具有一個夾持頭。

如圖1、圖2所示，所述第二數(shù)控外圓磨床6設置在桁架機器人1右端的下方，第二數(shù)控外圓磨床6用于對工件9的另外一部分進行外圓磨削加工。

如圖1、圖2所示，所述控制器8安裝在第一數(shù)控外圓磨床4上，控制器8用于控制整個自動磨加工裝備的運行。

如圖1、圖2所示，本實施例中，所述自動磨加工裝備還包括抽檢裝置7，所述抽檢裝置7用于盛放被抽檢的工件9。所述抽檢裝置7為一滑梯式槽體，所述滑梯式槽體四面封閉，僅頂部敞開，滑梯式槽體固定在桁架機器人1的桁架上，滑梯式槽體上端位于機械手臂2橫向移動路徑的正下方。

本實施例中，所述機械手臂2設有位置傳感器，在取收料時，通過位置傳感器來實現(xiàn)精確取到工件9進行送磨。

本實用新型中，所述桁架機器人1可采用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)設計，只要其具有水平運動部件和垂直運動部件即可。桁架機器人1也可以直接外購，本實施例中，所述桁架機器人1可采用浙江治丞智能機械科技有限公司生產(chǎn)的ZCRMB1型桁架機器人1。該桁架機器人1的支撐立柱上地錨，可通過地錨螺絲固定；桁架機器人1的橫梁兩端設有擋塊及感應器，可以防止機械手臂2越過控制安全距離。

本實用新型中，所述第一數(shù)控外圓磨床4和第二數(shù)控外圓磨床6均可以采用現(xiàn)有產(chǎn)品，如可以采用G18-II型外圓磨床。

本實用新型的工作過程及工作原理如下：

1、人工將工件9擺放在托盤式料倉5的托盤5.5上，推拉氣缸5.4動作，根據(jù)工件9大小和機械手臂2的運行距離進行位置調(diào)節(jié)，以方便機械手臂2取料；

2、桁架機器人1的水平運動部件帶動機械手臂2運行至托盤式料倉5正上方，然后由垂直運動部件帶動機械手臂2下降至合適位置，機械手臂2中的雙頭機械手爪2.2啟動，其中一個夾持頭夾持毛坯工件9；

3、桁架機器人1的垂直運動部件帶動機械手臂2升起，到位后由水平運動部件帶動機械手臂2向左移動至第一數(shù)控外圓磨床4的正上方，等待第一數(shù)控外圓磨床4加工完成發(fā)令；第一數(shù)控外圓磨床4加工完成后，刀塔回零，天窗打開，垂直運動部件帶動機械手臂2下降，雙頭機械手爪2.2的空閑夾持頭將第一數(shù)控外圓磨床4內(nèi)加工好的半成品工件9夾持住，旋轉(zhuǎn)擺缸2.1動作，帶動雙頭機械手爪2.2旋轉(zhuǎn)90°，雙頭機械手爪2.2的另一個夾持頭將夾持的毛坯工件9送進第一數(shù)控外圓磨床4進行磨削加工；此處，毛坯工件9的C段被夾住，毛坯工件9的左端中心孔通過頂尖頂住，第一數(shù)控外圓磨床4中的成型砂輪對毛坯工件9的A段進行磨削，保證軸外徑與端面的垂直度；加工的尺寸公差通過機床自帶的在線測量裝置進行控制；

4、在第一數(shù)控外圓磨床4對另一個毛坯工件9進行磨削加工過程中，桁架機器人1的垂直運動部件帶動機械手臂2升起，到位后由水平運動部件帶動機械手臂2向右移動至翻轉(zhuǎn)裝置3正上方，垂直運動部件再帶動機械手臂2下降靠近翻轉(zhuǎn)裝置3，翻轉(zhuǎn)裝置3中機械手爪3.2的夾持頭夾住半成品工件9的A段，然后翻轉(zhuǎn)擺缸3.1啟動，帶動半成品工件9掉頭，機械手臂2中的機械手爪3.2再夾住半成品工件9的C段；

5、桁架機器人1的垂直運動部件帶動機械手臂2升起，到位后由水平運動部件帶動機械手臂2向右移動至第二數(shù)控外圓磨床6的正上方，等待第二數(shù)控外圓磨床6加工完成發(fā)令；第二數(shù)控外圓磨床6加工完成后，刀塔回零，天窗打開，垂直運動部件帶動機械手臂2下降，雙頭機械手爪2.2的空閑夾持頭將第二數(shù)控外圓磨床6內(nèi)加工好的成品工件9夾持住，旋轉(zhuǎn)擺缸2.1動作，帶動雙頭機械手爪2.2反向旋轉(zhuǎn)90°，雙頭機械手爪2.2的另一個夾持頭將夾持的半成品工件9送進第二數(shù)控外圓磨床6進行磨削加工；此處該半成品工件9的A段被夾住，半成品工件9的右端中心孔通過頂尖頂住，第二數(shù)控外圓磨床6中的成型砂輪對工件9的B段和C段進行磨削，保證軸外徑與端面的垂直度；加工的尺寸公差通過機床自帶的在線測量裝置進行控制；

7、在第二數(shù)控外圓磨床6對另一個半成品工件9進行磨削加工過程中，桁架機器人1的垂直運動部件帶動機械手臂2升起，到位后由水平運動部件帶動機械手臂2向右移動至托盤式料倉5正上方，然后由垂直運動部件帶動機械手臂2下降至合適位置，機械手臂2中的雙頭機械手爪2.2啟動，其中一個夾持頭夾持毛坯工件9，另一個夾持頭將就加工好的成品工件9放下；

8、后續(xù)就按照上述過程依次循環(huán)，實現(xiàn)不間斷自動化連續(xù)加工。現(xiàn)場操作人員在質(zhì)量控制過程中，只需通過操作控制器即可抽取工件9，工件9就會直接落入抽檢裝置7內(nèi)，然后檢測該工件9尺寸要求是否合格，如有偏差對數(shù)控外圓磨床程序進行微調(diào)即可。

9、使用本實用新型的自動磨加工裝備加工不同軸徑的齒輪軸，更換工件型號時，只需要更換合適的夾持頭，同時換上與工件匹配的托盤5.5即可，其他操作步驟與上述工作過程相同，操作方便快捷，節(jié)約操作人員時間。