CN107009339B - 圆柱形金属划印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及圆柱形金属加工技术领域，具体是一种圆柱形金属划印机。包括主支架，主支架上分别设置有滑动架机构、划印刀动力机构、进刀机构、工件夹持机构；滑动架机构包括滑动支架、长液压缸，划印刀动力机构包括主轴、刀具，主轴上设置有划印刀固定盘，进刀机构包括短液压缸、进刀架、进刀盘，通过短液压缸、进刀架带动进刀盘作用于划印刀固定盘并且配合弹簧控制刀具上的划印刀接近及远离工件表面，通过长液压缸控制刀具在工件轴向上移动。本发明提高了圆柱形金属表面的划印速度，大大提高了生产效率，改善了加工质量，降低了工人劳动强度，降低了企业生产成本，改善了工人工作环境，消除了工人受伤等安全隐患，保护了环境。

Description

圆柱形金属划印机

技术领域

本发明涉及圆柱形金属加工技术领域，具体是一种圆柱形金属划印机。

背景技术

当前，圆柱形金属表面划印均由人工操作，加工速度慢，质量不稳定，劳动者劳动强度大，企业生产成本高，生产车间噪音大，工人工作环境差，存在工人受伤等安全隐患。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，从而提供一种能够提高圆柱形金属表面划印速度和加工质量、降低工人劳动强度和企业生产成本的圆柱形金属划印机。

本发明解决所述问题，采用的技术方案是：

一种圆柱形金属划印机，包括主支架，主支架上分别设置有滑动架机构、划印刀动力机构、进刀机构、工件夹持机构；

滑动架机构包括滑动支架、直线轴承、直线导轨、直线导轨固定座、长液压缸，直线导轨固定座和长液压缸分别安装在主支架上，直线导轨安装在直线导轨固定座上，直线轴承安装在直线导轨上，滑动支架安装在直线轴承上并且与长液压缸的活塞杆连接；

划印刀动力机构包括电机、减速机、固定支架、主轴、刀具、轴承座，电机与减速机安装在固定支架上，固定支架安装在滑动支架上，主轴通过轴承座安装在滑动支架上，减速机的动力输出轴通过皮带轮、角形皮带与主轴一端连接，主轴另一端设置有划印刀固定盘，主轴上设置有中心孔，划印刀固定盘上设置有与主轴的中心孔连通且同心的台阶孔，台阶孔的孔壁上设置有刀具安装孔，刀具通过弹簧安装在刀具安装孔内，刀具安装划印刀一端伸出刀具安装孔并置于台阶孔内，刀具另一端设置有滑动球体，划印刀固定盘的外圆呈锥面状，滑动球体在弹簧的作用下部分伸出刀具安装孔并置于划印刀固定盘的外圆外侧；

进刀机构包括短液压缸、进刀架、滑动轴承、进刀盘，短液压缸一端固定在滑动支架上，短液压缸另一端与进刀架连接，进刀架的两个伸缩臂分别通过滑动轴承安装在滑动支架上，伸缩臂的头端安装有卡爪，卡爪上安装有轴承，进刀盘安装在卡爪上并且通过轴承可在卡爪上转动，进刀盘的内孔呈与划印刀固定盘的外圆相适应的锥面状；

工件夹持机构包括工件夹持器、夹紧气缸、气缸支架，工件夹持器的固定部安装在主支架上，工件夹持器的移动部安装在夹紧气缸上，固定部与移动部对接所形成的工件夹持孔与主轴的中心孔同心，夹紧气缸安装在气缸支架上，气缸支架安装在主支架上。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

实现了圆柱形金属表面划印加工生产从人工化到机械化的飞跃，提高了圆柱形金属表面的划印速度，大大提高了生产效率，改善了加工质量，降低了工人劳动强度，减少了工人数量，降低了企业生产成本，降低了生产车间噪音，改善了工人工作环境，消除了工人受伤等安全隐患，保护了环境。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

主支架上还设置有液压站、电控柜、用于控制长液压缸和短液压缸的限位开关，电控柜上设置有用于控制长液压缸的人体接近传感器，电控柜控制整台机器机械运动从而实现了电气化、智能化，进而快速生产出高质量产品。

台阶孔呈六边形孔状，刀具安装孔设置三个且均匀布置在台阶孔的孔壁上，三个刀具安装孔的轴线的交点位于台阶孔的中心，三个刀具安装孔内的刀具作用于工件上的三个点之间的连线构成工件外圆的内接等边三角形，划印均匀，加工质量高。

刀具安装孔包括同轴的正方形刀座孔、小圆孔和大圆孔，正方形刀座孔、小圆孔和大圆孔由内向外依次设置，刀具安装划印刀一端安装有与正方形刀座孔相适应的刀座，划印刀安装在刀座上，刀座的底部安装在正方形刀座孔内，弹簧安装在大圆孔内，进刀盘退出划印刀固定盘外，在弹簧力的作用下，刀具的滑动球体部分被顶出划印刀固定盘的外圆外侧从而实现退刀。

进刀盘呈车轮状，卡爪呈与进刀盘相适应的圆弧状，卡爪的两端分别安装有一个轴承，轴承置于进刀盘的两个轮缘之间，进刀架的两个伸缩臂通过卡爪上的轴承控制进刀盘前后运动从而实现进刀和退刀。

卡爪的中部与伸缩臂的头端连接，卡爪的弧长为与主轴同心的四分之一圆，卡爪很稳定的将进刀盘抓住并且使进刀盘可以在卡爪内转动。

工件夹持孔的边缘呈齿状，增大工件夹持器的夹紧力，使工件在划印过程中更加稳定。

附图说明

图1 是本发明实施例立体结构示意图；

图2 是图1的后视结构示意图；

图3 是本发明实施例进刀盘的主视结构示意图；

图4 是图3的仰视图；

图5 是本发明实施例进刀架的立体结构示意图；

图6 是本发明实施例工件夹持器的主视结构示意图；

图7 是本发明实施例刀具的主视结构示意图；

图8 是图7的侧视图；

图9 是本发明实施例刀具的立体结构示意图；

图10 是本发明实施例主轴与划印刀固定盘连接的主视结构示意图；

图11 是图10的俯视图；

图12是图11中A的局部放大图；

图13 是本发明实施例主轴与划印刀固定盘连接的立体结构示意图；

图14 是本发明实施例刀具安装孔内通过弹簧安装刀具的局部放大结构示意图；

图15 是本发明实施例主轴与安装上刀具和工件的划印刀固定盘连接的主视结构示意图；

图16 是图15的俯视图；

图17 是本发明实施例主轴与安装上刀具的划印刀固定盘连接的立体结构示意图。

图中：主支架1；直线导轨固定座2；直线导轨3；直线轴承4；滑动支架5；短液压缸6；滑动轴承7；进刀盘8；刀具9；进刀架10；主轴11；角形皮带12；减速机13；电机14；夹紧气缸15；工件夹持器16；长液压缸17；液压站18；电控柜19；固定支架20；划印刀固定盘21；中心孔22；台阶孔23；刀具安装孔24；弹簧25；滑动球体26；轴承座27；伸缩臂28；卡爪29；轴承30；气缸支架31；固定部32；移动部33；工件夹持孔34；正方形刀座孔35；小圆孔36；大圆孔37；刀座38；划印刀39；工件40。

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17，一种圆柱形金属划印机，包括主支架1，主支架1上分别设置有滑动架机构、划印刀动力机构、进刀机构、工件夹持机构；

滑动架机构包括滑动支架5、直线轴承4、直线导轨3、直线导轨固定座2、长液压缸17，直线导轨固定座2和长液压缸17分别安装在主支架1上，直线导轨3安装在直线导轨固定座2上，直线轴承4安装在直线导轨3上，滑动支架5安装在直线轴承4上并且与长液压缸17的活塞杆连接；

划印刀动力机构包括电机14、减速机13、固定支架20、主轴11、刀具9、轴承座27，电机14与减速机13安装在固定支架20上，固定支架20安装在滑动支架5上，主轴11通过轴承座27安装在滑动支架5上，减速机13的动力输出轴通过皮带轮、角形皮带12与主轴11一端连接，主轴11另一端设置有划印刀固定盘21，主轴11上设置有中心孔22，划印刀固定盘21上设置有与主轴11的中心孔22连通且同心的台阶孔23，台阶孔23的孔壁上设置有刀具安装孔24，刀具9通过弹簧25安装在刀具安装孔24内，刀具9安装划印刀39一端伸出刀具安装孔24并置于台阶孔23内，刀具9另一端设置有滑动球体26，划印刀固定盘21的外圆呈锥面状，滑动球体26在弹簧25的作用下部分伸出刀具安装孔24并置于划印刀固定盘21的外圆外侧；

进刀机构包括短液压缸6、进刀架10、滑动轴承7、进刀盘8，短液压缸6一端固定在滑动支架5上，短液压缸6另一端与进刀架10连接，进刀架10的两个伸缩臂28分别通过滑动轴承7安装在滑动支架5上，伸缩臂28的头端安装有卡爪29，卡爪29上安装有轴承30，进刀盘8安装在卡爪29上并且通过轴承30可在卡爪29上转动，进刀盘8的内孔呈与划印刀固定盘21的外圆相适应的锥面状；

工件夹持机构包括工件夹持器16、夹紧气缸15、气缸支架31，工件夹持器16的固定部32安装在主支架1上，工件夹持器16的移动部33安装在夹紧气缸15上，固定部32与移动部33对接所形成的工件夹持孔34与主轴11的中心孔22同心，夹紧气缸15安装在气缸支架31上，气缸支架31安装在主支架1上。

主支架1上还设置有液压站18、电控柜19、用于控制长液压缸17和短液压缸6的限位开关，电控柜19上设置有用于控制长液压缸17的人体接近传感器，电控柜19控制整台机器机械运动从而实现了电气化、智能化，进而快速生产出高质量产品。

台阶孔23呈六边形孔状，刀具安装孔24设置三个且均匀布置在台阶孔23的孔壁上，三个刀具安装孔24的轴线的交点位于台阶孔23的中心，三个刀具安装孔24内的刀具9作用于工件40上的三个点之间的连线构成工件40外圆的内接等边三角形，划印均匀，加工质量高。

刀具安装孔24包括同轴的正方形刀座孔35、小圆孔36和大圆孔37，正方形刀座孔35、小圆孔36和大圆孔37由内向外依次设置，刀具9安装划印刀39一端安装有与正方形刀座孔35相适应的刀座38，划印刀39安装在刀座38上，刀座38的底部安装在正方形刀座孔35内，弹簧25安装在大圆孔37内，进刀盘8退出划印刀固定盘21外，在弹簧力的作用下，刀具9的滑动球体26部分被顶出划印刀固定盘21的外圆外侧从而实现退刀。

进刀盘8呈车轮状，卡爪29呈与进刀盘8相适应的圆弧状，卡爪29的两端分别安装有一个轴承30，轴承30置于进刀盘8的两个轮缘之间，进刀架10的两个伸缩臂28通过卡爪29上的轴承30控制进刀盘8前后运动从而实现进刀和退刀。

卡爪29的中部与伸缩臂28的头端连接，卡爪29的弧长为与主轴11同心的四分之一圆，卡爪29很稳定的将进刀盘8抓住并且使进刀盘8可以在卡爪29内转动。

工件夹持孔34的边缘呈齿状，增大工件夹持器16的夹紧力，使工件40在划印过程中更加稳定。

工作过程为：将工件40依次穿过工件夹持器16的工件夹持孔34、划印刀固定盘21的台阶孔23并伸入主轴11的中心孔22内，电控柜19控制液压站18驱动夹紧气缸15工作，夹紧气缸15的活塞杆向下伸出，在夹紧气缸15的作用下，工件夹持器16的移动部33向下面的固定部32移动从而形成工件夹持孔34并且夹紧工件40，电控柜19控制液压站18驱动短液压缸6工作，短液压缸6的活塞杆伸出使进刀架10带动进刀盘8向划印刀固定盘21移动，当进刀盘8的锥面状内孔接触到划印刀固定盘21的锥面状外圆上的滑动球体26时，开始进刀，随着进刀盘8的中心向划印刀固定盘21的中心推进，位于划印刀固定盘21的锥面状外圆上的滑动球体26在进刀盘8的锥面状内孔作用下带动刀具9上的划印刀39向里进刀，三把刀具9的划印刀39均布且作用在台阶孔23内的工件40的外圆上，进刀盘8向划印刀固定盘21的进刀距离可根据工件40上的划印深度确定，进刀完成后，电控柜19同时驱动电机14、减速机13并控制液压站18带动长液压缸17工作，主轴11上装有皮带轮并通过角形皮带12从减速机13获取动力，主轴11旋转，带动划印刀固定盘21转动，从而带动划印刀固定盘21外圆上的进刀盘8通过轴承30在进刀架10上的卡爪29上旋转，同时长液压缸17带动滑动支架5向工件夹持器16方向滑动，从而完成工件40的划印工作，通过限位开关控制长液压缸17和短液压缸6的工作行程，划印完成后，电控柜19停止电机14和减速机13工作，同时短液压缸6的活塞杆回收,从而使进刀架10带动进刀盘8回收，在进刀盘8回收过程中，进刀盘8的锥面状内孔作用在滑动球体26上的力逐渐减小，刀具9在弹簧力的作用下实现退刀，长液压缸17带动滑动支架5远离工件夹持器16从而滑动到初始位置，此时，一个工作循环完成，通过短液压缸6和弹簧25控制划印刀39接近及远离工件40表面，长液压缸17控制刀具9在工件40轴向移动，通过人体感应器控制长液压缸17是否工作，从而达到加工质量稳定，加工速度快，减工人受伤的目的。

本装置采用电器控制机械运动从而快速生产出高质量产品，实现了圆柱形金属表面划印加工生产从人工化到机械化的飞跃，提高了圆柱形金属表面的划印速度，大大提高了生产效率，改善了加工质量，降低了工人劳动强度，减少了工人数量，降低了企业生产成本，降低了生产车间噪音，改善了工人工作环境，消除了工人受伤等安全隐患，保护了环境。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种圆柱形金属划印机，包括主支架，其特征在于：主支架上分别设置有滑动架机构、划印刀动力机构、进刀机构、工件夹持机构；

滑动架机构包括滑动支架、直线轴承、直线导轨、直线导轨固定座、长液压缸，直线导轨固定座和长液压缸分别安装在主支架上，直线导轨安装在直线导轨固定座上，直线轴承安装在直线导轨上，滑动支架安装在直线轴承上并且与长液压缸的活塞杆连接；

划印刀动力机构包括电机、减速机、固定支架、主轴、刀具、轴承座，电机与减速机安装在固定支架上，固定支架安装在滑动支架上，主轴通过轴承座安装在滑动支架上，减速机的动力输出轴通过皮带轮、角形皮带与主轴一端连接，主轴另一端设置有划印刀固定盘，主轴上设置有中心孔，划印刀固定盘上设置有与主轴的中心孔连通且同心的台阶孔，台阶孔的孔壁上设置有刀具安装孔，刀具通过弹簧安装在刀具安装孔内，刀具安装划印刀一端伸出刀具安装孔并置于台阶孔内，刀具另一端设置有滑动球体，划印刀固定盘的外圆呈锥面状，滑动球体在弹簧的作用下部分伸出刀具安装孔并置于划印刀固定盘的外圆外侧；

进刀机构包括短液压缸、进刀架、滑动轴承、进刀盘，短液压缸一端固定在滑动支架上，短液压缸另一端与进刀架连接，进刀架的两个伸缩臂分别通过滑动轴承安装在滑动支架上，伸缩臂的头端安装有卡爪，卡爪上安装有轴承，进刀盘安装在卡爪上并且通过轴承可在卡爪上转动，进刀盘的内孔呈与划印刀固定盘的外圆相适应的锥面状；

工件夹持机构包括工件夹持器、夹紧气缸、气缸支架，工件夹持器的固定部安装在主支架上，工件夹持器的移动部安装在夹紧气缸上，固定部与移动部对接所形成的工件夹持孔与主轴的中心孔同心，夹紧气缸安装在气缸支架上，气缸支架安装在主支架上；

进刀盘呈车轮状，卡爪呈与进刀盘相适应的圆弧状，卡爪的两端分别安装有一个轴承，轴承置于进刀盘的两个轮缘之间；

工件夹持孔的边缘呈齿状。

2.根据权利要求1所述的圆柱形金属划印机，其特征在于：主支架上还设置有液压站、电控柜、用于控制长液压缸和短液压缸的限位开关，电控柜上设置有用于控制长液压缸的人体接近传感器。

3.根据权利要求1所述的圆柱形金属划印机，其特征在于：台阶孔呈六边形孔状，刀具安装孔设置三个且均匀布置在台阶孔的孔壁上，三个刀具安装孔的轴线的交点位于台阶孔的中心。

4.根据权利要求1或3所述的圆柱形金属划印机，其特征在于：刀具安装孔包括同轴的正方形刀座孔、小圆孔和大圆孔，正方形刀座孔、小圆孔和大圆孔由内向外依次设置，刀具安装划印刀一端安装有与正方形刀座孔相适应的刀座，划印刀安装在刀座上，刀座的底部安装在正方形刀座孔内，弹簧安装在大圆孔内。

5.根据权利要求1所述的圆柱形金属划印机，其特征在于：卡爪的中部与伸缩臂的头端连接，卡爪的弧长为与主轴同心的四分之一圆。