倒角加工机的制作方法

文档序号:15560862发布日期:2018-09-29 02:12阅读:146来源:国知局

本发明涉及一种自动化加工设备,特别是涉及一种倒角加工机。



背景技术:

自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动的工作环境中解放出来,极大地提高劳动生产率。通过自动化加工技术代替人手对产品进行加工已经是大势所趋。而在自动化加工过程中机械手是非常重要的一部分。

许多的工件在加工时为了满足其功能需要或者方便进行装配,需要进行倒角加工操作,而需要进行倒角加工的工件多为轴、柱等圆柱体形状,在对其进行自动加工时,由于其表面为曲面,怎么将工件准确地搬运到加工部位是此类自动加工设备的设计难点,而在搬运工件过程时现有的机械手为了保证工件运输的准确度,需要机械手能够多角度活动(如多轴机械手),但机械手的可活动能力越强,造价也越高,且需要占用设备较大的空间,另外,搬运速度很难满足大批量生产的需求。



技术实现要素:

基于此,有必要设计一种倒角加工机,改善设备的机械手部位的结构,降低设备的开发成本,并通过简单的机械配合提高传输精度,进而提高倒角加工机的加工效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种倒角加工机,用于对工件进行倒角加工包括:工作平台、倒角切割机构、进料机构及上料机械手;

所述倒角切割机构包括定位夹及多个倒角铣削刀头,所述定位夹设置在所述工作平台上,所述定位夹用于夹持工件,所述倒角铣削刀头安装于所述工作平台上,且所述倒角铣削刀头邻近所述定位夹设置,所述倒角铣削刀头用于工件进行倒角铣削操作;

所述进料机构设置于所述工作平台上;

所述上料机械手包括上料台、夹取座、弧形弹性压片及上料气缸,所述上料台安装于所述工作平台上,所述夹取座设置于所述上料台上,所述弧形弹性压片设置于所述夹取座上,并且所述弧形弹性压片与所述夹取座共同围成一具有封闭端及开口端的弧形夹紧槽,所述弧形夹紧槽的内侧壁且位于所述封闭端上开设有限位孔,所述进料机构用于将工件推入至所述限位孔内,所述弧形夹紧槽的宽度由所述封闭端向所述开口端递减,所述弧形夹紧槽位于所述开口端的宽度小于工件的尺寸,所述限位孔的直径大于或者等于工件的尺寸,所述上料气缸用于使所述夹取座向靠近或者远离所述定位夹的方向移动。

在其中一个实施例中,所述上料机械手还包括挡位块,所述挡位块安装于所述工作平台上,所述挡位块开设有避位孔,所述夹取座穿设所述避位孔,所述挡位块用于防止工件向所述定位夹的方向移动。

在其中一个实施例中,所述挡位块包括挡位连接座、第一夹指及第二夹指,所述第一夹指安装于所述挡位连接座远离所述定位夹的一端上,所述第二夹指安装于所述挡位连接座靠近所述定位夹的一端上,所述第一夹指及所述第二夹指之间设置有间隔。

在其中一个实施例中,所述第一夹指及所述第二夹指用于对工件进行夹持。

在其中一个实施例中,所述第一夹指的长度大于所述第二夹指的长度。

在其中一个实施例中,所述上料机械手还包括进料校准块,所述进料校准块安装于所述工作平台上,所述进料校准块用于与所述上料台抵接。

在其中一个实施例中,所述上料机械手还包括夹紧调节块及调整螺钉,所述夹紧调节块安装于所述夹取座上,所述调整螺钉设置于所述夹紧调节块上,所述调整螺钉的端面与所述弧形弹性压片抵接,所述调整螺钉用于调整所述弧形夹紧槽的宽度。

在其中一个实施例中,所述弧形夹紧槽的内侧壁且位于所述开口端上开设有定位孔。

在其中一个实施例中,所述夹取座靠近所述定位夹的一端开设有形变槽。

在其中一个实施例中,所述上料机械手还包括滑轨,所述滑轨安装于所述工作平台上,所述上料台设置于所述滑轨上。

与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:

上述倒角加工机通过设置工作平台、倒角切割机构、进料机构及上料机械手,倒角切割机构、进料机构及上料机械手均设置在工作平台上,待加工的工件存储在进料机构内,工件由进料机构推送到上料机械手中,再由上料机械手夹持工件运输到倒角加工机内进行倒角加工,工件的倒角加工过程自动进行,加工精度高效率快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例中的倒角加工机结构示意图;

图2为本发明一实施例中的上料机械手的结构示意图;

图3为本发明一实施例中的定位夹的结构示意图;

图4为本发明一实施例中的倒角切割机构的结构示意图;

图5为本待加工工件的结构示意图;

图6为本发明一实施例中的夹取座与弧形弹性压片的装配示意图;

图7为本发明一实施例中的进料机构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了更好地对上述倒角加工机进行说明,以更好地理解上述倒角加工机的构思。请参阅图1,一种倒角加工机10,用于对图5所示的工件20的两端进行倒角21加工,其包括:工作平台100、倒角切割机构200、进料机构300及上料机械手400,倒角切割机构200、进料机构300及上料机械手400均设置在工作平台100上,工件20存储在进料机构300中,进料机构300将待加工的工件20推送到上料机械手400所在位置,上料机械手400将待加工的工件准确地移动到倒角切割机构200中进行倒角21加工,最后将加工好的工件20转移至下一工序。

请参一并阅图1、图3及图4,倒角切割机构200包括定位夹210及多个倒角铣削刀头220,定位夹210设置在工作平台100上,定位夹210用于夹持工件20,倒角铣削刀头220安装于工作平台100上,且倒角铣削刀头220邻近所述定位夹210设置,所述倒角铣削刀头220用于工件20进行倒角铣削操作,定位夹210用于对待加工的工件20进行定位及夹紧,使得待加工的工件20的两端分别朝向位于定位夹210两侧的倒角铣削刀头220,倒角铣削刀头220启动时,同时靠近定位夹210,同时对待加工工件20的两端进行倒角加工,得到目标大小的倒角21。

进一步的,为了保证进行倒角加工时工件20不会发生偏移,并提高对工件20的定位效果,上述定位夹210包括第一脚座211、第二脚座212、固定夹持块213、活动夹持块214及夹持气缸215,第一脚座211及第二脚座212均设置于工作平台上,固定夹持块213安装于第一脚座211上,活动夹持块214设置于第二脚座212上,夹持气缸215与活动加持块驱动连接,夹持气缸215用于驱动活动夹持块214向靠近或者远离固定夹持块213的方向移动,固定夹持块213上开设有工件容置槽,工件容置槽用于容置工件20,活动夹持块214上开设有活动夹持槽,工件与活动夹持槽的地面抵接,这样,固定夹持块213在夹持工件20的过程中不发生移动,提供定位的基准,而活动夹持块214在夹持气缸215的带动下对工件20进行夹持,提高夹持力,减少定位夹210的移动部位,提高定位夹210的定位精度。

进一步的,工件容置槽为v形槽,亦即工件容置槽具有两个相互倾斜的内侧壁,工件容置槽的内侧壁用于与工件20抵接,由于工件容置槽呈“v”字形,则活动夹持块214向固定夹持块213运动时,工件20沿工件容置槽的“v”字形内侧壁上滑动,直至工件20的外侧壁分别与工件容置槽两个相对倾斜的内侧壁抵接,由此对工件20进行定位,保证每次进行夹紧操作时,工件20都位于同一位置,由此提高加工精度。

请参阅图1,进料机构300设置于工作平台100上。进料机构300用于暂时存储工件20,并且将工件20不断地向上料机械手400传输,以实现倒角加工机10的持续工作,提高加工效率。

请参阅图7,进一步的,为了使得工件20上料时的朝向的一致性,进料机构300包括,进料斗310、拨料凸轮320、引导滑梯330、进料导轨340、推送机械手350及拨料电机,所述进料斗310设置于所述工作平台100上,所述进料斗310为中空结构,所述引导滑梯330设置于所述进料斗310的内侧壁上,所述引导滑梯330开设有拨料槽,所述拨料凸轮320设置于所述拨料槽的内侧壁上,所述拨料电机用于驱动所述拨料凸轮320旋转,所述进料导轨340设置于所述工作平台100上,所述进料导轨340与所述进料斗310连通,所述推送机械手350设置于所述进料导轨340上,所述推送机械手350用于将所述进料导轨340上的工件20推入所述限位孔453内。

请一并参阅图1、图2及图6,上料机械手400包括上料台410、夹取座420、弧形弹性压片430及上料气缸440,上料台410安装于工作平台上,夹取座420设置于上料台410上,弧形弹性压片430设置于夹取座420上,并且弧形弹性压片430与夹取座420共同围成一具有封闭端451及开口端452的弧形夹紧槽450,所述弧形夹紧槽的内侧壁且位于所述封闭端上开设有限位孔453,进料机构300用于将工件20推入至所述限位孔453内,弧形夹紧槽450的宽度由弧形夹紧槽450的封闭端451向弧形夹紧槽450的开口端452递减,弧形夹紧槽450位于开口端452处的宽度小于工件20的尺寸,限位孔453的直径大于或者等于工件20的尺寸,上料气缸440用于使夹取座420向靠近或者远离定位夹210的方向移动。

需要说明的是,本实施例中的带加工工件20呈圆杆状,即工件20具有圆形的横截面,文中工件20的尺寸指的是工件20的直径,则,弧形夹紧槽450位于开口端452处的宽度小于钢构件20的直径,限位孔453的直径大于或者等于工件20的直径;根据生产需求,工件20可以为其他杆状工件,例如,工件20可以呈边缘倒圆角的长方体装,即工件20具有矩形横截面,此时文中所述的工件的尺寸指的是矩形横截面长边的长度以及短边长度,如此弧形夹紧槽450位于开口端452出的宽度小于工件20的短边的长度,限位孔453的直径大于或者等于工件20长边的长度,由此保证工件20能够顺利进入限位孔453内,且弧形夹紧槽450能对工件20施加夹紧力,防止工件20在上料的过程中发生掉落。需要说明的是,进料机构300将工件20运输到弧形夹紧槽450中时,此时工件20的外侧壁分别与弧形夹紧槽450的内侧壁贴合,亦即,夹取座420的侧面与弧形弹性压片430的侧面分别与工件20贴合,当上料气缸440驱动夹取座420向远离定位夹210的方向移动时,由于工作平台100的阻挡,工件20相对于定位夹210的位置不发生变化,但是工件20相对于上料机械手400的位置则不断发生变化,在此过程中,工件20由弧形夹紧槽450的封闭端451滑动到弧形夹紧槽450的开口端452,又由于弧形夹紧槽450的宽度从弧形夹紧槽450的封闭端451向弧形夹紧槽450的开口端452递减,当弧形夹紧槽450的宽度小于工件20的直径时,弧形弹性压片430会受力发生变形,而弧形弹性压片430本身具备恢复原来形状的趋势,进而使得弧形弹性压片430向工件20施加压力,从而将工件20压在夹取座420上,随后,上料气缸440驱动夹取座420向靠近定位夹210的方向移动,此时,工作平台100不再阻挡工件20发生移动,工件20随着夹取座420移动到定位夹210所在位置,定位夹210夹取工件20,然后上料气缸440再次带动夹取座420远离定位夹210,此时定位夹210对工件20施加的夹持力阻止工件20跟随夹取座420移动,此时阻止工件20发生移动的力大于弧形弹性压片430发生形变对工件20施加压力,使得工件20脱离上料机械手400,进而被固定在定位夹210上,此时上料机械手400完成上料操作。同时这种结构能取代气缸、马达等驱动元件时间对工件20的自动夹紧运输等操作,即可以降低设备的开发成本,也能过简化设备编程的难度和维护难度,使得上料机械手运送工件时不需要电子元件控制对工件20的夹紧(或者松开),响应速度快,且减少了上料机械手400上的电线等易损零件,有效降低设备的故障率。

下面针对上料机械手400在将工件20运送至定位夹210时,在上料气缸440以及工作平台100的共同作用下,工件20会由限位孔453处滑动到弧形夹紧槽450的开口端452的过程进行进一步说明,由于弧形夹紧槽450位于开口端452处的宽度小于工件20的尺寸,且弧形夹紧槽450的宽度由弧形夹紧槽450的封闭端451向弧形夹紧槽450的开口端452递减,即弧形夹紧槽450的宽度均小于工件20的尺寸,工件20进入弧形夹紧槽450时会对向弧形夹紧槽450的内侧壁(即夹取座420的侧面以及弧形弹性压片430侧面)施加压力,其压力会使得弧形弹性压片430发生明显的形变,进而在上料气缸440的作用下于弧形夹紧槽450中滑动,由于力的作用是相互的,此时弧形弹性压片430也会对工件20施加压力,使得工件20紧贴于夹取座420上,弧形弹性压片430变形对工件20产生的压力在竖直向上的分力大于工件20自身的收到的重力,即,当上料气缸440停止运作时,工件20不会在重力的作用下下落,保证上料机械手400的对工件20的夹持效果。请参一并阅图1及图2,进一步的,为了防止上料时发生掉落及误操作,一实施例中,上料机械手400还包括挡位块480,挡位块480安装于工作平台100上,挡位块480开设有避位孔,夹取座420穿设避位孔,挡位块480用于防止工件向定位夹的方向移动,挡位块480包括挡位连接座481、第一夹指482及第二夹指483,第一夹指482安装于挡位连接座481远离定位夹210的一端上,第二夹指483安装于挡位连接座481靠近定位夹210的一端上,第一夹指482及第二夹指483之间设置有间隔,第一夹指482及第二夹指483用于对工件20进行夹持,第一夹指482的长度大于第二夹指483的长度。

进一步的,为了提高上料的精度,上料机械手400还包括进料校准块460,进料校准块460安装于工作平台100上,进料校准块460用于与上料台410抵接,上料机械手400还包括夹紧调节块470及调整螺钉,夹紧调节块470安装于夹取座420上,调整螺钉设置于夹紧调节块470上,调整螺钉的端面与弧形弹性压片430抵接,调整螺钉用于调整弧形夹紧槽450的宽度,所述弧形夹紧槽450的内侧壁且位于所述开口端452上开设有定位孔454定位孔454用于容置工件20,夹取座420靠近定位夹的一端开设有形变槽。

进一步的,为了提高设备的使用寿命,上料机械手400还包括滑轨490,滑轨490安装于工作平台100上,上料台410设置于滑轨490上。

与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:

上述倒角加工机通过设置工作平台、倒角切割机构、进料机构及上料机械手,倒角切割机构、进料机构及上料机械手均设置在工作平台上,待加工的工件存储在进料机构内,工件由进料机构推送到上料机械手中,再由上料机械手夹持工件运输到倒角加工机内进行倒角加工,工件的倒角加工过程自动进行,加工精度高效率快。

进一步的,为了提高工件20沿着弧形夹紧槽450的运动的顺畅性,例如,弧形夹紧槽450的内侧壁设置有竖向引导条纹,竖向引导条纹由弧形夹紧槽450的封闭端451延伸至弧形夹紧槽450的开口端452,亦即,竖向引导条纹沿着工件20的滑动方向设置,在开口端452的定位孔454的内侧壁设置有横向限位条纹,横向限位条纹的延伸方向与竖向引导条纹的延伸方向相互垂直,由于竖向引导条纹是沿着工件20的滑动方向设置的,便于工件20由封闭端451滑向开口端452,防止夹取座420以及弧形弹性压片430在加工时形成的刀纹阻碍工件20的正常滑动,避免刀纹划伤工件20的表面;另外,定位孔454的内侧壁上的横向限位条纹的方向与工件20的滑动方向相互垂直,可以提高定位孔454内侧壁对工件20外侧壁摩擦力,进而提高定位孔454对工件20的夹持和定位效果,进一步的,竖向引导条纹包括多个膨胀节点部及多个竖向导向子纹,每一膨胀节点对两个竖向导向子纹,所述膨胀节点的中部位置处开设有避位槽。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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