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一种全自动段差精磨一体设备的制作方法

2022-08-11 03:44:57 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于自动化设备领域,更具体地,涉及一种全自动段差精磨一体设备。


背景技术:

2.微型钻头通常是指直径小于3.175mm的钻头,随着电子信息产品更新换代的步伐不断加速,各种新型pcb不断出现,微型钻头向尺寸越来越小的方向发展,目前能够生产出的微型钻头中,最小直径可达0.01毫米,成型后的微型钻头主要由底部的棒料和上部的钻针组成。
3.为了保证更好的孔壁品质,减少钻针与孔壁的摩擦,钻针从普通的st型,即钻针外径前后一致,进化到uc型,即钻针的头部外径大,中间和后段外径小的设计,这样在钻同样外径的孔时,钻针与基板的接触面积大大减少,从而可以降低钻孔过程中钻针与孔壁的摩擦热量,提升孔壁质量。
4.微型钻头是采用高强度的合金棒料,经过磨削、开刃、磨背等工艺制作而成。目前,对于棒料的磨削加工主要是使用精磨机;其中,在生产uc型的微型钻头时,微钻在进行开刃之前需要预先在钻针的外侧壁上加工出段差层,而目前的精磨机不具备段差层加工的功能,往往是先在精磨机上加工出胚料,再移送到另一个uc开槽机上加工出段差层;此种方式,至少需要在两台设备上进行棒料的装夹,严重影响微钻加工的生产效率。


技术实现要素:

5.为了解决上述现有技术存在的问题,本技术提供一种全自动段差精磨一体设备,包括机台和控制器,所述机台上设有分别与所述控制器相连的机械手上下料机构和旋转运料机构,所述机械手上下料机构与所述旋转运料机构相连,所述机械手上下料机构用于给所述旋转运料机构输送待加工的产品,以及从所述旋转运料机构上取走加工好的产品;所述机台上沿所述旋转运料机构的运动方向上设有粗磨加工机构、精磨加工机构和段差开槽机构,所述粗磨加工机构、精磨加工机构和段差开槽机构分别与所述控制器相连,所述旋转运料机构能够将产品分别运送到所述粗磨加工机构、精磨加工机构和段差开槽机构上,所述粗磨加工机构和精磨加工机构用于对棒料进行磨削加工,所述段差开槽机构用于对棒料的外侧壁进行段差开槽加工。
6.作为本技术的进一步改进,所述机械手上下料机构包括上下料底座、上下料抓取机构和旋转模组,所述上下料底座与所述机台连接,所述上下料底座上设有x轴模组和y轴模组,所述y轴模组上设有放料机构,所述x轴模组设置在所述y轴模组的上方,所述x轴模组的输出端与所述上下料抓取机构连接;所述旋转模组分别与所述上下料抓取机构和旋转运料机构相连,所述上下料抓取机构能够从所述放料机构上抓取待加工的产品到所述旋转模组上,且能够从所述旋转模组上抓取加工好的产品到所述放料机构上。
7.作为本技术的进一步改进,所述旋转运料机构包括旋转台底座和转盘,所述旋转台底座与所述机台连接,所述旋转台底座上设有运料驱动机构,所述运料驱动机构与所述
控制器相连,所述运料驱动机构的输出端与所述转盘连接,所述运料驱动机构用于驱动所述转盘旋转运动;所述转盘的外侧壁上设有取放料机构,所述取放料机构分别与所述粗磨加工机构、精磨加工机构、段差开槽机构和旋转模组相连,所述取放料机构与所述控制器相连,所述取放料机构用于将产品在所述粗磨加工机构、精磨加工机构、段差开槽机构和旋转模组之间相互转运。
8.作为本技术的进一步改进,所述粗磨加工机构包括粗磨装夹机构,所述粗磨装夹机构与所述旋转运料机构相连,所述粗磨装夹机构包括粗磨装夹底座,所述粗磨装夹底座与所述机台连接,所述粗磨装夹底座上设有粗磨棒料安置机构、粗磨棒料限位机构和粗磨针头扶正机构,所述旋转运料机构能够将产品运送到所述粗磨棒料安置机构上,所述粗磨棒料限位机构用于将产品限位在所述粗磨棒料安置机构上;所述粗磨针头扶正机构包括粗磨钻针扶正杆、扶正推动机构和粗磨扶正调节机构,所述粗磨钻针扶正杆分别与所述扶正推动机构和粗磨扶正调节机构连接,所述扶正推动机构用于驱动所述粗磨钻针扶正杆与所述粗磨棒料安置机构上的产品抵接,所述粗磨扶正调节机构用于调节所述粗磨钻针扶正杆与产品的抵接位置和力度。
9.作为本技术的进一步改进,所述扶正推动机构包括粗磨扶正固定块和粗磨扶正推动块,所述粗磨扶正固定块与所述粗磨装夹底座连接,所述粗磨扶正推动块的中部与所述粗磨扶正固定块铰接,且所述粗磨扶正推动块能够以铰接点摆动,所述粗磨钻针扶正杆与所述粗磨扶正推动块的一端连接,所述粗磨扶正推动块的另一端为自由端。
10.作为本技术的进一步改进,所述粗磨加工机构还包括第一磨削机构,所述第一磨削机构包括粗磨支撑架、粗磨砂轮机构和粗磨进给机构,所述粗磨砂轮机构与所述粗磨支撑架连接,所述粗磨砂轮机构上设有粗磨砂轮,所述粗磨砂轮机构能够驱动所述粗磨砂轮旋转,所述粗磨支撑架上设有粗磨升降调节机构和粗磨角度调节机构,所述粗磨升降调节机构与所述粗磨砂轮机构连接,所述粗磨升降调节机构用于调节所述粗磨砂轮的水平高度,所述粗磨角度调节机构与所述粗磨升降调节机构连接,所述粗磨角度调节机构用于调节所述粗磨砂轮的水平仰角;所述粗磨进给机构与所述机台连接,所述粗磨进给机构的输出端与所述粗磨支撑架连接,所述粗磨进给机构用于驱动所述粗磨砂轮与所述粗磨装夹机构上的产品相接。
11.作为本技术的进一步改进,所述粗磨支撑架上设有推杆,所述推杆与所述粗磨支撑架可调节限位连接,所述粗磨进给机构能够驱动所述推杆与所述粗磨扶正推动块的自由端抵接,进而带动所述粗磨钻针扶正杆与所述粗磨棒料安置机构上的产品相接。
12.作为本技术的进一步改进,所述精磨加工机构包括精磨装夹机构和第二磨削机构,所述精磨装夹机构与所述旋转运料机构相连,所述精磨装夹机构用于固定待加工的产品,所述第二磨削机构包括精磨支撑架和精磨砂轮机构,所述精磨砂轮机构与所述精磨支撑架连接,所述精磨砂轮机构上设有精磨砂轮,所述精磨砂轮机构能够驱动所述精磨砂轮旋转;所述机台上设有精磨进给机构,所述精磨进给机构的输出端与所述精磨支撑架连接,所述精磨进给机构用于驱动所述精磨砂轮与所述精磨装夹机构上的产品相接。
13.作为本技术的进一步改进,所述段差开槽机构包括开槽装夹机构和第三磨削机构,所述开槽装夹机构与所述旋转运料机构相连,所述开槽装夹机构用于固定待加工的产品,所述第三磨削机构包括开槽支撑架和开槽砂轮机构,所述开槽砂轮机构与所述开槽支
撑架连接,所述开槽砂轮机构上设有开槽砂轮,所述开槽砂轮机构能够驱动所述开槽砂轮旋转;所述机台上设有开槽进给机构,所述开槽进给机构的输出端与所述开槽支撑架连接,所述开槽进给机构用于驱动所述开槽砂轮与所述开槽装夹机构上的产品相接。
14.作为本技术的进一步改进,所述全自动段差精磨一体设备还包括循环冷却系统,所述循环冷却系统包括回流箱和出液管,所述回流箱的输出端分别与所述出液管相连,所述出液管分别与所述粗磨加工机构、精磨加工机构和段差开槽机构连接,所述出液管用于输出冷却液对所述粗磨加工机构、精磨加工机构和段差开槽机构进行冷却;所述机台上设有回流槽和回流管,所述回流槽用于收集所述出液管流出的冷却液,所述回流槽与所述回流管的一端连接,所述回流管的另一端与所述回流箱的输入端相连;所述回流箱内设有抽液装置、沉淀箱、冷却装置和过滤装置,所述抽液装置用于驱动所述回流箱内冷却液流动,所述沉淀箱用于沉淀冷却液中的杂质,所述冷却装置用于对流入所述回流箱的冷却液进行降温,所述过滤装置用于过滤净化流入所述回流箱内的冷却液。
15.与现有技术相比,本技术的有益效果为:
16.本技术通过在机台上设置粗磨加工机构、精磨加工机构和段差开槽机构,能够实现在一台设备上完成对钻针的磨削加工以及在钻针的外壁加工出段差层,不仅能够提高加工效率;同时在一台设备上加工也能确保段差层与钻针的同心度,从而提高微钻的加工精度。
17.具体地,通过机械手上下料机构给旋转运料机构上下料,通过旋转运料机构将产品在机械手上下料机构、粗磨加工机构、精磨加工机构和段差开槽机构之间完成流转,从而在一台设备上完成棒料的磨削和加工段差层;其中,粗磨加工机构和精磨加工机构能够对棒料进行磨削加工,段差开槽机构能够在棒料的外侧壁加工出段差层;通过控制器能够控制各个机构按预定规则运作,提高了设备的自动化程度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本技术实施例整体结构示意图;
20.图2是本技术实施例俯视结构示意图;
21.图3是本技术实施例中机械手上下料机构结构示意图;
22.图4是本技术实施例中旋转运料机构结构示意图;
23.图5是本技术实施例中取放料结构结构示意图;
24.图6是本技术实施例中第一磨削机构结构示意图;
25.图7是本技术实施例中第一磨削机构另一视角结构示意图;
26.图8是本技术实施例中粗磨砂轮机构与粗磨升降调节机构分解结构示意图;
27.图9是本技术实施例中粗磨进给机构结构示意图;
28.图10是本技术实施例中粗磨装夹机构结构示意图;
29.图11是本技术实施例中粗磨针头扶正机构结构示意图;
30.图12是本技术实施例中粗磨扶正调节机构分解结构示意图;
31.图13是本技术实施例中第二磨削机构分解结构示意图;
32.图14是本技术实施例中精磨进给机构结构示意图;
33.图15是本技术实施例中砂轮修整机构分解结构示意图;
34.图16是本技术实施例中精磨装夹机构结构示意图;
35.图17是本技术实施例中精磨针头扶正机构结构示意图;
36.图18是本技术实施例中循环冷却系统结构示意图。
具体实施方式
37.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
38.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.如图1、2所示,一种全自动段差精磨一体设备,包括机台1和控制器,机台1上设有分别与控制器相连的机械手上下料机构2和旋转运料机构3,机械手上下料机构2与旋转运料机构3相连,机械手上下料机构2用于给旋转运料机构3输送待加工的产品,以及从旋转运料机构3上取走加工好的产品;机台1上沿旋转运料机构3的运动方向上设有粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6,粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6分别与控制器相连,旋转运料机构3能够将产品分别运送到粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6上,粗磨加工机构4和精磨加工机构5用于对棒料进行磨削加工,段差开槽机构6用于对棒料的外侧壁进行段差开槽加工。
41.工作时,用户将待加工的棒料放到机械手上下料机构2上,通过控制器控制各个机构工作,机械手上下料机构2将待加工的产品运送到旋转运料机构3上,旋转运料机构3将产品依次运送到粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6,最后加工好的产品由旋转运料机构3运送回机械手上下料机构2上,再由机械手上下料机构2进行下料;其中,当产品被运送到粗磨加工机构4或精磨加工机构5上时,不论是粗磨加工机构4还是精磨加工机构5都能够对钻针的外侧壁进行磨削加工,将钻针磨削成预设直径大小,当产品被运送到段差开槽机构6时,段差开槽机构6会在钻针的外壁开设出预设尺寸的环形槽,使得钻针的外壁形成段差层。
42.该全自动段差精磨一体设备通过设置粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6,实现了在一台设备上完成对钻针的磨削加工以及在钻针的外壁加工出段差层,不仅
提高了加工效率;同时在一台设备上加工也能确保段差层与钻针的同心度,从而提高微钻的加工精度。
43.如图3所示,机械手上下料机构2包括上下料底座21和旋转模组22,上下料底座21固定安装在机台1上,上下料底座21上安装有x轴模组23和y轴模组24,x轴模组23设置在y轴模组24的上方,且x轴模组23和y轴模组24分别与控制器相连;y轴模组24上滑动设有放料机构25,放料机构25用于存放待加工的产品和加工好的产品,y轴模组24能够驱动放料机构25前后运动;x轴模组23上滑动设有上下料抓取机构26,上下料抓取机构26与控制器相连,x轴模组23能够驱动上下料抓取机构26左右运动,上下料抓取机构26用于将加工好的产品放置到放料机构25上,或者从放料机构25上抓取待加工的产品。
44.旋转模组22分别与上下料抓取机构26和旋转运料机构3相连,旋转模组26用于在旋转运料机构3和上下料抓取机构26之间来回运送产品,上下料抓取机构26能够从放料机构25上抓取待加工的产品到旋转模组22上,且能够从旋转模组22上抓取加工好的产品到放料机构25上。旋转模组22包括旋转安装板221和旋转气缸222,旋转安装板221固定安装在机台1上,旋转气缸222固定安装在旋转安装板221上,旋转气缸222与控制器相连,旋转气缸222的输出端上安装有旋转摆杆223,旋转摆杆223的中部与旋转气缸222连接,旋转摆杆223的两端分别设有产品夹具224;旋转气缸222的驱动行程为180
°
,即旋转气缸222每工作一次,则驱动旋转摆杆223旋转180
°
。工作时,旋转气缸222驱动旋转摆杆223旋转180
°
,使得两个产品夹具224的位置发生对调,便于上下料抓取机构26或旋转运料机构3抓取产品;实际工作中,其中一个产品夹具224上放置了待加工产品时,另一位产品夹具224上则放置有加工好的产品,使得该机械手上下料机构2始终处于连续工作状态,提高精磨机的加工效率,减少能耗。
45.放料机构25包括放料底板251和料盘252,放料底板251与y轴模组24滑动连接,y轴模组24能够驱动放料底板251前后运动,料盘252与放料底板251可拆卸连接,料盘252与放料底板251采用可拆卸的连接方式,是为了便于便于将加工好的产品取出,也便于放置新的待加工产品;工作时,控制y轴模组24运动,从而带动料盘252移动到指定位置进行上料或下料操作。
46.x轴模组23和y轴模组24可采用现有技术中任意直线驱动模组,本文不再赘述。
47.上下料抓取机构26包括z轴固定板261、z轴气缸262和夹持气缸263,z轴固定板261与x轴模组23滑动连接,z轴气缸262和夹持气缸263分别与控制器相连,z轴气缸262与z轴固定板261连接,z轴气缸261的输出端与夹持气缸263固定连接,夹持气缸263的输出端设有夹爪264。工作时,z轴气缸262能够驱动夹持气缸263升降运动,便于夹持气缸263从料盘252上抓取产品。
48.该全自动段差精磨一体设备上料时,控制器分别控制x轴模组23和y轴模组24工作,y轴模组24驱动料盘252前后运动,当料盘252到达预定上料位置后,y轴模组24停止工作;x轴模组23驱动上下料抓取机构26左右运动,当上下料抓取机构26达到到预定上料位置后,x轴模组23停止工作,接着控制z轴气缸262工作,z轴气缸262驱动夹持气缸263下降,当夹持气缸263下降到预定高度后,夹持气缸263驱动夹爪264从料盘252上抓取产品,之后再控制z轴气缸262上升复位,然后再控制x轴模组23运动,直至上下料抓取机构26运动到产品夹具224的正上方,之后z轴气缸262驱动夹持气缸263下降,夹持气缸263将产品放置到产品
夹具224上,之后控制旋转气缸222工作,驱动旋转摆杆223旋转180
°
,使得两个产品夹具224的位置发生对调,旋转摆杆223将待加工的产品运送到旋转运料机构3的正下方,完成上料。
49.该全自动段差精磨一体设备下料时,旋转运料机构3将加工好的产品放置到产品夹具224上,控制旋转气缸222工作,驱动旋转摆杆223旋转180
°
,使得两个产品夹具224的位置发生对调;之后控制z轴气缸262工作,z轴气缸262带动夹持气缸263下降,夹持气缸263从产品夹具224上将加工好的产品抓起,之后z轴气缸262驱动夹持气缸263上升;然后控制x轴模组23和y轴模组24运动,将上下料抓取机构26驱动到下料预定位置,之后z轴气缸262工作带动夹持气缸263下降,夹持气缸263将加工好的产品放置到料盘252上,完成下料。
50.本实施例中,机械手上下料机构2的上料和下料的过程是连续进行的,即完成一次上料后紧接着就是下料,下料完成后又接着上料,如此反复进行;确保了上料和下料的连续性,提高了加工效率。
51.如图4、5所示,旋转运料机构3包括旋转台底座31和转盘32,旋转台底座31固定安装在机台1上,旋转台底座31上设有运料驱动机构,运料驱动机构与控制器相连,运料驱动机构的输出端与转盘32连接,运料驱动机构能够驱动转盘32旋转运动;转盘32的外侧壁上呈90
°
间隔分布有四个取放料机构33,取放料机构33与控制器相连;取放料机构33分别与粗磨加工机构4、精磨加工机构5、段差开槽机构6和旋转模组22相连,且位置关系一一对应;取放料机构33用于将产品在粗磨加工机构4、精磨加工机构5、段差开槽机构6和旋转模组22之间相互转运。旋转运料机构3工作时,运料驱动机构驱动四个取放料机构33同时工作,第一个取放料机构33从产品夹具224上抓取产品到粗磨加工机构4,第二个取放料机构33从粗磨加工机构4上抓取产品到精磨加工机构5上,第三个取放料机构33从精磨加工机构5上抓取产品到段差开槽机构6上,第四个取放料机构33从段差开槽机构6上抓取产品到产品夹具224上。
52.本实施例中,当取放料机构33完成一次抓取工作后,控制器则控制运料驱动机构反向驱动,带动转盘32和取放料机构33反向旋转,从而使得取放料机构33完成一次抓取工作后能够回到初始位置,再重复进行运料;即每个取放料机构33的运动行程为:在初始位置抓取产品

将产品运送到下一个机构

将产品放置到下一个机构上

回到初始位置。
53.之所以取放料机构33要做复位运动是为了防止各个取放料机构33内的线缆和气管相互缠绕而造成设备故障。在其它实施例中,取放料机构33也可以不做复位运动,直接连续进行360
°
的旋转,在其中一些实施例中,可在旋转台底座31上安装电子滑环,将所有的线缆和气管通过电子滑环进行过线就可以防止线缆和气管缠绕的问题发生。
54.运料驱动机构包括运料电机34和中空旋转平台35,运料电机34固定安装在旋转台底座31上,运料电机34与控制器相连,运料电机34的输出端与中空旋转平台35的输入端连接,中空旋转平台35的输出端与转盘32连接。工作时,运料电机34驱动中空旋转平台35转动,中空旋转平台35带动转盘32和取放料机构33旋转,取放料机构33工作抓取产品在粗磨加工机构4、精磨加工机构5、段差开槽机构6和旋转模组22之间相互转运。
55.取放料机构33包括取放料固定板331、取放料气缸332、夹料固定板333和夹料气缸334,取放料固定板331与转盘32连接,取放料气缸332固定安装在取放料固定板331上,夹料固定板333与取放料气缸332的输出端固定连接,夹料气缸334固定安装在夹料固定板333上,夹料气缸334的输出端设有夹持手指335。需要抓取或放置产品时,首先取放料气缸332
驱动夹料固定板333和夹料气缸334下降,然后夹料气缸334工作,驱动夹持手指335抓取或放置产品。
56.取放料固定板331上设有取放料导向机构,取放料导向机构用于对夹料气缸334的运动行程进行导向和限位,取放料导向机构包括取放料导向套336、取放料导向杆337和取放料限位板338,取放料导向套336固定安装在取放料固定板331上,取放料导向杆337伸入并穿过取放料导向套336,且取放料导向杆337与取放料导向套336滑动限位连接,取放料导向杆337与取放料气缸332的运动方向相互平行,取放料导向杆337的数量有两个,分别位于取放料气缸332的左右两侧,取放料导向杆337的一端与夹料固定板333固定连接,另一端与取放料限位板338固定连接。取放料气缸332工作时,夹料固定板333能够带动取放料导向杆337在取放料导向套336内滑动,通过取放料导向杆337和取放料导向套336的配合,对夹料气缸334的运动行程进行导向。
57.取放料导向套337上设有微分头339,微分头339用于调节取放料气缸332的行程距离,从而调节夹料气缸334下降的高度,从而确保夹料气缸334能够精准的抓取或放置产品。当取放料气缸332带动夹料气缸334下降到极限位置时,微分头339的螺杆能够与取放料限位板338抵接。微分头339可选用现有技术中能够测量长度的任意一种微分头,微分头上设有刻度,调整精度可达0.01毫米;当需要缩短取放料气缸332的行程距离时,用户可通过扭动微分头339,使得螺杆伸出长度增加,取放料气缸332下降的极限位置升高,相当于取放料气缸332的行程缩短了;反之,将螺杆缩回,则可以降低取放料气缸332下降的极限位置,从而增加取放料气缸332的运动行程。
58.取放料限位板338上设有油压缓冲器3310,夹料固定板333上设有橡胶缓冲垫3311;当取放料气缸332上升到极限位置后,油压缓冲器3310能够与取放料导向套336抵接;当取放料气缸332下降到极限位置后,橡胶缓冲垫3311能够与取放料导向套336抵接。油压缓冲器3310和橡胶缓冲垫3311能够对取放料气缸332运动结束后起到缓冲作用,防止取放料气缸332急停造成产品在夹料气缸334内走位的情况发生,提高加工精度。在其它实施例中,油压缓冲器3310和橡胶缓冲垫3311也可以采用现有技术中任意能够实现缓冲功能的机械结构或者装置,例如:弹簧、弹片等。
59.初始状态下,夹料气缸334分别位于对应的粗磨加工机构4、精磨加工机构5、段差开槽机构6或旋转模组22的正上方;工作时,控制取放料气缸332工作,取放料气缸332驱动夹料固定板333和夹料气缸334下降,与此同时取放料导向杆337在取放料导向套336内滑动,对夹料气缸334的运动进行限位导向,直至微分头339的螺杆与取放料限位板338抵接,此时夹料气缸334正好下降到了取放料的位置,控制夹料气缸334工作,夹料气缸334驱动夹持手指335抓取产品;之后控制取放料气缸332工作,取放料气缸332驱动夹料固定板333和夹料气缸334上升,直至取放料导向套336与橡胶缓冲垫3311抵接,完成夹料气缸334复位;之后控制运料电机34工作,运料电机34驱动中空旋转平台35转动,中空旋转平台35带动转盘32旋转90
°
,使得夹料气缸334运动到下一个机构的正上方;之后控制取放料气缸332工作,取放料气缸332驱动夹料固定板333和夹料气缸334下降,直至微分头33的螺杆与取放料限位板338抵接,此时夹料气缸334正好下降到了下一个工站上取放料的位置,之后控制夹料气缸334将产品放置到下一个机构上;再控制取放料气缸332工作,取放料气缸332驱动夹料固定板333和夹料气缸334上升,直至取放料导向套336与橡胶缓冲垫3311抵接,完成夹料
气缸334复位;然后,控制运料电机34工作,驱动中空旋转平台35反向转动,中空旋转平台35带动转盘32旋转-90
°
,使得每个夹料气缸334运动到初始机构的正上方,完成一次取放料运转过程。在上述取放料过程中,4个取放料机构33均是从对应的机构抓取物料到下一个机构,然后又回到初始机构的上方,即转盘32来回旋转90
°
即完成一个周期的运料工作;重复上述取放料过程,使得该旋转运料机构3实现自动连续运料。
60.粗磨加工机构4包括粗磨装夹机构41和第一磨削机构42,粗磨装夹机构41与旋转运料机构3相连,粗磨装夹机构41包括粗磨装夹底座4101,粗磨装夹底座4101固定安装在机台1上,粗磨装夹底座4101上设有粗磨棒料安置机构、粗磨棒料限位机构和粗磨针头扶正机构,粗磨棒料限位机构和粗磨针头扶正机构分别与控制器相连,旋转运料机构3能够将产品运送到粗磨棒料安置机构上,粗磨棒料限位机构用于将产品限位在粗磨棒料安置机构上;第一磨削机构42安装在粗磨装夹机构41的一侧,用于对粗磨装夹机构41上的产品进行磨削加工,第一磨削机构42包括粗磨支撑架4201、粗磨砂轮机构和粗磨进给机构,粗磨砂轮机构和粗磨进给机构分别与控制器相连,粗磨砂轮机构与粗磨支撑架4201连接,粗磨砂轮机构上设有粗磨砂轮4202,粗磨砂轮机构能够驱动粗磨砂轮4202旋转,粗磨进给机构与机台1连接,粗磨进给机构的输出端与粗磨支撑架4201连接,粗磨进给机构用于驱动粗磨砂轮4202与粗磨装夹机构41上的产品相接。
61.工作时,旋转运料机构3上的取放料机构33将产品运送到粗磨棒料安置机构上,通过粗磨棒料限位机构和粗磨针头扶正机构将产品限位固定在粗磨棒料安置机构上,分别控制粗磨砂轮机构和粗磨进给机构工作,粗磨砂轮机构驱动粗磨砂轮4202旋转,粗磨进给机构驱动粗磨支撑架4201往靠近粗磨装夹机构41的方向运动,粗磨支撑架4201带动粗磨砂轮机构和粗磨砂轮4202同步运动,直至粗磨砂轮4202与粗磨棒料安置机构上的产品相接,通过粗磨砂轮4202对产品进行磨削加工。
62.如图6-9所示,粗磨支撑架4201上设有粗磨升降调节机构和粗磨角度调节机构,粗磨升降调节机构与粗磨砂轮机构连接,粗磨升降调节机构用于调节粗磨砂轮4202的水平高度,粗磨角度调节机构与粗磨升降调节机构连接,粗磨角度调节机构用于调节粗磨砂轮4202的水平仰角;工作之前,先根据实际情况通过粗磨角度调节机构和粗磨升降调节机构分别调节粗磨砂轮4202的水平仰角和水平安装高度,确保粗磨砂轮4202与待加工产品的磨削面配合精准。
63.粗磨支撑架4201上设有角度调节板4203,粗磨升降调节机构安装在角度调节板4203上,角度调节结构包括第一调节螺杆4204和第二调节螺杆4205,第一调节螺杆4204和第二调节螺杆4205分别与角度调节板4203和粗磨支撑架4201连接。具体地,角度调节板4203为契形形状,角度调节板4203的契形端部与粗磨支撑架4201铰接固定,且角度调节板4203能够以铰接点为轴心旋转;粗磨支撑架4201上设有三个第一连接孔4206,角度调节板4203上与第一连接孔4206的相应位置处分别设有第二连接孔4207,且每个第一连接孔4206与对应的第二连接孔4207分别通过第一限位螺丝4208连接,拧紧第一限位螺丝4208能够使角度调节板4203与粗磨支撑架4201限位连接固定;第一调节螺杆4204和第二调节螺杆4205分别安装在粗磨支撑架4201上,且第一调节螺杆4204和第二调节螺杆4205分别与粗磨支撑架4201可调节螺纹连接,第一调节螺杆4204的一端与角度调节板4203的左侧边抵接,第二调节螺杆4205的一端与角度调节板4203的右侧边抵接。
64.当需要调节时,首先松开所有的第一限位螺丝4208,然后通过转动第一调节螺杆4204和第二调节螺杆4205,使其推动角度调节板4203以铰接点为轴心旋转,从而改变角度调节板4203的安装角度,进而起到调节粗磨砂轮4202水平仰角的目的,转动到预定位置后拧紧第一限位螺丝4208,使得角度调节板4203与粗磨支撑架4201限位固定连接,完成对粗磨砂轮4202水平仰角的调节;具体地,当拧紧第一调节螺杆4204,同时拧松第二调节螺杆4205时,第一调节螺杆4204会推动角度调节板4203运动,进而使得角度调节板4203以铰接点为轴心顺时针转动;当拧紧第二调节螺杆4205,同时拧松第一调节螺杆4204时,第二调节螺杆4205会推动角度调节板4203运动,进而使得角度调节板4203以铰接点为轴心逆时针转动。
65.为了确保调节后,第一连接孔4206与第二连接孔4207还能够对位,本实施例中,第一连接孔4206为腰形孔或弧形孔,第二连接孔4207为螺纹孔,调节时,第一限位螺丝4208在第一连接孔4206内滑动,调节完成后,将第一限位螺丝4208拧紧即可;在其它实施例中,第一连接孔4206也可以是多个并排的通孔,第二连接孔4207也可以是非螺纹孔,第一限位螺丝4208替换为螺栓和螺帽的组合即可,具体调节时,松开螺帽拔出螺栓,调节完成后,将第一连接孔4206和第二连接孔4207对齐,再将螺栓螺帽拧紧即可。
66.在其它实施例中,角度调节结构也可以只有一个调节螺杆,且该调节螺杆与粗磨支撑架4201可调节螺纹连接,与角度调节板4203固定连接;调节时,通过拧紧或拧松调节螺杆与立板的螺纹连接,使得调节螺纹会推动或拉动角度调节板4203运动,进而实现调节粗磨砂轮4202水平仰角的目的。
67.为了提高角度调节的精准度,在角度调节板4203上远离铰接点的一侧设有测量块4209,粗磨支撑架4201上与测量块4209的相应位置处固定安装有第一百分表4210,第一百分表4210用于检测角度调节板4203的旋转角度,第一百分表4210的测量头与测量块4209抵接。调节角度调节板4203转动时,角度调节板4203会带动测量块4209移动,使得测量块4209往靠近或远离第一百分表4210的方向运动,通过观察第一百分表4210的数值变化,即可知道测量块的移动量,进而可换算出角度调节板4203的旋转角度,通过设置第一百分表4210能够做到精准的调节控制,保证加工的精准度。百分表属于现有技术,测量精度可达0.01毫米。百分表是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,变为指针在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。
68.粗磨砂轮机构包括主轴固定座4211和电主轴4212,电主轴4212安装在主轴固定座4211内,电主轴4212与控制器相连,电主轴4212的输出端与粗磨砂轮4202固定连接,控制器能够控制电主轴4212工作,从而驱动粗磨砂轮4202旋转运动;粗磨升降调节机构包括调节座4213和调节丝杆4214,调节座4213通过螺丝与角度调节板4203固定连接,调节丝杆4214与调节座4213可旋转限位连接,调节丝杆4214上套设有升降滑动块4215,升降滑动块4215与调节丝杆4214可滑动限位连接,升降滑动块4215与主轴固定座4211固定连接,调节丝杆4214的一端设有调节手轮4216。当需要调节粗磨砂轮4202的高度时,通过转动调节手轮4216,带动调节丝杆4214转动,驱动升降滑动块4215在调节丝杆4214上升降运动,从而带动主轴固定座4211和粗磨砂轮4202升降运动。
69.为了对主轴固定座4211的运动方向进行限位和导向,调节座4213上设有燕尾导向轨4217,主轴固定座4211上设有与燕尾导向轨4217适配的燕尾导向槽4218,燕尾导向轨
4217卡入燕尾导向槽4218内,且燕尾导向轨4217与燕尾导向槽4218可滑动限位连接;当转动调节手轮4216时,燕尾导向轨4217在燕尾导向槽4218内升降滑动,从而确保主轴固定座4211的位移方向不会出现偏差。
70.为了提高升降调节的精准度,调节座4213上安装有第二百分表4219,第二百分表4219用于检测主轴固定座4211的升降高度,第二百分表4219的测量头与主轴固定座4211的上端面抵接。转动调节手轮4216时,主轴固定座4211在燕尾导向轨4217上滑动,通过观察第二百分表4219的数值变化即可精准控制升降位移的距离,从而进一步提高磨削加工的精度。
71.主轴固定座4211设有三个第二限位螺丝4220,第二限位螺丝4220能够穿过燕尾导向槽4218,并与燕尾导向轨4217抵接;通过设置第二限位螺丝4220,能够确保在升降调节完成后,主轴固定座4211能够与调节座4213限位连接固定,从而确保粗磨砂轮4202的安装高度稳定,提高加工的精度。第二限位螺丝4220为带l形手柄的锁紧螺丝,便于锁紧或松开主轴固定座与调节座的连接,方便调节粗磨砂轮4202的高度。
72.主轴固定座4211上安装有防护罩4221,防护罩4221套设在粗磨砂轮4202的外围,防护罩4221能够在主轴固定座4211上进行升降调节,且防护罩4221也能够从主轴固定座4211上拆卸掉。设置防护罩4221主要是为了防止磨削的碎屑飞溅,同时也能防止磨削冷却液飞溅。
73.如图9所示,粗磨进给机构包括电机固定座4222和直线电机,直线电机与控制器相连,电机固定座4222固定安装到机台1上,直线电机包括定子4223和动子4224,定子4223固定安装到电机固定座4222上,动子4224设置在定子4223的上方,动子4224上设有粗磨进给驱动块4225,粗磨进给驱动块4225与电机固定座4222滑动连接,粗磨支撑架4201固定安装在粗磨进给驱动块4225上;工作时,控制动子4224在定子4223上滑动,动子4224带着粗磨进给驱动块4225和粗磨支撑架4201运动,粗磨支撑架4201带着安装在粗磨支撑架4201上的所有机构一起移动,从而驱动粗磨砂轮4202往靠近粗磨装夹机构41的方向运动,直至粗磨砂轮4202与粗磨棒料安置机构上的产品相接,完成磨削加工。
74.为了对粗磨进给驱动块4225的运动行程进行限位和导向,粗磨进给驱动块4225的两侧分别设有v形导向条4226,电机固定座4222上与v形导向条4226的相应位置处分别设有v形导轨4227,v形导向条4226分别卡入对应的v形导轨4227内,且v形导向条4226与v形导轨4227滑动连接。
75.为了能够精准控制粗磨进给驱动块4225的移动距离,电机固定座4222上安装有光栅尺读头4228,光栅尺读头4228与控制器相连,在粗磨进给驱动块4225上与光栅尺读头4228相对的侧面上固定安装有光栅尺4229;工作时,粗磨进给驱动块4225移动带动光栅尺4229同步移动,通过光栅尺读头4228能够获取到光栅尺4229的移动距离,从而实现精准控制粗磨进给驱动块4225的移动行程,提高对粗磨砂轮4205进给量的控制精度,从而提高磨削加工的精度。
76.在进行磨削加工时,控制器分别控制电主轴4212和直线电机工作,电主轴4212转动,从而驱动粗磨砂轮4205旋转;直线电机驱动动子4224在定子4223上滑动,带动粗磨进给驱动块4225和粗磨支撑架4201往靠近粗磨装夹机构41的方向运动,粗磨支撑架4201带着安装在粗磨支撑架4201上的所有机构一起移动,从而驱动粗磨砂轮4202往靠近粗磨装夹机构
41的方向运动,使得粗磨砂轮4202与粗磨棒料安置机构上的产品相接,对产品进行磨削加工。
77.如图10-12所示,粗磨棒料安置机构包括顶料气缸4102和顶针4103,顶料气缸4102与粗磨装夹底座4101固定连接,顶料气缸4102与控制器相连,顶针4103与顶料气缸4102的输出端连接;粗磨装夹底座4101上与顶针4103的相应位置处设有感应器44,感应器44与控制器相连,用于检测顶针4103上的产品是否到位。工作时,控制顶料气缸4102工作,推动顶针4103上升,取放料机构33将产品放置到顶针4103上,顶针4103能够支撑住产品的底端;控制顶料气缸4102复位,带动顶针4103和产品下降到加工位置,当感应器44检测到顶针4103上的产品到位后,反馈信号给控制器,再控制粗磨棒料限位机构将棒料限位固定在顶针4103上。加工完成后,控制顶料气缸4102工作,推动顶针4103上升,顶针4103将产品顶起,便于取放料机构33抓取加工好的产品。
78.粗磨棒料限位机构包括导轮机构、压轮机构和棒料扶正机构,加工时,棒料的侧壁分别与导轮机构、压轮机构和棒料扶正机构抵接,使得棒料被直立在顶针4103上;导轮机构与控制器相连,能够驱动棒料在顶针4103上原地旋转,确保钻针的圆周侧壁能够磨削均匀,提高棒料与钻针的同心度;压轮机构与控制器相连,当粗磨棒料安置机构上料完成后,控制器控制压轮机构与棒料相抵接,从而将棒料限位在顶针4103上;棒料扶正机构与粗磨装夹底座4101固定连接,用于支撑棒料的侧壁,一方面便于取放料机构33将棒料直立安置到顶针4103上,另一方面在加工时也能对棒料起到限位固定的作用,确保棒料在顶针4103上不会移位,提高加工精度。
79.导轮机构包括导轮电机4104和导轮4105,导轮电机4104与控制器相连,导轮电机4104固定安装在粗磨装夹底座4101上,导轮电机4104的输出端与导轮4105固定连接。工作时,导轮4105的外侧壁与棒料的侧壁抵接,控制器控制导轮电机4104工作,导轮电机4104驱动导轮4105旋转,导轮4105带动棒料在原地旋转。导轮4105不仅能够对棒料进行限位,同时也能够驱动棒料旋转,确保钻针的圆周侧面能够磨削均匀。
80.压轮机构安装在导轮机构的一侧,压轮机构包括压轮气缸4106、联动机构和压轮4107,压轮气缸4106与粗磨装夹底座4101固定连接,压轮气缸4106与控制器相连,联动机构与压轮气缸4106的输出端连接,压轮4107与联动机构远离压轮气缸4106的一侧限位连接,且压轮4107能够在联动机构上原地旋转,联动机构能够带动压轮4107与顶针4103上的棒料抵接。上料时,取放料机构33将棒料放置到顶针4103上,控制器控制压轮气缸4106工作,压轮气缸4106带动联动机构运动,联动机构带动压轮4107往靠近导轮4105的方向运动,直至压轮4107与顶针4103上的棒料抵接;加工时,导轮电机4104工作驱动导轮4105旋转,导轮4105带动棒料在顶针4103上原地旋转,棒料带动压轮4107在联动机构上原地旋转,棒料旋转加工能够保障钻针的外壁圆周打磨均匀,提高棒料与钻针的同心度;加工完成后,控制器控制压轮气缸4106工作,压轮气缸4106带动联动机构运动,联动机构带动压轮4107往远离导轮4105的方向运动,直至压轮4107与顶针上4103的棒料分离,便于取放料机构33抓取粗磨好的产品。
81.联动机构包括压轮连接杆4108和压轮摆杆4109,压轮连接杆4108的一端与压轮气缸4106的输出端固定连接,另一端与压轮摆杆4109固定连接,压轮摆杆4109的中部与粗磨装夹底座4101铰接,且压轮摆杆4109能够以铰接点为轴心摆动,压轮4107安装在压轮摆杆
4109远离压轮连接杆4108的一端,且压轮4107能够在压轮摆杆4109上原地旋转。具体工作时,压轮气缸4106驱动压轮连接杆4108运动,压轮连接杆4108拉动或者推动压轮摆杆4109运动,压轮摆杆4109以铰接点为轴心摆动,从而带动压轮4107往远离或靠近导轮4105的方向运动。在其它实施例中,联动机构也可以是其它结构,只要能够确保将压轮气缸4106的驱动力传导给压轮4107,且压轮4107能够旋转即可。
82.棒料扶正机构安装在导轮机构的一侧,棒料扶正机构包括基座4110和扶正调节块4111,基座4110通过螺丝固定安装在粗磨装夹底座4101上,扶正调节块4111与基座4110通过螺丝可调节限位连接,扶正调节块4111靠近顶针4103的一端设有第一耐磨块4112;工作时,第一耐磨块4112与棒料抵接,且棒料在顶针4103上转动,与第一耐磨块4112处于滑动摩擦状态;设置第一耐磨块4112能够防止磨损,提高微钻加工的稳定性,确保微钻加工的精度。扶正调节块4111与基座4110采用可调节的连接方式,是为了满足直径不同大小的棒料加工需求。具体地,松开扶正调节块4111与基座4110的连接螺丝,可推动或拉动扶正调节块4111滑动,到合适的位置后拧紧扶正调节块4111与基座4110的连接螺丝即可,从而调节第一耐磨块4112到顶针4103的距离,以满足不同产品的加工需求。
83.如图11所示,粗磨针头扶正机构包括粗磨钻针扶正杆4113、扶正推动机构和粗磨扶正调节机构,粗磨钻针扶正杆4113分别与扶正推动机构和粗磨扶正调节机构连接,扶正推动机构用于驱动粗磨钻针扶正杆4113与粗磨棒料安置机构上的产品抵接,粗磨扶正调节机构用于调节粗磨钻针扶正杆4113与钻针的抵接位置和力度。与此同时,为了防止工作时钻针旋转造成对粗磨钻针扶正杆4113的磨损,在粗磨钻针扶正杆4113靠近钻针的一端设置有第二耐磨块4114,第二耐磨块4114与粗磨钻针扶正杆4113固定连接。第一耐磨块4112和第二耐磨块4114均采用聚晶金刚石材料制成,具有良好的耐磨性,能够延长使用寿命。
84.扶正推动机构包括粗磨扶正固定块4115、粗磨扶正推动块4116和粗磨扶正杆安装块4117,粗磨扶正固定块4115与粗磨装夹底座4101连接,粗磨扶正推动块4116的中部与粗磨扶正固定块4115铰接,且粗磨扶正推动块4116能够以铰接点为轴心摆动,粗磨钻针扶正杆4113与粗磨扶正杆安装块4117连接,粗磨扶正杆安装块4117与粗磨扶正推动块4116的一端连接,粗磨扶正推动块4116的另一端为自由端,自由端用于外接推力推动粗磨扶正推动块4116摆动,从而带动粗磨钻针扶正杆4113与钻针抵接。
85.粗磨支撑架4201上设有推杆固定块4230,推杆固定块4230上安装有微分头4231,微分头4231的螺杆上安装有推杆4232。工作时,粗磨进给机构驱动推杆4232往靠近粗磨装夹机构41的方向运动,使得推杆4232与粗磨扶正推动块4116的自由端抵接,从而推动粗磨扶正推动块4116摆动,粗磨扶正推动块4116推动粗磨扶正杆安装块4117和粗磨钻针扶正杆4113运动;当粗磨进给机构停止驱动后,推杆4232能够推动粗磨钻针扶正杆4113与钻针抵接。操作人员可通过转动微分头4231调节推杆4232的伸出长度,通过调节推杆4232的伸出长度,从而调节粗磨钻针扶正杆4113的运动行程,使得粗磨钻针扶正杆4113对钻针的抵接力度发生改变,确保加工时钻针与棒料的同心度。微分头4230可选用现有技术中能够测量长度的任意一种微分头,微分头上设有刻度,调整精度可达0.01毫米。将推杆4232安装在粗磨支撑架4201上可确保粗磨钻针扶正杆4113随粗磨砂轮4202的移动而运动,确保粗磨砂轮4202在进行磨削加工时,粗磨钻针扶正杆4113能够抵住钻针,保障钻针与棒料的同心度。
86.粗磨扶正固定块4115上设有复位弹簧4118,复位弹簧4118用于驱动粗磨扶正推动
块4116复位运动,从而带动粗磨钻针扶正杆4113与钻针分离,便于下料,复位弹簧4118的一端与粗磨扶正固定块4115固定连接,另一端与粗磨扶正推动块4116靠近粗磨扶正杆安装块4117的一端固定连接;工作时,当粗磨进给机构驱动推杆4232推动粗磨扶正推动块4116摆动时,推杆4132的推力大于复位弹簧4118的弹力,因此粗磨扶正推动块4116会拉伸复位弹簧4118,使得复位弹簧4118发生弹性变形;加工完成后,粗磨进给机构复位,带动推杆4232移动,使其与粗磨扶正推动块4116分离,此时在复位弹簧4118弹力的作用下,拉动粗磨扶正推动块4116复位摆动,从而带动粗磨钻针扶正杆4113复位运动,使其与钻针分离,便于取放料机构33抓取下料。
87.粗磨扶正调节机构设置在粗磨扶正杆安装块4117上,粗磨扶正调节机构用于调节粗磨钻针扶正杆4113的安装位置,从而调节粗磨钻针扶正杆4113与钻针的抵接位置和力度。
88.具体地,如图12所示,粗磨扶正杆安装块4117上设有长条形卡槽4119,长条形卡槽4119上设有第三限位螺丝4120,第三限位螺丝4120与粗磨扶正推动块4117连接,通过拧紧第三限位螺丝4120,使得粗磨扶正杆安装块4117与粗磨扶正推动块4116限位固定;粗磨扶正杆安装块4117的一侧设有调节螺丝4121,调节螺丝4121与粗磨扶正杆安装块4117可调节螺纹连接,调节螺丝4121的端面与粗磨扶正推动块4117抵接;当需要调节粗磨扶正杆安装块4117的的安装位置时,可松开第三限位螺丝4120,再通过转动调节螺丝4121,使得第三限位螺丝4120在长条形卡槽4119上滑动,从而改变粗磨扶正杆安装块4117在粗磨扶正推动块4116上的安装位置,到达合适的位置后,再从新拧紧第三限位螺丝4120即可;粗磨扶正杆安装块4117的安装位置发生改变,同时也就改变了粗磨钻针扶正杆4113与钻针的抵接位置。
89.粗磨扶正杆安装块4117上设有第一通孔4122和第二通孔4123,第一通孔4122与第二通孔4123连通,且第一通孔4122与第二通孔4123垂直分布,第一通孔4122内设有仰角调节块4124,仰角调节块4124与第一通孔4122间隙配合,粗磨扶正杆安装块4117上设有第四限位螺丝4125,第四限位螺丝4125的端面与仰角调节块4124的侧壁抵接,从而使得仰角调节块4124与粗磨扶正杆安装块4117限位固定;仰角调节块4124内设有第三通孔4126,粗磨钻针扶正杆4113依次穿过述第二通孔4123和第三通孔4126,粗磨钻针扶正杆4113与第三通孔4126间隙配合,仰角调节块4124上设有第五限位螺丝4127,第五限位螺丝4127的端面与粗磨钻针扶正杆4113抵接,从而使得粗磨钻针扶正杆4113与仰角调节块4124限位连接固定,第二通孔4123的内径大于粗磨钻针扶正杆4113的外径,使得粗磨钻针扶正杆4113能够在第二通孔4123内上下摆动。当需要调节时,用户可松开第四限位螺丝4125,仰角调节块4124能够在第一通孔4122内旋转,从而带动粗磨钻针扶正杆4113在第二通孔4123内上下摆动,从而调节粗磨钻针扶正杆4113的安装角度,进而改变粗磨钻针扶正杆4113与钻针的抵接角度;松开第五限位螺丝4127,粗磨钻针扶正杆4113能够在第二通孔4123内滑动,从而调节粗磨钻针扶正杆4113伸出粗磨扶正杆安装块4117的长度,从而改变粗磨钻针扶正杆4113对钻针的抵接力度。为了便于调节粗磨钻针扶正杆4113,在粗磨钻针扶正杆4113远离第二耐磨块4114的一端设置有手柄4128,手柄4128与粗磨钻针扶正杆4113固定连接,便于用户手动调节。
90.该粗磨装夹机构上料时,取放料机构33将产品放置到顶针4103上,再控制顶料气缸4102复位,带动顶针4103和产品下降到加工位置,此时第一耐磨块4112和导轮4105分别
与棒料的侧壁相接。接着,控制压轮气缸4106工作,压轮气缸4106驱动压轮连接杆4108运动,压轮连接杆4108推动压轮摆杆4109以铰接点为轴心摆动,从而带动压轮4107往靠近导轮4105的方向运动,直至压轮4107与棒料的侧壁抵接,完成上料;此时,棒料的底端被顶针4103限位,侧壁分别与第一耐磨块4112、导轮4105和压轮4107限位抵接。
91.加工时,控制粗磨进给机构往靠近棒料方向移动,同时控制导轮电机4104工作;粗磨进给机构带动推杆4232运动,使得推杆4232与粗磨扶正推动块4116的自由端抵接,从而推动粗磨扶正推动块4116摆动,粗磨扶正推动块4116推动粗磨扶正杆安装块4117和粗磨钻针扶正杆4113运动,直至第二耐磨块4114与钻针抵接,此时粗磨砂轮4202也正好与钻针相接,对钻针进行磨削加工;第二耐磨块4114能够起到支撑钻针的作用,防止加工过程中钻针发生侧弯,提高钻针与棒料的同心度;导轮电机4104工作,驱动导轮4105旋转,导轮4105带动棒料在原地旋转,同时压轮4107随棒料一起旋转,棒料旋转加工能够确保钻针的圆周侧壁能够磨削均匀。粗磨扶正推动块4113在摆动的过程中会拉伸复位弹簧4118,使得复位弹簧4118发生弹性变形。
92.加工完成后,控制粗磨进给机构往远离棒料方向移动,同时控制压轮气缸4106工作;粗磨进给机构带动推杆4232与粗磨扶正推动块4116的自由端分离,此时在复位弹簧4118弹力的作用下,拉动粗磨扶正推动块4116复位摆动,从而带动粗磨钻针扶正杆4113复位运动,使得第二耐磨块4114与钻针分离;压轮气缸4106驱动压轮连接杆4108运动,压轮连接杆4108拉动压轮摆杆4109以铰接点为轴心摆动,从而带动压轮4107往远离导轮4105的方向运动,直至压轮4107与棒料分离;之后控制器控制顶料气缸4102工作,推动顶针4103和加工好的产品上升,再控制取放料机构33从顶针4103上取走粗磨好的产品。
93.如图13、16所示,精磨加工机构5包括精磨装夹机构51和第二磨削机构52,精磨装夹机构51与旋转运料机构4相连,精磨装夹机构51用于固定待加工的产品,精磨装夹机构51包括精磨装夹底座5101,精磨装夹底座5101固定安装在机台1上,精磨装夹底座5101上设有精磨棒料安置机构53、精磨棒料限位机构58和精磨针头扶正机构54,精磨棒料限位机构58和精磨针头扶正机构54分别与控制器相连,旋转运料机构4能够将产品运送到精磨棒料安置机构53上,精磨棒料限位机构58用于将产品限位在精磨棒料安置机构53上。第二磨削机构52包括精磨支撑架5201、精磨砂轮机构55和精磨进给机构56,精磨砂轮机构55与精磨支撑架5201连接,精磨砂轮机构55上设有精磨砂轮5501,精磨砂轮机构55能够驱动精磨砂轮5501旋转;精磨进给机构56安装在机台1上,精磨进给机构56的输出端与精磨支撑架5201连接,精磨进给机构56用于驱动精磨砂轮5501与精磨装夹机构51上的产品相接。
94.粗磨加工机构4磨削加工完成后,取放料机构33从粗磨装夹架机构41上抓取产品,并将其运送到精磨棒料安置机构53上,通过精磨棒料限位机构58和精磨针头扶正机构54将产品限位固定在精磨棒料安置机构53上,分别控制精磨砂轮机构55和精磨进给机构56工作,精磨砂轮机构55驱动精磨砂轮5501旋转,精磨进给机构56驱动精磨支撑架5201往靠近精磨装夹机构51的方向运动,精磨支撑架5201带动精磨砂轮机构55和精磨砂轮5501同步运动,直至精磨砂轮5501与精磨棒料安置机构53上的产品相接,对产品进行磨削加工。
95.精磨支撑架5201上设有精磨升降调节机构和精磨角度调节机构,精磨升降调节机构与精磨砂轮机构55连接,精磨升降调节机构用于调节精磨砂轮5501的水平高度,精磨角度调节机构与精磨升降调节机构连接,精磨角度调节机构用于调节精磨砂轮的水平仰角;
工作之前,先根据实际情况通过精磨角度调节机构和精磨升降调节机构分别调节精磨砂轮5501的水平仰角和水平安装高度,确保精磨砂轮5501与待加工产品的磨削面配合精准,提高加工的精准度。
96.精磨砂轮机构55与粗磨砂轮机构的结构相同,本文不再累述;精磨升降调节机构与粗磨升降调节机构的结构相同,本文不再累述;精磨角度调节机构的结构与粗磨角度调节机构的结构相同,本文不再累述。
97.如图14所示,精磨进给机构56包括进给固定座5601,进给固定座5601上设有进给驱动机构和位移检测机构,进给驱动机构的输出端设有滑动件5602,滑动件5602与精磨支撑架5201连接,位移检测机构与控制器连接,位移检测机构用于检测滑动件5602的运动距离。通过位移检测机构能够实时检测到滑动件5602的位移距离,从而精准控制精磨砂轮5501位移距离,确保磨削的精准度。
98.进给驱动机构包括进给电机5603、减速器5604和传动螺杆5605,减速器5604分别与进给电机5603和进给固定座5601连接,进给电机5603与控制器相连,进给电机5603的输出端与减速器5604的输入端连接,减速器5604的输出端与传动螺杆5605连接,传动螺杆5605与进给固定座5601可旋转限位连接,滑动件5602与传动螺杆5605螺纹连接,滑动件5602与进给固定座5601滑动连接;精磨加工时,控制器控制进给电机5603工作,进给电机5603通过减速器5604驱动传动螺杆5605旋转,传动螺杆5605旋转带动滑动件5602在进给固定座5601上滑动,从而驱动精磨支撑架5201和精磨砂轮5501往靠近精磨装夹机构51的方向移动,直至精磨砂轮5501与精磨装夹机构51上的产品相接,对产品进行磨削加工。
99.位移检测机构包括光栅尺5606和光栅尺读头5607,光栅尺5606固定安装滑动件5602的一侧表面上,光栅尺读头5607固定安装在进给固定座5601上与光栅尺5606的相应位置处,光栅尺读头5607与控制器相连。进给电机5603驱动滑动件5602移动的过程中,光栅尺5606随滑动件5602同步移动,通过光栅尺读头5607能够获取到光栅尺5606的移动距离,从而实现精准控制滑动件5602的移动行程,提高对精磨砂轮5501进给的控制精度,提高磨削加工的精度。
100.精磨支撑架上5201设有安装板5202,安装板5202上设有砂轮修整机构57,砂轮修整机构57用于修整精磨砂轮5501,从而确保精磨砂轮5501始终处于最佳的加工状态,提高加工的精度。
101.如图15所示,砂轮修整机构57包括托架5701、调节架5702、夹块5703和砂条5704,托架5701的一端与安装板5202铰接限位固定,安装板5202上设有弧形滑槽5203,托架5701远离铰接端的一侧设有两个限位螺栓5705;拧紧限位螺栓5705能够使得限位螺栓5705与弧形滑槽5203固定连接,从而将托架5701与安装板5202限位固定;松开限位螺栓5705后,限位螺栓5705能够在弧形滑槽5203内滑动,从而使得托架5701在安装板5202上旋转。通过限位螺栓5705和弧形滑槽5203配合,能够调节砂轮修整机构57与精磨砂轮5501的配合角度;具体地,正常情况下限位螺栓5705处于拧紧状态,当需要修整精磨砂轮5501时,可松开限位螺栓5705,从而使得托架5701在安装板5202上旋转,旋转到合适的角度后,再次拧紧限位螺栓5705,将托架5701与安装板5202限位固定。
102.为了能够精准的调节托架5701在安装板5202上的旋转角度,安装板5202上与托架5701的连接面上设有角度刻痕5204;当调节托架5701在安装板5202上旋转时,用户通过观
察安装板5202上角度刻痕5204的数值变化情况,就能了解到托架5701旋转的角度,从而实现精准调节控制。
103.调节架5702安装在托架5701上,且调节架5702能够在托架5701上水平旋转,调节架5702上设有燕尾座5706,夹块5703与燕尾座5706滑动连接,砂条5704与夹块5703可拆卸连接,砂条5704与夹块5703采用可拆卸连接的方式是为了便于更换砂条5704。夹块5703在燕尾座5706上滑动从而带动砂条5704运动;具体地,夹块5703上设有修砂轮丝杆5707,修砂轮丝杆5707与夹块5703可旋转限位连接,修砂轮丝杆5707的一端设有调节手柄5708,修砂轮丝杆5707的另一端穿过夹块5703后与燕尾座5706可调节螺纹连接;修正精磨砂轮5501时,通过转动调节手柄5708,驱动修砂轮丝杆5707转动,从而使得修砂轮丝杆5707旋入燕尾座5706,修砂轮丝杆5707推动夹块5703运动,从而带动砂条5704往靠近精磨砂轮5501的方向运动,直至砂条5704与精磨砂轮5501抵接,修正精磨砂轮5501。
104.为了能够实现精准调节砂条5704的运动距离,调节手柄5708的外壁圆周表面上设有刻度环5709,在夹块5703上与刻度环5709的相应位置处设有指示刻痕5710;转动调节手柄5708时,刻度环5709会随着一起旋转,通过观察指示刻痕5710对准刻度环5709上的刻度变化情况,即可了解到砂条5704的移动距离,从而做到精准调节。
105.在其它实施例中,刻度环5709也可以设置在夹块5703上,并套设在调节手柄5708的外侧,将指示刻痕5710设置在调节手柄5708上与刻度环5709的相应位置处。
106.当需要修整精磨砂轮5501时,首先松开限位螺栓5705,使得托架5701能够在安装板5202上旋转,通过观察安装板5202上的角度刻痕5204能够精准控制托架5701的旋转角度,根据实际需要,将托架5701旋转到合适的角度,之后拧紧限位螺栓5705,使得托架5701与安装板5202限位固定;再通过转动调节手柄5708,驱动修砂轮丝杆5707转动,从而使得修砂轮丝杆5707旋入燕尾座5706,修砂轮丝杆5707推动夹块5703运动,从而带动砂条5704往靠近精磨砂轮5501的方向运动,直至砂条5704与精磨砂轮5501相接,对精磨砂轮5501进行修整,通过观察指示刻痕5710对应的刻度环5709数值的变化情况,从而实现精准控制砂条5704的进给量,确保精磨砂轮5501能够快速修整完成。
107.精磨棒料安置机构53与粗磨棒料安置机构的结构相同,本文不再累述;精磨棒料限位机构58与粗磨棒料限位机构的结构相同,本文不再累述。
108.如图17所示,精磨针头扶正机构54包括精磨扶正固定块5401、拉动气缸5402、推动连杆5403和精磨扶正杆安装块5404,精磨扶正固定块5401与精磨装夹底座5101固定连接,拉动气缸5402固定安装在精磨扶正固定块5401上,拉动气缸5402与控制器相连,推动连杆5403的中部与精磨扶正固定块5401铰接,且推动连杆5403能够以铰接点为轴心前后摆动,推动连杆5403的一端与拉动气缸5402的输出端固定连接,推动连杆5403的另一端与精磨扶正杆安装块5404固定连接,精磨扶正杆安装块5404上设有精磨钻针扶正杆5405,精磨钻针扶正杆5405与精磨扶正杆安装块5404可调节限位连接。加工前,拉动气缸5402的活塞处于伸出状态,精磨加工时,控制器控制拉动气缸5402工作,拉动气缸5402的活塞缩回带动推动连杆5403以铰接点为轴心摆动,推动连杆5403带动精磨扶正杆安装块5404和精磨钻针扶正杆5405向靠近精磨棒料安置机构53的方向移动,直至精磨钻针扶正杆5405的端部与钻针抵接;加工完成后,控制器控制拉动气缸5402回位,带动精磨钻针扶正杆5405与钻针分离,便于取放料机构33抓取下料。
109.精磨钻针扶正杆5405安装在钻针远离磨削加工面的一侧,即精磨加工时,精磨砂轮5501与精磨钻针扶正杆5405分别位于钻针的两侧;使得精磨钻针扶正杆5405能够在加工时起到抵住钻针的作用,防止钻针侧弯,保证了钻针与棒料的同心度。
110.精磨扶正固定块5401上设有调节固定块5406,调节固定块5406与精磨扶正固定块5401通过螺丝固定连接,调节固定块5401上设有微分头5407,当拉动气缸5402带动推动连杆5403运动的过程中,微分头5407的螺杆能够与推动连杆5403靠近拉动气缸5402的一端抵接,进而对推动连杆5403的运动行程进行限位。当需要缩小精磨钻针扶正杆5405对钻针的抵接力度时,用户可通过扭动微分头5407,使得螺杆伸出,即螺杆的伸出长度增加,推动连杆5403摆动时受微分头5407的螺杆限位,使得推动连杆5403运动行程缩短,即精磨钻针扶正杆5405向前移动的距离也缩短,使得精磨钻针扶正杆5405对钻针的抵接力度缩小;反之,将螺杆缩回微分头5407内,则可以扩大推动连杆5403的运动行程,从而加大精磨钻针扶正杆5405对钻针的抵接力度。
111.精磨扶正杆安装块5404上设有精磨扶正调节机构,精磨扶正调节机构用于调节精磨钻针扶正杆5405的安装位置,从而调节精磨钻针扶正杆5405与钻针的抵接位置和力度。
112.精磨扶正调节机构与粗磨扶正调节机构的结构相同,本文不再累述。
113.精磨加工过程与粗磨加工过程类似,具体工作过程如下:
114.取放料机构33将棒料放置到精磨棒料安置机构53上,精磨棒料限位机构58将棒料限位在精磨棒料安置机构53上,同时驱动棒料在原地旋转;控制拉动气缸5402工作,拉动气缸5402活塞缩回带动推动连杆5403以铰接点为轴心摆动,推动连杆5403带动精磨扶正杆安装块5404和精磨钻针扶正杆5405向靠近精磨棒料安置机构53的方向移动,直至推动连杆5403靠近拉动气缸5402的一端与微分头5407的螺杆抵接,此时精磨钻针扶正杆5405的端部也正好与钻针抵接,精磨钻针扶正杆5405抵住钻针,防止磨削加工时钻针侧弯,保证了钻针与棒料的同心度;之后控制进给电机5603工作,进给电机5603通过减速器5604驱动传动螺杆5605旋转,传动螺杆5605旋转带动滑动件5602在进给固定座5601上滑动,从而驱动精磨支撑架5201和精磨砂轮5501往靠近棒料的方向移动,直至精磨砂轮5501与精磨棒料安置机构53上的产品相接,对产品进行磨削加工。
115.本实施例中,粗磨砂轮4202的目数为200-500目,优选500目;精磨砂轮5501的目数为1000-1500目,优选1500目。
116.如图1、2所示,段差开槽机构6包括开槽装夹机构61和第三磨削机构62,开槽装夹机构61与旋转运料机构4相连,开槽装夹机构61用于固定待加工的产品,第三磨削机构62包括开槽支撑架、开槽砂轮机构和开槽进给机构,开槽砂轮机构与开槽支撑架连接,开槽砂轮机构上设有开槽砂轮,开槽砂轮机构能够驱动开槽砂轮旋转;开槽进给机构安装在机台1上,开槽进给机构的输出端与开槽支撑架连接,开槽进给机构用于驱动开槽砂轮与开槽装夹机构61上的产品相接。段差开槽机构6用于在经过粗磨和精磨加工后的钻针上磨削加工出环形槽,使得钻针的外壁形成段差层。
117.具体地,精磨加工完成后,取放料机构33从精磨棒料安置机构53上抓取产品,并将其运送到开槽装夹机构61上,通过开槽装夹机构61将待加工的产品限位固定住,同时开槽装夹机构61能够驱动产品在原地旋转;控制开槽进给机构工作,驱动开槽支撑架和开槽砂轮往靠近开槽装夹机构61的方向移动,直至开槽砂轮与开槽装夹机构61上的产品相接,在
产品的外侧壁进行磨削加工,直至在产品的外侧壁磨削加工出环形段差槽。
118.本实施例中,开槽装夹机构61与精磨装夹机构51的结构相同,本文不再累述;第三磨削机构62与第一磨削机构42的结构相同,本文不再累述。在其它实施例中,开槽装夹机构61也可以采用粗磨装置机构41,第三磨削机构62也可以采用第二磨削机构52。
119.该全自动段差精磨一体设备还包括循环冷却系统7,循环冷却系统7用于提供冷却液,对粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6上的砂轮、棒料和电主轴进行降温,减少磨削时产生的热量,同时也带走磨削产生的碎屑,提高加工精度。
120.如图1、2、18所示,循环冷却系统7包括回流箱71和出液管72,回流箱71与控制器相连,回流箱71的输出端分别与出液管72相连,出液管72分别安装在粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6上,出液管72能够流出冷却液对粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6上的砂轮、棒料和电主轴进行冷却,每个出液管72上均安装有控制阀门73,通过操作控制阀门73能够关闭或开启对应的出液管72。机台1上设有回流槽11和回流管12,回流槽11设置在粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6的外围,回流槽11的高度要低于粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6,回流槽11用于收集出液管72流出的冷却液,回流槽11与回流管12的一端连接,回流管12的另一端与回流箱71的输入端相连;回流箱71内设有抽液装置、沉淀箱74、冷却装置和过滤装置,抽液装置用于驱动回流箱71内冷却液流动,沉淀箱74用于沉淀冷却液中的杂质,冷却装置用于对流入回流箱71的冷却液进行降温,过滤装置用于过滤净化流入回流箱71内的冷却液。
121.该全自动段差精磨一体设备工作时,回流箱71内的冷却液,通过出液管72流出,对相应加工机构上的的砂轮、工件等进行冷却降温,之后冷却液流到机台1上,受重力作用再全部流入到回流槽11内,之后全部流入到回流管12内,通过管路从新流入到回流箱71内行程一个闭环循环系统。
122.冷却装置包括冰水机75,冰水机75是冷水机的另一种叫法,冰水机75简单的讲是一种输出低温冷冻水的机器,输出冷水温度在3-35℃之间可以调整。在其它实施例中,冷却装置也可以现有技术中能够对液体降温的装置或设备。
123.抽液装置包括两个抽液泵76,过滤装置包括两个过滤桶77,两个抽液泵76的输入端分别与沉淀箱74的输出端相连,两个过滤桶77的输出端分别与冰水机75的输入端相连,每个抽液泵76与对应的一个过滤桶77通过管路相连;即两个过滤桶77并联,能够提高过滤效率,确保冷却液的流出量。在其它实施例中,抽液装置也可以是其它任意数量的抽液泵76,过滤装置也可以是其它任意数量的过滤桶77或其它能够实现液体过滤的装置或设备。
124.具体地,回流管12与沉淀箱74的输入端相连,沉淀箱74的输出端分别与两个抽液泵76的输入端相连,两个抽液泵76的输出端分别与对应的一个过滤桶77的输入端相连,两个过滤桶77的输出端分别与冰水机75的输入端相连,冰水机75的输出端分别与出液管72的输入端相连。
125.该全自动段差精磨一体设备工作时,控制抽液泵76工作,驱动回流箱71内的冷却液流动,出液管72流出干净的冷却液对粗磨加工机构4、精磨加工机构5和段差开槽机构6上的砂轮、棒料和电主轴进行降温冷却,确保各机构磨削加工精度;使用后的冷却液受重力作用全部流入到回流槽11内,再通过回流槽11全部流入回流管12,最后从新回流到回流箱71内。
126.进入回流箱71后的冷却液先进入沉淀箱74,冷却液在进入沉淀箱74后较大的碎屑会停留在沉淀箱74内,起到初步净化冷却液的作用;之后冷却液再分流进入到过滤桶77内,通过过滤桶77对冷却液进一步净化,过滤掉冷却液中的大部分杂质、碎屑等,提高冷却液的洁净度,使其冷却液能够满足二次使用的要求;之后再从过滤桶77中流出,流入到冰水机75内,通过冰水机75对冷却液进行降温,将冷却液的温度降低到满足二次加工的使用要求;之后再从冰水机75流出到出液管72,从而形成冷却液的循环回路。
127.该全自动段差精磨一体设备的工作过程如下:
128.首先用户将待加工的产品放置到料盘252上,通过上下料抓取机构26将产品抓取放置到旋转模组22上,旋转模组22工作将待加工产品运送到旋转运料机构4的下方;控制取放料机构33从旋转模组22上抓取产品,并将产品运送到粗磨装夹机构41上,粗磨进给机构和粗磨砂轮机构驱动粗磨砂轮4202对粗磨装夹机构41上的产品进行第一次磨削加工;第一次磨削加工完成后,取放料机构33从粗磨装夹机构41上抓取产品,并将产品运送到精磨装夹机构51上,精磨进给机构56和精磨砂轮机构55驱动精磨砂轮5501对精磨装夹机构51上的产品进行第二次磨削加工;第二次磨削加工完成后,取放料机构33从精磨装夹机构51上抓取产品,并将产品运送到开槽装夹机构61上,开槽进给机构和开槽砂轮机构驱动开槽砂轮对开槽装夹机构61上的产品进行第三次磨削加工,直至在产品的外侧壁磨削加工出环形段差槽;段差槽加工完成后,取放料机构33从开槽装夹机构61上抓取产品,并将产品运送到旋转模组22上,旋转模组22工作将加工好的产品运送到下料位置,上下料抓取机构26从下料位置抓取产品,并将完成运送到料盘252上;至此完成一次棒料的磨削加工。
129.该全自动段差精磨一体设备也适用于加工普通st型微钻,只需将段差开槽机构6拆除,装上一个能够限位安装棒料的夹具即可;或者控制段差开槽机构6不工作也行。
130.显然,以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例,附图中给出了本技术的较佳实施例,但并不限制本技术的专利范围。本技术可以有许多不同的形式来实现,相反地,提供这些实施例的目的在于对本技术公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本技术专利保护范围之内。
再多了解一些

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