数控滚齿机用上下料机构的制作方法

1.本技术涉及工业自动化设备领域，具体而言，涉及一种数控滚齿机用上下料机构。


背景技术：

2.滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，其利用滚刀按展成法生产加工圆柱齿轮，蜗轮以及带花键的轴等。而数控滚齿机床则是在滚齿机的基础上增加plc控制系统，以提高加工的精度，更加便于操控。相关技术中数控卧式滚齿机床通常包括机架和安装在机架上的滚齿加工装置，滚齿加工装置包括用于带动工件旋转的工作台和用于对工件进行滚切的滚刀机构。由于其加工效率高，加工精度高，新能源汽车上各种传动轴的花键或齿槽常使用数控卧式滚齿机进行加工，待加工的轴在数控卧式滚齿机中水平放置，卧式滚齿机上相关夹持结构夹持轴的两端并带动其旋转，并在滚到机构的工作下完成滚齿。数控滚齿机在使用时，通过人工上料的方式将工件装夹固定到工作台上，利用plc控制系统控制工作台和滚刀机构运行对工件进行滚齿加工，加工完成后，再以人工下料的方式将加工好的工件取出。人工上料和下料的方式不仅增加了工人的劳动强度，而且加工效率较低，影响生产进度。为此，需要将滚齿机的上下料机构进行自动化涉及。例如专利号为cn112238266b的文献中公开的数控滚齿机床，利用上料机构放置工件后，使用机械手夹持起工件，并将其运送到滚齿机上进行加工，加工好的工件由机械手夹持并放置到皮带上完成加工，实现自动上下料。
3.上述结构中，由于使用机械手夹持工件在滚齿机内外移动，过程中工件悬空放置。在加工轴类零件时，由于轴本身呈长圆柱体形，且自动较大，表面经前端工序后又以被精加工过，这使得机械手在移动轴类零件时，若夹持力度不够则零件易滑落，若夹持力度过大又将导致轴表面受损。综上，现有的数控滚齿机自动上下料方式存在工作不稳定的问题。
4.现在尚没有一种工作稳定的适用于轴类零件加工的数控滚齿机用上下料机构。


技术实现要素：

5.本技术的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本技术的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
6.为了解决以上背景技术部分提到的技术问题，本技术的一些实施例提供了一种数控滚齿机用上下料机构，包括：机台、下料输送带、上料输送机、滑台、托块、下料板；其中，机台一端伸入滚齿机内；下料输送带与上料输送机均设置在机台上且位于滚齿机外同一侧；上料输送机用于将待加工零件输送到滚齿机内；下料输送带用于将加工好的零件移出滚齿机外；下料输送带位于上料输送机一侧，二者平行设置；滑台滑动设置在机台伸入滚齿机的一端，滑台上滑动设置有两个支撑台，两个支撑台在滑台上平行设置，且滑台相对于机台的滑动方向与支撑台相对滑台的滑动方向相异，二者均在水平面内滑动；托块一一对应地滑动设置在支撑台上方；托块相对支撑台沿竖直方向滑动，用于在上料输送机，滚齿机以及下
料输送带之间运输加工零件；托块包含第一斜坡面与第二斜坡面，第二斜坡面相交设置于第一斜坡面远离上料输送机的一端，且二者相交的一端低于二者相互远离的一端，上料输送机上的物料能落到第一斜面上并沿第一斜坡面滚落至第一斜坡面与第二斜坡面之间；下料板滑动设置在靠近输送带一侧的托块的远离下料输送机一侧，用于将落在托块上的零件推送到下料输送带上。
7.上料输送机与下料输送带位于滚齿机同一侧，方便操作人员放置待加工的轴到上料输送机上，或是从下料输送带上取下加工好的轴。上料时，待加工轴从上料输送机上沿第一斜坡面滑动，并落在第一斜坡面与第二斜坡面之间，使托块对轴起支撑作用。随后，随着支撑块以及滑台的移动，托块上的轴被移动到滚齿机的滚刀机构附近，托块相对支撑台上移后，滚齿机上夹持结构夹持固定住轴的两端，滚刀机构随后开始加工轴。加工好的轴落到另一个托块上，该托块随着滑台以及支撑台移动至下料输送带一端，此时下料板相对托块滑动，将加工好的轴推送到下料输送带上。工作过程中，由于托块在输送轴时支撑在轴的底部，同时第一斜坡面与第二斜坡面对轴的晃动进行限制，使得轴在滚齿机内输送时保持稳定，并且输送过程中并未夹持固定轴，对轴表面损伤小。如此，在加工新能源汽车各中轴类零件上的花键或齿槽时，轴类零件在进出数控滚齿机时移动平稳，轴的表面精度得到保护，使得本技术的上下料机构具有工作稳定的优点，适用于轴类零件的滚齿加工。
8.进一步地，靠近下料输送带一侧的托块上固定有下料气缸，下料气缸一端连接下料板，用于驱动下料板相对托块滑动；支撑台上固定有承托液压缸，承托液压缸顶端连接托块，用于驱动托块相对支撑台滑动；托块底端设有限位杆；支撑台上设有与限位杆配合的限位套杆；限位杆一端插入限位套杆内，二者配合以限制托块相对支撑台的滑动方向。
9.进一步地，滑台上固定有送料气缸；送料气缸与支撑台相连，用于驱动支撑台相对滑台滑动；机台插入滚齿机的一端侧面固定设置有横移气缸，横移气缸与滑台相连，用于驱动滑台相对机台滑动。
10.进一步地，上料输送机包括：链轮、传动链、传动轴、驱动电机；机台上设有两个相互平行的安装板，安装板一端伸入滚齿机内；各链轮分别转动设置在各安装板上；每个安装板两端分别安装一链轮，且两个安装板同一端的两个链轮相对设置；传动链设置在同一安装板两端的两个链轮之间，以使两个链轮可同步转动；传动轴设置在两个安装板同一端的两个相对的链轮之间，以使两个相对的链轮同步转动；驱动电机固定在机台上，其输出轴与其中一个传动轴固定连接，以驱动该传动轴旋转；传动链上固定设置有多个输送件，输送件上设有两个一端相交设置的输送块，两个输送块的另一端相互远离设置。
11.进一步地，输送块上固定设置有缓冲块，缓冲块凸出于输送块表面设置，待加工零件可放置在同一输送件的两个输送块上方，并落在两个缓冲块上。
12.进一步地，上料输送机还包括：牵引板、托杆；牵引板位于两个安装板之间，且与传动链一一对应；托杆穿过各牵引板，其两端分别固定在两个安装板上，用于支撑牵引板；输送件靠近牵引板的一端抵接牵引板表面；输送件上设有限位部；牵引板上下两端分别设有一限位槽，输送件随传动链移动时，限位部可从牵引板一端插入限位槽内。
13.进一步地，上料输送机还包括：转轴、螺套、手轮；转轴转动设置在两个安装板之间；转轴两端分别设有外螺纹，且两个外螺纹的旋向相反；螺套固定在牵引板上，且两个外螺纹分别穿过两个螺套，以使转轴通过螺套与牵引板形成螺纹连接；手轮固定在转轴一端。
14.进一步地，传动轴两端分别固定设置有长键；链轮上贯穿设有键槽，长键插入键槽内，以使链轮与传动轴形成止转连接；链轮位于两个安装板之间的一端设有延伸部；延伸部一端设有连接部，连接部外径小于延伸部；延伸部穿过牵引板，且与牵引板转动连接；连接部上固定设置有透盖，牵引板位于透盖与延伸部之间。
15.本技术的有益效果在于：提供了一种工作稳定的适用于轴类零件加工的数控滚齿机用上下料机构。
附图说明
16.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
17.另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
18.在附图中：
19.图1是根据本技术实施例的整体示意图；
20.图2是实施例的一部分结构的剖视图，主要示出了送料气缸等结构；
21.图3是实施例的一部分的结构示意图，主要示出了牵引板等结构；
22.图4是实施例的一部分的结构剖视图，主要示出了螺套等结构；
23.图5是图3的a部放大图；
24.图6是图3中链轮的结构示意图；
25.图7是图3中传动轴的结构示意图。
26.附图标记：
27.110、机台；111、横移气缸；112、滑轨；113、安装板；
28.120、下料输送带；
29.130、上料输送机；131、链轮；131a、键槽；131b、延伸部；131c、连接部；131d、透盖；132、传动链；132a、输送件；132b、输送块；132c、缓冲块；132d、限位部；133、传动轴；133a、长键；134、驱动电机；135、牵引板；135a、限位槽；136、托杆；137、转轴；137a、外螺纹；138、螺套；139、手轮；
30.140、滑台；141、支撑台；142、承托液压缸；143、限位套杆；144、缺口；145、送料气缸；
31.150、托块；151、第一斜坡面；152、第二斜坡面；153、下料气缸；154、限位杆；
32.160、下料板。
具体实施方式
33.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
34.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在
不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
36.需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
37.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
38.参照图1-7，一种数控滚齿机用上下料机构，包括：机台110，下料输送带120，上料输送机130，滑台140，托块150，下料板160。其中，机台110一端伸入滚齿机内。下料输送带120与上料输送机130均设置在机台110上且位于滚齿机外同一侧。上料输送机130用于将待加工零件输送到滚齿机内。下料输送带120下料输送带120为自动化产线上常用的带式输送机构，用于将加工好的零件移出滚齿机外，其结构这里不再赘述。下料输送带120位于上料输送机130一侧，二者平行设置。滑台140滑动设置在机台110伸入滚齿机的一端，滑台140上滑动设置有两个支撑台141，两个支撑台141在滑台140上平行设置，且滑台140相对于机台110的滑动方向与支撑台141相对滑台140的滑动方向相异，二者均在水平面内滑动。托块150一一对应地滑动设置在支撑台141上方。托块150相对支撑台141沿竖直方向滑动，用于在上料输送机130，滚齿机以及下料输送带120之间运输加工零件。具体而言，定义滑台140相对机台110滑动方向为x方向，支撑台141相对滑台140的滑动方向为y方向，则x方向所在直线与y方向所在直线处于同一水平面内，且x方向所在直线与y方向所在直线相互垂直，同时，下料输送带120的长度方向平行于y方向。数控滚齿机进行滚齿加工的区域位于下料输送带120与上料输送机130之间，滑台140可移动至数控滚齿机的加工区域中。两个支撑台141可分别从下料输送带120一端以及上料输送机130一端移动至上料输送机130与下料输送带120之间，且当其中一个支撑台141位于上料输送机130与下料输送带120之间时，另一支撑台141位于上料输送机130一端/下料输送带120一端，即当托块150随着支撑台141以及滑台140移动时，两个托块150可分别移动至滚齿机的加工区域中，以便将托块150上的待加工轴输送到滚齿机加工区域，或是利用托块150从滚齿机加工区域取下加工好的轴。
39.如图2所示，托块150包含第一斜坡面151与第二斜坡面152，第二斜坡面152相交设置于第一斜坡面151远离上料输送机130的一端，且二者相交的一端低于二者相互远离的一端，即第一斜面与第二斜面形成“v”字形，上料输送机130上的轴能落到第一斜面上并沿第一斜坡面151滚落至第一斜坡面151与第二斜坡面152之间，使得轴稳定在第一斜面与第二斜面形成的“v”字形区域内，方便对直径规格不同的各种轴进行输送。下料板160滑动设置在靠近输送带一侧的托块150的远离下料输送机一侧，用于将落在托块150上的零件推送到下料输送带120上。
40.在一种优选的实施例中，下料板160，托块150，支撑台141以及滑台140对应的移动方式为：在靠近下料输送带120一侧的托块150上设有下料气缸153，下料气缸153固定在该托块150靠近第二斜坡面152一端，且下料气缸153一端固定连接下料板160，使得下料气缸153可驱动下料板160相对托块150滑动，方便将托块150上的轴推送到下料输送带120上。在支撑台141上固定有承托液压缸142，承托液压缸142顶端连接托块150，以便驱动托块150相对支撑台141滑动。在托块150底端设有限位杆154。在支撑台141上设有与限位杆154配合的限位套杆143。限位杆154一端插入限位套杆143内，二者配合以限制托块150相对支撑台141
的滑动方向，使托块150移动平稳。且限位套杆143上具有贯穿的缺口144，以便平衡限位套杆143内外气压，使托块150移动顺畅。在滑台140上固定有送料气缸145。送料气缸145与支撑台141相连，以便驱动支撑台141相对滑台140滑动。机台110插入滚齿机的一端侧面固定设置有横移气缸111，横移气缸111与滑台140相连，以便驱动滑台140相对机台110滑动。在滑台140上以及机台110上均固定设置有滑轨112，支撑台141通过滑台140上的滑轨112与滑台140形成滑动连接，使支撑台141在滑台140上移动平稳。滑台140通过机台110上的滑轨112与机台110形成滑动连接，使滑台140在机台110上移动平稳。
41.进一步地，如图3-5所示，上料输送机130包括：链轮131，传动链132，传动轴133，驱动电机134。机台110上设有两个相互平行的安装板113，安装板113一端伸入滚齿机内，安装板113的长度方向与y方向平行。各链轮131分别转动设置在各安装板113上。具体而言，在每个安装板113的两端分别安装一链轮131，两个安装板113同一端的两个链轮131相对设置。传动链132设置在同一安装板113两端的两个链轮131之间，三者之间形成链传动，以使两个链轮131同步转动。传动轴133的长度方向平行于x方向，其设置在两个安装板113同一端的两个相对的链轮131之间，以使两个相对的链轮131通过传动轴133形成同步转动。驱动电机134固定在机台110上，其输出轴与其中一个传动轴133固定连接，以驱动该传动轴133旋转，进而使各链轮131以及传动链132同步移动。传动链132上固定设置有多个输送件132a，各输送件132a均匀设置在传动链132上。输送件132a上设有两个一端相交设置的输送块132b，两个输送块132b的另一端相互远离设置，即同一输送件132a上两个输送块132b形成“v”字形，待加工的轴可放置在两个输送件132a形成的“v”字形区域中，且待加工的轴的两端分别放置到两个传动链132上相对应的两个输送件132a上，使待加工轴的轴线与x方向平行。如此，在驱动电机134工作时，随着传动链132的移动，各输送块132b上放置的待加工轴得以随传动链132移动至滚齿机内，并逐渐移动至落到托块150上。且待加工轴的中部落在托块150上，即托块150可移动至两个传动链132之间，以便待加工轴顺利移动至托块150上，完成待加工轴从上料输送机130到托块150的运输。在另一种可选方案中，两个输送块132b一体成型，亦满足使用需求。
42.进一步地，如图5所示，输送块132b上固定设置有缓冲块132c，缓冲块132c凸出于输送块132b表面设置，待加工零件可放置在同一输送件132a的两个输送块132b上方，并落在两个缓冲块132c上，缓冲块132c为“赛钢”或橡胶材质，用于减小输送块132b与待加工轴之间的摩擦，以进一步输送过程中降低对待加工轴表面的损伤。
43.进一步地，为使输送件132a在传动链132上移动平稳，进而保证轴在移动时保持稳定。在上料输送机130上进一步设置了牵引板135与托杆136。其中，牵引板135位于两个安装板113之间，且与传动链132一一对应。托杆136穿过各牵引板135，其两端分别固定在两个安装板113上，用于支撑牵引板135，托杆136的数量最优选为两根，以使安装板113在两个传动链132之间保持稳定。输送件132a靠近牵引板135的一端抵接牵引板135表面，即在轴放置到输送件132a上并随输送件132a移动时，牵引板135对位于其上方的输送件132a起支撑作用。输送件132a上设有限位部132d。牵引板135上下两端分别设有一限位槽135a，输送件132a随传动链132移动时，限位部132d可从牵引板135一端插入限位槽135a内，限制输送件132a沿x方向的晃动，如此，既保证了待加工轴及输送件132a在随传动链132移动时的稳定性。
44.进一步地，如图4所示，在实际使用中，同一台滚齿机往往用于加工多种不同长度
规格的轴，为适应轴的长度变化，在上料输送机130上进一步设置了转轴137，螺套138以及手轮139。其中，转轴137转动设置在两个安装板113之间，且转轴137两端分别设有外螺纹137a，两个外螺纹137a的旋向相反。螺套138固定在牵引板135上，且两个外螺纹137a分别穿过两个螺套138，以使转轴137通过螺套138与牵引板135形成螺纹连接。手轮139固定在转轴137一端，且手轮139位于安装板113远离牵引板135一侧。使用时通过转动手轮139来带动转轴137旋转，过程中通过外螺纹137a与螺套138的配合，使得螺套138带动牵引板135移动，且两个牵引板135的滑动方向相反，如此，即调节了两个牵引板135之间的间距，而牵引板135形成限位槽135a的壁面又推动限位部132d移动，从而使输送件132a，传动链132以及链轮131随牵引板135同步移动，两个传动链132之间的间距得以调节，方便输送各种不同长度规格的轴。
45.进一步地，如图6-7所示，传动轴133两端分别固定设置有长键133a。链轮131上贯穿设有键槽131a，长键133a插入键槽131a内，以使链轮131与传动轴133形成止转连接。长键133a还可相对于键槽131a滑动。链轮131位于两个安装板113之间的一端设有延伸部131b。延伸部131b一端设有连接部131c，连接部131c外径小于延伸部131b。延伸部131b穿过牵引板135，且与牵引板135转动连接。连接部131c上固定设置有透盖131d，牵引板135位于透盖131d与延伸部131b之间，如此，当调节两个牵引板135之间间距时，通过透盖131d或延伸部131b的推动，来直接带动链轮131同步移动。
46.本实施例的数控滚齿机用上下料机构在使用时，待加工轴两端放置到输送件132a上，随传动链132的移动进入滚齿机内，并转移到托块150上，随后送料气缸145带动该托块150远离上料输送机130，横移气缸111带动该托块150移动至滚齿机加工区域下方，承托液压缸142带动托块150上移，以便滚齿机的夹持机构夹持固定待加工轴，之后托块150，支撑台141及滑台140复位，为滚齿机加工该轴腾出空间。加工完成后，滑台140及支撑台141带动另一托块150移动至滚齿机加工区域下方，与该托块150相连的承托液压缸142上移，使托块150托着加工好的轴，并在随后利用滑台140与支撑台141将该轴移动至下料输送带120一端，下料气缸153推动下料板160移动，将托块150上加工好的轴推送到下料输送带120上，该加工好的轴在随后由下料输送带120输送至滚齿机外。
47.以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。