一种改进后的车床副主轴顶料装置的制作方法

本实用新型涉及一种改进后的车床副主轴顶料装置。

背景技术：

随着市场竞争越来越激烈和人工成本的提高，节约人工成本和提高生产加工效率成为制造业生存和发展的关键。工业自动化、智能化成为未来的发展趋势，可以把人从繁琐劳累的环境中解脱出来，大幅提高生产效率。带有正副主轴数控车床可以实现一次人工装夹就可以加工完成单个工件双面加工的功能。在副主轴进行第二道工序加工时，怎样改进数控车床副主轴收料的稳定性成为自动化衔接一项研究课题。常规技术在主轴内孔中放置一颗压缩弹簧,通过压缩弹簧的张力顶持加工完成工件落入收料盒。但该机构磨耗率较高，弹簧张力会受工件大小不同，从而使不同的工件掉落的位置不统一，造成收料不稳定的状况。若为其更换弹簧配对不同工件则会发现内部结构空间亦有不适用状况，互换性较低。针对在自动化衔接过程中对顶料收料之稳定性做到进一步提高，我司依照原主轴内部空间结构重新规划研发由气压缸顶料机构来实现将完工工件顶至收料盒内的功能。此装置需要满足以下几点:1.满足公司大部分副主轴车床的正常使用,即尽可能的降低原数控车床的改造成本；2.此装置的总成本不宜过高且运输方便；3.此装置可单独加装，在客户特殊需求时可选配安装；4.此装置可提高工作效率，降低刀具上因粘屑出现提前磨损或损坏状况；5.此装置稳定性较高，接料成功率可达到99.5％以上。

目前市面上采用的弹簧顶料结构制造成本低，安装方便。但弹簧使用寿命有限，作为消耗品，很难保证在一定周期内功能的稳定性。在自动化高速运转的流程中，稳定性是至关重要的环节。若操作者没有在弹簧使用寿命之前将其更换，则会产生收料不到位，甚至与其它自动化系统干涉相撞的严重后果。如用户端需更换工件时，由于工件大小与质量不同，则会影响弹簧顶出工件的位置，甚至会无法将完工工件正常顶入接收盒内。此时如需更换弹簧与相关连接结构较麻烦，且工序较复杂，维护成本较高。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型目的在于提供一种改进后的车床副主轴顶料装置，更换物料方便，互换性较强，并能保证顶料稳定性。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种改进后的车床副主轴顶料装置，包括夹头、顶料推杆、中空拉杆、油压缸、气缸固定盒、薄壁气压缸，所述顶料推杆穿过所述中空拉杆末端与所述油压缸连接，顶料推杆头端与所述夹头连接，所述夹头的头端设有推杆头，所述油压缸与所述气缸固定盒连接，所述薄壁气压缸与所述气缸固定盒连接。

优选地，所述中空拉杆外设有主轴套，所述夹头与所述主轴套之间设有夹头转接板，所述夹头转接板与所述中空拉杆之间设有拉杆套。

优选地，所述夹头端部设有轴套。

优选地，所述气缸固定盒上设有两个位置感应开关，通过检测顶紧螺帽的位置来检测夹头夹紧与松开两个状态。

优选地，所述薄壁气压缸与所述气缸固定盒通过转接板连接。

优选地，所述中空拉杆上设有内孔，所述顶料推杆上设有两颗推杆套环，所述推杆套环穿过所述内孔，所述推杆套环两侧设有用于防止推杆套环前后串动的C型扣。

优选地，还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧与所述中空拉杆的后端部通过固定块连接限位。

优选地，所述顶料推杆穿过所述油压缸，所述顶料推杆的末端设有弹簧套环，所述弹簧套环通过C型扣环两端限位连接。

如上所述，本实用新型提供的一种改进后的车床副主轴顶料装置，具有以下有益效果：通过改变其顶料动力源，将原弹簧顶料结构改成薄型气压缸顶料。顶料的长度可依照工件长度选择对应行程之气缸，且气缸装于主轴组后端，不会对原有结构产生变动，仅需置换气缸及行程以内连接件即可；同时将顶料头单独设计，应与配合不同直径或长度的工件，更换物料方便，互换性较强。气缸活塞杆伸出与缩回的动作控制工件顶持的功能。为保证顶料稳定性，在拉杆内部与顶杆之间配置耐磨耗材质套环，使其推杆在主轴内部直线运动更为稳定。推杆的外圈上用了固定轴套，使其可以和中空拉杆更好的贴合，解决了副主轴在高速旋转时顶杆抖动问题，减小了对加工精度的影响。在工件的加工的过程中，薄壁气压缸处于收缩的状态，副主轴和推杆对其不会产生影响。当工件加工完成后，薄壁气压缸才会参与到下料这个工序中。此顶料装置有一个比较长的使用寿命，减小了车床的使用成本。

附图说明

图1为一种改进后的车床副主轴顶料装置的结构示意图。

1—推杆头，2—轴套，3—夹头，4—拉杆套，5—夹头转接板，6—顶料推杆，7—C型扣，8—推杆套环，9—中空拉杆，10—固定块，11—压缩弹簧，12—弹簧套环，13—顶紧螺帽，14—气缸固定盒，15—气缸牙套，16—薄壁气压缸，17—工件,18—转接板，19—油压缸，20—主轴套。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型提供一种改进后的车床副主轴顶料装置，包括夹头3、顶料推杆6、中空拉杆9、油压缸19、气缸固定盒14、薄壁气压缸16，所述顶料推杆6穿过所述中空拉杆9末端与所述油压缸19连接，中空拉杆9头端与所述夹头3连接，所述顶料推杆6的头端设有推杆头1，所述油压缸19与所述气缸固定盒14连接，所述薄壁气压缸16与所述气缸固定盒14连接。

在本实施例中，所述中空拉杆9外设有主轴套20，所述夹头3与所述主轴套20之间设有夹头转接板5，所述夹头转接板5与所述中空拉杆9之间设有拉杆套4。

在本实施例中，所述夹头端部设有轴套2。

在本实施例中，所述气缸固定盒14上设有两个位置感应开关，通过检测顶紧螺帽13的位置来检测夹头夹紧与松开两个状态。

在本实施例中，所述薄壁气压缸16与所述气缸固定盒14通过转接板18连接。

在本实施例中，所述中空拉杆9上设有内孔，所述顶料推杆6上设有两颗推杆套环8，所述推杆套环8穿过所述内孔，所述推杆套环8两侧设有用于防止推杆套环前后串动的C型扣7。

在本实施例中，还包括压缩弹簧11，所述压缩弹簧11与所述中空拉杆9的后端部通过固定块连接限位。

在本实施例中，所述顶料推杆6穿过所述油压缸19，所述顶料推杆6的末端设有弹簧套环12，所述弹簧套环通过C型扣环两端限位连接。

本实用新型公开了两段式推杆的顶料方式，各个部件在推料过程中的衔接以及如何保证下一次工作循环不受影响顺利进行。本实用新型是数控车床的提高型结构设计，可配合工件接收器做信号切换、动作衔接，可满足中小型加工件的需求，由于其结构简单，成本相对机械手较低，不会因为推杆摩擦产生的噪声，符合工厂车间5S要求。

如图1所示,本实例包括：推杆头1、轴套2、夹头3、拉杆套4、夹头转接板5、顶料推杆6、C型扣7、推杆套环8、中空拉杆9、固定块10、压缩弹簧11、弹簧套环12、顶紧螺帽13、气缸固定盒14、气缸牙套15、薄壁气压缸16。连接及运用方式如下:薄壁气压缸16固定在气缸固定盒14上，气缸固定盒14主要起到固定薄壁气压缸16的作用并保证原油缸行程检测功能，同时气缸固定盒14上会安装固定两个位置感应开关，通过检测顶紧螺帽13的位置来检测夹头夹紧与松开两个状态。薄壁气压缸16上连接气缸牙套15，顶紧螺帽13固定在油压缸末端，用来限位弹簧套环12，弹簧套环12对面与中空拉杆9端部固定块10配合，来限制压缩弹簧11的串动，压缩弹簧11的弹力使固定块10和中空拉杆9层靠的更紧密，同时弹簧端面也起到限位作用。顶料推杆6穿过中空拉杆9内孔，并在顶料推杆6上配置两颗推杆套环8支撑与中空拉杆9内孔上，同时在推杆套环8两侧配有C型扣7来防止其前后串动。在顶料推杆6锁固推料头1，推料头可依据客户端工件大小配置不同样式。推料头1内衬于轴套2内，当其缩回时，端部与卡盘端面平齐保证密闭性，避免加工时产生铁屑卡住顶料推杆6。

在加工过程中，顶料推杆6处于缩回状态与轴套2及夹头3端面平齐，可有效防止铁屑及切削液渗入主轴内部。当工件加工完成后，夹头3卡爪松开，薄壁气压缸16活塞杆伸出，顶住顶料推杆6后端面，顶料推杆6随之连接顶料头1同时向夹头3侧直线移动，此时套在顶料推杆6上弹簧在固定块10与弹簧套环12之间受力压缩，将加工完成工件顶出到工件接收器上或接料盒内，完成顶料动作。压缩弹簧6此时处于压缩状态，有一个较大的压缩力。然后执行下一步动作，通过PMC程序控制薄壁气压缸16切换通气缸体，此时顶杆缩回。压缩弹簧11在自身弹力释放作用下带动顶料推杆6缩回至与夹头3端面平齐位置，完成整套推出与缩回动作流程。

综上所述，本实用新型提供一种改进后的车床副主轴顶料装置，通过改进顶料装置用推杆，改成两段连接式，此形式推杆和气缸结构是分开的，推杆可以和副主轴一起高速旋转。推杆的外圈上采用固定轴套限位，使其可以与中空拉杆更好贴合，在高速旋转时更加稳定。两段式顶料装置避免副主轴高速旋转对推杆产生磨损，可以使推杆有较长的使用寿命同时保证了不会因为顶料气缸与其顶料推杆接触产生磨损。在工件的加工的过程中，薄壁气压缸处于收缩状态，副主轴和推杆高速旋转不会对其产生任何影响。当工件加工完成后，薄壁气压缸才会参与到下料这个工序中。当工件传送到下一道工序后，薄壁气压缸在气压的作用下收缩，同时压缩弹簧的弹力使顶料推杆恢复到原来的状态，进入到下一次工作循环中，保证了自动化生产的衔接。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。