CN108608009A - 一种夹片全自动车端面机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夹片全自动车端面机床，包括车床、电箱和装卸料机，所述的装卸料机和电箱分别设置于车床上，所述的装卸料机和车床分别与电箱连接，所述车床包括车床主轴、刀具和刀架，所述车床主轴和刀架均设置于车床上，所述刀具设置于刀架上，所述的车床主轴上设有定位夹具，所述的电箱包括PLC和输入显示器，所述的输入显示器与PLC连接；所述的装卸料机包括上料管、给料器、下料器和气缸，所述的气缸包括一号气缸、二号气缸、三号气缸、四号气缸和五号气缸，本发明使用安装简单，提高生产的安全性、可靠性和稳定性。减轻了劳动工人劳动强度，提高工人工作环境。

Description

一种夹片全自动车端面机床

技术领域

本发明涉及一种机床，特别是一种夹片全自动车端面机床。

背景技术

中国的锚具生产基地主要有柳州、杭州、天津、成都和开封等城市，这些城市的预应力生产企业支撑着我国预应力结构工程（主要是新建高速铁路、高速公路和城际铁路）的紧张施工，贡献重大。近几年，我国基础建设项目猛增市场对夹片的需求量供不应求，所以大幅度降低夹片的生产制造成本同时提高夹片的生产量迫在眉睫。

夹片大量应用于路桥建设、电站建设、高层建筑、岩土锚固、深基坑支护、超大超重构件提升、顶推、转体等诸多领域的建设和施工。夹片有多个主要参数，如锥度、牙形、刚度、表面粗糙度等， 其中锥度是最重要的设计指标，它表明了在允许锥度变化范围内的情况下，夹片所产生的夹紧力用以克服缆索承受桥梁重力所需要的拉力，同时又不至于产生过大的载荷而使夹片变形。

其机加工流程主要经过以下 9 道工序:锯→锻造→车锥^①→车端面^②→冲字→磨外锥→攻螺纹→锯弹性槽→锯开（分为均匀两片）。其中上标为①～②数字的工序工人将夹片送上数控车床高速旋转的主轴上的胀紧套上。目前的夹片自动上下料机构设计工作主要集中在CKM6125机床本体，研究也多停留在设计层面上。对夹片自动上下料机构实物研制的工作尚未见报道。并且他们的研究主要针对车外锥这个工序，而本专利则利用夹片机加工本体设备实现了夹片全自动车端面生产的需要。此夹具安装于CKM6125数控车床上，通过实际操作使用，使生产效率比常规生产提高了三分之二，加工的产品质量全部符合图纸设计要求。现有的上料方式为工人直接将夹片放置于车床主轴上，由于车床主轴高速旋转，对手工上料的操作工人，存在极大的安全隐患。工人每天劳动 8 h，不断重复上料、下料、检测，工作很容易造成疲劳，一旦分神将会威胁到人身安全。夹片生产厂家决定设计夹片车外锥的自动装置，实现优质高产低成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可自动上下料的夹片全自动车端面机床。

解决上述技术问题的技术方案是：一种夹片全自动车端面机床，其特征在于：包括车床、电箱和装卸料机，所述的装卸料机和电箱分别设置于车床上，所述的装卸料机和车床分别与电箱连接，所述车床包括车床主轴、刀具和刀架，所述车床主轴和刀架均设置于车床上，所述刀具设置于刀架上，所述的车床主轴上设有定位夹具，所述的电箱包括PLC和输入显示器，所述的输入显示器与PLC连接；

所述的装卸料机包括上料管、给料器、下料器和气缸，所述的气缸包括一号气缸、二号气缸、三号气缸、四号气缸和五号气缸，所述的给料器与三号气缸连接，该给料器上设有给料槽，所述给料槽为可以容纳夹片的凹槽结构；所述四号气缸的气缸杆头上设有夹片夹具，所述的夹片夹具为轴状结构，使用时夹片夹具通过四号气缸的带动***到夹片内孔中，所述的四号气缸与五号气缸连接，该四号气缸通过五号气缸控制移动；

所述的下料器包括下料槽和拨叉，所述的拨叉通过一号气缸设置于下料槽上，所述的下料槽与二号气缸连接，所述的下料槽为中空结构，该下料槽一端设有入口、另一端设有出口，所述的拨叉位于下料槽入口端处，使用时通过拨叉将车床主轴上的夹片拨动进入到下料槽中并从出口出来，所述四号气缸的气缸杆头与车床主轴的位置位于同一水平线上，所述三号气缸为收缩状态时给料器与上料管相贯通，当三号气缸为伸长状态时给料器与四号气缸的气缸杆头的位置位于同一水平线上；

夹片全自动车端面机床的使用方法：通过电箱控制装卸料机和车床，通过上料管将夹片滑落到给料器中，通过三号气缸推动给料器使其移动到与四号气缸的气缸杆头的位置位于同一水平线上，通过四号气缸控制夹片夹具使其***到夹片的内孔中，并通过夹片夹具和夹片的轴孔间隙配合将夹片固定并从给料器中取出，通过五号气缸推动四号气缸至车床主轴处，再通过四号气缸将夹片送至到车床主轴上，再通过刀具对夹片进行切割，再通过二号气缸带动下料槽的转动，使得下料槽的入口与车床主轴的位置位于同一水平线上，再通过一号气缸带动拨叉将夹片拨动到下料槽中，再通过二号气缸带动下料槽的转动使得夹片从出口出来。

本发明的进一步技术方案是：所述的给料槽为与夹片外形结构相同的凹槽。

所述的夹片夹具为与夹片内孔形状相似的锥形轴状结构。

所述车床主轴上的定位夹具为涨套或者为与夹片内孔形状相似的锥形轴状结构。

所述的拨叉为U形结构。

由于采用上述技术方案，本发明之一种夹片全自动车端面机床，具有以下有益效果：

本发明包括车床、电箱和装卸料机，在夹片自动化生产过程中能够保证夹片按正确的工作位置有序的自动装卸料和通过输送线输送到下个工序，从而快速准确低成本的实现了夹片自动化生产，每月按30天计算，一年生产夹片8442万件。比传统方法提高效率50%以上，且生产的夹片质量稳定，互换性好，满足了大批量生产的要求。工人由原来的16人减少至4人，每年减少人工成本60万元。同时加强了企业技术的更新换代，加快了企业自身的发展前景，提高社会竞争力。本发明使用安装简单，提高生产的安全性、可靠性和稳定性。减轻了劳动工人劳动强度，提高工人工作环境。

下面，结合说明书附图和具体实施例对本发明之一种夹片全自动车端面机床的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1、图2均为本发明之一种夹片全自动车端面机床的结构示意图。

图3为发明之一种夹片全自动车端面机床的结构示意图（主视状态）。

图4为发明之一种夹片全自动车端面机床的结构示意图（俯视状态）。

在上述附图中，各标号说明如下：

1-车床，2-电箱，3-装卸料机，4-拨叉，5-一号气缸，6-给料器，7-三号气缸，8-夹片夹具，9-上料管，10-四号气缸，11-五号气缸，12-二号气缸，13-下料槽，14-入口，15-给料槽，16-下料器，17-摆臂，18-车床主轴，19-夹片，20-出口。

具体实施方式

一种夹片全自动车端面机床，包括车床、电箱和装卸料机，所述的装卸料机和电箱分别设置于车床上，所述的装卸料机和车床分别与电箱连接，所述车床包括车床主轴、刀具和刀架，所述车床主轴和刀架均设置于车床上，所述刀具固定设置于刀架上，该刀架通过气缸设置于车床上，通过气缸可以将刀具推到车床主轴上的夹片处，当车床主轴带动夹片转动的时候刀具可对夹片进行切割，所述的车床主轴上设有定位夹具，所述车床主轴上的定位夹具为涨套（即内涨式心轴）或者为与夹片内孔形状相似的锥形轴状结构，所述的电箱包括PLC、继电器和输入显示器，所述的输入显示器和继电器分别与PLC连接；

所述的装卸料机包括上料管、给料器、下料器和气缸，所述的气缸包括一号气缸、二号气缸、三号气缸、四号气缸和五号气缸，所述的给料器与三号气缸连接，该给料器上设有给料槽，所述给料槽为可以容纳夹片的凹槽结构；所述的给料槽为与夹片外形结构相同的凹槽，即给料槽的形状为与夹片外形结构相同，给料槽大小与夹片的大小相同，或者给料槽大小比夹片的大小稍大，刚好可以容纳夹片；

所述四号气缸的气缸杆头上设有夹片夹具，所述的夹片夹具为轴状结构，所所述的夹片夹具为与夹片内孔形状相似的锥形轴状结构，该夹片夹具上的最小直径比夹片上的最小直径大，或者所述的夹片夹具为与夹片内孔形状相同的轴状结构。使用时夹片夹具通过四号气缸的带动***到夹片内孔中，并通过夹片夹具和夹片的轴孔间隙配合（即片夹具***到夹片内孔中，通过夹片夹具和夹片之间的摩擦力的作用进行固定）将夹片固定并带动出来，所述的四号气缸与五号气缸连接，该四号气缸通过五号气缸控制移动；

所述的下料器包括下料槽和拨叉，所述的拨叉为U形结构，即拨叉为U形的凹槽结构。所述的拨叉通过一号气缸设置于下料槽上，所述的下料槽与二号气缸连接，所述的下料槽通过摆臂与二号气缸连接，所述的下料槽为中空结构，该下料槽一端设有入口、另一端设有出口，所述的拨叉位于下料槽入口端处，使用时通过拨叉将车床主轴上的夹片拨动进入到下料槽中并从出口出来，所述四号气缸的气缸杆头与车床主轴的位置位于同一水平线上，所述三号气缸为收缩状态时给料器与上料管相贯通，当三号气缸为伸长状态时给料器与四号气缸的气缸杆头的位置位于同一水平线上；

夹片全自动车端面机床的使用方法：通过电箱控制装卸料机和车床，通过上料管将夹片滑落到给料器中，该上料管可与现有的上料机连接或者可通过人为将夹片放置到上料管中，通过三号气缸推动给料器使其移动到与四号气缸的气缸杆头的位置位于同一水平线上，通过四号气缸控制夹片夹具使其***到夹片的内孔中，并通过夹片夹具和夹片的轴孔间隙配合将夹片固定并从给料器中取出，通过五号气缸带动四号气缸移动至车床主轴处，再通过四号气缸将夹片送至到车床主轴上，再通过刀具对夹片进行切割，再通过二号气缸带动下料槽的转动，使得下料槽的入口与车床主轴的位置位于同一水平线上，再通过一号气缸带动拨叉将夹片拨动到下料槽中，再通过二号气缸带动下料槽的转动使得夹片从出口出来。

本发明中的夹片为锥形，加工时夹片的小端面固定于车床主轴上，古在安装过程中夹片的大端面对着四号气缸，夹片的小端面对着车床主轴，夹片正确有序的进入下料管道，通过不同的气缸进行正确定向，保证夹片内孔（前道工序已加工完毕）对准车床内涨式心轴且小端面为定位面时进行自动上料， 当夹片加工完毕后自动卸料（即将加工好的夹片从内涨式心轴中取下），同时拨叉可以将夹片拨动到下料槽中，通过下料槽可以更好的将夹片运输到下一个拱形，即可保证夹片正确有序的输送到下个工序。

本实施方式中电气连接和线束组装采用触摸显示屏、PLC和继电器集成的一体机触摸显示屏和继电器分别与PLC连接，所述继电器分别与车床和装卸料机的电控部件连接，只须配电源和按钮即可。减少电气元件的装配工作量。本实施方式中的电箱主要是控制实施方式中各个电器的工作，现有的PLC技术也可以解决电器工作的控制。本实施方式中包括夹片装卸料机和电箱，其中装卸料机能安装在夹片生产过程中所需的任意型号机床，其与振动盘及输送线配合使用能满足夹片自动化生产的要求。

PLC的工作流程：PLC控制送料传送带运动，将毛坯料（夹片）送入各个上料管内，PLC控制三号气缸，将夹片通过给料器送到预定位置（此位置与主轴、四号气缸的气缸杆头保证同轴度），PLC控制四号气缸和五号气缸，通过四号气缸将夹片从给料器上取下，PLC控制三号气缸带动给料器回到原位，PLC控制四号气缸和五号气缸将料送到主轴上，PLC控制四号气缸和五号气缸回到原位，PLC控制变频器通断，从而控制车床主轴转动，PLC控制二号气缸，再通过摆臂的转动将下料槽的入口转动到加工好的夹片处，PLC控制一号气缸，将夹片推动到下料槽中，PLC控制二号气缸回到原位，下料槽转动使得夹片从出口落出，PLC控制一号气缸回到原位，PLC控制传送带，将车好的夹片送到收集箱中。

Claims (5)

1.一种夹片全自动车端面机床，其特征在于：包括车床、电箱和装卸料机，所述的装卸料机和电箱分别设置于车床上，所述的装卸料机和车床分别与电箱连接，所述车床包括车床主轴、刀具和刀架，所述车床主轴和刀架均设置于车床上，所述刀具设置于刀架上，所述的车床主轴上设有定位夹具，所述的电箱包括PLC和输入显示器，所述的输入显示器与PLC连接；

所述的装卸料机包括上料管、给料器、下料器和气缸，所述的气缸包括一号气缸、二号气缸、三号气缸、四号气缸和五号气缸，所述的给料器与三号气缸连接，该给料器上设有给料槽，所述给料槽为可以容纳夹片的凹槽结构；所述四号气缸的气缸杆头上设有夹片夹具，所述的夹片夹具为轴状结构，使用时夹片夹具通过四号气缸的带动***到夹片内孔中，所述的四号气缸与五号气缸连接，该四号气缸通过五号气缸控制移动；

所述的下料器包括下料槽和拨叉，所述的拨叉通过一号气缸设置于下料槽上，所述的下料槽与二号气缸连接，所述的下料槽为中空结构，该下料槽一端设有入口、另一端设有出口，所述的拨叉位于下料槽入口端处，使用时通过拨叉将车床主轴上的夹片拨动进入到下料槽中并从出口出来，所述四号气缸的气缸杆头与车床主轴的位置位于同一水平线上，所述三号气缸为收缩状态时给料器与上料管相贯通，当三号气缸为伸长状态时给料器与四号气缸的气缸杆头的位置位于同一水平线上；

夹片全自动车端面机床的使用方法：通过电箱控制装卸料机和车床，通过上料管将夹片滑落到给料器中，通过三号气缸推动给料器使其移动到与四号气缸的气缸杆头的位置位于同一水平线上，通过四号气缸控制夹片夹具使其***到夹片的内孔中，并通过夹片夹具和夹片的轴孔间隙配合将夹片固定并从给料器中取出，通过五号气缸推动四号气缸至车床主轴处，再通过四号气缸将夹片送至到车床主轴上，再通过刀具对夹片进行切割，再通过二号气缸带动下料槽的转动，使得下料槽的入口与车床主轴的位置位于同一水平线上，再通过一号气缸带动拨叉将夹片拨动到下料槽中，再通过二号气缸带动下料槽的转动使得夹片从出口出来。

2.根据权利要求1所述的一种夹片全自动车端面机床，其特征在于：所述的给料槽为与夹片外形结构相同的凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种夹片全自动车端面机床，其特征在于：所述的夹片夹具为与夹片内孔形状相似的锥形轴状结构。

4.根据权利要求1所述的一种夹片全自动车端面机床，其特征在于：所述车床主轴上的定位夹具为涨套或者为与夹片内孔形状相似的锥形轴状结构。

5.根据权利要求1所述的一种夹片全自动车端面机床，其特征在于：所述的拨叉为U形结构。