芯轴全自动数控车削加工系统的制作方法

本发明涉及工业自动化设备，更具体地说，涉及一种用于实现全自动车削加工的机械装备。

背景技术：

轴类零件，尤其是芯轴类零件，在数控车削过程中普遍存在。

由于轴类零件的重量大，尤其当数十根轴类零件放置在一起后，重量往往达到上百公斤，因此，工人需要花费大量的体力用于轴类零件的搬运，对体力的考验相等严酷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种芯轴全自动数控车削加工系统，用于实现芯轴的不间断供应，将芯轴从输送线上输送到车床上，并实现全自动车削加工。

一种芯轴全自动数控车削加工系统，包括：用于搬运容纳盒的机器人、用于输送所述容纳盒的输送线、用于放置芯轴的容纳盒、用于开启所述容纳盒的托盘、用于将所述芯轴从所述容纳盒中取出的供料机构、用于将所述芯轴送入车床中的喂料机构、对所述芯轴实施车削加工的所述车床；

所述芯轴放置于所述容纳盒中，所述容纳盒放置于所述输送线上，所述机器人将位于所述输送线上的所述容纳盒搬运到所述托盘上，所述托盘将所述容纳盒自动开启，所述芯轴在重力作用下从所述容纳盒中逐个输出至所述供料机构中；所述芯轴在所述供料机构中排序，所述供料机构将所述芯轴逐个输送至所述喂料机构中；所述喂料机构将所述芯轴推送至所述车床的夹头中，所述车床完成对所述芯轴的车削加工。

优选地，所述机器人包括：支架、升降油缸、伸缩油缸、摆动油缸、导柱、挂钩板、挂钩，所述升降油缸的油缸体固连于所述支架，所述摆动油缸的油缸体固连于所述支架，所述导柱固连于所述摆动油缸的摆动法兰上，所述伸缩油缸的油缸体活动连接于所述导柱，所述升降油缸的活塞杆穿过所述摆动油缸后连接至所述伸缩油缸的油缸体；所述升降油缸成竖直布置，所述伸缩油缸成水平布置；所述挂钩板固连于所述伸缩油缸的活塞杆的末端，所述挂钩板的下部活动连接有所述挂钩。

优选地，所述摆动油缸包括：摆动法兰、安装法兰，所述安装法兰固连于所述支架，所述摆动法兰活动连接于所述安装法兰，所述摆动法兰的中部设置有中空通道；所述安装法兰上设置有一号油孔、二号油孔，所述摆动法兰将所述安装法兰内部空间划分成上腔体、下腔体，所述一号油孔连通至所述下腔体，所述二号油孔连通至所述上腔体。

优选地，所述容纳盒包括：用于放置所述芯轴的壳体、闸门、把手、吊环、开启机构，所述壳体的上部设置所述把手，所述把手的上部设置有所述吊环；所述壳体的两侧设置有所述开启机构，所述闸门固连于所述开启机构；所述开启机构包括：导向架、小导柱、弹簧、滑块、下限位块，所述导向架固连于所述壳体的侧面，所述小导柱固连于所述导向架，所述滑块活动连接于所述小导柱，在所述滑块和导向架之间设置有所述弹簧；所述下限位块固连于所述壳体，所述下限位块和所述滑块的开启面相匹配。

优选地，所述供料机构包括：靠板、斜面推板、上料气缸、斜面备料板，所述斜面备料板位于所述闸门的前部，所述斜面推板位于所述斜面备料板的端部；所述斜面备料板成倾斜布置，由所述托盘处斜向下延伸至所述斜面推板处；所述上料气缸的气缸体固连于所述支架，所述上料气缸的活塞杆的末端固连于所述斜面推板，所述斜面推板顶部设置斜面；当所述上料气缸的活塞杆处于缩回状态时，所述斜面和斜面备料板构成光滑过度；当所述上料气缸的活塞杆处于伸出状态时，所述斜面和所述靠板的顶部构成光滑过度，所述斜面推板将所述芯轴推送至备料位置处。

优选地，所述喂料机构包括：推杆、一号推块、二号推块、推料弹簧、V型料槽、推料气缸，所述V型料槽连接至所述车床的主轴箱，所述一号推块、二号推块活动连接于所述V型料槽；所述一号推块和二号推块之间设置有所述推料弹簧，所述二号推块的末端设置有所述芯轴相匹配的推杆；所述推料气缸的活塞杆的末端固连于所述一号推块，所述推料气缸的气缸体固连于所述支架；所述V型料槽和所述靠板的顶部构成光滑过度。

优选地，所述导柱和所述升降油缸的活塞杆相平行。

优选地，所述托盘位于所述机器人的工作范围内。

优选地，所述托盘成倾斜布置。

优选地，所述输送线将所述容纳盒不断地向所述机器人所在的方向输送。

优选地，所述挂钩和所述吊环相匹配。

优选地，所述容纳盒放置于所述托盘上之后，所述容纳盒和水平线的倾斜角度的取值范围为三十度至四十度。

优选地，所述托盘的端部设置有限制所述容纳盒前限位块，所述前限位块和导向架相匹配；所述托盘和所述前限位块之间设置有用于开启所述开启机构的开启凸台，所述开启凸台和开启面相匹配。

和传统技术相比，本发明芯轴全自动数控车削加工系统具有以下积极作用和有益效果：

本发明芯轴全自动数控车削加工系统，主要包括：机器人、输送线、容纳盒、托盘。本发明芯轴全自动数控车削加工系统的作用在于向下一道自动化加工工序源源不断地提供所述芯轴。所述芯轴放置于所述容纳盒中，所述容纳盒放置于所述输送线上，所述输送线将所述容纳盒输送到所述机器人的工作范围内；接着，所述机器人将位于所述输送线上的所述容纳盒搬运到所述托盘上；最后，所述开启凸台将所述闸门自动开启，所述芯轴在重力作用下从所述容纳盒中逐个输出至所述供料机构中；所述芯轴在所述斜面备料板、斜面上排序，接着，所述上料气缸的活塞杆伸出，所述斜面推板将所述芯轴上升一段高度至所述备料位置；所述芯轴沿所述斜面滚动至所述靠板的顶部，并从所述靠板的顶部滚动至所述V型料槽中；接着，所述推料气缸的活塞杆伸出将所述芯轴由所述V型料槽中推入到所述车床的夹头中，所述车床完成对所述芯轴的车削加工。

以下描述所述机器人的工作过程和工作原理：

所述升降油缸的油缸体固连于所述支架，所述伸缩油缸的油缸体活动连接于所述导柱，所述升降油缸的活塞杆穿过所述摆动油缸的所述中空通道后连接至所述伸缩油缸的油缸体。所述升降油缸的活塞杆伸出或者缩回，驱动所述伸缩油缸上升或者下降。所述摆动油缸的油缸体固连于所述支架，所述导柱固连于所述摆动法兰。所述摆动法兰转动，带动所述伸缩油缸做同步转动。

所述安装法兰上设置有一号油孔、二号油孔，所述摆动法兰将所述安装法兰内部空间划分成上腔体、下腔体，所述一号油孔连通至所述下腔体，所述二号油孔连通至所述上腔体。通过所述一号油孔向所述下腔体中注入高压液压油，所述下腔体的空间变大，所述上腔体的空间变小，所述摆动法兰绕所述中空通道的中心轴线转动，带动所述伸缩油缸做同步转动。

以下描述所述容纳盒的工作过程和工作原理：

所述挂钩穿过所述吊环将所述容纳盒吊起后，所述机器人可以将所述容纳盒搬运至所需要的地方。

所述导向架固连于所述壳体的侧面，所述小导柱固连于所述导向架，所述滑块活动连接于所述小导柱，在所述滑块和导向架之间设置有所述弹簧。所述壳体的两侧设置有所述开启机构，所述闸门固连于所述开启机构。所述弹簧处于受压状态，所述弹簧存在将所述滑块向所述下限位块所在方向推动的趋势。在自然状态下，所述开启机构驱动所述闸门处于关闭状态，所述芯轴无法通过所述闸门而跑到所述容纳盒的外部去。

当所述容纳盒放置于所述托盘上后，所述开启凸台触发所述滑块，所述开启凸台推动所述滑块向上运动，使所述闸门开启一段距离，所述芯轴从所述闸门的下部通过，往所述容纳盒的外部不断输出所述芯轴。

以下描述所述供料机构的工作过程和工作原理：

所述上料气缸的活塞杆处于缩回状态，所述斜面和斜面备料板构成光滑过度，所述斜面备料板成倾斜布置。所述闸门开启后，所述芯轴从所述壳体中滚出并布置于所述斜面和斜面备料板上。接着，所述上料气缸的活塞杆伸出，所述斜面和所述靠板的顶部构成光滑过度，所述斜面推板将所述芯轴推送至备料位置处，所述芯轴从所述斜面上经过所述靠板的顶部落入于所述V型料槽中。

以下描述所述喂料机构的工作过程和工作原理：

所述V型料槽连接至所述车床的主轴箱，所述推料气缸的活塞杆的末端固连于所述一号推块，所述一号推块、二号推块活动连接于所述V型料槽，所述一号推块和二号推块之间设置有所述推料弹簧，所述二号推块的末端设置有所述芯轴相匹配的推杆。所述推料气缸的活塞杆伸出，所述推杆推动所述芯轴进入到所述车床的主轴箱中，由所述车床的夹头夹住所述芯轴，所述车床完成对所述芯轴的车削加工。

附图说明

图1、2、3、4、5、6是本发明芯轴全自动数控车削加工系统的结构示意图；

图7、8、9是本发明芯轴全自动数控车削加工系统的容纳盒的结构示意图；

图10是本发明芯轴全自动数控车削加工系统的摆动油缸的结构示意图。

1 机器人、2 输送线、3 容纳盒、4 托盘、5 支架、6 升降油缸、7 伸缩油缸、8 摆动油缸、9 导柱、10 挂钩板、11 挂钩、12 壳体、13 闸门、14 导向架、15 导柱、16 弹簧、17 滑块、18 开启面、19 下限位块、20 把手、21 吊环、22 开启机构、23 芯轴、24 倾斜角度、25 前限位块、26 开启凸台、27 一号油孔、28 二号油孔、29 摆动法兰、30 安装法兰、31 中空通道、32 上腔体、33 下腔体、34 车床、35 供料机构、36 喂料机构、37 推杆、38 一号推块、39 二号推块、40 推料弹簧、41 V型料槽、42 推料气缸、43 备料位置、44 靠板、45 斜面推板、46 斜面、47 上料气缸、48 斜面备料板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种芯轴全自动数控车削加工系统，用于实现芯轴的不间断供应，将芯轴从输送线上输送到车床上，并实现全自动车削加工；本发明芯轴全自动数控车削加工系统，数量众多的芯轴放置于容纳盒中，由输送线将容纳盒不断地输送至机器人的工作范围内，由机器人抓取到容纳盒并搬运到托盘上，由托盘开启容纳盒上的闸门后，芯轴不断地从容纳盒中输出至车床上，由车床完成芯轴的车削加工。

图1、2、3、4、5、6是本发明芯轴全自动数控车削加工系统的结构示意图，图7、8、9是本发明芯轴全自动数控车削加工系统的容纳盒的结构示意图，图10是本发明芯轴全自动数控车削加工系统的摆动油缸的结构示意图。

一种芯轴全自动数控车削加工系统，包括：用于搬运容纳盒3的机器人1、用于输送所述容纳盒3的输送线2、用于放置芯轴23的容纳盒3、用于开启所述容纳盒3的托盘4、用于将所述芯轴23从所述容纳盒3中取出的供料机构35、用于将所述芯轴23送入车床34中的喂料机构36、对所述芯轴23实施车削加工的所述车床34；

所述芯轴23放置于所述容纳盒3中，所述容纳盒3放置于所述输送线2上，所述机器人1将位于所述输送线2上的所述容纳盒3搬运到所述托盘4上，所述托盘4将所述容纳盒3自动开启，所述芯轴23在重力作用下从所述容纳盒3中逐个输出至所述供料机构35中；所述芯轴23在所述供料机构35中排序，所述供料机构35将所述芯轴23逐个输送至所述喂料机构36中；所述喂料机构36将所述芯轴23推送至所述车床34的夹头中，所述车床34完成对所述芯轴23的车削加工。

更具体地，所述机器人1包括：支架5、升降油缸6、伸缩油缸7、摆动油缸8、导柱9、挂钩板10、挂钩11，所述升降油缸6的油缸体固连于所述支架5，所述摆动油缸8的油缸体固连于所述支架5，所述导柱9固连于所述摆动油缸8的摆动法兰上，所述伸缩油缸7的油缸体活动连接于所述导柱9，所述升降油缸6的活塞杆穿过所述摆动油缸8后连接至所述伸缩油缸7的油缸体；所述升降油缸6成竖直布置，所述伸缩油缸7成水平布置；所述挂钩板10固连于所述伸缩油缸7的活塞杆的末端，所述挂钩板10的下部活动连接有所述挂钩11。

更具体地，所述摆动油缸8包括：摆动法兰29、安装法兰30，所述安装法兰30固连于所述支架5，所述摆动法兰29活动连接于所述安装法兰30，所述摆动法兰29的中部设置有中空通道31；所述安装法兰30上设置有一号油孔27、二号油孔28，所述摆动法兰29将所述安装法兰30内部空间划分成上腔体32、下腔体33，所述一号油孔27连通至所述下腔体33，所述二号油孔28连通至所述上腔体32。

更具体地，所述容纳盒3包括：用于放置所述芯轴23的壳体12、闸门13、把手20、吊环21、开启机构22，所述壳体12的上部设置所述把手20，所述把手20的上部设置有所述吊环21；所述壳体12的两侧设置有所述开启机构22，所述闸门13固连于所述开启机构22；所述开启机构22包括：导向架14、小导柱15、弹簧16、滑块17、下限位块19，所述导向架14固连于所述壳体12的侧面，所述小导柱15固连于所述导向架14，所述滑块17活动连接于所述小导柱15，在所述滑块17和导向架14之间设置有所述弹簧16；所述下限位块19固连于所述壳体12，所述下限位块19和所述滑块17的开启面18相匹配。

更具体地，所述供料机构35包括：靠板44、斜面推板45、上料气缸47、斜面备料板48，所述斜面备料板48位于所述闸门13的前部，所述斜面推板45位于所述斜面备料板48的端部；所述斜面备料板48成倾斜布置，由所述托盘4处斜向下延伸至所述斜面推板45处；所述上料气缸47的气缸体固连于所述支架5，所述上料气缸47的活塞杆的末端固连于所述斜面推板45，所述斜面推板45顶部设置斜面46；当所述上料气缸47的活塞杆处于缩回状态时，所述斜面46和斜面备料板48构成光滑过度；当所述上料气缸47的活塞杆处于伸出状态时，所述斜面46和所述靠板44的顶部构成光滑过度，所述斜面推板45将所述芯轴23推送至备料位置43处。

更具体地，所述喂料机构36包括：推杆37、一号推块38、二号推块39、推料弹簧40、V型料槽41、推料气缸42，所述V型料槽41连接至所述车床34的主轴箱，所述一号推块38、二号推块39活动连接于所述V型料槽41；所述一号推块38和二号推块39之间设置有所述推料弹簧40，所述二号推块39的末端设置有所述芯轴23相匹配的推杆37；所述推料气缸42的活塞杆的末端固连于所述一号推块38，所述推料气缸42的气缸体固连于所述支架5；所述V型料槽41和所述靠板44的顶部构成光滑过度。

更具体地，所述导柱9和所述升降油缸6的活塞杆相平行。

更具体地，所述托盘4位于所述机器人1的工作范围内。

更具体地，所述托盘4成倾斜布置。

更具体地，所述输送线2将所述容纳盒3不断地向所述机器人1所在的方向输送。

更具体地，所述挂钩11和所述吊环21相匹配。

更具体地，所述容纳盒3放置于所述托盘4上之后，所述容纳盒3和水平线的倾斜角度24的取值范围为三十度至四十度。

更具体地，所述托盘4的端部设置有限制所述容纳盒3前限位块25，所述前限位块25和导向架14相匹配；所述托盘4和所述前限位块25之间设置有用于开启所述开启机构22的开启凸台26，所述开启凸台26和开启面18相匹配。

以下结合图1至6，进一步描述本发明芯轴全自动数控车削加工系统的工作原理和工作过程：

本发明芯轴全自动数控车削加工系统，主要包括：机器人1、输送线2、容纳盒3、托盘4。本发明芯轴全自动数控车削加工系统的作用在于向下一道自动化加工工序源源不断地提供所述芯轴23。所述芯轴23放置于所述容纳盒3中，所述容纳盒3放置于所述输送线2上，所述输送线2将所述容纳盒3输送到所述机器人1的工作范围内；接着，所述机器人1将位于所述输送线2上的所述容纳盒3搬运到所述托盘4上；最后，所述开启凸台26将所述闸门13自动开启，所述芯轴23在重力作用下从所述容纳盒3中逐个输出至所述供料机构35中；所述芯轴23在所述斜面备料板48、斜面46上排序，接着，所述上料气缸的活塞杆伸出，所述斜面推板45将所述芯轴23上升一段高度至所述备料位置43；所述芯轴23沿所述斜面46滚动至所述靠板44的顶部，并从所述靠板44的顶部滚动至所述V型料槽41中；接着，所述推料气缸42的活塞杆伸出将所述芯轴23由所述V型料槽41中推入到所述车床34的夹头中，所述车床34完成对所述芯轴23的车削加工。

以下描述所述机器人1的工作过程和工作原理：

所述升降油缸6的油缸体固连于所述支架5，所述伸缩油缸7的油缸体活动连接于所述导柱9，所述升降油缸6的活塞杆穿过所述摆动油缸8的所述中空通道31后连接至所述伸缩油缸7的油缸体。所述升降油缸6的活塞杆伸出或者缩回，驱动所述伸缩油缸7上升或者下降。所述摆动油缸8的油缸体固连于所述支架5，所述导柱9固连于所述摆动法兰29。所述摆动法兰29转动，带动所述伸缩油缸7做同步转动。

所述安装法兰30上设置有一号油孔27、二号油孔28，所述摆动法兰29将所述安装法兰30内部空间划分成上腔体32、下腔体33，所述一号油孔27连通至所述下腔体33，所述二号油孔28连通至所述上腔体32。通过所述一号油孔27向所述下腔体33中注入高压液压油，所述下腔体33的空间变大，所述上腔体32的空间变小，所述摆动法兰29绕所述中空通道31的中心轴线转动，带动所述伸缩油缸7做同步转动。

以下描述所述容纳盒3的工作过程和工作原理：

所述挂钩11穿过所述吊环21将所述容纳盒3吊起后，所述机器人1可以将所述容纳盒3搬运至所需要的地方。

所述导向架14固连于所述壳体12的侧面，所述小导柱15固连于所述导向架14，所述滑块17活动连接于所述小导柱15，在所述滑块17和导向架14之间设置有所述弹簧16。所述壳体12的两侧设置有所述开启机构22，所述闸门13固连于所述开启机构22。所述弹簧16处于受压状态，所述弹簧16存在将所述滑块17向所述下限位块19所在方向推动的趋势。在自然状态下，所述开启机构22驱动所述闸门13处于关闭状态，所述芯轴23无法通过所述闸门13而跑到所述容纳盒3的外部去。

当所述容纳盒3放置于所述托盘4上后，所述开启凸台26触发所述滑块17，所述开启凸台26推动所述滑块17向上运动，使所述闸门13开启一段距离，所述芯轴23从所述闸门13的下部通过，往所述容纳盒3的外部不断输出所述芯轴23。

以下描述所述供料机构35的工作过程和工作原理：

所述上料气缸47的活塞杆处于缩回状态，所述斜面46和斜面备料板48构成光滑过度，所述斜面备料板48成倾斜布置。所述闸门13开启后，所述芯轴23从所述壳体12中滚出并布置于所述斜面46和斜面备料板48上。接着，所述上料气缸47的活塞杆伸出，所述斜面46和所述靠板44的顶部构成光滑过度，所述斜面推板45将所述芯轴23推送至备料位置43处，所述芯轴23从所述斜面46上经过所述靠板44的顶部落入于所述V型料槽41中。

以下描述所述喂料机构36的工作过程和工作原理：

所述V型料槽41连接至所述车床34的主轴箱，所述推料气缸42的活塞杆的末端固连于所述一号推块38，所述一号推块38、二号推块39活动连接于所述V型料槽41，所述一号推块38和二号推块39之间设置有所述推料弹簧40，所述二号推块39的末端设置有所述芯轴23相匹配的推杆37。所述推料气缸42的活塞杆伸出，所述推杆37推动所述芯轴23进入到所述车床34的主轴箱中，由所述车床34的夹头夹住所述芯轴23，所述车床34完成对所述芯轴23的车削加工。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明芯轴全自动数控车削加工系统较有代表性的例子。显然，本发明芯轴全自动数控车削加工系统不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明芯轴全自动数控车削加工系统的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明芯轴全自动数控车削加工系统的保护范围。