一种全自动圆柱销的定程钻削装置及方法与流程

本发明涉及自动化制造系统领域，特别是一种全自动圆柱销的定程钻削装置及方法。

背景技术：

在自动化生产线中，对圆柱销零件的批量加工轴向孔的过程是在没有人为干预的情况下完成的，此时需要设计高效可靠的装置完成零件从加工前的定位与夹紧，到加工后的松夹与卸料全过程。而现有的夹具为实现这一过程，不但结构复杂，而且在出现故障后难以维修。对于定程加工部分，现多采用数控机床加工，在整条自动线中占据大量面积又耗费相当成本，并非满足“优质、高效、低成本”的最佳选择。通过设计制造和使用对圆柱销的轴向定程钻孔和自动卸料装置，按照本发明所述的方法实现对圆柱销的自动定位夹紧、定程钻孔与松夹卸料过程，可优化设备整体结构，提高自动线加工效率，可大幅度降低劳动强度，提高生产效率。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种全自动圆柱销的定程钻削装置及方法，此装置能够对圆柱销进行轴向定程钻孔，同时满足零件在加工前的准确自动定位夹紧以及加工后的自动松夹卸料。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种全自动圆柱销的定程钻削装置，它包括机架，所述机架的顶部中间部位固定安装有v形块，所述v形块的轴向一端安装有用于对待加工圆柱销进行定位及卸料的定位卸料装置，在其轴向另一端安装有用于进行钻孔和辅助定位的钻孔定位装置，所述v形块的径向两端分别安装有用于供料的上料滑道和用于压紧待加工圆柱销的夹紧装置。

所述定位卸料装置包括固定在机架顶部的第一气缸机架，所述第一气缸机架之间铰接安装有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆末端与定位门板的外侧壁铰接，所述定位门板的顶端通过销轴铰接在定位门板机架上，所述定位门板机架竖直固定安装在机架的顶部。

所述钻孔定位装置包括电主轴，所述电主轴通过夹具与丝杠螺母滑台相连，所述电主轴轴端通过夹头螺母装夹键槽铣刀，所述键槽铣刀两侧各设有一根弹簧导轨，所述弹簧导轨穿过两根压簧，压簧两侧分别是弹簧导轨支座与弹簧推板。

所述丝杠螺母滑台的一侧设有用于控制其行程的第一接近开关、第二接近开关和第三接近开关。

所述弹簧推板上沿其长边中心线位置设置有三个通孔，位于两侧的孔有弹簧导轨穿过，在弹簧导轨末端利用螺母对弹簧推板限位。

所述夹紧装置包括压铁，压铁中间设有圆孔，通过销轴与压铁支座铰接，压铁一端设有长孔，通过y形接头与压紧气缸铰接相连。

所述丝杠螺母滑台与传动丝杆相配合，所述传动丝杆的两端通过轴承支撑在丝杆支撑板之间，所述丝杆支撑板平行固定在机架的顶部，所述传动丝杆的一端通过联轴器与驱动电机的输出轴相连，并传递扭矩。

所述v形块靠近钻孔定位装置的外侧壁上安装有排屑斜面。

所述全自动圆柱销的定程钻削装置进行圆柱销加工的方法，其特征在于他包括以下步骤：

步骤一：将待加工圆柱销沿上料滑道滚落至v形块；

步骤二：定位气缸推动定位门板关闭，驱动电机驱动丝杠螺母滑台使电主轴连同弹簧推板向待加工圆柱销靠近，直到弹簧推板推动待加工圆柱销使其另一端面接触定位门板；

步骤三：当丝杠螺母滑台抵达第二接近开关时滑台停止前进，夹紧气缸利用杠杆原理推动压铁夹紧待加工圆柱销；

步骤四：滑台再次前进，驱动键槽铣刀穿过弹簧推板中心孔开始对待加工圆柱销钻孔；

步骤五：当滑台按照预定行程抵达第一接近开关时即完成所定行程的钻孔；

步骤六：待钻孔完成之后，定位气缸拉动定位门板向上打开，夹紧气缸利用杠杆原理拉动压铁松开待加工圆柱销，待加工圆柱销在弹簧与弹簧推板的作用下弹出v形块，进入卸料收集区域，滑台归位至第三接近开关处停止。

本发明有如下有益效果：

1、利用连接在电主轴上的弹簧推板推动v形块上的圆柱销至定位面，使得电主轴通过滑台向待加工表面靠近的同时完成定位，简化了定位步骤，缩短了由定位至夹紧再至定程加工的时间，提高了自动线的加工效率。

2、弹簧推板不仅可以完成加工前对圆柱销的定位，还能在加工结束后将圆柱销弹出v形块至卸料收集区域，利用一个结构实现多个操作，进一步简化装置结构，提高自动线加工效率；

3、定位门板通过设置在上侧的铰链，利用气缸控制其上下开合，使其在关闭时作为圆柱销的轴向定位面，在打开时作为圆柱销弹出v形块的出口，配合其他机构实现自动定位夹紧与自动松夹卸料。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的俯视示意图。

图2为本发明的正视示意图。

图3为本发明的三维结构示意图。

图中：定位气缸1、第一气缸机架2、定位门板机架3、定位门板4、上料滑道5、v形块6、待加工圆柱销7、排屑斜面8、丝杠螺母滑台9、电主轴10、电主轴夹具11、联轴器12、驱动电机13、第一接近开关141、第二接近开关142、第三接近开关143、弹簧导轨支座15、弹簧导轨16、弹簧17、弹簧推板18、压铁19、压铁支座20、机架21、压紧气缸22、键槽铣刀23。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-3，一种全自动圆柱销的定程钻削装置，它包括机架21，所述机架21的顶部中间部位固定安装有v形块6，所述v形块6的轴向一端安装有用于对待加工圆柱销进行定位及卸料的定位卸料装置，在其轴向另一端安装有用于进行钻孔和辅助定位的钻孔定位装置，所述v形块6的径向两端分别安装有用于供料的上料滑道5和用于压紧待加工圆柱销的夹紧装置。通过采用上述结构的钻削装置能够用于圆柱销的自动钻孔操作，其能够实现待加工圆柱销7的自动上料，而且上料之后能够实现其自动定位和夹紧，再定位夹紧之后能够通钻孔定位中实现其转动钻孔操作，并能够自动的控制其钻孔深度，并在钻孔完成之后，自动的实现其卸料。

进一步的，所述定位卸料装置包括固定在机架21顶部的第一气缸机架2，所述第一气缸机架2之间铰接安装有定位气缸1，所述定位气缸1的活塞杆末端与定位门板4的外侧壁铰接，所述定位门板4的顶端通过销轴铰接在定位门板机架3上，所述定位门板机架3竖直固定安装在机架21的顶部。通过上述的定位卸料装置，能够实现圆柱销的端面定位，进而便于后续的定位，而且在完成加工之后，能够实现其自动的开启卸料。工作构成中，通过定位气缸1驱动定位门板4，通过定位门板4绕着其顶部的销轴转动，进而使其做圆弧摆动。

进一步的，所述钻孔定位装置包括电主轴10，所述电主轴10通过夹具11与丝杠螺母滑台9相连，所述电主轴10轴端通过夹头螺母装夹键槽铣刀23，所述键槽铣刀23两侧各设有一根弹簧导轨16，所述弹簧导轨16穿过两根压簧17，压簧17两侧分别是弹簧导轨支座15与弹簧推板18。通过上述的钻孔定位装置能够实现钻孔过程的自动进给动作，而且能够通过压簧能够将待加工圆柱销7进行压紧。

进一步的，所述丝杠螺母滑台9的一侧设有用于控制其行程的第一接近开关141、第二接近开关142和第三接近开关143。通过设置多个接近开关，能够用于控制丝杠螺母滑台9的行程，进而用于控制钻孔深度。

进一步的，所述弹簧推板18上沿其长边中心线位置设置有三个通孔，位于两侧的孔有弹簧导轨16穿过，在弹簧导轨16末端利用螺母对弹簧推板18限位。通过上述的结构保证了键槽铣刀23能够穿过弹簧推板18，而且通过弹簧导轨16对弹簧推板18起到导向的作用。

进一步的，所述夹紧装置包括压铁19，压铁19中间设有圆孔，通过销轴与压铁支座20铰接，压铁19一端设有长孔，通过y形接头与压紧气缸22铰接相连。通过上述的夹紧装置能够用于待加工圆柱销7的压紧，在压紧过程中，通过压紧气缸22驱动压铁19，进而通过压铁19的另一端压紧待加工圆柱销7在v形块6的顶部。

进一步的，所述丝杠螺母滑台9与传动丝杆相配合，所述传动丝杆的两端通过轴承支撑在丝杆支撑板之间，所述丝杆支撑板平行固定在机架21的顶部，所述传动丝杆的一端通过联轴器12与驱动电机13的输出轴相连，并传递扭矩。

进一步的，所述v形块6靠近钻孔定位装置的外侧壁上安装有排屑斜面8。通过排屑斜面8能够用于钻孔过程中的排削。

实施例2：

所述全自动圆柱销的定程钻削装置进行圆柱销加工的方法，其特征在于他包括以下步骤：

步骤一：将待加工圆柱销7沿上料滑道5滚落至v形块6；

步骤二：定位气缸1推动定位门板4关闭，驱动电机13驱动丝杠螺母滑台9使电主轴10连同弹簧推板18向待加工圆柱销7靠近，直到弹簧推板18推动待加工圆柱销7使其另一端面接触定位门板4；

步骤三：当丝杠螺母滑台9抵达第二接近开关142时滑台停止前进，夹紧气缸22利用杠杆原理推动压铁19夹紧待加工圆柱销7；

步骤四：滑台9再次前进，驱动键槽铣刀23穿过弹簧推板18中心孔开始对待加工圆柱销7钻孔；

步骤五：当滑台9按照预定行程抵达第一接近开关141时即完成所定行程的钻孔；

步骤六：待钻孔完成之后，定位气缸1拉动定位门板4向上打开，夹紧气缸22利用杠杆原理拉动压铁19松开待加工圆柱销7，待加工圆柱销7在弹簧17与弹簧推板18的作用下弹出v形块6，进入卸料收集区域，滑台9归位至第三接近开关143处停止。