CN109500685A - 一种喷油嘴专用磨床 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种喷油嘴专用磨床，包括工作台、磨削机构和用于将工件输送到磨削机构上的送料机构，磨削机构和送料机构均设置在工作台上，磨削机构包括用于夹持工件的夹持装置、第一Y轴驱动装置、用于磨削工件的砂轮头和第一X轴驱动装置，夹持装置与砂轮头相对设置，第一Y轴驱动装置可驱动夹持装置沿Y轴方向移动，第一X轴驱动装置可驱动砂轮头沿X轴方向移动，送料机构包括对工件件上下料的上下料机械手和用于将排盘好的工件输送到上下料机械手下方的进料装置。本发明采用数控***进行控制自动加工，全程均有配合光栅尺形成的全闭环控制，精确保证各轴响应速度，实现高精度高效率，从而大大的降低了生产成本和实现了大批量生产的要求。
Description
技术领域
本发明涉及内孔端面加工设备领域，特别涉及一种喷油嘴专用磨床。
背景技术
目前，公知对零件进行带内锥度倒角的加工，例如对汽车的发动机喷油嘴的内孔端面加工，为了能生产出符合汽车生产厂家的要求，现有技术一般采用的办法是利用传统内圆磨床加工好产品内孔后，手动位移砂轮磨头到一定距离，再手动位移工作台使产品端面趋近砂轮的端面后，磨削加工产品的端面；或者是加工好产品内孔后，更换磨头砂轮后，再手动位移工作台使产品端面趋近砂轮的端面后，磨削加工产品的端面。上述的加工方法中端面的加工均采用人工手动操作，从而大大的增加了工人的劳动强度，而且也难以保证零件的精度，生产效率低，还大大的增加了生产成本，难以满足大批量生产要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现自动化自动上料加工、可以保证零件精度、生产效率高、生产成本低和可实现大批量生产要求的喷油嘴专用磨床。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种喷油嘴专用磨床，包括工作台、用于加工工件的磨削机构和用于将工件输送到磨削机构上的送料机构，所述磨削机构和送料机构均设置在工作台上，所述磨削机构包括用于夹持工件的夹持装置、第一Y轴驱动装置、用于磨削工件的砂轮头和第一X轴驱动装置，所述夹持装置与砂轮头相对设置，所述第一Y轴驱动装置可驱动夹持装置沿Y轴方向移动，所述第一X轴驱动装置可驱动砂轮头沿X轴方向移动，所述送料机构包括对工件上下料的上下料机械手和用于将排盘好的工件输送到上下料机械手下方的进料装置。
进一步地，所述上下料机械手包括一对料爪、第二Z轴驱动装置、第二X轴驱动装置和龙门架，所述龙门架安装在工作台上，所述第二X轴驱动装置安装在龙门架上，所述第二Z轴驱动装置安装在第二X轴驱动装置上，所述料爪通过旋转气缸安装在第二Z轴驱动装置上，所述旋转气缸可驱动料爪做旋转运动。
进一步地，所述料爪包括第一料爪和第二料爪，所述第一料爪的爪口朝下对应工件设置，第二料爪的爪口水平对应夹持装置设置。
进一步地，所述第二X轴驱动装置与第二Z轴驱动装置之间还连接有磁性弹簧套筒，所述磁性弹簧套筒可让料爪在Z轴方向保持平衡状态，所述磁性弹簧套筒的一端与第二X轴驱动装置相连接，所述磁性簧套筒的另一端与第二Z轴驱动装置相连接。
进一步地，所述第二X轴驱动装置包括第二X轴直线电机和第二X轴线轨滑块，所述第二Z轴驱动装置包括第二Z轴直线电机和第二Z轴线轨滑块。
进一步地，所述进料装置包括进料托盘、进料驱动装置和排料槽，所述进料驱动装置安装在工作台上，所述进料托盘安装在进料驱动装置上，所述排料槽设置在进料驱动装置的一侧，且位于上下料机械手的下方。
进一步地，所述进料装置包括滚珠丝杠、传感器和伺服电机，所述伺服电机驱动滚珠丝杆旋转从而带动进料托盘做相对运动，所述传感器设置在排料槽的一侧，用于感应进料托盘的位置。
进一步地，所述夹持装置包括平夹头、主轴箱、夹紧气缸和感应装置，所述平夹头安装在主轴箱上，所述感应装置设置在主轴箱内，用于感应是否有工件进入到平夹头内，从而控制夹紧气缸工作，所述夹紧气缸可驱动平夹头将工件夹紧或松开。
进一步地，所述砂轮头包括砂轮和电主轴，所述砂轮可转动的安装在电主轴上，所述电主轴可驱动砂轮做旋转磨削运动，所述砂轮的一侧还设置有冷却水管。
进一步地，所述第一Y轴驱动装置包括第一Y轴直线电机、第一Y轴线轨滑块和行程开关，所述第一X轴驱动装置包括第一X轴直线电机和第一X轴线轨滑。
本发明的有益效果为：
与现有技术相对比，本发明包括磨削机构和送料机构两大部分，在本发明磨削时，首先排盘后的工件通过进料装置输送到上下料机械手下方，同时上下料机械手将进料装置上的工件抓取住，并将该工件输送到夹持装置中，夹持装置将该工件夹持住，接着夹持装置在第一X轴驱动装置的驱动下自动运动到指定位置，然后砂轮头在第一Y轴驱动装置的驱动下自动运动到对应工件的初始加工位置，再根据机床的数控***中输入的磨削程序来控制第一X轴驱动装置和第一Y轴驱动装置工作，从而驱动砂轮头和夹持装置进行磨削加工，工件加工完成后，上下料机械手会自动将夹持装置中已加工的工件取出，同时将从进料装置中抓取到的工件放入到夹持装置中进行加工，接着上下料机械手会将完成后的工件输送到进料装置中进行下料，下料后再抓取待加工的工件，如此重复上述步骤，本发明采用数控***进行控制自动加工，全程均有配合光栅尺形成的全闭环控制，精确保证各轴响应速度，实现高精度高效率，从而大大的降低了生产成本和实现了大批量生产的要求。
附图说明
图1是本发明送料机构的立体结构示意图；
图2是本发明的料爪的结构示意图；
图3是本发明的磨削机构的结构示意图；
图4是本发明平夹头和砂轮的结构视图；
图5是本发明的俯视图；
图6是本发明的主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步说明：
如图1到图6所示的，一种喷油嘴专用磨床，包括工作台1、用于加工工件2的磨削机构和用于将工件2输送到磨削机构上的送料机构3，所述磨削机构和送料机构3均设置在工作台1上，所述磨削机构包括用于夹持工件2的夹持装置41、第一Y轴驱动装置、用于磨削工件2的砂轮头431和第一X轴驱动装置44，所述夹持装置41与砂轮头43左右相对设置，夹持装置41设置在砂轮头43的左侧，所述第一Y轴驱动装置可驱动夹持装置41沿Y轴方向移动，所述第一X轴驱动装置44可驱动砂轮头431沿X轴方向移动，所述送料机构3包括对工件2上下料的上下料机械手和用于将排盘好的工件2输送到上下料机械手下方的进料装置。
进一步地，所述上下料机械手包括一对料爪31、第二Z轴驱动装置32、第二X轴驱动装置33和龙门架34，所述龙门架34安装在工作台1上，所述第二X轴驱动装置33安装在龙门架34上，所述第二Z轴驱动装置32安装在第二X轴驱动装置33上，所述料爪31通过旋转气缸35安装在第二Z轴驱动装置32上，所述旋转气缸35可驱动料爪31做旋转运动，所述第二X轴驱动装置33包括第二X轴直线电机331和第二X轴线轨滑块332，所述第二Z轴驱动装置32包括第二Z轴直线电机321和第二Z轴线轨滑块322。
进一步地，所述料爪31包括第一料爪311和第二料爪312，初始位置时，所述第一料爪311的爪口朝下对应工件设置，用于抓取进料托盘37上的工件2，第二料爪312的爪口水平对应夹持装置41设置，这样当第一料爪311抓取工件2后，旋转气缸35同时旋转第一料爪311和第二料爪312，使得第一料爪311与第二料爪312的位置互换，这时第二料爪312向下抓取工件2，而此时的第一料爪311抓住的工件2刚好对应着夹持装置41的方向，然后上下料机械手驱动料爪31运动到夹持装置41上，从而驱动第一料爪311上的工件2装入到夹持装置41中，当该工件2在磨削机构中加工完成后，这时第一料爪311为空爪，就可以将该加工后的工件2取出，接着旋转气缸35驱动第一料爪311和第二料爪312旋转，互换第一料爪311和第二料爪312的位置，再次取驱动第二料爪312将待加工的工件2装入到夹持装置41中，然后上下料机械手带动料爪31到进料装置上，这时第一料爪311接可以将该加工后的工件2进行下料，第二料爪312为空爪，第一料爪311下料后，第一料爪311和第二料爪312继续下行抓取工件2上料，如此重复上述步骤，从而实现了工件2的自动上下料。
进一步地，所述第二X轴驱动装置33与第二Z轴驱动装置32之间还连接有磁性弹簧套筒36，所述磁性弹簧套筒36可让料爪31在Z轴方向运动时保持平衡状态，所述磁性弹簧套筒36的一端与第二X轴驱动装置33相连接，所述磁性簧套筒36的另一端与第二Z轴驱动装置32相连接，这样当第二Z轴驱动装置32在第二X轴驱动装置33上，进行上下运动的时候由于磁性弹簧套筒36的作用，可以使得第二Z轴驱动装置32可以保持平衡状态，可以防止料爪在抓料旋转时，导致第二Z轴线轨滑块322出现偏移，从而损坏第二Z轴线轨滑块322。
进一步地，所述进料装置包括进料托盘37、进料驱动装置和排料槽39，所述进料驱动装置安装在工作台1上，且位于上下料机械手的左下方，所述进料托盘37安装在进料驱动装置上，所述排料槽39设置在进料驱动装置的一侧，且位于上下料机械手的下方，料爪31将加工后的工件2放入到排料槽39中，排料槽39将该加工后的工件2输送到集料盘中，或其他收集工件的地方。
进一步地，所述进料装置包括滚珠丝杠381、传感器382和伺服电机383，所述伺服电机383驱动滚珠丝杆381旋转从而带动进料托盘37做前后运动，所述传感器382设置在排料槽39的左侧，用于感应进料托盘37的位置。本实施例中采用滚珠丝杠381的应用，减少了机械结构等带来的摩擦，提高了加工精度，使用时在降低噪音方面也起了一定作用。
进一步地，所述夹持装置41包括平夹头411、主轴箱412、夹紧气缸413和感应装置，所述平夹头411安装在主轴箱412上，所述感应装置设置在主轴箱412内，用于感应是否有工件进入到平夹头411内，从而自动控制夹紧气缸413工作，所述夹紧气缸413可驱动平夹头411将工件2夹紧或松开，该感应装置可以是红外线感其或者是压力感应器，若是压力感应器则设置在平夹头411上，通过平夹头411受到的压力来控制夹紧气缸将工件2夹紧，但本发明中的感应装置不限于此，可以是其他的感应器。
进一步地，所述砂轮头43包括砂轮431和电主轴432，所述砂轮431可转动的安装在电主轴432上，所述电主轴432可驱动砂轮431做旋转磨削运动，所述砂轮431的一侧还设置有冷却水管45，该冷却水管45用于砂轮431在对工件2加工时，对砂轮431和工件2进行冷却。
进一步地，所述第一Y轴驱动装置包括第一Y轴直线电机421、第一Y轴线轨滑块422和行程开关423，所述第一X轴驱动装置44包括第一X轴直线电机441和第一X轴线轨滑442。
本实施例中的第一Y轴驱动装置、第一X轴驱动装置44、第二Y轴驱动装置、第二X轴驱动装置均由直线电机驱动，运行稳定可靠，配合光栅尺带来的全闭环反馈，保证各轴的响应速度及高速运行，实现高精度高效率。
在本发明磨削时，首先排盘后的工件放置在进料托盘上，然后伺服电机驱动滚珠丝，控制进料托盘移至上下料机械手下方，传感器感应检测定位进料托盘的位置，上下料机械手夹取待加工工件，并将该工件输送到夹持装置中，夹持装置将该工件夹持住，接着夹持装置在第一X轴驱动装置的驱动下自动运动到指定位置，然后砂轮头在第一Y轴驱动装置的驱动下自动运动到对应工件的初始加工位置，再根据机床的数控***中输入的磨削程序来控制第一X轴驱动装置和第一Y轴驱动装置工作，从而驱动砂轮头和夹持装置进行磨削加工，工件加工完成后，上下料机械手会自动将夹持装置中已加工的工件取出，同时将从进料装置中抓取到的工件放入到夹持装置中进行加工，接着上下料机械手会将完成后的工件输送到进料装置中进行下料，下料后再抓取待加工的工件，如此重复上述步骤，本发明采用数控***进行控制自动加工，全程均有配合光栅尺形成的全闭环控制，精确保证各轴响应速度，实现高精度高效率，从而大大的降低了生产成本和实现了大批量生产的要求。
以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：包括工作台、用于加工工件的磨削机构和用于将工件输送到磨削机构上的送料机构，所述磨削机构和送料机构均设置在工作台上，所述磨削机构包括用于夹持工件的夹持装置、第一Y轴驱动装置、用于磨削工件的砂轮头和第一X轴驱动装置，所述夹持装置与砂轮头相对设置，所述第一Y轴驱动装置可驱动夹持装置沿Y轴方向移动，所述第一X轴驱动装置可驱动砂轮头沿X轴方向移动，所述送料机构包括对工件上下料的上下料机械手和用于将排盘好的工件输送到上下料机械手下方的进料装置。
2.根据权利要求1所述的一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述上下料机械手包括一对料爪、第二Z轴驱动装置、第二X轴驱动装置和龙门架，所述龙门架安装在工作台上，所述第二X轴驱动装置安装在龙门架上，所述第二Z轴驱动装置安装在第二X轴驱动装置上，所述料爪通过旋转气缸安装在第二Z轴驱动装置上，所述旋转气缸可驱动料爪做旋转运动。
3.根据权利要求2所述的一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述料爪包括第一料爪和第二料爪，所述第一料爪的爪口朝下对应工件设置，第二料爪的爪口水平对应夹持装置设置。
4.根据权利要求2所述的一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述第二X轴驱动装置与第二Z轴驱动装置之间还连接有磁性弹簧套筒，所述磁性弹簧套筒可让料爪在Z轴方向保持平衡状态，所述磁性弹簧套筒的一端与第二X轴驱动装置相连接，所述磁性簧套筒的另一端与第二Z轴驱动装置相连接。
5.根据权利要求4所述的一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述第二X轴驱动装置包括第二X轴直线电机和第二X轴线轨滑块，所述第二Z轴驱动装置包括第二Z轴直线电机和第二Z轴线轨滑块。
6.根据权利要求1所述的一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述进料装置包括进料托盘、进料驱动装置和排料槽，所述进料驱动装置安装在工作台上，所述进料托盘安装在进料驱动装置上，所述排料槽设置在进料驱动装置的一侧，且位于上下料机械手的下方。
7.根据权利要求6所述的一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述进料装置包括滚珠丝杠、传感器和伺服电机，所述伺服电机驱动滚珠丝杆旋转从而带动进料托盘做相对运动，所述传感器设置在排料槽的一侧，用于感应进料托盘的位置。
8.根据权利要求1所述的一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述夹持装置包括平夹头、主轴箱、夹紧气缸和感应装置，所述平夹头安装在主轴箱上，所述感应装置设置在主轴箱内，用于感应是否有工件进入到平夹头内，从而控制夹紧气缸工作，所述夹紧气缸可驱动平夹头将工件夹紧或松开。
9.根据权利要求1所述的一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述砂轮头包括砂轮和电主轴，所述砂轮可转动的安装在电主轴上，所述电主轴可驱动砂轮做旋转磨削运动，所述砂轮的一侧还设置有冷却水管。
10.根据权利要求1一种喷油嘴专用磨床，其特征在于：所述第一Y轴驱动装置包括第一Y轴直线电机、第一Y轴线轨滑块和行程开关，所述第一X轴驱动装置包括第一X轴直线电机和第一X轴线轨滑。
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