一种倒立式车床料线托运机构的制作方法

1.本发明创造涉及一种倒立式车床料线托运机构，属于数控机床符件的技术领域。


背景技术：

2.随着机械制造业的发展，高自动化，高效率的加工方式越来越受到人们的欢迎。用机械手臂直接为机床卡盘抓取工件的方式，由于其效率低，逐渐被流水线作业的方式所淘汰。为自动化设备上配置的料线越来越多的应用到机床领域。倒立式车床需要用主轴卡盘抓取工件，如何使倒立式车床能够高效率的抓取工件并使工件能够精准的定位到倒立式车床的卡盘中，是机械技术人员面对的重点难题。传统的方法是将工件放在料线的固定基座上，此时卡盘抓取工件时，工件的纵向和轴向都无法随着机床卡盘进行定心调节。对工件的定位精度和机械手的运动精度要求过高，且需要经常更换定位基座，成本较高且影响加工效率。


技术实现要素：

3.本发明创造要解决的技术问题是提供一种倒立式车床料线托运机构，该倒立式车床料线托运机构不仅能够平稳传递粗加工和精加工的盘类零件，而且具有对工件在卡盘中的径向和轴向进行高精度定心调节作用，能够提高自动化程度和加工精度。
4.为解决以上问题，本发明创造的具体技术方案如下：一种倒立式车床料线托运机构，在两条平行的导轨上通过滑块与平移板连接，在平移板的端侧设有平移驱动装置；在平移板的下表面的中间位置连接摆动缸，摆轴的底部穿过平移板，并通过键与摆动缸连接；在摆轴的顶部连接顶板，顶板的两端分别设有定位托盘座，定位托盘座内通过轴向调节装置连接定位托盘，且在定位托盘的中心设有径向调节装置，径向调节装置的外圆周对工件的底部内孔限位；在定位托盘的上表面圆周均匀设置三根支撑管，支撑管支撑工件的外缘底面。
5.所述的轴向调节装置结构包括，定位托盘座上表面为圆形盒状结构，定位托盘的下表面为圆柱结构，且定位托盘的圆柱结构与定位托盘座的圆形盒状结构同轴间隙配合，在圆形盒状结构内圆周设置若干个支撑弹簧，支撑弹簧的底面支撑在定位托盘座上，支撑弹簧的顶面支撑在定位托盘的下表面；在定位托盘上螺纹连接若干个螺钉，螺钉穿过定位托盘的下表面与对应位置的支撑弹簧同轴配合。
6.所述的顶板的中心设有通孔，上表面设有直径大于通孔的圆形定位面，定位托盘座下端小直径轴与顶板中心的通孔同轴配合，定位托盘座下端的圆形盒状结构落座在顶板的圆形定位面上。
7.所述的径向调节装置结构包括，在定位托盘的上表面中心设有内圆定位柱，内圆定位柱与工件的内孔间隙配合；在内圆定位柱的外圆周沿径向均布分布若干个销孔，球头销与销孔同轴配合，在球头销的内端面设有凹槽，凹槽内设有调节弹簧，调节弹簧支撑在内圆定位柱上，球头销的外端部为半球型，球面与工件的孔内壁接触；在球头销的外圆周设有
轴向长槽，在内圆定位柱的顶面设有销钉，销钉的下端位于球头销的长槽内。
8.所述的支撑管的底部穿过定位托盘后与螺母螺纹连接；在支撑管的顶部连接尼龙堵。
9.所述的摆轴的上端通过凸肩连接顶板，在凸肩处连接推力轴承，推力轴承的外环上侧与摆轴凸肩下表面限位，推力轴承的外环下侧与平移板的上表面限位。
10.所述的平移板的上表面设有环形的轴承挡圈，轴承挡圈位于推力轴承的外圆周。
11.所述的顶板上设有两个感应块，感应块分别靠近两个定位托盘座。
12.本发明带来的有益效果为：能够实现机床对粗加工、半精加工和精加工多道工序工件的自动抓取，不需要对放置在托盘上的工件进行高精度的定位。机床卡盘抓取工件时，定位托盘上内圆定位柱的球头销能够通过调节弹簧随着进行径向调节，定位托盘座和定位托盘之间的支撑弹簧随着进行轴向调节，从而保证了工件在机床卡盘中的定位精度。
附图说明
13.图1为带有料线机构的托运机构等轴侧示意图。
14.图2为托运机构主视图。
15.图3为托运机构的a-a剖视图。
16.图4为托运机构球头销处局部放大视图。
17.图5为托运机构的b-b剖视图。
18.其中：1-摆动缸；2-摆轴；3-平移板；4-推力轴承；5-轴承挡圈；6-顶板；7-感应块；8-定位托盘座；9-定位托盘；10-支撑弹簧；11-支撑管；12-尼龙堵；13-内圆定位柱；14-球头销；15
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销钉；16-滑块；17-工件；18-调节弹簧。
具体实施方式
19.如图1至图5所示，一种倒立式车床料线托运机构，在两条平行的导轨上通过滑块16与平移板3连接，在平移板3的端侧设有平移驱动装置；在平移板3的下表面的中间位置连接摆动缸1，摆轴2的底部穿过平移板3，并通过键与摆动缸1连接；在摆轴2的顶部连接顶板6，顶板6的两端分别设有定位托盘座8，定位托盘座8通过轴向调节装置连接定位托盘9，且在定位托盘9的中心设有径向调节装置，径向调节装置的外圆周对工件17的底部内孔限位；在定位托盘9的上表面圆周均匀设置三根支撑管11，支撑管11支撑工件17的外缘底面。
20.所述的轴向调节装置结构包括，定位托盘座8上表面为圆形盒状结构，定位托盘9的下表面为圆柱结构，且定位托盘9的圆柱结构与定位托盘座8的圆形盒状结构同轴间隙配合，在圆形盒状结构内圆周设置若干个支撑弹簧10，支撑弹簧10的底面支撑在定位托盘座8上，支撑弹簧10的顶面支撑在定位托盘9的下表面；在定位托盘9上螺纹连接若干个螺钉，螺钉穿过定位托盘9的下表面与对应位置的支撑弹簧10同轴配合。支撑弹簧10对定位托盘9进行支撑，当工件轻微偏转时，支撑弹簧10可自动进行轴向调整。
21.所述的顶板6的中心设有通孔，上表面设有直径大于通孔的圆形的定位面，定位托盘座8下端小直径轴与顶板6中心的通孔同轴配合，定位托盘座8下端的圆形盒状结构落座在顶板6的圆形定位面上。
22.所述的径向调节装置结构包括，在定位托盘9的上表面中心设有内圆定位柱13，内
圆定位柱13与工件17的内孔同轴配合，且具有一定间隙；在内圆定位柱13的外圆周沿径向均布分布若干个销孔，球头销14与销孔同轴配合，在球头销14的内端面设有凹槽，凹槽内设有调节弹簧18，调节弹簧18支撑在内圆定位柱13上，球头销14的外端部为半球型，球面与工件17的孔内壁接触；在球头销14的外圆周设有轴向长槽，在内圆定位柱13的顶面设有销钉15，销钉15的下端位于球头销14的长槽内，用来限定球头销的轴向移动距离。通过球头销14与工件内孔接触，并通过调节弹簧15的支撑力作用，使工件自动进行径向调整。
23.所述的支撑管11的底部穿过定位托盘9后与螺母螺纹连接；在支撑管11的顶部连接尼龙堵12。通过旋转螺母和尼龙堵调节支撑面的高度，从而实现三根支撑管上尼龙堵的顶面位于同一个平面上，并对零件进行有效支撑。
24.所述的摆轴2的上端通过凸肩连接顶板6，在凸肩处设有推力轴承4，推力轴承4的外环上侧与摆轴凸肩下表面限位，推力轴承4的外环下侧与平移板3的上表面限位。
25.所述的平移板3的上表面设有环形的轴承挡圈5，轴承挡圈5位于推力轴承4的外圆周，用于对推力轴承4的限位。
26.所述的顶板6上设有两个感应块7，感应块7分别靠近两个定位托盘座8，感应块7能够控制托运机构的运动停止。本技术的具体工作过程为：底板两侧分为第一工位区和第二工位区，采用机械手将工件17放置在第一工位区定位托盘的三个尼龙堵12上，通过料线机构的动力装置带动托运机构摆动缸1的运动。摆动缸1带动连接板3在料线的导轨上运动，通过摆轴2带动顶板6旋转，从而使托运机构第二工位区运动到机床卡盘能够抓取到工件的位置。机床将加工完的工件放在第二工位区定位托盘的3个尼龙堵12上，通过托运机构的顶板6旋转180
°
，机床卡盘对第一工位区的工件17进行抓取。当放置在尼龙堵12上的工件轴向倾斜时，机床卡盘抓取工件时，支撑弹簧10随着机床卡盘对工件17进行轴向调节。当工件所处的位置不是处于机床卡盘径向中心时，位于球头销内的调节弹簧18会随着机床卡盘抓取工件对工件进行径向调节。待机床抓取完第一工位的工件17结束后，托运机构开始向初始位置运动。运动到初始位置，此时感应块开始工作，托运机构运动停止。机械手将加工完的工件抓取到成品区，将未加工的工件继续放在托盘的工位上。托运机构反复工作，直致所需工件加工完成。
27.以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，也应视为属于本发明的保护范围。