一种自动送料的石墨套管制作装置的制作方法

本发明涉及一种自动送料的石墨套管制作装置。

背景技术：

现有的石墨套管生产中，往往都是人工上料，而且在加工过程中，需要人工扶持胚料完成加工，导致生产效率低下，用工成本高，不利于自动化生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种自动送料的石墨套管制作装置。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种自动送料的石墨套管制作装置，包括机架台以及设于机架台上的自动送料机构、夹持机构、定位支撑机构、车削进给机构、工位转移机构、打孔机构、切割机构和打磨机构，所述自动送料机构用于为夹持机构输送胚料，所述夹持机构用于夹持住胚料并带动胚料旋转，所述定位支撑机构用于支撑、定位胚料从而便于夹持机构、工位转移机构夹持胚料，所述车削进给机构用于对胚料进行端面加工、加工中心孔以及加工螺纹，所述工位转移机构用于将经过车削后的胚料依次转移至打孔机构、切割机构和打磨机构，所述打孔机构用于对胚料进行一次性穿孔加工，所述切割机构用于对胚料进行多次切割加工，所述打磨机构用于打磨加工。

其中，所述工位转移机构、打孔机构、切割机构以及打磨机构的数量均为两组，并分别对称设置在机架台上。

其中，所述自动送料机构包括送料连接座、送料支撑座、料斗、变向导料槽、送料气缸和l形的推料块，所述送料连接座固定在机架台上，所述送料支撑座固定在送料连接座上，所述料斗固定在送料支撑座上，所述变向导料槽设于送料支撑座上并位于料斗的下方，所述变向导料槽的横向进口端与料斗的出料口上下对应设置，所述送料气缸设于送料支撑座的一端并位于变向导料槽的横向进口端下方，所述推料块的一端与送料气缸的输出端连接，所述推料块的另一端朝向变向导料槽的横向进口端，所述送料支撑座的另一端对应变向导料槽的竖向出口端设置有缺口。

其中，所述夹持机构包括夹持支撑座、夹持固定座、夹持电机和动力双头夹头，所述夹持支撑座固定在机架台上，所述夹持固定座固定在夹持支撑座上，所述夹持电机固定在夹持固定座上，所述动力双头夹头可转动连接在夹持固定座上并位于变向导料槽的竖向出口端的正下方，所述夹持电机的输出端通过齿轮组与动力双头夹头传动连接。

其中，所述定位支撑机构包括定位支撑气缸和定位支撑块，所述定位支撑气缸固定在机架台的底面，所述定位支撑气缸的输出端穿过机架台后与定位支撑块连接，所述定位支撑块位于动力双头夹头的中心轴线上。

其中，所述车削进给机构包括第一直线驱动部件、第二直线驱动部件、刀塔底座和旋转刀塔，所述第一直线驱动部件设于机架台上，所述第二直线驱动部件设于第一直线驱动部件上并与第一直线驱动部件呈十字型设置，所述刀塔底座设于第二直线驱动部件上，所述旋转刀塔设于刀塔底座上。

其中，所述工位转移机构包括工位转移支撑座、第三直线驱动部件、工位转移旋转电机、转位板、动力单头夹头和配重块，所述工位转移支撑座固定在机架台上，所述第三直线驱动部件设于工位转移支撑座上，所述工位转移旋转电机设于第三直线驱动部件上，所述转位板与工位转移旋转电机的输出端连接，所述动力单头夹头固定在转位板的一端，所述配重块固定在转位板的另一端。

其中，所述打孔机构包括l形的穿孔支撑座、第四直线驱动部件、打孔夹头和打孔电极，所述穿孔支撑座的一端固定在机架台上，所述第四直线驱动部件设于穿孔支撑座的另一端，所述打孔夹头设于第四直线驱动部件上，所述打孔电极夹持于打孔夹头上。

其中，所述切割机构包括慢丝线、切割支撑座、第五直线驱动部件、t形的立柱、切割调节电机、切割调节丝杆、上横臂、下横臂、上进丝嘴和下进丝嘴，所述切割支撑座固定在机架台上，所述第五直线驱动部件设于切割支撑座上，所述立柱的横臂端连接在第五直线驱动部件上，所述上横臂、下横臂均设于立柱的纵臂端，所述上进丝嘴设于上横臂上，所述下进丝嘴设于下横臂上，所述慢丝线的一端与上进丝嘴连接，其另一端与下进丝嘴连接。

其中，所述打磨机构包括l形的打磨支撑座、打磨连接座、打磨气缸、打磨导向套管和打磨杆，所述打磨支撑座的一端固定在机架台上，所述打磨连接座设于打磨支撑座的另一端，所述打磨导向套管设于打磨连接座上，所述打磨气缸固定在打磨导向套管上，所述打磨杆位于打磨导向套内并与打磨气缸的输出端连接。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明通过整合各个工序布局，增设自动送料机构，代替人工上料，自动化程度高，减轻劳动负担，提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的石墨套管制作装置第一视角的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的石墨套管制作装置第二视角的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的自动送料机构的第一视角的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的自动送料机构的第二视角的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的变向导料槽的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的夹持机构的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的定位支撑机构的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的车削进给机构的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的工位转移机构的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的打孔机构的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的切割机构的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的打磨机构的结构示意图；

附图标记说明：1-机架台；2-自动送料机构；21-送料连接座；22-送料支撑座；23-料斗；24-变向导料槽；25-送料气缸；26-推料块；3-夹持机构；31-夹持支撑座；32-夹持固定座；33-夹持电机；34-动力双头夹头；4-定位支撑机构；41-定位支撑气缸；42-定位支撑块；5-车削进给机构；51-第一直线驱动部件；52-第二直线驱动部件；53-刀塔底座；54-旋转刀塔；6-工位转移机构；61-工位转移支撑座；62-第三直线驱动部件；63-工位转移旋转电机；64-转位板；65-动力单头夹头；66-配重块；7-打孔机构；71-穿孔支撑座；72-第四直线驱动部件；73-打孔夹头；74-打孔电极；8-切割机构；80-慢丝线；81-切割支撑座；82-第五直线驱动部件；83-立柱；84-切割调节电机；85-切割调节丝杆；86-上横臂；87-下横臂；88-上进丝嘴；89-下进丝嘴；9-打磨机构；91-打磨支撑座；92-打磨连接座；93-打磨气缸；94-打磨导向套管；95-打磨杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图12所示，本实施例所述的一种自动送料的石墨套管制作装置，其特征在于，包括机架台1以及设于机架台1上的自动送料机构2、夹持机构3、定位支撑机构4、车削进给机构5、工位转移机构6、打孔机构7、切割机构8和打磨机构9，所述自动送料机构2用于为夹持机构3输送胚料，所述夹持机构3用于夹持住胚料并带动胚料旋转，所述定位支撑机构4用于支撑、定位胚料从而便于夹持机构3、工位转移机构6夹持胚料，所述车削进给机构5用于对胚料进行端面加工、加工中心孔以及加工螺纹，所述工位转移机构6用于将经过车削后的胚料依次转移至打孔机构7、切割机构8和打磨机构9，所述打孔机构7用于对胚料进行一次性穿孔加工，所述切割机构8用于对胚料进行多次切割加工，所述打磨机构9用于打磨加工。

本实施例的工作方式是：外界机械手将胚料依次放入自动送料机构2上，自动送料机构2每次为夹持机构3输送一个胚料，在定位支撑机构4的作用下，夹持机构3夹持住胚料的下端，并带动胚料进行旋转，然后车削进给机构5对胚料进行车削加工，依次对胚料的上端面、上端外圆面进行车削，并在胚料的上端部打中心孔，胚料的上端车削加工完成后，夹持机构3松开胚料，定位支撑机构4带动胚料下移，直至夹持机构3可以夹持住胚料的上端，然后车削进给机构5对胚料的下端进行车削加工，依次对胚料的下端面、下端外圆面进行车削，并在胚料的下端部打中心孔，以及在胚料的下端进行加工m24螺纹，车削进给机构5对胚料加工完成后，夹持机构3松开胚料，定位支撑机构4带动胚料下移，然后工位转移机构6夹持住胚料的下端，此时定位支撑机构4退开避位，然后工位转移机构6带动胚料移动至打孔机构7位置，打孔机构7对准胚料上端的中心孔，进行一次性穿孔加工，形成第一通孔，然后工位转移机构6带动胚料移动至切割机构8位置，切割机构8对准第一通孔，沿径向多次切割胚料，形成多个与第一通孔连通的u形槽，从而形成第二通孔，然后工位转移机构6带动胚料移动至打磨机构9位置，打磨机构9对胚料上的第二通孔进行打磨，并使u形槽与第一通孔的连边呈圆弧形，从而将胚料加工成石墨套管。

本实施例通过整合各个工序布局，增设自动送料机构2，代替人工上料，自动化程度高，减轻劳动负担，提高生产效率，降低生产成本。

如图1和图2所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述工位转移机构6、打孔机构7、切割机构8以及打磨机构9的数量均为两组，并分别对称设置在机架台1上；两组机构可以分别进行胚料的加工，生产效率更高，提高产能。

如图1至图5所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述自动送料机构2包括送料连接座21、送料支撑座22、料斗23、变向导料槽24、送料气缸25和l形的推料块26，所述送料连接座21固定在机架台1上，所述送料支撑座22固定在送料连接座21上，所述料斗23固定在送料支撑座22上，所述变向导料槽24设于送料支撑座22上并位于料斗23的下方，所述变向导料槽24的横向进口端与料斗23的出料口上下对应设置，所述送料气缸25设于送料支撑座22的一端并位于变向导料槽24的横向进口端下方，所述推料块26的一端与送料气缸25的输出端连接，所述推料块26的另一端朝向变向导料槽24的横向进口端，所述送料支撑座22的另一端对应变向导料槽24的竖向出口端设置有缺口；工作时，外界机械手将胚料依次放入料斗23内，胚料在重力作用从料斗23的出料口掉落至变向导料槽24的横向进口端，然后送料气缸25工作，带动推料块26朝向变向导料槽24的横向进口端移动，并推动胚料，使胚料从变向导料槽24的横向进口端滚动至变向导料槽24的竖向出口端，从而使胚料完成水平状态转变为竖直状态，然后在下一个胚料从变向导料槽24的横向进口端滚动至变向导料槽24的竖向出口端时，下一个胚料将前一个胚料推向送料支撑座22的缺口位置，使前一个胚料从送料支撑座22的缺口掉落，从而完成上料动作；前一个胚料从送料支撑座22的缺口掉落后，由定位支撑机构4托住，并在定位支撑机构4的带动下转移至夹持机构3上；如此重复上述动作，可以连续进行上料动作，自动送料，效率更高，释放劳动力，节约用工成本。

本实施例进一步地，所述料斗23的出料口与变向导料槽24的横向进口端的高度差小于胚料的直径，从而保证推料块26在送料气缸25的带动下，每次推动一个胚料从变向导料槽24的横向进口端滚动至变向导料槽24的竖向出口端。

如图6所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述夹持机构3包括夹持支撑座31、夹持固定座32、夹持电机33和动力双头夹头34，所述夹持支撑座31固定在机架台1上，所述夹持固定座32固定在夹持支撑座31上，所述夹持电机33固定在夹持固定座32上，所述动力双头夹头34可转动连接在夹持固定座32上并位于变向导料槽24的竖向出口端的正下方，所述夹持电机33的输出端通过齿轮组与动力双头夹头34传动连接；自动送料机构2完成上料动作后，胚料由定位支撑机构4托住，然后定位支撑机构4带动胚料下移，然后动力双头夹头34的上夹头夹住胚料的下端，然后夹持电机33工作，通过齿轮组带动动力双头夹头34旋转，从而带动胚料转动，然后车削进给机构5对胚料的上端进行车削加工，胚料的上端加工完成后，动力双头夹头34的上夹头松开胚料，定位支撑机构4带动胚料下移，然后动力双头夹头34的下夹头夹住胚料的上端，然后夹持电机33带动胚料转动，车削进给机构5对胚料的下端进行车削加工，胚料完成加工后，动力双头夹头34的下夹头松开胚料，定位支撑机构4继续带动胚料下移，并将胚料转移至工位转移机构6上；动力双头夹头34夹持胚料的深度可调，可适应长径比较大的工件加工，适用性更强。

如图7所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述定位支撑机构4包括定位支撑气缸41和定位支撑块42，所述定位支撑气缸41固定在机架台1的底面，所述定位支撑气缸41的输出端穿过机架台1后与定位支撑块42连接，所述定位支撑块42位于动力双头夹头34的中心轴线上；工作时，定位支撑气缸41工作，带动定位支撑块42向上伸出，并穿过动力双头夹头34后位于送料支撑座22的缺口的正下方，胚料从送料支撑座22的缺口掉落，并落至定位支撑块42上，有定位支撑块42托住，然后定位支撑气缸41带动定位支撑块42向下移动，从而带动胚料下移，直至胚料的下端可以被动力双头夹头34的上夹头夹住，待胚料的上端车削加工完成后，动力双头夹头34的上夹头松开胚料，然后定位支撑气缸41继续带动胚料下移，直至动力双头夹头34的下夹头可以夹住胚料的上端，此时，定位支撑气缸41带动定位支撑块42退开，待胚料车削加工完成后，工位转移机构6转动至胚料的正下方，然后定位支撑气缸41再次带动定位支撑块42向上伸出并与胚料接触，然后动力双头夹头34的下夹头松开胚料，此时定位支撑气缸41带动定位支撑块42下移，从而带动胚料下移，直至将胚料转移至工位转移机构6上。

如图8所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述车削进给机构5包括第一直线驱动部件51、第二直线驱动部件52、刀塔底座53和旋转刀塔54，所述第一直线驱动部件51设于机架台1上，所述第二直线驱动部件52设于第一直线驱动部件51上并与第一直线驱动部件51呈十字型设置，所述刀塔底座53设于第二直线驱动部件52上，所述旋转刀塔54设于刀塔底座53上；工作时，第一直线驱动部件51实现竖向位移，第二直线驱动部件52实现横向位移，从而带动旋转刀塔54对胚料进行加工，旋转刀塔54依次选择不同的刀具对胚料实现胚料端面、胚料外圆面以及端部打中心孔的车削工作。

如图9所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述工位转移机构6包括工位转移支撑座61、第三直线驱动部件62、工位转移旋转电机63、转位板64、动力单头夹头65和配重块66，所述工位转移支撑座61固定在机架台1上，所述第三直线驱动部件62设于工位转移支撑座61上，所述工位转移旋转电机63设于第三直线驱动部件62上，所述转位板64与工位转移旋转电机63的输出端连接，所述动力单头夹头65固定在转位板64的一端，所述配重块66固定在转位板64的另一端，以便于保持转位板64的平衡；当车削进给机构5对胚料的下端车削加工完成时，工位转移旋转电机63带动转位板64旋转，使动力单头夹头65位于胚料的正下方，然后定位支撑气缸41带动定位支撑块42穿过动力单头夹头65，并使定位支撑块42接触胚料，然后动力双头夹头34的下夹头松开胚料，定位支撑气缸41带动胚料下移，直至动力单头夹头65可以夹住胚料的下端，然后定位支撑气缸41带动定位支撑块42下移，然后工位转移旋转电机63带动转位板64旋转，同时在第三直线驱动部件62的带动下，使胚料移动至打孔机构7位置处，进行一次性穿孔加工，穿孔完成后，第三直线驱动部件62带动胚料依次移动至切割机构8、打磨机构9位置处进行多次切割加工、打磨加工动作，动力单头夹头65夹持胚料的深度可调，能适应长径比较大的工件加工，与动力双头夹头34配合，结构更灵活。

如图10所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述打孔机构7包括l形的穿孔支撑座71、第四直线驱动部件72、打孔夹头73和打孔电极74，所述穿孔支撑座71的一端固定在机架台1上，所述第四直线驱动部件72设于穿孔支撑座71的另一端，所述打孔夹头73设于第四直线驱动部件72上，所述打孔电极74夹持于打孔夹头73上；工作时，第四直线驱动部件72带动打孔夹头73下探，打孔夹头73带动打孔电极74下探，并对准胚料端部的中心孔，实现打孔电极74从胚料的一端穿孔至另一端，从而形成贯穿胚料的两中心孔的第一通孔；本实施例中，所述打孔夹头73采用柔性夹爪夹持，可以根据产品的不同要求更换打孔电极74，从而实现不同产品的切换。

如图11所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述切割机构8包括慢丝线80、切割支撑座81、第五直线驱动部件82、t形的立柱83、切割调节电机84、切割调节丝杆85、上横臂86、下横臂87、上进丝嘴88和下进丝嘴89，所述切割支撑座81固定在机架台1上，所述第五直线驱动部件82设于切割支撑座81上，所述立柱83的横臂端连接在第五直线驱动部件82上，所述上横臂86、下横臂87均设于立柱83的纵臂端，所述上进丝嘴88设于上横臂86上，所述下进丝嘴89设于下横臂87上，所述慢丝线80的一端与上进丝嘴88连接，其另一端与下进丝嘴89连接；工作时，第五直线驱动部件82带动立柱83朝向胚料移动，并使上进丝嘴88对准第一通孔，然后切割调节电机84工作，根据胚料的高度，调节上横臂86的高度，然后慢丝线80从上进丝嘴88伸出，并穿过第一通孔后连接在下进丝嘴89上，然后在第五直线驱动部件82和第三直线驱动部件62的共同带动下，使慢丝线80多次沿径向对胚料进行切割操作，形成多个与第一通孔连通的u形槽，从而在胚料上形成第二通孔；第五直线驱动部件82和第三直线驱动部件62共同作用下，可以实现平面内的复合运动，形成第二通孔横截面不同形状的图案，结构灵活，上横臂86连接在切割调节丝杆85上，可实现自动远距离操作调节。

如图12所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述打磨机构9包括l形的打磨支撑座91、打磨连接座92、打磨气缸93、打磨导向套管94和打磨杆95，所述打磨支撑座91的一端固定在机架台1上，所述打磨连接座92设于打磨支撑座91的另一端，所述打磨导向套管94设于打磨连接座92上，所述打磨气缸93固定在打磨导向套管94上，所述打磨杆95位于打磨导向套内并与打磨气缸93的输出端连接；工作时，打磨气缸93工作，带动打磨杆95下探，打磨杆95对第二通孔进行打磨操作，并使u形槽与第一通孔的连边呈圆弧形，从而将胚料加工成石墨套管；采用打磨气缸93驱动，在满足工艺条件下，进一步降低成本。

本实施例中的第一直线驱动部件51、第二直线驱动部件52、第三直线驱动部件62、第四直线驱动部件72和第五直线驱动部件82的结构相同，均采用电机与滚珠丝杆配合的方式，当然也可采用其他等效的直线驱动方式。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。