一种中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构的制作方法

1.本实用新型涉及车床加工技术领域，尤其涉及一种中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构。


背景技术：

2.中间驱动双头(指双刀架)数控车床，主要用于车辆制造中的桥壳的两头加工，尤其是用于重卡车的中后桥壳总成的两头车削加工。中间驱动数控车床是桥壳加工的专用机床，虽产量有限，但在此制造域使用很广泛。
3.在上下料过程中，工件要穿过中间驱动包，才能达到中间驱动的目的。又由于工件较重，长度在1900-2500mm之间，重量在200kg-500kg之间，且工件极不规则，所以在以前的加工过程中，均由人工开着吊车，吊着工件上下料，即由人工穿过中间驱动包，然后机床定位夹紧，旋转加工。
4.随着科技和工业的发展，近几年自动化和智能化加工的要求越来越多，中间驱动数控车床加工桥壳总成存在无法自动上下料的问题，在此情况下，中间驱动数控车床可能存在淘汰的可能。
5.首先想到的是使用关节机器人模拟人工去上下料，但存在如下问题：1、关节机器人抓取力量有限，桥壳总成加上配重块重量较重，而且动作较慢、运动机构复杂；2、因桥壳一端要穿入中间驱动包内，所以关节机器人抓取位置只能是桥壳总成中间部分，造成控制困难；若用桁架机器人，普通的两轴桁架机器人根本就无法实现。
6.随着机械加工的发展和要求，自动化和智能化加工的要求盛行，中间驱动数控车床加工桥壳总成存在无法自动上下料的问题成了难点。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中的中间驱动双头数控车床加工桥壳总成无法自动上下料的技术问题，本实用新型提供了一种中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构来解决上述问题。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构，包括车床本体、位于车床本体上的中间驱动包、左头架和右尾架，所述中间驱动包能够供工件穿过并带动工件旋转；所述左头架和右尾架位于中间驱动包的两侧且至少其中一个与车床本体滑动连接；所述左头架和右尾架上还分别连接有适于夹紧和松开工件的左托料架夹头和右托料架夹头，且左托料架夹头和右托料架夹头能够相对车床本体左右移动。
9.进一步的，所述右尾架与车床本体滑动连接，车床本体上固定有右托架固定支架，所述右托架固定支架通过尾架拖动油缸与右尾架活动连接。
10.进一步的，所述右托料架夹头的安装座固定于右尾架上。
11.进一步的，所述左头架上固定有推动气缸，所述推动气缸的活塞杆与左托料架夹
头连接。
12.进一步的，所述左头架上固定有左托架固定支架，左托架固定支架上设有沿左托料架夹头往复运动方向延伸的滑轨，所述左托料架夹头的底部设有与滑轨配合的滑块。
13.进一步的，所述左头架与车床本体固定连接。
14.进一步的，所述左托料架夹头包括与左头架连接的机械手和由机械手驱动靠近或者远离的两个爪块，两个所述爪块的相对面为适于夹持工件的仿形面；所述右托料架夹头与左托料架夹头的结构相同，且右托料架夹头与右尾架连接。
15.进一步的，所述中间驱动包包括壳体、驱动机构和旋转齿轮，所述壳体连接于车床本体上，壳体内具有适于安装旋转齿轮的圆柱筒，所述驱动机构适于驱动所述旋转齿轮旋转；所述旋转齿轮能够带动工件旋转。
16.进一步的，所述旋转齿轮的端部还具有适于带动工件旋转的拨盘
17.进一步的，所述拨盘沿周向设置有两个，且两个所述拨盘与工件的接触面沿周向相对设置。
18.本实用新型的有益效果是：
19.(1)本实用新型所述的中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构，在现有车床上增加了左托料架夹头和右托料架夹头，并且左托料架夹头和右托料架夹头能够左右移动，从而带动工件穿入中间驱动包或者移动至中间驱动包一侧便于上下料，在对现有的车床进行较少改动的前提下解决的桥壳总成自动上下料的问题。
20.(2)本实用新型中右尾架为可移动结构，通过右尾架的移动带动右托料架夹头左右移动。左头架则为固定结构，左托料架夹头可以左右移动并且可以穿过中间驱动包，从而使工件可以穿入中间驱动包。
21.(3)本实用新型中中间驱动包与工件之间通过拨盘与配重块的配合消除工件旋转中的力矩偏差。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
23.图1是本实用新型所述的中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构的立体图(驱动机构未示意)；
24.图2是图1中a处放大图；
25.图3是图1中b处放大图；
26.图4是图1中d处放大图；
27.图5是本实用新型所述的中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构的主视图(驱动机构未示意)；
28.图6是本实用新型所述的中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构的俯视图(驱动机构未示意)；
29.图7是图5的a-a向剖视图；
30.图8是图5的b-b向剖视图；
31.图9是图8的f处放大图；
32.图10是图5的c-c向剖视图；
33.图11是图10的e处放大图；
34.图12是本实用新型所述的中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构的右视图。
35.图中，1、车床本体，2、中间驱动包，201、壳体，2011、圆柱筒，202、旋转齿轮，3、左头架，4、右尾架，5、左托料架夹头，501、机械手，502、爪块，5021、仿形面，50211、齿部，6、右托料架夹头，7、导轨，8、右托架固定支架，9、尾架拖动油缸，10、推动气缸，11、左托架固定支架，12、滑轨，13、滑块，15、配重块，16、工件，17、挡块，18、拨盘。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
37.一种中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构，包括车床本体1、位于车床本体1上的中间驱动包2、左头架3和右尾架4，中间驱动包2能够供工件16穿过并带动工件16旋转；左头架3和右尾架4位于中间驱动包2的两侧且至少其中一个与车床本体1滑动连接；左头架3和右尾架4上还分别连接有适于夹紧和松开工件16的左托料架夹头5和右托料架夹头6，且左托料架夹头5和右托料架夹头6能够相对车床本体1左右移动。
38.中间驱动包2用于在工件16加工时带动工件16旋转，左头架3和右尾架4上具有相对设置的顶尖，用于顶紧工件16的两端，便于对工件16两端加工。
39.当需要上下料时，调节中间驱动包2与左头架3或者右尾架4之间的距离，使工件16在中间驱动包2的一侧处于无遮挡状态，从而可以利用桁架或者关节机器人抓取。
40.上料过程：车床上无工件16，机器人将工件16带到车床内中间驱动包2的一侧，此时左托料架夹头5和右托料架夹头6夹紧工件16，机器人松开工件16并移走，接着移动左托料架夹头5和右托料架夹头6使工件16穿入中间驱动包2，最后调节中间驱动包2与左头架3或者右尾架4之间的距离，使左头架3和右尾架4的顶尖顶紧工件16两端，左托料架夹头5和右托料架夹头6松开，中间驱动包2启动，带动工件16旋转。
41.下料过程：车床加工完成后，左托料架夹头5和右托料架夹头6夹紧工件16，调节中间驱动包2与左头架3或者右尾架4之间的距离，使工件16在中间驱动包2的一侧处于无遮挡状态，机器人抓取工件16，左托料架夹头5和右托料架夹头6松开工件16，机器人带动工件16离开车床。等待下一循环。
42.左头架3和右尾架4中至少其中一个与车床本体1滑动连接，是为了能够调节其与中间驱动包2的距离，使工件16在中间驱动包2的一侧能够处于无遮挡状态。
43.实施例一
44.如图1-图12所示，一种中间驱动数控车床自动化加工桥壳送料机构，包括车床本体1、位于车床本体1上的中间驱动包2、左头架3和右尾架4，中间驱动包2能够供工件16穿入并带动工件16旋转；左头架3和右尾架4位于中间驱动包2的两侧且至少其中一个与车床本体1滑动连接；左头架3和右尾架4上还分别连接有适于夹紧和松开工件16的左托料架夹头5和右托料架夹头6，且左托料架夹头5和右托料架夹头6能够相对车床本体1左右移动。
45.如图1所示，车床本体1的上表面设有导轨7，左头架3、中间驱动包2和右尾架4的底
部均卡在导轨7上，本实施例中右尾架4与车床本体1滑动连接，车床本体1上固定有右托架固定支架8，右托架固定支架8通过尾架拖动油缸9与右尾架4活动连接，右托架固定支架8也卡在导轨7上，并且右托架固定支架8通过螺钉固定在导轨7上，尾架拖动油缸9的缸体与右尾架4固定连接，尾架拖动油缸9的活塞杆与右托架固定支架8固定连接，右托架固定支架8位于右尾架4的左侧，可以减小车床本体1的长度尺寸，当尾架拖动油缸9的活塞杆伸出时，右尾架4向右移动远离左头架3，反之右尾架4向左移动靠近左头架3。
46.右托料架夹头6的安装座固定于右尾架4上，右托料架夹头6可以整体随右尾架4一起左右移动。
47.本实施例中左头架3与车床本体1固定，左托料架夹头5相对左头架3左右运动，具体的，左头架3上固定有推动气缸10，推动气缸10的活塞杆与左托料架夹头5连接。
48.由于本实施例中右尾架4为可移动结构，因此工件16需要从中间驱动包2的右侧进入，左托料架夹头5为了能夹住工件16需要穿过中间驱动包2，因此左托料架夹头5的伸缩距离较长，为了避免左托料架夹头5对推动气缸10的活塞杆造成的扭矩过大，作为优选的，如图3、图10和图11所示，左头架3上固定有左托架固定支架11，左托架固定支架11上设有沿左托料架夹头5往复运动方向延伸的滑轨12，左托料架夹头5的底部设有与滑轨12配合的滑块13。此时左托架固定支架11可以承受左托料夹头的重量，推动气缸10不需要承担左托料夹头的重力，并且滑轨12与滑块13的配合可以提高左托料夹头移动过程中的中心度。如图11所示，滑轨12由左头架3延伸至中间驱动包2的右侧，当左托料夹头运动至滑轨12最右端时，可以进行上料或者下料，并且滑轨12与中间驱动包2不接触，避免影响中间驱动包2内周的旋转。
49.本实施例中，中间驱动包2可以与车床本体1固定连接，仅依靠右尾架4的移动为工件16留出上下料位置，也可以将中间驱动包2与车床本体1滑动连接，通过中间驱动包2的左移和右尾架4的右移共同留出上下料位置，这样可以减少车床本体1需要的总长度。
50.左托料架夹头5和右托料架夹头6可以选用相同结构，下面以左托料架夹头5为例具体介绍其结构：
51.如图2和图9所示，左托料架夹头5包括与左头架3连接的机械手501和由机械手501驱动靠近或者远离的两个爪块502，两个爪块502的相对面为适于夹持工件16的仿形面5021。机械手501的顶部具有两个沿直线相对运动的凸块，两个爪块502分别固定在两个凸块上。为了避免工件16打滑，所述仿形面5021具有若干凸起的齿部50211，提高仿形面5021与工件16的摩擦力。
52.右托料架夹头6的机械手501则与右尾架4连接。本实施例中的机械手501采用的型号是雄克夹爪pgn-plus125-1。
53.中间驱动包2：
54.如图7所示，中间驱动包2包括壳体201、驱动机构和旋转齿轮202，壳体201连接于车床本体1上，壳体201内具有适于安装旋转齿轮202的圆柱筒2011，驱动机构适于驱动旋转齿轮202旋转；旋转齿轮202能够带动工件16旋转。驱动机构与旋转齿轮202的配合关系与本技术人在先申请的专利cn200910117247.0中间驱动移动装置中的动力传递部分与齿轮的动力传递结构相同，也就是旋转齿轮202的中间带有内花键，驱动机构通过皮带轮与旋转齿轮202配合。
55.旋转齿轮202通过位于端部的拨盘18带动工件16旋转，如图6和图12所示，工件16的周向侧面设置有径向凸出的拨块17，将拨块17放置在拨盘18上，并且拨块17位于旋转齿轮202旋转方向的前方，当旋转齿轮202旋转时，拨盘18可以带动拨块17旋转，从而带动工件16旋转。
56.实施例二
57.为了实现在工件16表面加工双向螺纹，本实施例设置有两个拨盘18，且两个拨盘18与工件16的接触面沿周向相对设置，如图12所示，两个拨盘18近似呈180
°
设置，两个拨盘18与工件16的接触面均为上表面，当旋转齿轮202顺时针旋转时，位于左侧的拨盘18带动工件16旋转，当旋转齿轮202逆时针旋转时，位于右侧的拨盘18带动工件16旋转，从而通过两个拨盘18的设置实现工件的双向旋转。
58.为了能够使工件16的重心尽量处于旋转中心，避免工件16偏心严重导致整体结构振动，通常工件16上还设置有配重块15，如图12所示，配重块15位于其中一个拨块17上。
59.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
60.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
61.在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。
62.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。