一种球窝铸件加工生产线的制作方法

[0001]
本发明涉及球窝金加工领域，特别涉及一种球窝铸件加工生产线。


背景技术：

[0002]
目前，对于复合绝缘子中的球窝，其大多为铸件，这类球窝在进行加工的过程中，首先，通过铸造模具先加工出球窝的大概形状，形成一个半成品，然后在将球窝半成品送至机床上进行金加工，这一过程中，包括球窝的钻孔、车平面、车压接外圆等金加工工序。传统的加工方式，是将球窝先送至第一台机床上进行车平面、钻中心孔，然后，再送至第二台机床上车压接外圆，最后再送至第三台机床上钻压接孔，三道工序顺利可调，采用这样的加工方式，需要经过三个时间段来实现球窝的金加工，加工周转时间长，工作效率不高，而且球窝在三个机床上周转时，需要人工配合周转小车或其他周转设备来实现球窝的周转，需要消耗大量的人工劳动力，自动化程度不高。
[0003]
因此，针对上述现象，在专利cn110509076a中就提到了一种球窝铸件加工生产线，包括依次分布的一号加工工位、二号加工工位、三号加工工位，在三个加工工位之间设置有一周转单元，所述周转单元包括一沿着三个加工工位的分布方向延伸的横梁，在横梁上安装有夹爪，所述夹爪由安装在横梁上的两轴驱动机构驱动在三个加工工位之间来回切换以及上下升降以实现取放球窝工件。采用一号加工工位、二号加工工位、三号加工工位与周转单元的配合，实现了球窝在不同加工机床的周转，减少了人工劳动，提高了工作效率，实现了球窝的自动化金加工。
[0004]
上述的生产线，虽然也实现了自动化加工，但是，仍然存在着一定的缺陷：其工件在中间周转的过程中，对于周转单元的设置，其采用的一根横梁来实现三个工位之间的流转，并通过小车、夹爪的配合来实现工件的移动。在这一周转模式中，在一号加工工位与二号加工工位之间还需要配备工件坯料仓，在二号加工工位与三号加工工位之间还需要配合工件中转仓，以此来实现整个生产线的连续化生产，结构比较繁琐，另外，对于夹爪除了夹取工件外，还需要进行旋转的控制，以及当配备至少两个小车时，对于小车的联动、移动的位置等等，这些程序设计方面就比较的繁琐，相对应的成本会比较高，操作也比较的繁琐。


技术实现要素：

[0005]
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、成本低的球窝铸件加工生产线。
[0006]
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种球窝铸件加工生产线，其创新点在于：包括依次分布的一号加工工位、二号加工工位、三号加工工位，在一号加工工位与二号加工工位之间设置有第一周转单元，在二号加工工位与三号加工工位之间设置有第二周转单元，在三号加工工位的旁侧设置有第三周转单元；所述第一周转单元包括第一周转平台，该第一周转平台沿着一号加工工位、二号加工
工位的分布方向延伸，在第一周转平台上安装有第一输送带，在第一周转平台与一号加工工位之间还设置有将第一输送带上的工件夹持移动至一号加工工位或将一号加工工位上的工件夹持移动至第一输送带上的第一夹持组件，所述第一夹持组件包括一夹持支架，所述夹持支架由呈十字形分布的横杆、竖杆共同构成，横杆沿着第一输送带至一号加工工位方向延伸，在横杆上安装有一夹爪，所述夹爪由平移升降机构驱动实现水平方向以及竖直方向的往复移动；所述第二周转单元包括第二周转平台，该第二周转平台沿着二号加工工位、三号加工工位的分布方向延伸，在第二周转平台上安装有第二输送带，在第二周转平台与二号加工工位之间设置有将第一输送带上的工件夹持移动至二号加工工位并或将二号加工工位上的工件夹持移动至第二输送带上的第二夹持组件，所述第二夹持组件与第一夹持组件的结构相同；所述第三周转单元包括第三周转平台，该第三周转平台沿着二号加工工位、三号加工工位的分布方向延伸，在第三周转平台上安装有第三输送带，在第三周转平台与三号加工工位之间设置有将第二输送带上的工件夹持移动至三号加工工位或将三号加工工位上的工件夹持移动至第三输送带上的第三夹持组件，所述第三夹持组件与第一夹持组件的结构相同。
[0007]
进一步的，所述平移升降机构为：在横梁上设置有一沿着横梁的长轴方向延伸的水平移动导轨，在水平移动导轨上设置有与之配合使用的水平移动滑块，所述水平移动滑块由第一直线驱动器驱动沿着水平移动导轨进行水平移动，在水平移动滑块上安装有一竖直设置的升降板，在水平移动滑块上安装有一沿着竖直方向延伸的升降导轨，在升降板上安装有与升降导轨配合使用的升降滑块，所述升降滑块由第二直线驱动器驱动沿着竖直方向进行上下升降，所述夹爪固定在升降板上。
[0008]
进一步的，所述一号加工工位处设置有第一加工机床，在第一加工机床上安装有卡具、钻头及平面加工刀具，所述卡具包括一卡盘，在卡盘上安装有三个呈品字形分布的卡爪，钻头、平面加工刀具均与卡具相对设置，且钻头的中心线与卡具的中心线为同一直线；所述二号加工工位处设置有第二加工机床，所述第二加工机床与第一加工机床结构相同；所述三号加工工位处设置有第三加工机床，在第三加工机床上安装有专用夹具、顶针及外圆加工刀具，所述专用夹具与顶针相对设置，在专用夹具靠近顶针的一侧具有一容球窝工件的端部嵌入的凹槽，专用夹具与顶针共同配合实现对球窝工件的夹紧，所述外圆加工刀具与顶针位于同一侧。
[0009]
进一步的，所述钻头与平面加工刀具安装在同一安装座上，所述安装座具有一倾斜向上延伸的斜面，在该斜面上具有至少两列并列分布的安装槽，且安装槽沿着斜面的延伸方向延伸，钻头与平面加工刀具均通过安装块安装在安装座的斜面上，安装块通过t形螺栓及螺母的配合与安装座相固定。
[0010]
进一步的，在第一加工机床、第二加工机床及第三加工机床上还安装有喷液嘴。
[0011]
进一步的，所述第一周转平台、第二周转平台、第三周转平台上还均设置有一对挡料板，所述挡料板分别位于第一输送带、第二输送带或第三输送带的两侧。
[0012]
本发明的优点在于：本发明中的生产线，通过对周转单元进行改进，采用第一周转单元、第二周转单元、第三周转单元的设计，利用三个独立的周转单元的配合来实现工件在
三个不同加工工位之间的周转，这样一种周转方式，各个周转单元之间均是独立运作的，无需再考虑相邻周转单元之间的联动，而且夹爪只需进行水平运动及上下升降即可，运动过程更加的简洁。相对应的控制程序也就比较的简单，另外基于这样的周转方式，无需再增设中转仓来进行中间存储，简化了结构，整个生产线的成本也降低了。
[0013]
对于第一周转平台、第二周转平台、第三周转平台上的挡料板的设置，则是为了对工件进行限位保护，避免工件在第一输送带、第二输送带及第三输送带上输送时，从第一输送带、第二输送带或第三输送带上掉落。
[0014]
通过将第一加工机床上的钻头的中心线与卡具的中心线设计为同一直线，从而为后续在进行钻孔的同时实现球窝的车平面的同步加工提供的基础，这样只需两个时间段即可实现球窝的钻孔、车平面、车压接外圆的加工，减少了整个球窝加工所需的时间，提高了工作效率。
[0015]
对于第二加工机床的结构设计的与第一加工机床的结构相同，则是由于球窝的钻孔与车平面的时间要长于车压接外圆的时间，这样避免单独采用一台机床进行钻孔与车平面无法满足第三加工机床的加工速度，使得第三加工机床在加工中存在着长时间等待的现象，方便实现连续化加工，提高工作效率。
[0016]
钻头与平面加工刀具的安装，通过安装座、安装槽、安装块的配合，实现了钻头、平面加工刀具与安装座的活动配合连接，方便对钻头、平面加工刀具的上下高度进行调节，以适用于不同尺寸的球窝的加工。
附图说明
[0017]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0018]
图1为本发明的球窝铸件加工生产线的示意图。
[0019]
图2为本发明中第一夹持组件的示意图。
[0020]
图3为本发明中第一加工机床的局部放大示意图。
[0021]
图4为本发明中卡具、钻头及平面加工刀具的示意图。
[0022]
图5为本发明中专用夹具、顶针及外圆加工刀具的示意图。
具体实施方式
[0023]
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0024]
如图1-图5所示的一种球窝铸件加工生产线，包括依次分布的一号加工工位1、二号加工工位2、三号加工工位3，在一号加工工位1与二号加工工位2之间设置有第一周转单元4，在二号加工工位2与三号加工工位3之间设置有第二周转单元5，在三号加工工位3的旁侧设置有第三周转单元6。
[0025]
第一周转单元4包括第一周转平台，该第一周转平台沿着一号加工工位1、二号加工工位2的分布方向延伸，在第一周转平台上安装有第一输送带41，第一输送带41由安装在第一周转平台上的电机带动进行工作，在第一周转平台与一号加工工位1之间还设置有将第一输送带41上的工件夹持移动至一号加工工位1或将一号加工工位1上的工件夹持移动至第一输送带41上的第一夹持组件，第一夹持组件包括一夹持支架，夹持支架由呈十字形
分布的横杆72、竖杆71共同构成，横杆72沿着第一输送带41至一号加工工位1方向延伸，在横杆72上安装有一夹爪73，在本实施例中，夹爪73为现有市场上常用的电动夹爪，夹爪73由平移升降机构驱动实现水平方向以及竖直方向的往复移动。
[0026]
如图2所示的示意图可知，平移升降机构为：在横梁72上设置有一沿着横梁72的长轴方向延伸的水平移动导轨74，在水平移动导轨74上设置有与之配合使用的水平移动滑块75，水平移动滑块75由安装在横梁72上的水平液压缸驱动沿着水平移动导轨74的长轴方向进行水平移动，水平移动滑块75为一横板、一纵板共同构成的7字形板，在水平移动滑块75上安装有一竖直设置的升降板76，在水平移动滑块75的竖板内具有容升降板76上下贯穿并活动的通孔，该通孔的厚度大于升降板76的厚度，在水平移动滑块75的竖板的通孔内安装有一对沿着竖直方向延伸的升降导轨，在升降板上安装有与升降导轨配合使用的升降滑块，升降滑块由安装在水平移动滑块75上的升降液压缸驱动沿着竖直方向进行上下升降，夹爪73固定在升降板76的底部位置的侧面上。
[0027]
在进行驱动时，由水平液压缸驱动水平移动滑块75沿着水平移动导轨74进行水平移动，而水平移动滑块75的移动则会带动升降板76进行水平移动，进而实现了夹爪73的水平移动，由升降液压缸驱动升降滑块沿着竖直方向进行上下升降，进而带动升降板76进行上下升降，从而实现了夹爪73的升降。
[0028]
第二周转单元5包括第二周转平台，该第二周转平台沿着二号加工工位2、三号加工工位3的分布方向延伸，在第二周转平台上安装有第二输送带51，第二输送带51由安装在第二周转平台上的电机带动进行工作，在第二周转平台与二号加工工位2之间设置有将第一输送带41上的工件夹持移动至二号加工工位2并或将二号加工工位2上的工件夹持移动至第二输送带51上的第二夹持组件，第二夹持组件与第一夹持组件的结构以及工作原理均相同，在此就不再详述。
[0029]
第三周转单元6包括第三周转平台，该第三周转平台沿着二号加工工位2、三号加工工位3的分布方向延伸，在第三周转平台上安装有第三输送带61，第三输送带61由安装在第三周转平台上的电机带动进行工作，在第三周转平台与三号加工工位3之间设置有将第二输送带51上的工件夹持移动至三号加工工位3或将三号加工工位3上的工件夹持移动至第三输送带61上的第三夹持组件，第三夹持组件与第一夹持组件的结构以及工作原理均相同，在此就不再详述。
[0030]
在第一周转平台、第二周转平台、第三周转平台上还均设置有一对挡料板77，挡料板77固定在第一周转平台、第二周转平台或第三周转平台的上端面上，并竖直向上延伸，两个挡料板77分别位于第一输送带41、第二输送带51或第三输送带61的两侧。对于第一周转平台、第二周转平台、第三周转平台上的挡料板77的设置，则是为了对工件进行限位保护，避免工件在第一输送带41、第二输送带51及第三输送带61上输送时，从第一输送带41、第二输送带51或第三输送带61上掉落。
[0031]
在一号加工工位1处设置有第一加工机床11，在第一加工机床11上具有一加工空腔，在第一加工机床11的外侧还具有与该加工空腔相连通的开口12，同时在第一加工机床11上还设置有一覆盖整个开口的机门，在第一加工机床11上具有一对活动导轨，同时在机门上安装有与活动导轨相配合使用的活动滑块，机门由安装在第一加工机床11上的启闭油缸或气缸13推动沿着活动导轨进行往复移动，从而实现机门的启闭，启闭油缸或气缸13安
装在开口12的一侧，在第一加工机床11上位于开口的另一侧还设置有一接近开关14，同时在启闭油缸或气缸13的活塞杆的顶端还安装有与接近开关14相配合的接近块15，如图3所示。
[0032]
在第一加工机床11的加工空腔内安装有卡具、钻头及平面加工刀具，如图4所示，卡具包括一与第一加工机床11的主轴相连的卡盘16，且该卡盘16由主轴带动进行转动，在卡盘16上安装有三个呈品字形分布的卡爪17，在本发明中，卡盘16与主轴也可为一个整体，即将卡爪17直接安装在主轴上，本实施例中的卡爪17为市场上使用中的常规的气动卡爪，其具体结构及工作原理在此就不再详述。
[0033]
钻头18、平面加工刀具19均与卡具相对设置，且钻头18的中心线与卡具的中心线为同一直线。通过将第一加工机床11上的钻头18的中心线与卡具的中心线设计为同一直线，从而为后续在进行钻孔的同时实现球窝的车平面的同步加工提供的基础，这样只需两个时间段即可实现球窝的钻孔、车平面、车压接外圆的加工，减少了整个球窝加工所需的时间，提高了工作效率。
[0034]
钻头18与平面加工刀具19安装在同一安装座上，安装座由安装在第一加工机床11上的液压缸或其他类似的驱动执行机构驱动进行水平移动，从而带动钻头18与平面加工刀具19靠近或远离卡具，同时在第一加工机床11上具有一沿着卡具、钻头18的分布方向延伸的导轨，安装座活动安装在导轨上，安装座具有一倾斜向上延伸的斜面101，在该斜面101上具有至少两列并列分布的安装槽102，且安装槽102沿着斜面101的延伸方向延伸，钻头18与平面加工刀具19均通过安装块103安装在安装座的斜面101上，钻头18由对应的电机驱动进行移动，安装块103通过t形螺栓及螺母的配合与安装座的斜面101相固定，在安装时，将t形螺栓倒置于安装槽102内，将螺栓的螺杆段伸出安装槽102外，在安装块103上就有容螺栓的螺杆端穿过的通孔，螺栓从安装块103上的通孔中穿过后，利用螺母进行锁紧，从而实现了安装块103与斜面101之间的固定，采用这样的一种安装方式，使得钻头18、平面加工刀具19与安装座之间的相对位置可以进行上下调节，从而可根据需要加工的球窝的尺寸、位置等参数的不同，来调节钻头18、平面加工刀具19的位置，确保可以实现球窝的钻孔、车平面的加工的同时进行。
[0035]
在二号加工工位2处设置有第二加工机床21，第二加工机床21与第一加工机床11结构相同，在此就不再详述。
[0036]
在三号加工工位3处设置有第三加工机床31，第三加工机床31的机门结构与第一加工机床11的机门机构相同，在此就不再详述，第三加工机床31内具有一加工空腔，在第三加工机床31的加工空腔内安装有专用夹具32、顶针33及外圆加工刀具34，如图5所示，专用夹具32安装在第三加工机床31的主轴上，在专用夹具32靠近顶针33的一侧具有一容球窝工件的端部嵌入且与球窝端部的形状相仿形的凹槽，顶针33与专用夹具32相对设置，顶针33由安装在第三加工机床31上的液压缸或电动推杆或其他类似直线执行机构驱动靠近或远离专用夹具32，从而使得顶针33与专用夹具32共同配合实现对球窝工件的顶紧，外圆加工刀具34与顶针33位于同一侧，在第三加工机床31内也具有一容外圆加工刀具34安装的8工位安装座，外圆加工刀具34与该安装座的配合与第一加工机床11上的平面加工刀具19与安装座之间的配合相似，在此就不再详述。
[0037]
工作原理：在进行加工时，首先，由工作人员将待加工的球窝坯料放置在第一输送
带41上，然后，由第一夹持组件夹持着该球窝坯料送至一号加工工位1处，利用三个卡爪17将球窝坯料夹紧，第一加工机床11上的安装座向球窝坯料方向移动，利用钻头18对球窝坯料进行钻孔加工，并随着钻头18的前进，当平面加工刀具19抵住球窝坯料的端面时，第一加工机床11的主轴开始转动，从而带动球窝坯料旋转，此时，利用平面加工刀具19对球窝半成品进行车平面的加工，在钻孔及车平面加工完成后，再由第一夹持组件来将球窝坯料取走，而在一号加工工位1工作的同时，再由工作人员将第二个球窝坯料放置在第一输送带41上，并由第一输送带41输送，当球窝坯料输送至第二夹持组件下方时，停止输送，由第二夹持组件将第二个球窝坯料夹持送至二号加工工位2处，同样对球窝坯料进行钻孔及车平面加工，并在加工结束后，再由第二夹持组件取走并送回四儿输送带51上输送，而加工好的第一个球窝坯料在第一夹持组件夹持作用下在放置在第一输送带41上，并经由第一输送带41，同样移动至第二夹持组件的下方时，由第二夹持组件将第一个球窝坯料夹持放置在第二输送带51上，并由第二输送带51输送至第三夹持组件下方时，停止，移动，再由第三夹持组件将第一个球窝坯料夹持送至三号加工工位3处，对球窝坯料进行车压接外圆处理，并在加工好后，再由第三夹持组件取走，并送至第三输送带61上输送，最后，由工作人员将第三输送带61上的加工好的球窝取走，如此反复，完成对球窝的连续化加工。
[0038]
本发明中的生产线，通过对周转单元进行改进，采用第一周转单元、第二周转单元、第三周转单元的设计，利用三个独立的周转单元的配合来实现工件在三个不同加工工位之间的周转，这样一种周转方式，各个周转单元之间均是独立运作的，无需再考虑相邻周转单元之间的联动，而且夹爪只需进行水平运动及上下升降即可，运动过程更加的简洁。相对应的控制程序也就比较的简单，另外基于这样的周转方式，无需再增设中转仓来进行中间存储，简化了结构，整个生产线的成本也降低了。
[0039]
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。