一种齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置的制作方法

本发明涉及一种自动上下料装置，尤其是一种齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置。

背景技术：

如图1所示的齿轮轴1是一种需要在数控车床和数控滚齿机上进行加工的零件，先将一齿轮轴1毛坯放入数控车床上车出相应的尺寸，再将车好的齿轮轴1放入滚齿机上加工出齿轮，齿轮轴1上的齿轮加工端2是需要加工成齿轮的部位，该齿轮轴1的毛坯比成品大一些尺寸，车床加工不会对毛坯的尺寸很大范围的改变。现在加工采用的方式还是人工进行手动上下料为主，即人员在数控车床卡盘内卡住一齿轮轴毛坯，启动数控车床加工，在加工好后数控车床自动停止，数控车床卡盘停下，从数控车床卡盘内取出车好的齿轮轴，再将齿轮轴放入数控滚齿机卡盘内卡住进行加工，加工好后取出，如此循环工作。这种方式劳动强度高，为了减少人力，需要一自动上下料装置代替人工动作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能代替人工在数控车床和数控滚齿机上循环取齿轮轴成品和放齿轮轴毛坯动作的自动上下料装置。

本发明一种齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置是这样实现的：该一种齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置包括顶料机构、限位板、过渡机构一、槽孔板、电机、上下料滑台气缸、过渡机构二和机架；所述的限位板固连在机架上，限位板内有一容腔，容腔用来安放要加工的齿轮轴毛坯，而且横向限位单个齿轮轴，容腔底部处有进口一和出口一，进口一正对着出口一；所述的顶料机构包括顶料气缸，顶料气缸固连在机架上，顶料气缸的移动杆安置在进口一处；所述的上下料滑台气缸固连在机架上；所述的电机固连在上下料滑台气缸的移动滑台上；所述的槽孔板固连在电机的转轴上，槽孔板上有大槽孔、定位孔、进口二和出口二，定位孔位于大槽孔内，大槽孔限位单个齿轮轴滚动，进口二和出口二位于定位孔处，进口二正对着出口二，进口二位于限位板处，并且进口二正对着出口一；所述的过渡机构一包括滑台气缸一和过渡板一，滑台气缸一固连在槽孔板上，过渡板一固连在滑台气缸一的移动滑台上，过渡板一上有过渡面一和挡板一，挡板一位于过渡面一处，并且挡板一正对着槽孔板的大槽孔，过渡面一位于大槽孔处，在滑台气缸一未伸出移动滑台时，过渡面一靠近大槽孔，此时如果槽孔板倾斜定位孔处的齿轮轴沿着大槽孔滚向过渡板一处时，齿轮轴会滚出大槽孔进入过渡板一的过渡面一处然后被挡板一挡住停下；所述的过渡机构二包括滑台气缸二和过渡板二，滑台气缸二固连在槽孔板上，过渡板二固连在滑台气缸二的移动滑台上，过渡板二上有过渡面二和挡板二，挡板二位于过渡面二处，并且挡板二正对着槽孔板的大槽孔，过渡面二位于大槽孔处，过渡面一和过渡面二分别位于大槽孔的两侧，在滑台气缸二未伸出移动滑台时，过渡面二靠近大槽孔，此时如果槽孔板倾斜定位孔处的齿轮轴沿着大槽孔滚向过渡板二处时，齿轮轴会滚出大槽孔进入过渡板二的过渡面二处然后被挡板二挡住停下；该齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置有起始位置、车床换料位置和滚齿机换料位置；起始位置时，即槽孔板水平、上下料滑台气缸已伸出移动滑台、滑台气缸一和滑台气缸二都未伸出移动滑台；车床换料位置时，即槽孔板向过渡板一侧倾斜一个确定角度，而且滑台气缸一已伸出移动滑台，此时过渡面一上的齿轮轴正对着车床卡盘，此时上下料滑台气缸伸出移动滑台过渡面一上的齿轮轴进入车床卡盘，车床卡盘动作能够定位夹住齿轮轴；滚齿机换料位置时，即槽孔板向过渡板二侧倾斜一个确定角度，而且滑台气缸二已伸出移动滑台，此时过渡面二上的齿轮轴正对着滚齿机卡盘，此时上下料滑台气缸伸回移动滑台过渡面二上的齿轮轴进入滚齿机卡盘，滚齿机卡盘动作能够定位夹住齿轮轴。

本发明的有益效果是：能代替人工完成在数控车床和数控滚齿机上循环取齿轮轴成品和放齿轮轴毛坯动作。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明中加工对象齿轮轴的示意图。

图2是本发明与数控车床和数控滚齿机工作时的结构示意图。

图3是本发明的整体结构示意图。

图4是本发明中顶料机构和限位板处的结构示意图。

图5至图7是本发明中的限位板的结构示意图。

图8是本发明除去顶料机构和限位板的结构示意图。

图9和图10是本发明中槽孔板的结构示意图。

图11是本发明中过渡机构一的结构示意图。

图12是本发明中过渡机构一中过渡板一的结构示意图。

图13是本发明中过渡机构二的结构示意图。

图14是本发明中过渡机构二中过渡板二的结构示意图。

图15是本发明中顶料机构、限位板和槽孔板之间的位置示意图。

图16是本发明中在车床换料位置时过渡板一的过渡面一上的齿轮轴相对车床卡盘的位置示意图。

图17是本发明中在滚齿机换料位置时过渡板二的过渡面二上的齿轮轴相对滚齿机卡盘的位置示意图。

图18和图19是本发明中顶料机构的一替换示意图。

图中：

1：齿轮轴2：齿轮加工端3：数控车床4：自动上下料装置5：数控滚齿机6：顶料气缸7：限位板8：过渡机构一9：槽孔板10：电机11：上下料滑台气缸12：过渡机构二13：缺口14：进口一15：出口一16：进口二17：定位孔18：出口二19：小槽孔20：滑台气缸一21：过渡板一22：槽孔一23：过渡面一24：挡板一25：滑台气缸二26：过渡板二27：过渡面二28：槽孔二29：挡板二30：车床卡盘31：滚齿机卡盘32：顶料板。

具体实施方式

图3至图17是本发明一种齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置4的结构示意图。由图知，该一种齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置4包括顶料机构、限位板7、过渡机构一8、槽孔板9、电机10、上下料滑台气缸11、过渡机构二12和机架；所述的限位板7固连在机架上，限位板7内有一容腔，容腔用来安放要加工的齿轮轴1毛坯，而且横向限位单个齿轮轴1，容腔底部处有进口一14和出口一15，进口一14正对着出口一15；所述的顶料机构包括顶料气缸6，顶料气缸6固连在机架上，顶料气缸6的移动杆安置在进口一14处（顶料气缸6伸出移动杆由进口一14进入容腔底部将容腔底部处的齿轮轴1毛坯由出口一15顶出容腔）；所述的上下料滑台气缸11固连在机架上；所述的电机10固连在上下料滑台气缸11的移动滑台上；所述的槽孔板9固连在电机10的转轴上，（如图9和图10）槽孔板9上有大槽孔、定位孔17、进口二16和出口二18，定位孔17位于大槽孔内，大槽孔限位单个齿轮轴1滚动，进口二16和出口二18位于定位孔17处，进口二16正对着出口二18，进口二16位于限位板7处，并且进口二16正对着出口一15（起始位置时，齿轮轴1毛坯由出口一15被顶出容腔后通过进口二16进入大槽孔上的定位孔17处，原先如果定位孔17处有齿轮轴1会被顶出出口二18，电机10转动使槽孔板9倾斜，定位孔17处的齿轮轴1沿着大槽孔滚向一侧，需要车床加工就滚向过渡板一21处，需要滚齿机加工就滚向过渡板二26处）；所述的过渡机构一8包括滑台气缸一20和过渡板一21，滑台气缸一20固连在槽孔板9上，过渡板一21固连在滑台气缸一20的移动滑台上，过渡板一21上有过渡面一23和挡板一24，挡板一24位于过渡面一23处，并且挡板一24正对着槽孔板9的大槽孔，过渡面一23位于大槽孔处，在滑台气缸一20未伸出移动滑台时，过渡面一23靠近大槽孔，此时如果槽孔板9倾斜定位孔17处的齿轮轴1沿着大槽孔滚向过渡板一21处时，齿轮轴1会滚出大槽孔进入过渡板一21的过渡面一23处然后被挡板一24挡住停下；所述的过渡机构二12包括滑台气缸二25和过渡板二26，滑台气缸二25固连在槽孔板9上，过渡板二26固连在滑台气缸二25的移动滑台上，过渡板二26上有过渡面二27和挡板二29，挡板二29位于过渡面二27处，并且挡板二29正对着槽孔板9的大槽孔，过渡面二27位于大槽孔处，过渡面一23和过渡面二27分别位于大槽孔的两侧，在滑台气缸二25未伸出移动滑台时，过渡面二27靠近大槽孔，此时如果槽孔板9倾斜定位孔17处的齿轮轴1沿着大槽孔滚向过渡板二26处时，齿轮轴1会滚出大槽孔进入过渡板二26的过渡面二27处然后被挡板二29挡住停下；该齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置4有起始位置、车床换料位置和滚齿机换料位置；起始位置时，即槽孔板9水平、上下料滑台气缸11已伸出移动滑台、滑台气缸一20和滑台气缸二25都未伸出移动滑台；车床换料位置时，即槽孔板9向过渡板一21侧倾斜一个确定角度（该角度保证齿轮轴1沿着大槽孔滚向过渡板一21，而且滑台气缸一20伸出移动滑台，此时过渡面一23上的齿轮轴1正对着车床卡盘30），而且滑台气缸一20已伸出移动滑台，此时过渡面一23上的齿轮轴1正对着车床卡盘30（如图16），此时上下料滑台气缸11伸出移动滑台过渡面一23上的齿轮轴1进入车床卡盘30，车床卡盘30动作能够定位夹住齿轮轴1；滚齿机换料位置时，即槽孔板9向过渡板二26侧倾斜一个确定角度（该角度保证齿轮轴1沿着大槽孔滚向过渡板二26，而且滑台气缸二25伸出移动滑台，此时过渡面二27上的齿轮轴1正对着滚齿机卡盘31），而且滑台气缸二25已伸出移动滑台，此时过渡面二27上的齿轮轴1正对着滚齿机卡盘31（如图17），此时上下料滑台气缸11伸回移动滑台过渡面二27上的齿轮轴1进入滚齿机卡盘31，滚齿机卡盘31动作能够定位夹住齿轮轴1。

工作时本发明一种齿轮轴数控车床和数控滚齿机的自动上下料装置连接好气动系统和控制器，接通电源和气源，将一成品仓放在齿轮轴1被顶出出口二18掉入的下方，本发明分如下步骤工作：1）将一些齿轮轴毛坯放入限位板7的容腔内，刚开始时该自动上下料装置4位于起始位置。2）控制顶料气缸6伸出移动杆，顶料气缸6的移动杆由进口一14进入容腔底部将容腔底部处的齿轮轴1毛坯由出口一15顶出容腔，并且齿轮轴1毛坯通过进口二16进入大槽孔上的定位孔17处，原先如果定位孔17处如果有齿轮轴1会被顶出出口二18，掉入至下方的成品仓内，再控制顶料气缸6伸回移动杆。3）控制上下料滑台气缸11伸回移动滑台，定位孔17处的齿轮轴1远离限位板7，控制电机10转动，使槽孔板9向过渡板一21处倾斜一个角度（这个角度与车床换料位置倾斜角度一样）后电机10停止，定位孔17处的齿轮轴1沿着大槽孔滚向过渡板一21并进入过渡板一21的过渡面一23上被挡板一24挡住停下，控制滑台气缸一20伸出移动滑台，自动上下料装置4到达车床换料位置。4）车床换料位置时过渡面一23上的齿轮轴1正对着车床卡盘30（如图16），控制上下料滑台气缸11伸出移动滑台过渡面一23上的齿轮轴1进入车床卡盘30，控制车床卡盘30动作定位夹住齿轮轴1。5）控制电机10继续转动，使槽孔板9向过渡板一21继续倾斜一个角度，控制滑台气缸一20伸回移动滑台，自动上下料装置4离开车床换料位置。6）控制数控车床3工作，车床卡盘30转动，车刀移动加工齿轮轴1，加工好后车刀返回移动，车床卡盘30停止转动。7）控制滑台气缸一20伸出移动滑台，再控制电机10返回转动至车床换料位置，控制车床卡盘30松开加工好的齿轮轴1，齿轮轴1掉入于过渡面一23上，控制上下料滑台气缸11伸回移动滑台过渡面一23上的齿轮轴1离开车床卡盘30。8）控制滑台气缸一20伸回移动滑台，再控制电机10返回转动使槽孔板9向过渡板二26处倾斜一个角度，这个角度使过渡面一23上的齿轮轴1沿着大槽孔一直滚回至定位孔17后停止（齿轮轴1在定位孔17内滚出定位孔17有一定的阻力），无法再继续往过渡板二26处滚动，控制上下料滑台气缸11伸出移动滑台。9）控制电机10继续转动至滚齿机换料位置后停止转动，齿轮轴1滚出定位孔17沿着大槽孔滚向过渡板二26并进入过渡板二26的过渡面二27上被挡板二29挡住停下，控制滑台气缸二25伸出移动滑台，自动上下料装置4到达滚齿机换料位置。10）滚齿机换料位置时过渡面二27上的齿轮轴1正对着滚齿机卡盘31（如图17），控制上下料滑台气缸11伸回移动滑台过渡面二27上的齿轮轴1进入滚齿机卡盘31，控制滚齿机卡盘31动作定位夹住齿轮轴1。11）控制电机10继续转动，使槽孔板9向过渡板二26继续倾斜一个角度，控制滑台气缸二25伸回移动滑台，自动上下料装置4离开滚齿机换料位置。12）控制数控滚齿机5工作，滚齿机卡盘31转动，滚齿刀移动加工齿轮轴1的齿轮加工端2处，加工好后滚齿刀返回移动，滚齿机卡盘31停止转动。13）控制滑台气缸二25伸出移动滑台，再控制电机10返回转动至滚齿机换料位置，控制滚齿机卡盘31松开加工好的齿轮轴1，齿轮轴1掉入于过渡面二27上，控制上下料滑台气缸11伸出移动滑台过渡面二27上的齿轮轴1离开滚齿机卡盘31。14）控制滑台气缸二25伸回移动滑台，再控制电机10返回转动使槽孔板9向过渡板一23处倾斜一个角度，这个角度使过渡面二27上的齿轮轴1沿着大槽孔一直滚回至定位孔17后停止（齿轮轴在定位孔17内滚出定位孔17有一定的阻力），无法再继续往过渡板一23处滚动，控制电机10转动使槽孔板9水平。15）返回至步骤2）重新开始。16）限位板7的容腔内的齿轮轴1毛坯都加工完后返回步骤1）重新开始。

上述工作可以不将一成品仓放在齿轮轴1被顶出出口二18掉入的下方，将成品仓放在过渡板二26下方，此时在上述的步骤13）后即齿轮轴1掉入于过渡面二27上，控制上下料滑台气缸11伸出移动滑台过渡面二27上的齿轮轴1离开滚齿机卡盘31，然后步骤14）改为控制电机10返回转动使槽孔板9向过渡板一21侧倾斜一个角度，这个角度使过渡面二27上的齿轮轴1往大槽孔方向滚，由于滑台气缸二25没有伸回移动滑台，过渡面二27上的齿轮轴1往下掉入至下方的成品仓，然后控制滑台气缸二25伸回移动滑台，控制电机10转动使槽孔板9水平。15）返回至步骤2）重新开始。16）限位板7的容腔内的齿轮轴1毛坯都加工完后返回步骤1）重新开始。

上述技术方案中车床卡盘30和滚齿机卡盘31可为气动卡盘，也可为液压卡盘。

图18和图19是本发明中顶料机构的一替换示意图。由图知，替换的顶料机构除了包括顶料气缸6外，还包括一顶料板32，顶料气缸6固连在机架上，顶料气缸6的移动杆与顶料板32固连，顶料板32安置在机架上，顶料板32与机架形成一移动副，顶料板32安置在进口一14处（顶料气缸6伸出移动杆时，顶料板32由进口一14进入容腔底部将容腔底部处的齿轮轴1毛坯由出口一15顶出容腔）。

上述技术方案中的限位板7上有缺口13（如图5），方便齿轮轴1毛坯放入限位板7的容腔内。

上述技术方案中的槽孔板9上有小槽孔19，小槽孔19与大槽孔方向一致，并且齿轮轴1沿大槽孔滚动时，齿轮加工端2位于小槽孔19内被约束只能沿大槽孔方向移动。

上述技术方案中的过渡板一21上有槽孔一22，槽孔一22位于过渡面一23上，槽孔一22与大槽孔方向一致，并且齿轮轴1沿槽孔板9的大槽孔滚入过渡面一23时，齿轮加工端2位于槽孔一22内被约束只能沿大槽孔方向移动。

上述技术方案中的过渡板二26上有槽孔二28，槽孔二28位于过渡面二27上，槽孔二28与大槽孔方向一致，并且齿轮轴1沿槽孔板9的大槽孔滚入过渡面二27时，齿轮加工端2位于槽孔二28内被约束只能沿大槽孔方向移动。

除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。