一种铜套自动加工方法与流程

本发明专利涉及专用机械加工技术领域，尤其涉及一种铜套自动加工方法。

背景技术：

铜套是现代工业生产中及其常用的零部件，其主要起到连接润滑作用。现有的铜套加工均是多个工人，多个工位，多台机床的流水线加工，涉及到加工次数多，定位面多，精度低，加工周期长等技术缺陷。随着人工智能技术的发展如何实现铜套的全自动智能生产，提高铜套加工效率、减少加工误差，是本领域技术人员研究的内容。

技术实现要素：

本发明提供一种加工效率高、切削误差小，无人操控的数字化铜套自动加工方法。

一种铜套自动加工方法，一种铜套自动加工方法，包括如下步骤：

步骤一：管状铜套毛胚通过第一物料架进入工作位置，第一机械手夹取一个管状铜套毛胚放入第一内外油槽切削机床内的第一电动三爪卡盘夹紧，第一机械手松开脱离；

步骤二：第一机械手将另外一个管状铜套毛胚放入第二内外油槽切削机床内的第一电动三爪卡盘夹紧，第一机械手松开脱离；

步骤三：第一内外油槽切削机床内的第一电动三爪卡盘旋转，配合切削刀具完成对于管状铜套毛胚外侧的外圆、内圆、外圆弧槽、内圆弧槽、端面环、外端面的切削，而后第一电动三爪卡盘停止旋转，第一机械手的上机械手抓紧管状铜套毛胚外侧，割断装置上的切割电机驱动刀片沿端面环中间切断管状铜套毛胚，上机械手获得一个铜套，而后第一机械手旋转由下机械手抓取剩下的管状铜套毛胚，第一电动三爪卡盘松开，第一机械手旋转后将剩下的管状铜套毛胚以端面环靠内放入第一电动三爪卡盘夹紧；

步骤四：第一机械手移出第一内外油槽切削机床，上机械手上的铜套放入第一输送带输送由第二机械手抓取；

步骤五：第一内外油槽切削机床内的第一电动三爪卡盘旋转，配合切削刀具完成对于剩下管状铜套毛胚的外圆、内圆、外圆弧槽、内圆弧槽、端面的切削；

步骤六：第二内外油槽切削机床内的第一电动三爪卡盘旋转，配合切削刀具完成对于管状铜套毛胚外侧的外圆、内圆、外圆弧槽、内圆弧槽、端面环、外端面的切削，而后第一电动三爪卡盘停止旋转，第一机械手的上机械手抓紧管状铜套毛胚外侧，割断装置上的切割电机驱动刀片沿端面环中间切断管状铜套毛胚，上机械手获得一个铜套，而后第一机械手旋转由下机械手抓取剩下的管状铜套毛胚，第一电动三爪卡盘松开，第一机械手旋转后将剩下的管状铜套毛胚以端面环靠内放入第一电动三爪卡盘夹紧；

步骤七：第一机械手移出第二内外油槽切削机床后，上机械手上的铜套放入第一输送带输送由第二机械手抓取；

步骤八：第一机械手抓取第一内外油槽切削机床内剩下管状铜套毛胚加工形成的铜套，放入第一输送带输送由第二机械手抓取，而后第一机械手抓取新的一个管状铜套毛胚放入第一内外油槽切削机床形成加工循环；

步骤九：第一机械手抓取第二内外油槽切削机床内剩下管状铜套毛胚加工形成的铜套，放入第一输送带输送由第二机械手抓取，而后第一机械手抓取新的一个管状铜套毛胚放入第二内外油槽切削机床形成加工循环；

步骤十：第二机械手抓取铜套后将其放入第四端面切削机床上的第二电动三爪卡盘，通过第一切削刀在竖直平面的移动实现对于铜套上外油槽的圆角切削，以及端面环被刀片切割后形成的端面切削；

步骤十一：第二机械手抓取另外一个铜套将其放入第三端面切削机床上的第二电动三爪卡盘，通过第一切削刀在竖直平面的移动实现对于外油槽的圆角切削，以及端面环被刀片切割后形成的端面切削；

步骤十二：第四端面切削机床完成切削后第二机械手抓取铜套将其放入第五竖直油槽切削机床的第三电动三爪卡盘内夹紧，在放入过程中三个夹持片侧边的三个位置传感器获得三个位置数据，控制第二机械手调整放入位置直至三个位置数据相同完成第三电动三爪卡盘的夹紧，而后由移动刀具完成铜套上竖直油槽的切削加工，完成加工后形成成品由第二机械手抓取放入第二输送带，后由第一机械手抓取放入第二物料架；

步骤十三：第三端面切削机床完成切削后第二机械手抓取铜套将其放入第五竖直油槽切削机床的第三电动三爪卡盘内夹紧，在放入过程中三个夹持片侧边的三个位置传感器获得三个位置数据，控制第二机械手调整放入位置直至三个位置数据相同完成第三电动三爪卡盘的夹紧，而后由移动刀具完成铜套上竖直油槽的切削加工，完成加工后形成成品由第二机械手抓取放入第二输送带，后由第一机械手抓取放入第二物料架。

一种铜套自动加工装置包括管状铜套毛胚以及切削机床，铜套包括外油槽、内油槽，竖直油槽，所述的管状铜套毛胚包括一体的两个铜套，管状铜套毛胚安装于第一物料架上；所述的切削机床包括第一内外油槽切削机床、第二内外油槽切削机床、第三端面切削机床、第四端面切削机床、第五竖直油槽切削机床；所述的第一内外油槽切削机床、第二内外油槽切削机床配合第一机械手，第三端面切削机床、第四端面切削机床、第五竖直油槽切削机床配合第二机械手；所述的第一机械手和第二机械手之间设有第一输送带和第二输送带；所述的第一机械手还配合有第二物料架，第二物料架配合安装铜套；所述的第一内外油槽切削机床、第二内外油槽切削机床内均设有一体的两个铜套的割断装置以及第一电动三爪卡盘；所述的第三端面切削机床、第四端面切削机床内均设有圆角切削装置；所述的第五竖直油槽切削机床内设有竖直油槽的第一切削装置。

所述的圆角切削装置包括卡盘座以及竖直方向设置的电机，电机驱动竖直方向的第二电动三爪卡盘旋转，电动三爪卡盘侧边配合移动工作台驱动的第一刀座，第一刀座上安装有第一切削刀。

所述的割断装置包括伸缩柱，伸缩柱通过连接臂连接有切割电机，切割电机驱动刀片。

所述的第一切削装置受控于第五竖直油槽切削机床水平移动，第一切削装置包括第三电动三爪卡盘，第三电动三爪卡盘的夹持片内侧设有铜片，夹持片侧边设有位置传感器以及气管。

所述的第一物料架以及第二物料架均包括机架，机架内设有丝杆电机驱动的丝杆，丝杆螺纹连接物料板，物料板上设有均匀排列的工件座，物料板底部连接有两个导轨。

所述的第一机械手和第二机械手均包括旋转臂，旋转臂上设有轴向旋转座，轴向旋转座上分别连接有上机械手和下机械手。

所述的上机械手和下机械手均包括第一进气管和第二进气管控制的气缸，气缸连接气缸顶杆，气缸顶杆连接水平拉杆，水平拉杆两端均连接有斜杆，两个斜杆分别连接沿滑槽运动的滑块，滑块连接机械手安装座。

所述的第一输送带和第二输送带输送方向相反。

所述的第三端面切削机床与第五竖直油槽切削机床之间，第四端面切削机床与第五竖直油槽切削机床之间均设有检查台。

所述的第一物料架、第二物料架位于铜套自动加工装置左侧并且上下排列，第一物料架、第二物料架右侧为第一内外油槽切削机床、第二内外油槽切削机床上下排列形成第一切削区域，第一切削区域中间为第一机械手，第一内外油槽切削机床、第二内外油槽切削机床右侧为第三端面切削机床、第四端面切削机床上下排列形成的第二切削区域，第二切削区域中间为第二机械手，第五竖直油槽切削机床位于铜套自动加工装置右侧。

从上述实施方案，不难看出本发明具有以下优点：

1、本发明铜套自动加工方法将一体的两个铜套毛胚，通过切削机床以及机械手的相互配合，避免人工介入实现了两个铜套一次加工的智能控制系统，不仅提高加工效率，而且极大的提高了切削精度。

2、本发明的机械手结构通过上机械手和下机械手结构实现机械手一次伸出两次夹持的技术效果。

3、本发明的第一切削装置通过夹持片侧边的位置传感器感应铜套位置，确保铜套加工精度，防止铜套位置偏移。

附图说明

图1为本发明中铜套自动加工装置整体结构示意图；

图2为本发明中第四端面切削机床结构示意图；

图3为本发明中第二内外油槽切削机床结构示意图；

图4为本发明中第五竖直油槽切削机床结构示意图；

图5为本发明铜套剖视结构示意图；

图6为本发明中第一物料架结构示意图；

图7为本发明中第一机械手结构示意图；

图8为本发明中第一机械手内部结构示意图。

具体实施方式

如图1-8所示一种铜套自动加工方法,包括如下步骤：

步骤一：管状铜套毛胚23通过第一物料架1进入工作位置，第一机械手4夹取一个管状铜套毛胚23放入第一内外油槽切削机床8内的第一电动三爪卡盘25夹紧，第一机械手4松开脱离；

步骤二：第一机械手4将另外一个管状铜套毛胚23放入第二内外油槽切削机床3内的第一电动三爪卡盘25夹紧，第一机械手4松开脱离；

步骤三：第一内外油槽切削机床8内的第一电动三爪卡盘25旋转，配合切削刀具26完成对于管状铜套毛胚23外侧的外圆、内圆、外圆弧槽35、内圆弧槽33、端面环24、外端面50的切削，而后第一电动三爪卡盘25停止旋转，第一机械手4的上机械手54抓紧管状铜套毛胚23外侧，割断装置上的切割电机21驱动刀片22沿端面环24中间切断管状铜套毛胚23，上机械手54获得一个铜套28，而后第一机械手4旋转由下机械手55抓取剩下的管状铜套毛胚23，第一电动三爪卡盘25松开，第一机械手4旋转后将剩下的管状铜套毛胚23以端面环24靠内放入第一电动三爪卡盘25夹紧；

步骤四：第一机械手4移出第一内外油槽切削机床8，上机械手54上的铜套28放入第一输送带7输送由第二机械手9抓取；

步骤五：第一内外油槽切削机床8内的第一电动三爪卡盘25旋转，配合切削刀具26完成对于剩下管状铜套毛胚23的外圆、内圆、外圆弧槽35、内圆弧槽33、端面59的切削；

步骤六：第二内外油槽切削机床3内的第一电动三爪卡盘25旋转，配合切削刀具26完成对于管状铜套毛胚23外侧的外圆、内圆、外圆弧槽35、内圆弧槽33、端面环24、外端面50的切削，而后第一电动三爪卡盘25停止旋转，第一机械手4的上机械手54抓紧管状铜套毛胚23外侧，割断装置上的切割电机21驱动刀片22沿端面环24中间切断管状铜套毛胚23，上机械手54获得一个铜套28，而后第一机械手4旋转由下机械手55抓取剩下的管状铜套毛胚23，第一电动三爪卡盘25松开，第一机械手4旋转后将剩下的管状铜套毛胚23以端面环24靠内放入第一电动三爪卡盘25夹紧；

步骤七：第一机械手4移出第二内外油槽切削机床3后，上机械手54上的铜套28放入第一输送带7输送由第二机械手9抓取；

步骤八：第一机械手4抓取第一内外油槽切削机床8内剩下管状铜套毛胚23加工形成的铜套28，放入第一输送带7输送由第二机械手9抓取，而后第一机械手4抓取新的一个管状铜套毛胚23放入第一内外油槽切削机床8形成加工循环；

步骤九：第一机械手4抓取第二内外油槽切削机床3内剩下管状铜套毛胚23加工形成的铜套28，放入第一输送带7输送由第二机械手9抓取，而后第一机械手4抓取新的一个管状铜套毛胚23放入第二内外油槽切削机床3形成加工循环；

步骤十：第二机械手9抓取铜套28后将其放入第四端面切削机床6上的第二电动三爪卡盘13，通过第一切削刀15在竖直平面的移动实现对于铜套28上外油槽35的圆角切削，以及端面环24被刀片22切割后形成的端面切削；

步骤十一：第二机械手9抓取另外一个铜套28将其放入第三端面切削机床12上的第二电动三爪卡盘13，通过第一切削刀15在竖直平面的移动实现对于外油槽35的圆角切削，以及端面环24被刀片22切割后形成的端面切削；

步骤十二：第四端面切削机床6完成切削后第二机械手9抓取铜套28将其放入第五竖直油槽切削机床10的第三电动三爪卡盘32内夹紧，在放入过程中三个夹持片30侧边的三个位置传感器31获得三个位置数据，控制第二机械手9调整放入位置直至三个位置数据相同完成第三电动三爪卡盘32的夹紧，而后由移动刀具27完成铜套28上竖直油槽34的切削加工，完成加工后形成成品由第二机械手9抓取放入第二输送带5，后由第一机械手4抓取放入第二物料架2；

步骤十三：第三端面切削机床12完成切削后第二机械手9抓取铜套28将其放入第五竖直油槽切削机床10的第三电动三爪卡盘32内夹紧，在放入过程中三个夹持片30侧边的三个位置传感器31获得三个位置数据，控制第二机械手9调整放入位置直至三个位置数据相同完成第三电动三爪卡盘32的夹紧，而后由移动刀具27完成铜套28上竖直油槽34的切削加工，完成加工后形成成品由第二机械手9抓取放入第二输送带5，后由第一机械手4抓取放入第二物料架2，实现铜套28一个毛胚进去两个铜套出来的，一出二快速、自动、循环加工系统。

一种铜套自动加工装置包括管状铜套毛胚23以及切削机床，铜套28包括外油槽35、内油槽33，竖直油槽34，管状铜套毛胚23包括一体的两个铜套28，管状铜套毛胚23安装于第一物料架1上；切削机床包括第一内外油槽切削机床8、第二内外油槽切削机床3、第三端面切削机床12、第四端面切削机床6、第五竖直油槽切削机床10。

作为结构优选第一物料架1、第二物料架2、第一内外油槽切削机床8、第二内外油槽切削机床3配合第一机械手4。第一物料架1以及第二物料架2均包括机架36，机架36内设有丝杆电机40驱动的丝杆39，丝杆39螺纹连接物料板38，物料板38上设有均匀排列的工件座37，物料板38底部连接有两个导轨51。第一物料架1的工件座37配合安装管状铜套毛胚23，第二物料架2的工件座37配合安装完成加工的铜套28。

作为结构优选检查台11、第三端面切削机床12、第四端面切削机床6、第五竖直油槽切削机床10配合第二机械手9。

第一机械手4和第二机械手9之间设有第一输送带7和第二输送带5。第一输送带7和第二输送带5输送方向相反，第一输送带7从第一机械手4向第二机械手9方向输送，第二输送带5从第二机械手9向第一机械手4方向输送。

第一内外油槽切削机床8、第二内外油槽切削机床3内均设有一体的两个铜套28的割断装置以及第一电动三爪卡盘25，割断装置配合第一机械手4实现一体的两个铜套28，在一台机床上的连续加工性能。割断装置包括伸缩柱19，伸缩柱19通过连接臂20连接有切割电机21，切割电机21驱动刀片22。

第三端面切削机床12、第四端面切削机床6内均设有圆角切削装置。圆角切削装置包括卡盘座17以及竖直方向设置的电机18，电机18驱动竖直方向的第二电动三爪卡盘13旋转，电动三爪卡盘13侧边配合移动工作台14驱动的第一刀座16，第一刀座16上安装有第一切削刀15，通过第一切削刀15在竖直平面的移动实现对于外油槽35的圆角切削，该种圆角切削相对于普通车床的圆角切削精度更高。

第五竖直油槽切削机床10内设有竖直油槽34的第一切削装置。第一切削装置受控于第五竖直油槽切削机床10水平移动，第一切削装置包括第三电动三爪卡盘32，第三电动三爪卡盘32的夹持片30内侧设有铜片29，夹持片30侧边设有位置传感器31以及气管33。

作为结构优选第一机械手4和第二机械手9均包括旋转臂47，旋转臂47上设有轴向旋转座57，轴向旋转座57上分别连接有上机械手54和下机械手55。上机械手54和下机械手55均包括第一进气管48和第二进气管52控制的气缸46，气缸46连接气缸顶杆49，气缸顶杆49连接水平拉杆45，水平拉杆45两端均连接有斜杆44，两个斜杆44分别连接沿滑槽42运动的滑块43，滑块43连接机械手安装座41，通过气缸46控制气缸顶杆49前后运动达到第一机械手4和第二机械手9抓取工件的技术目的。机械手安装座41连接机械手爪56，机械手爪56上安装有铜块53，避免抓伤工件。

为了实现无人化操作，提高设备运行安全性。第一物料架1、第二物料架2位于铜套自动加工方法左侧并且上下排列，第一物料架1、第二物料架2右侧为第一内外油槽切削机床8、第二内外油槽切削机床3上下排列形成第一切削区域，第一切削区域中间为第一机械手4，第一内外油槽切削机床8、第二内外油槽切削机床3右侧为第三端面切削机床12、第四端面切削机床6上下排列形成的第二切削区域，第二切削区域中间为第二机械手9，第五竖直油槽切削机床10位于铜套自动加工方法右侧，由此形成一个相对封闭的环形加工区域，不仅减少占地面积，而且提高第一机械手4、第二机械手9的抓取效率。