一种表冠全自动加工装置的制作方法

本实用新型涉及表冠加工设备技术领域，尤其涉及一种表冠全自动加工装置。

背景技术：

表冠，也就是俗称的“表把儿”，用于调校日期及时间、上链，用钢、钛、陶瓷或金制成，分普通或旋入式。而为了便于表冠的调节，需要在表冠的圆周侧面加工多个防滑齿槽，在加工时，需要转动表冠，通过刀具在其周向上进行加工。但是，现有的用于表冠加工的设备自动化程度较低，导致加工效率低。另外，现有的表冠加工时，一般采用的是卧式装夹，即使用于放置表冠的加工台的轴与水平方向平行，表冠的轴呈水平式放置在载台上，而在加工时，表冠的轴向需要竖直方向平行，因而卧式装夹的方式容易使表冠在装夹后出现偏心，导致加工精度低。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种表冠全自动加工装置，其可对表冠进行全自动加工，且立式装夹工件，提高加工效率。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种表冠全自动加工装置，包括机体以及加工刀组件，机体上设有加工台、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构以及第四驱动机构，加工台用于在第一驱动机构的带动下沿x轴方向运动；加工台用于在第二驱动机构的带动下沿y轴方向运动；所述加工台上枢接有工件载台，工件载台用于在第三驱动机构的带动下绕z轴方向转动；所述加工刀组件安装于机体上并用于对工件载台上的工件进行加工，加工刀组件用于在第四驱动机构的带动下沿z轴方向运动。

优选的，所述加工台上设有压接治具以及第五驱动机构，所述压接治具设于工件载台的上方；第五驱动机构用于带动压接治具沿z轴方向向着靠近或者远离工件载台运动；所述压接治具用于在向着靠近工件载台运动后压接与工件载台的端面。

优选的，所述第五驱动机构包括安装架、驱动气缸、第一连杆以及第二连杆，所述安装架固接于加工台上；所述驱动气缸的缸体固接于安装架上；驱动气缸的活塞杆沿z轴方向延伸；所述第一连杆的一端与驱动气缸的活塞杆顶端铰接；第一连杆的中端铰接于安装架的顶端；所述第一连杆的另一端与第二连杆的顶端固定；所述压接治具与所述第二连杆的底端枢转配合。

优选的，所述第二连杆的顶端与第一连杆之间通过弹性部件连接。

优选的，所述第五驱动机构还包括导向杆，所述导向杆固定于安装架的顶端并沿z轴方向延伸；所述第一连杆靠近第二连杆的端部设有穿接槽；所述导向杆的顶端活动的穿接于穿接槽内。

优选的，所述压接治具由橡胶材质制成。

优选的，所述第一驱动机构包括第一安装座、第一电机、第一丝杆、第一螺母以及第一导向机构，第二驱动机构包括第二电机、第二丝杆、第二螺母以及第二导向机构，所述第一电机安装于机体上，第一丝杆沿x轴方向延伸并与第一电机的转轴同步联接；所述第一螺母螺纹套装于第一丝杆外并在第一导向机构的引导下沿第一丝杆的延伸方向运动；所述第一安装座与第一螺母固接；所述第二电机安装于第一安装座上，所述第二丝杆沿y轴方向延伸并沿与第二电机的转轴同步联接，所述第二螺母螺纹套装于第二丝杆外并在第二导向机构的引导下沿第二丝杆的延伸方向运动；所述加工台与第二螺母固接。

优选的，所述第四驱动机构包括所述第一驱动机构包括第二安装座、第三电机、第三丝杆、第三螺母以及第三导向机构，所述第三电机安装于机体上，第三丝杆沿z轴方向延伸并与第三电机的转轴同步联接；所述第三螺母螺纹套装于第三丝杆外并在第三导向机构的引导下沿第三丝杆的延伸方向运动；所述第二安装座与第三螺母固接；所述加工刀组件安装于第二安装座上。

优选的，所述加工刀组件包括第一加工刀、第二加工刀以及第三加工刀，第一加工刀、第二加工刀以及第三加工刀在y轴方向间隔分布。

优选的，机体上设有工件载盘以及工件机械手，工件载盘用于装载工件，所述工件机械手用于夹取工件至工件载台上；工件机械手包括夹取件以及夹取件驱动机构，夹取件包括夹取架、转动盘以及多个气动手指，转动盘枢接于夹取架上；多个气动手指绕转动盘的转动轴线圆周间隔分布；所述夹取件驱动机构用于带动夹取架在工件载盘和工件载台之间往复运动。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：其在进行表冠加工时，可将表冠放置于工件载台上，使表冠装夹后轴线与工件载台的轴线平行，通过第一驱动机构和第二驱动机构带动加工台前后以及左右移动，使工件载台上的表冠移动至加工刀组件处，而第四驱动机构带动加工刀组件向下运动至与工件载台上的表冠外周缘接触，此时，第三驱动机构带动工件载台转动，使工件载台上的表冠绕其自身轴线转动，加工刀组件便可在表冠的周向进行加工，整个过程自动化程度较高，提高表冠加工效率以及加工精度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的部分结构示意图；

图3为本实用新型的加工台、压接治具以及第五驱动机构的结构示意图；

图4为本实用新型的夹取件的结构示意图。

图中：10、机体；11、工件载盘；20、加工台；21、工件载台；30、第一驱动机构；40、第二驱动机构；50、第三驱动机构；60、第四驱动机构；70、加工刀组件；80、压接治具；90、第五驱动机构；91、驱动气缸；92、第一连杆；93、第二连杆；94、导向杆。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1、图2以及图3所示的一种表冠全自动加工装置，包括机体10以及加工刀组件70，在机体10上设有加工台20、第一驱动机构30、第二驱动机构40、第三驱动机构50以及第四驱动机构60，在第一驱动机构30的带动下，加工台20可沿x轴方向运动，在第二驱动机构40的带动下就，加工台20可沿y轴方向运动。另外，在加工台20上枢接有工件载台21，工件载台21可在第三驱动机构50的带动下绕z轴方向转动。

上述加工刀组件70安装于机体10上，加工刀组件70可对工件载台21上的工件进行加工，且加工刀组件70可在第四驱动机构60的带动下沿z轴方向运动。

需要说明的是，本实施例中的x轴方向为机体10的长度方向，y轴方向为机体10的宽度方向，z轴方向为机体10的高度方向，以下以此来进行说明。

在上述结构基础上，使用本实用新型的表冠全自动加工装置时，可将表冠放置于工件载台21上，通过第一驱动机构30和第二驱动机构40带动加工台20在机体10的长度方向和宽度方向运动，从而使加工台20上的工件载台21在机体10上前后以及左右移动，加工台20上的工件载台21上便可移动至加工刀组件70处，即工件载台21上的表冠可随之运动至加工刀组件70处。此后，第四驱动机构60带动加工刀组件70向下运动至与工件载台21上的表冠外周缘接触，此时，第三驱动机构50带动工件载台21转动，使工件载台21上的表冠转动，加工刀组件70便可在表冠的周向进行加工，整个过程自动化程度较高，提高表冠加工效率。

需要说明的是，本实施例中的表冠在装夹至工件载台后，表冠的轴线与工件载台的转动轴线平行，因而在表冠装夹后，工件载台的转动可直接带动表冠绕自身轴线运动，避免出现偏心情况，提高加工精度。

优选的，可在加工台20上设有压接治具80以及第五驱动机构90，该压接治具80设于工件载台21的上方，具体第五驱动机构90可带动压接治具80沿z轴方向向着靠近或者远离工件载台21运动；压接治具80可在向着靠近工件载台21运动后压接与工件载台21的端面。在此结构基础上，在将表冠放置于工件载台21后，可通过第五驱动机构90带动压接治具80沿机体10的高度方向向下运动，使压接治具80向着工件载台21的端面运动，压接治具80逐渐接触工件载台21的过程中，便可压接在工件载台21的表冠端面，使表冠夹持于工件载台21的端面和压接治具80之间，可有效防止表冠在加工过程中移动，便于后期稳定加工。

需要说明的是，压接治具80压接在表冠表面的力度小于第三驱动机构50的驱动力，因而压接治具80并不影响表冠的转动。

进一步的是，在本实施例中，上述第五驱动机构90包括安装架、驱动气缸91、第一连杆92以及第二连杆93，具体安装架固接于加工台20上，将驱动气缸91的缸体固接于安装架上，驱动气缸91的活塞杆沿z轴方向延伸；即驱动气缸91的活塞杆的伸缩方向是机体10的高度方向。另外，第一连杆92的一端与驱动气缸91的活塞杆顶端铰接，第一连杆92的中端铰接于安装架的顶端；第一连杆92的另一端与第二连杆93的顶端固定；上述压接治具80与第二连杆93的底端枢转配合。

在驱动压接治具80上下运动时，可启动驱动气缸91，驱动气缸91的活塞杆上下伸缩，便可带动与之铰接的第一连杆92上下转动，而第一连杆92的另一端相应上下转动，带动与之连接的第二连杆93上下运动，进而带动与第二连杆93底端连接的压接治具80运动，实现对表冠的压接或松脱。

另外，由于压接治具80与第二连杆93的底端枢转配合，具体可以通过现有技术轴承实现可转动的配合，在压接治具80压接在工件上时，由于工件载台带动工件转动，压接治具也可随之一起转动，表面出现卡死的情况，使工件的转动更加顺畅，加工效率以及精度更好。

当然，上述第五驱动机构90也可直接选用丝杆传动或者直线电机等其他直线运动输出机构来实现。

进一步的是，上述的第二连杆93的顶端与第一连杆92之间可通过弹性部件连接，如此，第二连杆93与第一连杆92之间具有一定的缓冲运动空间，使第二连杆93底端的压接治具80压接至表面端面的力为弹性力，防止出现卡死的情况，同时避免对表冠端面造成损坏。

更具体的是，上述第五驱动机构90还包括导向杆94，该导向杆94固定于安装架的顶端并沿z轴方向延伸，即导向杆94沿机体10的高度方向延伸。对应的在第一连杆92靠近第二连杆93的端部设有穿接槽，将导向杆94的顶端活动的穿接于穿接槽内。如此，在第一连杆92上下转动时，导向杆94与穿接槽的滑动配合可引导第一连杆92稳定上下，使第二连杆93的上下运动稳定。

优选的，在本实施例中，上述压接治具80可由橡胶材质制成，橡胶材质具有一定的柔性，防止压接治具80与表冠端面硬性接触而造成损坏。

当然，在没有上述压接治具80的情况下，在工件载台21上设置真空吸盘也可直接在表冠吸附在工件载台21上。

优选的，上述第一驱动机构30包括第一安装座、第一电机、第一丝杆、第一螺母以及第一导向机构，第二驱动机构40包括第二电机、第二丝杆、第二螺母以及第二导向机构，第一电机安装于机体10上，第一丝杆沿x轴方向延伸并与第一电机的转轴同步联接；第一螺母螺纹套装于第一丝杆外并在第一导向机构的引导下沿第一丝杆的延伸方向运动；第一安装座与第一螺母固接；第二电机安装于第一安装座上，第二丝杆沿y轴方向延伸并沿与第二电机的转轴同步联接，第二螺母螺纹套装于第二丝杆外并在第二导向机构的引导下沿第二丝杆的延伸方向运动；加工台20与第二螺母固接。

在驱动加工台20在机体10的长度方向运动时，可启动第一电机，第一电机转动底端第一丝杆，第一丝杆转动便可带动第一螺母转动，第一螺母的转动运动可在第一导向机构的引导下转化为沿第一丝杆延伸方向的直线运动，第一螺母便可带动与固接的第一安装座沿机体10的长度方向运动，第一安装座上安装的工作台便可在机体10的长度方向运动。而第二电机转动可带动第二丝杆转动，第二丝杆转动便可带动第二螺母转动，第二螺母的转动运动可在第二导向机构的引导下转化为沿第二丝杆延伸方向的直线运动，第二螺母便可带动与固接的加工台20沿机体10的宽度方向运动。

优选的，第四驱动机构60包括第一驱动机构30包括第二安装座、第三电机、第三丝杆、第三螺母以及第三导向机构，第三电机安装于机体10上，第三丝杆沿z轴方向延伸并与第三电机的转轴同步联接；第三螺母螺纹套装于第三丝杆外并在第三导向机构的引导下沿第三丝杆的延伸方向运动；第二安装座与第三螺母固接；加工刀组件70安装于第二安装座上。如此，在驱动加工刀具上下运动时，第三电机转动可带动第三丝杆转动，第三丝杆转动便可带动第三螺母转动，第三螺母的转动运动可在第三导向机构的引导下转化为沿第三丝杆延伸方向的直线运动，第三螺母便可带动与固接的第二安装座沿机体10的高度方向运动，安装在第二安装座上的加工刀组件70便可上下运动。

需要说明的是，上述第一驱动机构30、第二驱动机构40以及第四驱动机构60均可选用直线电机或者气缸等其他直线运动输出机构来实现。而上述第三驱动机构50可选用转动电机配合齿轮传动机构或者同步带机构来带动工作转台的转动。

在本实施例中，上述加工刀组件70包括第一加工刀以及第二加工刀，第一加工刀和第二加工刀在y轴方向间隔分布，第一加工刀和第二加工刀可选用加工精度不同的两种刀具，即在第一加工刀处进行初加工，而在第二加工刀处进行细加工，提高加工精度。当然，加工刀组件还可包括第三加工刀，第三加工刀可以分布在第一加工刀和第二加工刀之间，该第三加工刀具体可选用现有技术中的毛刺刀，在表冠的防滑齿槽经过粗加工和细加工后，可在第三加工刀处进行除毛刺的加工，提高出产精度，而第三加工刀位于第一加工刀和第二加工刀之间可以减小加工台在y轴方向上的运动行程，减小机体的体积。

优选的，在机体10上可设有工件载盘11以及工件机械手，工件载盘11用于装载工件，而工件机械手用于夹取工件至工件载台21上，如此，在加工表冠之前，可将待加工的表冠摆放在托盘内，将托盘防止在工件载盘11上，工件机械手在工件载盘11和工作台之间往复运动，实现表冠的上下料。

具体的是，在本实施例中，上述工件机械手包括夹取件以及夹取件驱动机构，夹取件包括夹取架、转动盘31以及多个气动手指32，转动盘31枢接于夹取架上；多个气动手指32绕转动盘31的转动轴线圆周间隔分布；夹取件驱动机构用于带动夹取架在工件载盘11和工件载台21之间往复运动。如此，在进行工件转移时，夹取架上的其中一个气动手指32可夹取工件载盘11上的一个表冠，夹取件驱动机构带动夹取架运动至工件载台21处，可通过电机带动夹取架上的转动盘31转动，转动盘31转动使另一个未夹取表冠的气动手指32位于工件载台21的上方，然后该未夹取表冠的气动手指32可夹取工件载台21上加工完成的表冠，此后，夹取架上的电机带动转动盘31再次转动，使夹取未加工的表冠的气动手指32位于工件载台21的上方，将未加工的表冠放置在工件载台21上即可，此后，夹取件驱动机构带动夹取架运动至工件载盘11的上方，转动盘31转动使夹取了加工完成的表冠的气动手指32位于工件载盘11的上方，将加工好的工件放置在托盘上，此后，再次夹取另一未加工的表冠，重复上述动作，如此往复，同一夹取件可完成上下料的交替进行，节约夹取件的运动形成。

需要说明的，上述夹取件驱动机构可选用在x轴、y轴、z轴方向设置的丝杆传动机构组合实现，将夹取件与最终的动力输出机构联接即可，夹取件便可在夹取件驱动机构的带动下，前后、左右以及上下运动。当然，上述工件机械手可选用现有技术中的多轴机器人来时实现。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。