CN109664107A - 一种电机法兰盘钻削一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及零件加工领域，特别涉及一种电机法兰盘钻削一体化设备,包括工作台、切削机构、钻孔机构、位移机构、定位机构、上料机械手、上料传送带、下料传送带和下料机械手，切削机构和钻孔机构设置在工作台上方的同一条直线上，位移机构固定在工作台上并且其设置在切削机构和钻孔机构的下方，上料机械手和上料传送带设置在位移机构的同一端部，下料机械手和下料传送带设置在位移机构的另一端部，定位机构安装在位移机构的移动端上。本发明实现了法兰盘的自动化切削、钻孔作业，能够增加工作效率，降低劳动强度，减少人力成本。

Description

一种电机法兰盘钻削一体化设备

技术领域

本发明涉及零件加工领域，特别涉及一种电机法兰盘钻削一体化设备。

背景技术

法兰（Flange），又叫法兰凸缘盘，凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”。法兰盘广泛用于化工、建筑、给水、排水、石油、轻重工业、冷冻、卫生、水暖、消防、电力、航天、造船等基础工程。

法兰盘是在生产生活中大量使用的标准件之一，我国是世界上主要的法兰盘生产地，具有庞大的产业群。

目前，现有技术中的主要生产工艺为 ：毛坯 -- 车削 -- 车削 -- 钻削 -- 钻削-- 清洗 -- 打字标 -- 浸油防锈处理 -- 包装。

在车削过程中，主要是在车床上对法兰的端面进行加工，加工时，需要通过人工方式将法兰固定在夹紧具上，并对其进行定位、校位，对于大批量加工来说，人工的方式，效率过于低下，劳动强度大，人力成本大，并且在自动化的法兰加工生产线，其通常是利用气夹夹住工件后，通过一系列的横移、升降手段，实现自动化的上料，但是其结构大多很复杂，而且功能较为单一。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一一种电机法兰盘钻削一体化设备。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种电机法兰盘钻削一体化设备,包括工作台、切削机构、钻孔机构、位移机构、定位机构、上料机械手、上料传送带、下料传送带和下料机械手，切削机构和钻孔机构设置在工作台上方的同一条直线上，位移机构固定在工作台上并且其设置在切削机构和钻孔机构的下方，上料机械手和上料传送带设置在位移机构的同一端部，下料机械手和下料传送带设置在位移机构的另一端部，定位机构安装在位移机构的移动端上。

进一步的，位移机构包括丝杆滑台，丝杆滑台设有能够作直线位移运动的滑台，所述定位机构安装在该滑台上，位移机构的移动端为所述滑台。

进一步的，切削机构包括第一龙门架，第一龙门架的顶部安装有水平设置的第一电缸，第一电缸的移动端上安装有竖直设置的第二电缸，第二电缸的移动端上安装有第一电机，第一电机的输出轴上安装有切削头。

进一步的，钻孔机构包括第二龙门架，第二龙门架的顶部安装有水平设置的第三电缸，第三电缸的移动端上安装有竖直设置的第四电缸，第四电缸的移动端上安装有第二电机，第二电机的输出轴上安装有钻头。

进一步的，钻孔机构包括第二龙门架，第二龙门架的顶部安装有竖直设置的第四电缸，第四电缸的移动端上安装有第二电机，第二电机的输出轴上安装有钻头，滑台与定位机构之间安装有用于驱动所述定位机构步进式转动的驱动机构

进一步的，驱动机构包括第三电机、主动拨盘和从动槽轮，主动拨盘上安装有圆柱销，从动槽轮上开设有若干呈等角度分布的径向槽，主动拨盘安装在滑台上方，第三电机安装在滑台下方并且与所述主动拨盘传动连接，从动槽轮铰接在滑台上方，第三电机驱动主动拨盘转动时，通过圆柱销与径向槽的配合，将主动拨盘的连续运动转换为从动槽轮的间歇运动。

进一步的，定位机构安装在所述从动槽轮上，所述定位机构包括固定在所述从动槽轮上的固定板，固定板上安装有导轨，导轨一端安装有固定块，导轨上设有与其滑动导向配合的活动块，导轨的另一端安装有与所述活动块传动连接的第一气缸，导轨上位于所述固定块和活动块之间安装有承载柱，活动块和固定块的相向一侧上均开设有梯形槽。

进一步的，所述的上料机械手包括第三龙门架，第三龙门架上设有两根上下并列设置的水平滑轨，两根水平滑轨上安装有与二者滑动导向配合的滑块，第三龙门架上设有驱动所述滑块沿水平滑轨滑动的第二气缸，滑块的前端面上设有两根并列设置的竖直滑轨，两根竖直滑轨上安装有与二者滑动导向配合的安装架，滑块的顶部设有驱动所述安装架沿竖直滑轨滑动的第三气缸，安装架的下方设有卡盘。

进一步的，所述卡盘活动连接在安装架上，卡盘顶部安装有若干导杆，导杆竖直插接在安装架上，安装架的顶部对应每个导杆均设有一个导套，安装架上固定有倒立设置的第四气缸，第四气缸的输出杆竖直向下穿过安装架后与所述卡盘传动连接。

进一步的，卡盘与第三气缸之间设有缓冲装置；缓冲装置包括上下间隔设置的上板和下板，卡盘固定在下板上，所有导杆以及第三气缸的输出杆均连接在上板上，上板和下板之间设有四个呈矩阵分布的弹簧导柱，弹簧导柱固定在下板的上端面，弹簧导柱穿插在上板上，弹簧导柱的顶端螺接有限位螺母，限位螺母与上板构成限位配合，每个所述弹簧导柱上均套装有一个弹簧，弹簧的两端分别抵触在上板和下板上。

有益效果：本发明的一种电机法兰盘钻削一体化设备，通过上料机械手将上料传送带上的待加工工件移动至定位机构上，由定位机构对工件进行固定，在位移机构的驱动下，工件能够依次经过切削机构和钻孔机构，并在二者的下方停留，进行切削和钻孔作业，加工后的工件由下料机械手将其自定位机构上移动至下料传送带上，从而实现自动化的切削、钻孔作业，以增加工作效率，降低劳动强度，减少人力成本。

附图说明

图1为设备的立体结构示意图；

图2为设备的侧视示意图；

图3为设备的俯视示意图；

图4为设备的局部结构示意图；

图5为图4的局部放大图；

图6为上料机械手的立体结构示意图一；

图7为上料机械手的立体结构示意图二；

附图标记说明：工作台1，切削机构2，第一龙门架2a，第一电缸2b，第二电缸2c，切削头2d，钻孔机构3，第二龙门架3a，第三电缸3b，第四电缸3c，钻头3d，丝杆滑台4，滑台4a，定位机构5，固定板5a，导轨5b，固定块5c，活动块5d，第一气缸5e，承载柱5f，上料机械手6，第三龙门架6a，水平滑轨6b，滑块6c，第二气缸6d，竖直滑轨6e，安装架6f，第三气缸6g，卡盘6h，导杆6j，导套6k，第四气缸6m，上料传送带7，驱动机构8，第三电机8a，主动拨盘8b，圆柱销8b1，从动槽轮8c，上板9a，下板9b，弹簧导柱9c，限位螺母9d，弹簧9e。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图7所示的一种电机法兰盘钻削一体化设备,包括工作台1、切削机构2、钻孔机构3、位移机构、定位机构5、上料机械手6、上料传送带7、下料传送带和下料机械手，切削机构2和钻孔机构3设置在工作台1上方的同一条直线上，位移机构固定在工作台1上并且其设置在切削机构2和钻孔机构3的下方，上料机械手6和上料传送带7设置在位移机构的同一端部，下料机械手和下料传送带设置在位移机构的另一端部，定位机构5安装在位移机构的移动端上；上料机械手6用于将上料传送带7上的待加工工件移动至定位机构5上，由定位机构5对工件进行固定，在位移机构的驱动下，工件能够依次经过切削机构2和钻孔机构3，并在二者的下方停留，进行切削和钻孔作业，加工后的工件由下料机械手将其自定位机构5上移动至下料传送带上，以此实现自动化的切削、钻孔作业。

位移机构包括丝杆滑台4，丝杆滑台4设有能够作直线位移运动的滑台4a，所述定位机构5安装在该滑台4a上，位移机构的移动端为所述滑台4a。

切削机构2包括第一龙门架2a，第一龙门架2a的顶部安装有水平设置的第一电缸2b，第一电缸2b的移动端上安装有竖直设置的第二电缸2c，第二电缸2c的移动端上安装有第一电机，第一电机的输出轴上安装有切削头2d；第一龙门架2a架设在上述丝杆滑台4上，丝杆滑台4工作时，滑台4a经过第一龙门架2a下方，并在切削头2d下方停留，切削头2d通过第一电缸2b和第二电缸2c的驱动能够在横向和竖向上进行位移，滑台4a上的被定位机构5所固定的工件通过丝杆滑台4的驱动能够相对的在纵向上进行位移，以此能够实现三轴加工，对法兰盘的端面进行切削。

钻孔机构3包括第二龙门架3a，第二龙门架3a的顶部安装有水平设置的第三电缸3b，第三电缸3b的移动端上安装有竖直设置的第四电缸3c，第四电缸3c的移动端上安装有第二电机，第二电机的输出轴上安装有钻头3d；第二龙门架3a架设在上述丝杆滑台4上，丝杆滑台4工作时，滑台4a经过第二龙门架3a下方，并在钻头3d下方停留，钻头3d通过第三电缸3b和第四电缸3c的驱动能够在横向和竖向上进行位移，滑台4a上的被定位机构5所固定的工件通过丝杆滑台4的驱动能够相对的在纵向上进行位移，以此能够实现三轴加工，对法兰盘进行钻孔。

实现钻孔的方案，除了上述外，还可以为：钻孔机构3包括第二龙门架3a，第二龙门架3a的顶部安装有竖直设置的第四电缸3c，第四电缸3c的移动端上安装有第二电机，第二电机的输出轴上安装有钻头3d，滑台4a与定位机构5之间安装有用于驱动所述定位机构5步进式转动的驱动机构8；第二龙门架3a架设在上述丝杆滑台4上，丝杆滑台4工作时，滑台4a经过第二龙门架3a下方，并在钻头3d下方停留，钻头3d通过第四电缸3c的驱动能够竖向上进行位移，从而对法兰盘的单一位置进行钻孔，钻孔机构3和驱动机构8配合，驱动机构8带动定位机构5及其上方固定的工件沿一定的角度进行转动，工件转动一次，钻孔机构3钻一个孔，工件转动一周后，在工件上加工出一圈孔，以此完成法兰盘的钻孔需求。该方案与上述方案的区别为，不需要在第二龙门架3a上多安装一个第三电缸3b，但是需要在滑台4a与定位机构5之间安装驱动机构8，其优点是，能够保证钻孔位置的精确，孔间距的均匀。。

驱动机构8包括第三电机8a、主动拨盘8b和从动槽轮8c，主动拨盘8b上安装有圆柱销8b1，从动槽轮8c上开设有若干呈等角度分布的径向槽，主动拨盘8b安装在滑台4a上方，第三电机8a安装在滑台4a下方并且与所述主动拨盘8b传动连接，从动槽轮8c铰接在滑台4a上方，第三电机8a驱动主动拨盘8b转动时，通过圆柱销8b1与径向槽的配合，将主动拨盘8b的连续运动转换为从动槽轮8c的间歇运动，径向槽的个数为法兰盘上需要开设的孔的个数，当开孔个数需要变动时，调整更换径向槽即可。

定位机构5安装在所述从动槽轮8c上，所述定位机构5包括固定在所述从动槽轮8c上的固定板5a，固定板5a上安装有导轨5b，导轨5b一端安装有固定块5c，导轨5b上设有与其滑动导向配合的活动块5d，导轨5b的另一端安装有与所述活动块5d传动连接的第一气缸5e，导轨5b上位于所述固定块5c和活动块5d之间安装有承载柱5f，活动块5d和固定块5c的相向一侧上均开设有梯形槽；上料机械手6能够将工件移动至承载柱5f上，第一气缸5e驱动活动块5d向固定块5c方向运动，能够将工件夹固在活动块5d与固定块5c之间，梯形槽的设计能够增加块状体与工件外圆周面的接触面积并且防止工件发生位移。

法兰盘的加工，需要对两个端面进行磨削，使两个端面保持平行；本发明实际上只能对法兰盘的一个端面加工，因此为了实现法兰盘两个端面的加工，需要将两台设备并联在一起使用，在法兰盘的一个端面加工完后，通过输送设备和翻面设备，将法兰盘翻个面后，传送至下个设备对另一个端面进行加工，而因为钻孔在一台设备上就能完成的缘故，两台设备的钻孔机构3仅需要一个就可，因此可将另一台设备的钻孔机构3拆除，简化加工设备。

上料机械手6包括第三龙门架6a，第三龙门架6a上设有两根上下并列设置的水平滑轨6b，两根水平滑轨6b上安装有与二者滑动导向配合的滑块6c，第三龙门架6a上设有驱动所述滑块6c沿水平滑轨6b滑动的第二气缸6d，滑块6c的前端面上设有两根并列设置的竖直滑轨6e，两根竖直滑轨6e上安装有与二者滑动导向配合的安装架6f，滑块6c的顶部设有驱动所述安装架6f沿竖直滑轨6e滑动的第三气缸6g，安装架6f的下方设有卡盘6h，第二气缸6d驱动滑块6c滑动时，带动其在上料传送带7和丝杆滑台4之间移动，第三气缸6g能够驱动卡盘6h进行升降，卡盘6h能够卡住法兰盘的内圆，在卡盘6h将法兰盘卡住后，通过升降、横移动作，将卡盘6h移动至丝杆滑台4上。

所述卡盘6h活动连接在安装架6f上，卡盘6h顶部安装有若干导杆6j，导杆6j竖直插接在安装架6f上，安装架6f的顶部对应每个导杆6j均设有一个导套6k，安装架6f固定有倒立设置的第四气缸6m，第四气缸6m的输出杆竖直向下穿过安装架6f后与所述卡盘6h传动连接；卡盘6h将工件放在丝杆滑台4上的过程，应分为两个行程，第一行程是由第三气缸6g驱动安装架6f整体下降，使卡盘6h下降至滑台4a上定位治具的邻近处，在到达该位置时，卡盘6h将工件松开，工件自由下落至定位治具的承载台上，第二行程是由第四气缸6m驱动卡盘6h单独下降，卡盘6h整体下压并抵设在工件上，对工件进行校平，以保证加工精度。

卡盘6h与第三气缸6g之间设有缓冲装置，以用于减小第三气缸6g的冲击力，使卡盘6h能够逐渐的对工件施加压力，防止压力过大对工件造成损伤或致使工件移位。

缓冲装置包括上下间隔设置的上板9a和下板9b，卡盘6h固定在下板9b上，所有导杆6j以及第三气缸6g的输出杆均连接在上板9a上，上板9a和下板9b之间设有四个呈矩阵分布的弹簧导柱9c，弹簧导柱9c固定在下板9b的上端面，弹簧导柱9c穿插在上板9a上，弹簧导柱9c的顶端螺接有限位螺母9d，限位螺母9d与上板9a构成限位配合，每个所述弹簧导柱9c上均套装有一个弹簧9e，弹簧9e的两端分别抵触在上板9a和下板9b上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、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)

1.一种电机法兰盘钻削一体化设备，其特征在于：包括工作台（1）、切削机构（2）、钻孔机构（3）、位移机构、定位机构（5）、上料机械手（6）、上料传送带（7）、下料传送带和下料机械手，切削机构（2）和钻孔机构（3）设置在工作台（1）上方的同一条直线上，位移机构固定在工作台（1）上并且其设置在切削机构（2）和钻孔机构（3）的下方，上料机械手（6）和上料传送带（7）设置在位移机构的同一端部，下料机械手和下料传送带设置在位移机构的另一端部，定位机构（5）安装在位移机构的移动端上。

2.根据权利要求1所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备,其特征在于：位移机构包括丝杆滑台（4），丝杆滑台（4）设有能够作直线位移运动的滑台（4a），所述定位机构（5）安装在该滑台（4a）上，位移机构的移动端为所述滑台（4a）。

3.根据权利要求1所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备,其特征在于：切削机构（2）包括第一龙门架（2a），第一龙门架（2a）的顶部安装有水平设置的第一电缸（2b），第一电缸（2b）的移动端上安装有竖直设置的第二电缸（2c），第二电缸（2c）的移动端上安装有第一电机，第一电机的输出轴上安装有切削头（2d）。

4.根据权利要求1所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备,其特征在于：钻孔机构（3）包括第二龙门架（3a），第二龙门架（3a）的顶部安装有水平设置的第三电缸（3b），第三电缸（3b）的移动端上安装有竖直设置的第四电缸（3c），第四电缸（3c）的移动端上安装有第二电机，第二电机的输出轴上安装有钻头（3d）。

5.根据权利要求2所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备,其特征在于：钻孔机构（3）包括第二龙门架（3a），第二龙门架（3a）的顶部安装有竖直设置的第四电缸（3c），第四电缸（3c）的移动端上安装有第二电机，第二电机的输出轴上安装有钻头（3d），滑台（4a）与定位机构（5）之间安装有用于驱动所述定位机构（5）步进式转动的驱动机构（8）。

6.根据权利要求5所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备,其特征在于：驱动机构（8）包括第三电机（8a）、主动拨盘（8b）和从动槽轮（8c），主动拨盘（8b）上安装有圆柱销（8b1），从动槽轮（8c）上开设有若干呈等角度分布的径向槽，主动拨盘（8b）安装在滑台（4a）上方，第三电机（8a）安装在滑台（4a）下方并且与所述主动拨盘（8b）传动连接，从动槽轮（8c）铰接在滑台（4a）上方，第三电机（8a）驱动主动拨盘（8b）转动时，通过圆柱销（8b1）与径向槽的配合，将主动拨盘（8b）的连续运动转换为从动槽轮（8c）的间歇运动。

7.根据权利要求6所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备,其特征在于：定位机构（5）安装在所述从动槽轮（8c）上，所述定位机构（5）包括固定在所述从动槽轮（8c）上的固定板（5a），固定板（5a）上安装有导轨（5b），导轨（5b）一端安装有固定块（5c），导轨（5b）上设有与其滑动导向配合的活动块（5d），导轨（5b）的另一端安装有与所述活动块（5d）传动连接的第一气缸（5e），导轨（5b）上位于所述固定块（5c）和活动块（5d）之间安装有承载柱（5f），活动块（5d）和固定块（5c）的相向一侧上均开设有梯形槽。

8.根据权利要求1所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备，其特征在于：所述的上料机械手（6）包括第三龙门架（6a），第三龙门架（6a）上设有两根上下并列设置的水平滑轨（6b），两根水平滑轨（6b）上安装有与二者滑动导向配合的滑块（6c），第三龙门架（6a）上设有驱动所述滑块（6c）沿水平滑轨（6b）滑动的第二气缸（6d），滑块（6c）的前端面上设有两根并列设置的竖直滑轨（6e），两根竖直滑轨（6e）上安装有与二者滑动导向配合的安装架（6f），滑块（6c）的顶部设有驱动所述安装架（6f）沿竖直滑轨（6e）滑动的第三气缸（6g），安装架（6f）的下方设有卡盘（6h）。

9.根据权利要求8所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备，其特征在于：所述卡盘（6h）活动连接在安装架（6f）上，卡盘（6h）顶部安装有若干导杆（6j），导杆（6j）竖直插接在安装架（6f）上，安装架（6f）的顶部对应每个导杆（6j）均设有一个导套（6k），安装架（6f）上固定有倒立设置的第四气缸（6m），第四气缸（6m）的输出杆竖直向下穿过安装架（6f）后与所述卡盘（6h）传动连接。

10.根据权利要求9所述的一种电机法兰盘钻削一体化设备，其特征在于：卡盘（6h）与第三气缸（6g）之间设有缓冲装置；缓冲装置包括上下间隔设置的上板（9a）和下板（9b），卡盘（6h）固定在下板（9b）上，所有导杆（6j）以及第三气缸（6g）的输出杆均连接在上板（9a）上，上板（9a）和下板（9b）之间设有四个呈矩阵分布的弹簧导柱（9c），弹簧导柱（9c）固定在下板（9b）的上端面，弹簧导柱（9c）穿插在上板（9a）上，弹簧导柱（9c）的顶端螺接有限位螺母（9d），限位螺母（9d）与上板（9a）构成限位配合，每个所述弹簧导柱（9c）上均套装有一个弹簧（9e），弹簧（9e）的两端分别抵触在上板（9a）和下板（9b）上。