全自动仪表车床的制作方法

本发明涉及一种仪表车床，尤其是一种实现了上料、夹紧、切削、放松、下料等工序的自动化操作以及铁屑和工件自动分离的全自动仪表车床。

背景技术：

车床是金属加工的常用设备，仪表车床作为车床中比较简单的一种，其自动化程度和工作效率却不高。目前，一般的仪表车床都采用人工操作，手动进行工件的上料，夹紧，切削，放松，下料等加工工序，其效率及质量低下，对工人的技术要求较高，而且一台机床要由一名工人进行操作，对具有一定规模的企业而言，其需要大量的技术工人来操作这些仪表车床，造成经营成本提高，而且在长时间连续工作的情况下，由于劳动强度大，造成工人易疲劳，就需要给仪表车床配备2名或更多的技术工人，其产生的生产成本就更多。

除了上述手动的仪表车床外，目前还有一些自动仪表车床，但其仍有一些工序需要人工手动完成，无法实现完全的不依赖手工操作。如专利号为zl201120393813.3的发明专利公开了一种液压式全自动仪表车，其在机器的上端设有车床体，车床体的左端设有机头，机头内装有主轴，主轴的左端装有皮带轮，主轴皮带轮底侧的机架上装有电器控制箱，控制箱底侧的机架内装有电机，电机上装有电机皮带轮，电机皮带轮上装有传动皮带，主轴的右端装有夹具，机头右侧的床体上设有导轨，导轨上装有大托板，大托板的上端装有小托板，小托板的上端设有小托板刀架，工作时，主电机皮带轮带动主轴皮带轮旋转，主轴转动带动夹具使工件转动，油泵电机工作时，带动油泵作功，通过电器控制箱控制电磁阀，使大、小油缸及回转油缸分别做出不同的动作，进行零部件的打孔、挖槽、切削及内外圆和端而的精细加工。该车床虽然实现了切削自动化，但对工件的上料、夹紧、切削、下料等工序还需手工操作，且一台机床必需由一名工人进行操作，工作效率仍不理想。

同时，在仪表车床的加工过程中，会产生大量的铁屑，散布于工件周围，在完成对工件加工之后，工件与铁屑混杂在一起，目前，一般采用手工的方式将加工好的工件取下，放到指定位置，这样的方式很不方便，而且增加了工人的工作任务，限制了工人工作效率的提高。

如公告号为cn100503098c的中国发明专利公告了一种全自动仪表车床，其包括床身、自动送料装置、夹紧装置、切削装置和控制系统，其能够实现车床加工的上料、夹紧、切削、放松、下料等各工序的自动化操作，但其还无法实现加工工程中铁屑和工件的自动分离，其仍然需要人工进行铁屑的清理，其仍然存在上述不利影响。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的自动化程度不高，需要依赖手工操作，工作效率较低等问题，本发明提供一种能够实现上料、夹紧、切削、放松、下料等工序的自动化操作以及铁屑和工件自动分离的全自动仪表车床。

本发明提供的全自动仪表车床包括床身、自动送料装置、夹紧装置、切削装置和控制系统；还包括工件与铁屑分离装置，该工件与铁屑分离装置包括一连接于床身上的下料气缸、一圆柱形活动导轨和一连接于圆柱形活动导轨下方的圆柱形固定导轨以及另一连接于床身上的退料气缸。

优选的是，所述夹紧装置包括夹头、拔叉、与夹头相连的拉杆。

优选的是，所述退料气缸的气缸杆通过拉杆和夹头相连。

优选的是，所述退料气缸（32）上固定有一打杆，其连接到拉杆（16）内部和夹头（15）相连。

优选的是，所述拔叉后安装有可调节夹头紧松的调节装置，与拔叉相连有一固定于床身的夹紧气缸，该夹紧气缸上具有二处指令开关，此二处指令开关均接入控制系统。

优选的是，所述自动送料装置包括进料装置和机械手；所述进料装置包括振荡盘，该振荡盘与机械手之间设有输送导轨，所述振荡盘内设有振荡器，该振荡器连接有振力调节开关，该振力调节开关接入控制系统；所述输送导轨与机械手连接处设有一进料气缸，该进料气缸设有指令开关，并接入控制系统。

优选的是，所述机械手包括传送连杆、传送气缸、顶料气缸。

优选的是，所述传送连杆上装有一轴承，并通过该轴承连接到床身上。所述传送连杆的一端连接有传送气缸，传送气缸另一端固定于床身上，所述传送气缸上设有二处指令开关，并接入控制系统；所述传送连杆的另一端安装有顶料气缸，顶料气缸端部有一个可容纳工件的型腔。顶料气缸上设有一处指令开关，并接入控制系统。

优选的是，所述传送连杆的底部与床身固定处设有二处限位装置，分别控制输送导轨、传送连杆与可容纳工件的型腔之间的位置及可容纳工件的型腔与夹头之间的位置。

优选的是，所述切削装置包括设于床身上的大拖板及设于大拖板上的小拖板；所述大拖板上连接有一拖板气缸，所述小拖板上设有位移调节螺杆，所述拖板气缸上设有二处指令开关，分别为进料限位开关及退刀限位开关，其均接入控制系统；所述大拖板前方的床身上设有缓冲器，所述小拖板上设有若干刀具；所述拖板气缸上设有一可调节气缸行程的调节螺母。

本发明提供的采用了上述技术方案的全自动仪表车床实现了车床加工上料、夹紧、切削、放松、下料等各工序的自动化操作，只需要普通技术人员调试好机床后就可以由普通劳动者操作，而且一人可控制多台机床，大大提高了生产效率，降低了生产过程中的成本。

同时，本发明还实现了加工过程中的铁屑和工件的自动分离，使人们在对工件的加工完成后无需手工将工件取下，放置于指定位置，减轻了工人的工作任务，有利于提高工作效率。

本发明提供的全自动仪表车床结构简单，性能稳定，造价较低，可在金属切削加工领域中广泛应用。

附图说明

图1为本发明提供的全自动仪表车床的一优选实施方式的正视结构示意图；

图2为图1所示实施方式的俯视结构示意图；

图3为图1所示实施方式的机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参看图1及图2，如图1及图2所示，全自动仪表车床包括床身1、自动送料装置、夹紧装置、切削装置、工件与铁屑分离装置及控制系统。

床身1上设有一车头2。自动送料装置由进料装置和机械手组成。进料装置包括振荡盘3，振荡器4，输送导轨5，进料气缸6，进料气缸6上设有指令开关7，振荡盘3上设有指令开关8。

请继续参看图3，如图2及图3所示，机械手包括传送连杆9、传送气缸10、顶料气缸11，传送气缸10上设有二处指令开关12、13，顶料气缸11上设有一处指令开关14。

继续参看图1和图2，如图1及图2所示，夹紧装置包括夹头15、与夹头15相连的拉杆16、拔叉17、安装于拔叉17后可调节夹头15紧松的调节装置18、与拔叉17相连并固定于床身1上的夹紧气缸19，夹紧气缸19上设有二处指令开关20、21。

切削装置包括设于床身1上的大拖板22及设于大拖板22上的小拖板23，大拖板22右边设有气缸长度可调节的拖板气缸24，拖板气缸24上设有二处指令开关，分别为进料限位开关25及退刀限位开关26，大拖板上22设有一处位移调节螺杆27，小拖板23上设有若干刀具28。

工件与铁屑分离装置包括一端固定于床身1的下料气缸29、与该下料气缸29的气缸杆相连的圆柱形活动导轨30、与该圆柱形活动导轨30相连的圆柱形固定导轨31及一个一端固定于床身1，气缸杆通过拉杆16与夹头15相连的退料气缸32。

控制系统的操作面板33设于床身1正面，面板上分别有启动开关34，急停开关35，振力调节开关36，振荡盘控制开关37，控制面板上还设有用于手动控制的操作开关38、39、40、41，该操作开关38、39、40、41便于工件调试时使用。

在正式使用前，首先要对车床进行手动调试，通过大拖板22上的螺杆调节刀具位置，通过调节大拖板22上的位移调节螺杆27调节小拖板位置。通过拖板气缸24上的调节螺母，调节进刀深度，调试时使用手动控制的操作开关38、39、40、41。

手动调试完成后，车床可正式投入使用，加工过程全部实现自动化，单个操作人员可同时控制多台机床。

在对工件进行加工的过程中，车床的工作过程如下：

将待加工工件放置于振荡盘3内，开启振荡盘控制开关37，并通过振力调节开关36调整好振荡器4的振力。工件在振荡器4的作用下通过输送导轨5进入进料气缸6前的预定位置。打开启动开关34，车头2内主轴正转，进料气缸6将工件推入到传送气缸10前的预定位置，之后在指令开关7的作用下又退至原位置，传送气缸10在指令开关7的指令下，将传送连杆9拉至预定的夹头15所在位置，同时在指令开关12的作用下顶料气缸11将工件推入夹头15内，受指令开关14的作用夹紧气缸19动作，推动拔叉17将工件夹紧，同时指令开关20作用，指令传送连杆9退回至原位。传送连杆9退回至原位时指令开关13动作，指令拖板气缸24动作，推动大拖板22作切削动作，拖板气缸24行动至一定位置时指定进料限位开关25接受指令，令拖板气缸24返回，完成切削。

至此，完成了对工件的切削加工工作，接下来全自动仪表车床进行下一步的工件与铁屑分离操作。

在指令进料限位开关25发出拖板气缸24返回指令的同时，下料气缸29动作，将圆柱形活动导轨30，送至夹头15前方，到达夹头15前方后，退料气缸32动作，将工件推入到圆柱形活动导轨30内，实现工件与铁屑的分离，同时通过圆柱形固定导轨31将工件送至预定区域。在此同时，拖板气缸24退回至原位。指令退刀限位开关26接受指令，将下料气缸29、退料气缸32退回至原位。同时指令进料气缸6再次重复上述所有动作，实现全自动操作。

在上述对工件的加工过程中，工人只需在振荡盘3中放置足够的工件，就可以通过操作面板33操作全自动仪表车床实现工件的全部加工过程，并且全自动仪表车床还能够实现工件和铁屑分离，并将工件移动至指定位置，免除了工人手工将一件件加工好的工件放置于指定位置的步骤，减轻了工人的工作负担，提高了工人的工作效率，使一个工人可以操作多台机床，同时也提高了仪表车床的生产效率。

指令开关8，由控制系统通过plc控制，振荡盘3在工件排列够多的情况下，指令开关8发出指令，使振荡盘3自动停止振荡，减少不必要的噪声，在停止设定的一段时间后又自动复振。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。