專利名稱：一種沖擊試件自動(dòng)化加工裝置及加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于標(biāo)準(zhǔn)試件自動(dòng)化加工領(lǐng)域，特別涉及一種沖擊試件自動(dòng)化加工裝置及加工方法。
背景技術(shù)：
材料的耐沖擊性好壞是衡量該材料是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要指標(biāo)，沖擊試件的生產(chǎn)是沖擊試驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前沖擊試件的生產(chǎn)主要有兩種方式一種是人工在普通銑床上銑削，該種方式生產(chǎn)試件精度和生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大；另一種是采用數(shù)控加工中心進(jìn)行銑削加工，該方法加工精度高，質(zhì)量有保證，但一次性投入大，生產(chǎn)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種沖擊試件自動(dòng)化加工裝置及加工方法，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化程度高、加工精度高、投入成本低、面向普通操作員的適合大批量生產(chǎn)的沖擊試件的自動(dòng)化加工。該裝置可以與普通的數(shù)控機(jī)床配合實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊工件的自動(dòng)化加工。
本發(fā)明的裝置包括上料滾道、上料工作臺(tái)、加工移動(dòng)平臺(tái)及其相關(guān)卡緊定位裝置，下料工作臺(tái)四部分，上料滾道輸送坯料，通過上料工作臺(tái)將坯料運(yùn)送到加工工作臺(tái)進(jìn)行加工，加工完成后由下料工作臺(tái)將沖擊試件成品取走，同時(shí)將相關(guān)廢料移除。
上料滾道部分由電機(jī)帶動(dòng)同步帶實(shí)現(xiàn)坯料的輸送。
加工移動(dòng)平臺(tái)為工件加工提供一個(gè)平臺(tái)，其底部通過V型槽與軌道配合，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對(duì)加工工件的工位定位與轉(zhuǎn)移。
卡緊定位裝置結(jié)合試件加工的特殊要求設(shè)計(jì)了三個(gè)工位。工位一通過第二個(gè)液壓缸12的頂緊實(shí)現(xiàn)坯料的卡緊定位以便銑削，通過第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)13與連于其上的第二個(gè)電磁鐵16配合實(shí)現(xiàn)加工工件的180°翻轉(zhuǎn)和90°翻轉(zhuǎn)。工位二和工位三分別通過第四個(gè)液壓缸19和第五個(gè)液壓缸23實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位卡緊。
下料工作臺(tái)由第三個(gè)電磁鐵24、第四個(gè)步進(jìn)電機(jī)25、第四個(gè)電磁鐵26和第五個(gè)步進(jìn)電機(jī)27組成。該四部分固于下料工作臺(tái)上，通過工作臺(tái)移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)工位二和工位三之間的交替移動(dòng)。第三個(gè)電磁鐵24在第四個(gè)步進(jìn)電機(jī)25的作用下旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)工位二和工位三廢料的吸附和移除；第四個(gè)電磁鐵25在工位二吸取加工完的工件，按加工要求通過第五個(gè)步進(jìn)電機(jī)27轉(zhuǎn)動(dòng)使第四個(gè)電磁鐵25連同工件旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)入工位三，第四個(gè)電磁鐵25在工位三將加工好的沖擊試件吸走放于下料軌道上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，實(shí)現(xiàn)了沖擊試件的自動(dòng)上料、自動(dòng)加工和自動(dòng)下料的全程自動(dòng)化，加工精度高，結(jié)構(gòu)緊湊和生產(chǎn)效率高。


圖1為本發(fā)明沖擊試件的自動(dòng)化加工裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中，上料滾道1、坯料2、第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)3、傳動(dòng)絲杠4、運(yùn)料工作臺(tái)5、第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)6、上料四桿機(jī)構(gòu)7、運(yùn)料導(dǎo)軌8、第一個(gè)電磁鐵9、移動(dòng)工作臺(tái)10、第一個(gè)液壓缸11、第二個(gè)液壓缸12、第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)13、第三個(gè)液壓缸14、坯料15、第二個(gè)電磁鐵16、電磁擋板17、坯料18、第四個(gè)液壓缸19、前頂塊20、后頂塊21、坯料22、第五個(gè)液壓缸23、第三個(gè)電磁鐵24、第四個(gè)步進(jìn)電機(jī)25、第四個(gè)電磁鐵26、第五個(gè)步進(jìn)電機(jī)27、第六個(gè)步進(jìn)電機(jī)28、成型料29、下料滾道30。
圖2為本發(fā)明上料四桿機(jī)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明移動(dòng)平臺(tái)示意圖。
圖4為本發(fā)明工位一示意圖。
圖5為本發(fā)明工位二示意圖。
圖6為本發(fā)明工位三示意圖。
圖7為本發(fā)明下料工作臺(tái)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明結(jié)合圖1，以從100(長(zhǎng))×65(寬)×40(厚)的坯料中銑削出3個(gè)55(長(zhǎng))×10(寬)×10(厚)的沖擊試件為例，說明其具體實(shí)施過程。待加工坯料通過上料滾道1運(yùn)送到取料位置(該取料位置通過光電傳感器控制)，第一個(gè)步進(jìn)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)運(yùn)料工作臺(tái)5至取料位置，第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)6動(dòng)作驅(qū)動(dòng)上料四桿機(jī)構(gòu)7，使固于四桿機(jī)構(gòu)搖桿上的第一個(gè)電磁鐵9下移與坯料接觸，第一個(gè)電磁鐵9通電吸住待加工坯料，四桿機(jī)構(gòu)7反向動(dòng)作將坯料提起，第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)6通過絲杠傳動(dòng)使運(yùn)料工作臺(tái)5、上料四桿機(jī)構(gòu)7連同已吸附的坯料移動(dòng)至移動(dòng)工作臺(tái)10上方。上料四桿機(jī)構(gòu)7動(dòng)作使已吸附坯料與移動(dòng)工作臺(tái)10接觸，第一個(gè)電磁鐵(9)斷電從而將坯料放于移動(dòng)工作臺(tái)10上。至此完成上料工作。
移動(dòng)工作臺(tái)10在驅(qū)動(dòng)絲杠的帶動(dòng)下移到工位一，第二個(gè)液壓缸12上油、前伸將坯料卡緊，加工中心動(dòng)作銑削坯料上表面。銑削完畢后，第二個(gè)液壓缸1)退回，第三個(gè)液壓缸14去油，帶動(dòng)固于其上的第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)13和第二個(gè)電磁鐵16下降，第一個(gè)液壓缸11上油，將固于其前端的第三個(gè)液壓缸(14)部分前推從而使第二個(gè)電磁鐵16與加工坯料接觸，第二個(gè)電磁鐵16通電將坯料吸合，第三個(gè)液壓缸14上油推出將固于其上第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)13、第二個(gè)電磁鐵(16)和已吸附坯料抬起，第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)13旋轉(zhuǎn)使吸附于第二個(gè)電磁鐵16上的坯料翻轉(zhuǎn)180°，翻轉(zhuǎn)完成后將該坯料放于工作臺(tái)上進(jìn)行另一面的銑削加工，卡緊動(dòng)作同上。銑削完畢后，重復(fù)上一旋轉(zhuǎn)動(dòng)作將加工完坯料旋轉(zhuǎn)90°后放于移動(dòng)工作臺(tái)10上并與電磁擋板17吸合以使坯料保持垂直，進(jìn)入工位二。
第四個(gè)液壓缸19上油推出將坯料卡緊，對(duì)該坯料進(jìn)行鋸切，將坯料鋸切成圖1所示三部分。鋸切完畢下料工作臺(tái)移動(dòng)至工位二，第三個(gè)電磁鐵(24)在第四個(gè)步進(jìn)電機(jī)25帶動(dòng)下吸走上下部分廢料，第四個(gè)電磁鐵26吸住中間部分將其旋轉(zhuǎn)90°放于移動(dòng)工作臺(tái)10上并與電磁擋板17吸合。移動(dòng)工作臺(tái)10帶動(dòng)已吸附的中間部分坯料移置工位三。同樣第五個(gè)液壓缸23對(duì)該料進(jìn)卡緊后對(duì)進(jìn)行鋸切，將坯料據(jù)切成五部分。其中中間三部分即為所需工件。完成鋸切后仍用第三個(gè)電磁鐵24將上下廢料吸走，用第四個(gè)電磁鐵26將沖擊試件成品吸走放于下料滾道30上。
權(quán)利要求
1.一種沖擊試件自動(dòng)化加工裝置，由上料滾道、上料工作臺(tái)、加工工作臺(tái)及其卡緊定位裝置、下料工作臺(tái)四部分組成，其特征在于，上料滾道部分由電機(jī)帶動(dòng)同步帶實(shí)現(xiàn)坯料的輸送，加工移動(dòng)平臺(tái)底部通過V型槽與軌道配合，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對(duì)加工工件的工位定位與轉(zhuǎn)移；下料工作臺(tái)由第三個(gè)電磁鐵(24)、第四個(gè)步進(jìn)電機(jī)(25)、第四個(gè)電磁鐵(26)和第五個(gè)步進(jìn)電機(jī)(27)組成，固于下料工作臺(tái)上；卡緊定位裝置結(jié)合試件加工的特殊要求設(shè)計(jì)了三個(gè)工位；工位一通過第二個(gè)液壓缸(12)的頂緊實(shí)現(xiàn)坯料的卡緊定位以便銑削，通過第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)(13)與連于其上的第二個(gè)電磁鐵(16)配合實(shí)現(xiàn)加工工件的180°翻轉(zhuǎn)和90°翻轉(zhuǎn)；工位二和工位三分別通過第四個(gè)液壓缸(19)和第五個(gè)液壓缸(23)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位卡緊。
2.一種沖擊試件自動(dòng)化加工方法，其特征在于，(1)上料滾道輸送坯料，通過上料工作臺(tái)將坯料運(yùn)送到加工工作臺(tái)進(jìn)行加工，加工完成后由下料工作臺(tái)將沖擊試件成品取走，同時(shí)將相關(guān)廢料移除；上料滾道用同步帶將坯料送到位，供下一工序使用；(2)卡緊定位裝置結(jié)合試件加工的特殊要求設(shè)計(jì)了三個(gè)工位；工位一通過第二個(gè)液壓缸(12)的頂緊實(shí)現(xiàn)坯料的卡緊定位以便銑削，通過第三個(gè)步進(jìn)電機(jī)(13)與連于其上的第二個(gè)電磁鐵(16)配合實(shí)現(xiàn)加工工件的180°翻轉(zhuǎn)和90°翻轉(zhuǎn)；工位二和工位三分別通過第四個(gè)液壓缸(19)和第五個(gè)液壓缸(23)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位卡緊；(3)下料工作臺(tái)通過工作臺(tái)移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)工位二和工位三之間的交替移動(dòng)，第三個(gè)電磁鐵(24)在第四個(gè)步進(jìn)電機(jī)(25)的作用下旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)工位二和工位三廢料的吸附和移除；第四個(gè)電磁鐵(25)在工位二吸取加工完的工件，按加工要求通過第五個(gè)步進(jìn)電機(jī)(27)轉(zhuǎn)動(dòng)使第四個(gè)電磁鐵(25)連同工件旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)入工位三，第四個(gè)電磁鐵(25)在工位三將加工好的沖擊試件吸走放于下料軌道上。
全文摘要
一種沖擊試件自動(dòng)化加工裝置及加工方法，屬于標(biāo)準(zhǔn)試件自動(dòng)化加工領(lǐng)域、由上料滾道、上料工作臺(tái)、加工工作臺(tái)及其卡緊定位裝置、下料工作臺(tái)四部分組成，上料滾道部分由電機(jī)帶動(dòng)同步帶實(shí)現(xiàn)坯料的輸送，加工移動(dòng)平臺(tái)底部通過V型槽與軌道配合，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對(duì)加工工件的工位定位與轉(zhuǎn)移；下料工作臺(tái)由第三個(gè)電磁鐵(24)、第四個(gè)步進(jìn)電機(jī)(25)、第四個(gè)電磁鐵(26)和第五個(gè)步進(jìn)電機(jī)(27)組成，固于下料工作臺(tái)上；卡緊定位裝置結(jié)合試件加工的特殊要求設(shè)計(jì)了三個(gè)工位。優(yōu)點(diǎn)在于，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化程度高、加工精度高、投入成本低、面向普通操作員的適合大批量生產(chǎn)的沖擊試件的自動(dòng)化加工。
文檔編號(hào)G01N3/00GK101025390SQ200710064360
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者李威, 王巖, 李輝, 王勝, 呂錚 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)