一种针对十字形工件的自动换向装置的制作方法

本发明涉及机床技术领域，更具体地说，它涉及一种针对十字形工件的自动换向装置。

背景技术：

在机床加工中，通常通过顶尖将工件顶紧固定，之后对工件进行加工操作，此类方式是针对轴类工件的，通过顶针顶紧可以对轴类工件的外壁进行加工。但是由于工件种类繁多，形状各异，对于呈十字形的工件，工件的每个侧壁均需要加工，当通过顶针将工件顶紧时，只能对工件一只轴杆的侧壁进行加工。

例如针对图1所示的工件，包括空心圆柱形的主体部1，在主体部1的外侧壁上均等设置有四根轴杆，分别为相对设置的第一轴杆2、相对设置的第二轴杆3，且第一轴杆2和第二轴杆3的端部均设置有供顶尖插入的针孔4。

对于此类形状复杂的工件，若仅通过两个顶针将工件抵紧，则在加工完第一轴杆2更换第二轴杆3时，需要将工件卸下并通过人工对工件进行换向，但是人工换向操作比较麻烦，导致效率低下的问题。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种针对十字形工件的自动换向装置，具有自动换向，提高加工效率的作用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种针对十字形工件的自动换向装置，其特征在于：包括相对设置的两支座、设置于两支座相对端面的两顶针、工件顶紧于两顶针之间，所述支座朝向工件的端面设置有用于承托工件的承托机构，所述支座上表面转动设置有用于带动工件水平转动的换向机构。

通过采用上述技术方案，工件的主体部卡接在承托机构上，之后通过两顶尖将工件的两端顶紧，之后对工件的第一轴杆圆周面进行加工，当需要对第二轴杆进行加工时，通过换向机构带动工件在水平面内转动，从而转动工件的角度，实现工件的自动换向，便于对工件的第二轴杆进行加工，并且提高了加工效率。

本发明进一步设置为：所述支座中部转动设置有转轴，所述支座设置有用于带动转轴转动的驱动电机，所述承托机构包括固定连接于转轴端面的承托板、固定连接于承托板自由端表面并用于卡接工件的安装盘。

通过采用上述技术方案，工作时将工件卡接在安装盘上，之后两顶针将工件第一轴杆的两端顶紧，当对工件加工时，驱动电机带动承托板转动，由于工件卡接在安装盘上，从而可以带动工件一同转动，这样承托机构不仅起到承托作用，同时起到驱动工件转动的作用。

本发明进一步设置为：所述安装盘包括呈圆盘状的底盘、连接于底盘表面的卡接盘，所述卡接盘上端伸入工件的主体部内。

通过采用上述技术方案，通过卡接盘伸入到工件的主体部内，实现对工件的卡接，当工件放到安装盘上时，工件的底面承托于底盘上表面，卡接盘伸入到工件的主体部内，之后两顶针将工件两端顶紧，实现对工件的承托与驱动。

本发明进一步设置为：所述换向机构包括固定设置于支座上表面的转动箱，所述转动箱内设置有转动电机，所述转动电机的输出轴连接有摆臂，所述摆臂沿竖直平面摆动，所述摆臂的自由端连接有卡接气缸，所述卡接气缸的活塞杆连接有用于卡接工件并带动工件转动的卡接组件。

通过采用上述技术方案，当需要对工件转向时，转动电机带动摆臂朝向工件方向转动，直到摆臂转动至呈水平状态，此时卡接气缸伸长使得卡接组件卡住工件，顶针收回解除对工件的限制，之后卡接组件带动工件转动90°，将工件的第二轴杆转动至加工工位，实现对工件的自动换向，提高了效率。

本发明进一步设置为：所述卡接组件包括固定连接于卡接气缸活塞杆的卡接电机、连接于卡接电机输出轴的卡爪，所述卡爪包括四根卡接于工件第一轴杆和第二轴杆外侧壁的卡柱。

通过采用上述技术方案，当卡接气缸伸长推动卡爪移动至靠近工件的位置时，四根卡柱分别插接于第一轴杆和第二轴杆的外侧壁，当卡接电机带动卡爪转动时，通过四根卡柱对第一轴杆和第二轴杆侧壁施力，从而带动工件随卡接电机转动，实现换向。

本发明进一步设置为：所述支座上表面设置有止推座，所述止推座位于摆臂的转动平面上，且当摆臂向上转动至与竖直线呈20°时，摆臂的侧壁抵接于止推座。

通过采用上述技术方案，这样当转动电机带动摆臂由水平位置向上转动110°时，通过止推座可以将摆臂支持住，防止摆臂向后方过度转动，与其他部件产生干涉，并且可以缩小占用空间，使得整机结构排布更紧凑。

本发明进一步设置为：所述止推座与摆臂接触的表面设置有橡胶垫。

通过采用上述技术方案，当摆臂朝向止推座转动时，可以减小摆臂与止推座的冲击，起到缓冲减震减噪的作用。

本发明进一步设置为：所述卡接盘外侧壁呈圆锥形设置。

通过采用上述技术方案，这样当将工件卡接到卡接盘上时，一方面更便于工件的卡入，另一方面通过圆锥面减小对工件内壁的损伤，当换向机构带动工件在水平面内转动时，可以达到转动平稳且顺畅的技术效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，工件的主体部卡接在承托机构上，之后通过两顶尖将工件的两端顶紧，之后对工件的第一轴杆圆周面进行加工，当需要对第二轴杆进行加工时，通过换向机构带动工件在水平面内转动，从而转动工件的角度，实现工件的自动换向，便于对工件的第二轴杆进行加工，并且提高了加工效率；

其二，这样当转动电机带动摆臂由水平位置向上转动110°时，通过止推座可以将摆臂支持住，防止摆臂向后方过度转动，与其他部件产生干涉，并且可以缩小占用空间，使得整机结构排布更紧凑。

附图说明

图1为工件结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为承托机构的结构示意图；

图4为换向机构的结构示意图。

图中：1、主体部；2、第一轴杆；3、第二轴杆；4、针孔；5、支座；6、顶针；7、承托机构；8、换向机构；9、转轴；10、驱动电机；11、承托板；12、安装盘；13、底盘；14、卡接盘；15、转动箱；16、转动电机；17、摆臂；18、卡接气缸；19、卡接组件；20、卡接电机；21、卡爪；22、卡柱；23、止推座；24、橡胶垫。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

针对如图1所示的工件，包括空心圆柱形的主体部1，在主体部1的外侧壁上均等设置有四根轴杆，分别为相对设置的第一轴杆2、相对设置的第二轴杆3，且第一轴杆2和第二轴杆3的端部均设置有供顶尖插入的针孔4。

一种针对十字形工件的自动换向装置，如图2所示，包括两个相对设置的支座5，两支座5可以设置于机床上并可用主轴代替，并且两支座5之间留有一定的距离，在两个支座5相对的端面上设置分别设置有顶针6，工作时，两顶针6顶紧在工件端面的针孔4内，从而通过顶针6支撑在两支座5之间，在支座5朝向工件的端面设置有承托机构7，工件放置在承托机构7上并由承托机构7带动绕顶针6的轴线转动，这样工件转动同时便可以实现对工件周面的加工，在支座5上表面设置有用于带动工件水平转动的换向机构8；工件的主体部1卡接在承托机构7上，之后通过两顶尖将工件的两端顶紧，之后对工件的第一轴杆2圆周面进行加工，当需要对第二轴杆3进行加工时，通过换向机构8带动工件在水平面内转动，从而转动工件的角度，实现工件的自动换向，便于对工件的第二轴杆3进行加工，并且提高了加工效率。

如图2和图3所示，在支座5中部转动设置有转轴9，在支座5上还通过螺栓固定连接有用于带动转轴9转动的驱动电机10，承托机构7包括通过螺栓固定连接于转轴9端面的承托板11、螺栓固定连接于承托板11自由端表面并用于卡接工件的安装盘12；工作时将工件卡接在安装盘12上，之后两顶针6将工件第一轴杆2的两端顶紧，当对工件加工时，驱动电机10带动承托板11转动，由于工件卡接在安装盘12上，从而可以带动工件一同转动，这样承托机构7不仅起到承托作用，同时起到驱动工件转动的作用。

如图3所示，安装盘12包括呈圆盘状并通过螺栓固定连接于承托板11自由端的底盘13，还包括连接于底盘13表面并与底盘13一体成型的卡接盘14，卡接盘14上端伸入工件的主体部1内；通过卡接盘14伸入到工件的主体部1内，实现对工件的卡接，当工件放到安装盘12上时，工件的底面承托于底盘13上表面，卡接盘14伸入到工件的主体部1内，之后两顶针6将工件两端顶紧，实现对工件的承托与驱动。卡接盘14的外侧壁呈圆锥形设置，这样当将工件卡接到卡接盘14上时，一方面更便于工件的卡入，另一方面通过圆锥面减小对工件内壁的损伤，当换向机构8带动工件在水平面内转动时，可以达到转动平稳且顺畅的技术效果。

如图4所示，换向机构8包括通过螺栓固定设置于支座5上表面的转动箱15，转动箱15内固定连接有转动电机16，转动电机16水平放置并且输出轴连接有摆臂17，摆臂17与转动电机16的输出轴垂直，摆臂17沿竖直平面摆动，摆臂17的自由端连接有卡接气缸18，卡接气缸18的活塞杆连接有用于卡接工件并带动工件转动的卡接组件19；当需要对工件转向时，转动电机16带动摆臂17朝向工件方向转动，直到摆臂17转动至呈水平状态，此时卡接气缸18伸长使得卡接组件19卡住工件，顶针6收回解除对工件的限制，之后卡接组件19带动工件转动90°，将工件的第二轴杆3转动至加工工位，实现对工件的自动换向，提高了效率。

如图4所示，卡接组件19包括固定连接于卡接气缸18活塞杆的卡接电机20、连接于卡接电机20输出轴的卡爪21，卡爪21包括四根卡接于工件第一轴杆2和第二轴杆3外侧壁的卡柱22；当卡接气缸18伸长推动卡爪21移动至靠近工件的位置时，四根卡柱22分别插接于第一轴杆2和第二轴杆3的外侧壁，当卡接电机20带动卡爪21转动时，通过四根卡柱22对第一轴杆2和第二轴杆3侧壁施力，从而带动工件随卡接电机20转动，实现换向。

当转动电机16带动摆臂17向上转动时，为了防止摆臂17转动过度，在支座5上表面通过螺栓固定设置有止推座23，止推座23位于摆臂17的转动平面上，且当摆臂17向上转动至与竖直线呈20°时，摆臂17的侧壁抵接于止推座23；这样当转动电机16带动摆臂17由水平位置向上转动110°时，通过止推座23可以将摆臂17支持住，防止摆臂17向后方过度转动，与其他部件产生干涉，并且可以缩小占用空间，使得整机结构排布更紧凑。在止推座23上与摆臂17接触的表面包覆有橡胶垫24，当摆臂17朝向止推座23转动时，可以减小摆臂17与止推座23的冲击，起到缓冲减震减噪的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。