全自動磨床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全自動磨床，包括機座、工作臺、頭架、尾座、砂輪機構、上下料機械手、自動上料機構、自動下料機構以及數(shù)控裝置，頭架與尾座的相向面上分別設有卡盤和頂尖，卡盤與頂尖同軸心設置。上下料機械手包括取料氣爪、取料缸、放料氣爪、放料缸、導滑固定架、滾珠絲杠、直線導軌和導軌架，取料氣爪、取料缸、放料氣爪、放料缸均安裝在導滑固定架上，且取料氣爪與放料氣爪前后呈夾角設置、左右呈平行設置，導滑固定架與滾珠絲杠和直線導軌滑動配合。該磨床自動化程度高，工件的上下料、裝夾、加工、在線測量等全過程均由數(shù)控裝置自動完成，可實現(xiàn)單人多機操作，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量，降低了工人的勞動強度和生產(chǎn)成本。
【專利說明】全自動磨床
【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及磨床，特別是一種用于加工軸類或盤類工件的全自動磨床。
【背景技術】:
[0002]傳統(tǒng)加工中，針對軸類或盤類工件的磨削，大多是在普通磨床上來完成的。操作時，工件的上料、下料、裝夾以及工件加工尺寸的測量等均通過工人手工實現(xiàn)，不僅工人勞動強度大，生產(chǎn)效率低，工件加工精度難以保證，廢品率高，而且一個工人只能操作一臺機器，生產(chǎn)成本也較高。在經(jīng)濟和科技高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)磨床越來越不適應大規(guī)模現(xiàn)代化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術之不足，提供一種可實現(xiàn)自動上下料、自動裝夾工件、自動加工工件以及在線檢測工件加工尺寸的全自動磨床，以提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，降低工人勞動強度和生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
[0005]一種全自動磨床，包括機座、工作臺、頭架、尾座、砂輪機構、上下料機械手、自動上料機構、自動下料機構和數(shù)控裝置，其中，工作臺設置在機座上端，頭架固定安裝在工作臺一側，尾座可橫向移動安裝在工作臺另一側，頭架與尾座的相向面上分別設有卡盤和頂尖，卡盤與頂尖同軸心設置，頭架上還設有驅動卡盤旋轉的卡盤電機，砂輪機構可橫向移動和縱向移動地安裝在機座后側，自動上料機構和自動下料機構并排設置在尾座或頭架一側。所述上下料機械手包括取料氣爪、取料缸、放料氣爪、放料缸、導滑固定架、滾珠絲杠、直線導軌和導軌架，所述取料氣爪、取料缸、放料氣爪、放料缸均安裝在導滑固定架上，且所述取料氣爪與放料氣爪前后呈夾角設置、左右呈平行設置，所述導滑固定架與滾珠絲杠和直線導軌滑動配合，所述滾珠絲杠和直線導軌橫向設置在導軌架上，并位于頭架、尾座、自動上料機構、自動下料機構的上方。
[0006]還包括一可縱向移動安裝在機座前側的在線檢測裝置，所述在線檢測裝置包括卡于工件外圓表面的上、下跟蹤測量柱以及與數(shù)控裝置連接的傳感器。
[0007]所述卡盤為一雙浮動自動卡盤,其包括卡盤座及設置在卡盤座前端沿圓周方向分布的多個凸輪狀卡爪，每一凸輪狀卡爪均安裝在一芯軸上，每一芯軸均通過固定圈和軸承圈活動套裝在卡盤座的芯軸孔內(nèi)，所述卡盤座內(nèi)還安裝有多組用以驅動各芯軸及其上凸輪狀卡爪動作的驅動機構，每一組驅動機構均包括氣缸、由氣缸驅動的齒條、與齒條配合連接的傳動齒輪以及一端與傳動齒輪連接、另一端與芯軸連接的萬向節(jié)。
[0008]所述固定圈的外壁表面設置為球面結構，相應的，所述軸承圈的內(nèi)孔也設置為球面結構。
[0009]所述自動上料機構包括料箱、上料板、上料缸、送料中板、固定齒架、移動齒架、移動齒架提升缸、移動齒架平移缸、托板和托板升降缸，所述送料中板位于料箱后側，所述上料板設置在料箱內(nèi)，并由上料缸驅動可沿送料中板表面上、下滑動，所述送料中板表面設置有一碰珠，所述固定齒架和移動齒架并排設置在送料中板后側，且移動齒架低于固定齒架，所述固定齒架上設置有若干呈縱向排列的工件擺放位，所述移動齒架上設置有相應數(shù)量的工件托舉位，所述托板設置在固定齒架后側，并由托板升降缸驅動上升或下降，所述移動齒架由移動齒架提升缸驅動升降，并由移動齒架平移缸驅動前、后移動。
[0010]所述托板和所述固定齒架的第一級工件擺放位均設置有工件感應器。
[0011]所述料箱內(nèi)設置有一自前而后向下傾斜的放料板，所述上料板上端和送料中板上端分別設置有一下料斜面。
[0012]所述固定齒架上的工件擺放位和移動齒架上的工件托舉位均為齒形槽結構。
[0013]所述尾座后側設置有修砂輪用金剛筆。
[0014]所述自動下料機構采用電機驅動的同步帶輸運結構。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
[0016]1、機器自動化程度高，工件的上下料、裝夾、加工、在線測量等全過程均由數(shù)控裝置自動完成，無需工人長時間守侯，可實現(xiàn)單人多機操作，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量，降低了工人的勞動強度和生產(chǎn)成本，有利于產(chǎn)品的標準化、規(guī)?；?、現(xiàn)代化生產(chǎn)。
[0017]2、卡盤采用雙浮動自動卡緊結構，能根據(jù)被卡入工件的外輪廓，自動在徑向和軸向對自身位置作出調(diào)整，因此即便被卡入工件表面凹凸不平，也能確保其定位軸心不發(fā)生偏移，提高工件定位的可靠性和準確性。
[0018]3、自動上料機構結構合理，上料可靠，能使工件均勻排列等待，并依次送入指定位置，方便機械手的抓取。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0019]圖1為本發(fā)明全自動磨床的主視示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明全自動磨床的側視示意圖。
[0021]圖3為圖1中卡盤的正向示意圖。
[0022]圖4為圖3的側向剖視示意圖，圖中，僅示意了一個凸輪狀卡爪及其驅動機構的結構。
[0023]圖5為圖1中自動上料機構的側視示意圖。
【具體實施方式】:
[0024]如圖1至圖5所示,本實施例所述一種全自動磨床,包括機座1、工作臺2、頭架3、尾座4、砂輪機構5、上下料機械手6、自動上料機構7、自動下料機構8以及數(shù)控裝置9。其中，工作臺2設置在機座I上端，頭架3固定安裝在工作臺2 —側，尾座4可橫向移動安裝在工作臺2另一側，頭架3與尾座4的相向面上分別設有卡盤10和頂尖11，卡盤10與頂尖11同軸心設置，頭架3上還設有驅動卡盤10旋轉的卡盤電機12。砂輪機構5可橫向移動和縱向移動地安裝在機座I后側，自動上料機構7和自動下料機構8并排設置在尾座4 一側。
[0025]上下料機械手6包括取料氣爪61、取料缸62、放料氣爪63、放料缸64、導滑固定架65、滾珠絲杠66、直線導軌67和導軌架68，取料氣爪61、取料缸62、放料氣爪63、放料缸64均安裝在導滑固定架65上，且取料氣爪61與放料氣爪63前后呈夾角設置、左右呈平行設置。其中，前后呈夾角設置是為了使取料氣爪61與放料氣爪63可以下行到同一水平位置，放料氣爪63將工件放入卡盤10與頂尖11之間實現(xiàn)夾緊，當工件加工完畢后，取料氣爪61則下行將工件取走；而左右呈平行設置則是為了與自動上料機構7和自動下料機構8的位置對應。導滑固定架65與滾珠絲杠66和直線導軌67滑動配合，滾珠絲杠66和直線導軌67橫向設置在導軌架68上，并位于頭架3、尾座4、自動上料機構7、自動下料機構8的上方。工作時，放料氣爪63從自動上料機構7上抓取工件，依導滑固定架65的左滑將工件放入卡盤10與頂尖11之間，實現(xiàn)工件的自動上料和自動裝夾；取料氣爪61從卡盤10與頂尖11之間抓取加工后的工件，依導滑固定架65的右滑將工件放到自動下料機構8上，實現(xiàn)工件的自動下料。
[0026]還包括一可縱向移動安裝在機座I前側的在線檢測裝置13，在線檢測裝置13包括卡于工件外圓表面的上、下跟蹤測量柱131、132以及與數(shù)控裝置連接的傳感器133。砂輪機構5磨削工件時，上、下跟蹤測量柱131、132能自動補償縮進位置，跟蹤測量工件的加工尺寸，傳感器133實時將測量值傳輸?shù)綌?shù)控裝置，當測量值達到實際加工尺寸時，砂輪機構5即退出磨削位置。
[0027]卡盤10為一雙浮動自動卡盤，其包括卡盤座101及設置在卡盤座101前端沿圓周方向分布的三個凸輪狀卡爪102，每一凸輪狀卡爪102均安裝在一芯軸103上，每一芯軸103均通過固定圈104和軸承圈105活動套裝在卡盤座101的芯軸孔106內(nèi)，卡盤座101內(nèi)還安裝有三組用以驅動各芯軸103及其上凸輪狀卡爪102動作的驅動機構107，每一組驅動機構107均包括氣缸107a、由氣缸107a驅動的齒條107b、與齒條107b配合連接的傳動齒輪107c以及一端與傳動齒輪107c連接、另一端與芯軸103連接的萬向節(jié)107d。固定圈104的外壁表面設置為球面結構，相應的，軸承圈105的內(nèi)孔也設置為球面結構。
[0028]工作時，氣缸107a驅動齒條107b移動，使傳動齒輪107c發(fā)生轉動，再帶動芯軸103及其上凸輪狀卡爪102轉動，以根據(jù)被卡入工件的外輪廓在徑向調(diào)整凸輪狀卡爪102的位置，同時，由于傳動齒輪107c與芯軸103之間通過萬向節(jié)107d連接，再加上固定圈104與軸承圈105之間球面結構的配合，使得凸輪狀卡爪102還可根據(jù)被卡入工件的外輪廓在軸向調(diào)整自身位置，從而最終確保被卡入工件的定位軸心始終都不會發(fā)生偏移。
[0029]自動上料機構7包括料箱71、上料板72、上料缸73、送料中板74、固定齒架75、移動齒架76、移動齒架提升缸77、移動齒架平移缸78、托板79和托板升降缸70。送料中板74位于料箱71后側，上料板72設置在料箱71內(nèi)，并由上料缸73驅動可沿送料中板74表面上、下滑動，送料中板74表面設置有一碰珠742，固定齒架75和移動齒架76并排設置在送料中板74后側，且移動齒架76低于固定齒架75，固定齒架75上設置有若干呈縱向排列的工件擺放位751，移動齒架76上設置有相應數(shù)量的工件托舉位761，托板79設置在固定齒架75后側，并由托板升降缸70驅動上升或下降，移動齒架76由移動齒架提升缸77驅動升降，并由移動齒架平移缸78驅動前、后移動。
[0030]托板79和固定齒架75的第一級工件擺放位均設置有工件感應器，當工件感應器感應到工件未送達指定位置時發(fā)生報警聲。料箱71內(nèi)設置有一自前而后向下傾斜的放料板711，以便于工件能自動滑入上料板72上。上料板72上端和送料中板74上端分別設置有一下料斜面721、741，該兩下料斜面可使工件更加順利地被送往固定齒架75。固定齒架75上的工件擺放位751和移動齒架76上的工件托舉位761均為齒形槽結構。
[0031]尾座4后側設置有修砂輪用金剛筆41,砂輪機構5可橫向移動至金剛筆41的位置處進行修整。自動下料機構8采用電機驅動的同步帶輸運結構。
[0032]自動上料機構7的工作原理為:工作時，移動齒架76在移動齒架提升缸77的驅動下先上升，通過其上工件托舉位761將固定齒架75上各工件擺放位751中的工件托起，接著再通過移動齒架平移缸78向前移動一個工位后將各工件放下(此時，托板79在托板升降缸70的驅動下處于下位等待放料狀態(tài))，從而實現(xiàn)固定齒架75上各工件的逐一前移，其中，固定齒架75原最末一級工件擺放位上的工件被移動至托板79上(托板79上工件則在托板升降缸70驅動上升后由放料氣爪63取走)，而固定齒架75原第一級工件擺放位上則空出由上料板72同時上料補給。上料板72在上料缸73的驅動下向上移動，在送料中板74上碰珠742的觸碰下，只剩一個工件還停留在上料板72上(其余被帶起的工件均回落到料箱71內(nèi))，當該工件運行到送料中板74頂端時，在下料斜面721、741的引導下落至固定齒架75的第一級工件擺放位。
[0033]上述實施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非對本發(fā)明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由各權利要求限定。
【權利要求】
1.一種全自動磨床，包括機座、工作臺、頭架、尾座、砂輪機構、上下料機械手、自動上料機構、自動下料機構以及數(shù)控裝置，其中，工作臺設置在機座上端，頭架固定安裝在工作臺一側，尾座可橫向移動安裝在工作臺另一側，頭架與尾座的相向面上分別設有卡盤和頂尖，卡盤與頂尖同軸心設置，頭架上還設有驅動卡盤旋轉的卡盤電機，砂輪機構可橫向移動和縱向移動地安裝在機座后側，自動上料機構和自動下料機構并排設置在尾座或頭架一側，其特征在于:所述上下料機械手包括取料氣爪、取料缸、放料氣爪、放料缸、導滑固定架、滾珠絲杠、直線導軌和導軌架，所述取料氣爪、取料缸、放料氣爪、放料缸均安裝在導滑固定架上，且所述取料氣爪與放料氣爪前后呈夾角設置、左右呈平行設置，所述導滑固定架與滾珠絲杠和直線導軌滑動配合，所述滾珠絲杠和直線導軌橫向設置在導軌架上，并位于頭架、尾座、自動上料機構、自動下料機構的上方。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種全自動磨床，其特征在于:還包括一可縱向移動安裝在機座前側的在線檢測裝置，所述在線檢測裝置包括卡于工件外圓表面的上、下跟蹤測量柱以及與數(shù)控裝置連接的傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種全自動磨床，其特征在于:所述卡盤為一雙浮動自動卡盤，其包括卡盤座及設置在卡盤座前端沿圓周方向分布的多個凸輪狀卡爪，每一凸輪狀卡爪均安裝在一芯軸上，每一芯軸均通過固定圈和軸承圈活動套裝在卡盤座的芯軸孔內(nèi)，所述卡盤座內(nèi)還安裝有多組用以驅動各芯軸及其上凸輪狀卡爪動作的驅動機構，每一組驅動機構均包括氣缸、由氣缸驅動的齒條、與齒條配合連接的傳動齒輪以及一端與傳動齒輪連接、另一端與芯軸連接的萬向節(jié)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種全自動磨床，其特征在于:所述固定圈的外壁表面設置為球面結構，相應的，所述軸承圈的內(nèi)孔也設置為球面結構。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種全自動磨床，其特征在于:所述自動上料機構包括料箱、上料板、上料缸、送料中板、固定齒架、移動齒架、移動齒架提升缸、移動齒架平移缸、托板和托板升降缸，所述送料中板位于料箱后側，所述上料板設置在料箱內(nèi)，并由上料缸驅動可沿送料中板表面上、下滑動，所述送料中板表面設置有一碰珠，所述固定齒架和移動齒架并排設置在送料中板后側，且移動齒架低于固定齒架，所述固定齒架上設置有若干呈縱向排列的工件擺放位，所述移動齒架上設置有相應數(shù)量的工件托舉位，所述托板設置在固定齒架后側，并由托板升降缸驅動上升或下降，所述移動齒架由移動齒架提升缸驅動升降，并由移動齒架平移缸驅動前、后移動。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種全自動磨床，其特征在于:所述托板和所述固定齒架的第一級工件擺放位均設置有工件感應器。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種全自動磨床，其特征在于:所述料箱內(nèi)設置有一自前而后向下傾斜的放料板，所述上料板上端和送料中板上端分別設置有一下料斜面。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種全自動磨床，其特征在于:所述固定齒架上的工件擺放位和移動齒架上的工件托舉位均為齒形槽結構。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種全自動磨床，其特征在于:所述尾座后側設置有修砂輪用金剛筆。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種全自動磨床，其特征在于:所述自動下料機構采用電機驅動的同步帶輸運結構。
【文檔編號】B24B5/36GK103962901SQ201310057811
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月1日 優(yōu)先權日:2013年2月1日
【發(fā)明者】楊海生, 艾春保 申請人:嘉禾工具有限公司