CN116551063A - 全自动衬套铰孔设备及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及全自动衬套铰孔设备及其加工方法，该方案包括机架；螺旋出料装置，用于将批量待二次加工检测的衬套逐个输出；第一承台；机械手，用于夹取移动衬套；下压铰孔加工机构，用于将第一承台上的衬套移动至加工工位进行下压铰孔二次加工操作，然后将加工完成后的衬套移动至第二承台；加工工位，设于下压铰孔加工机构下方；第二承台，用于临时放置待检测的衬套；精度检测装置，与第二承台连接；激光打标装置；合格桶；不合格桶。本申请快速对每个衬套进行加工，以达到加工精度，并将不合格的衬套打回进行回收。

Description

全自动衬套铰孔设备及其加工方法

技术领域

本申请涉及一种衬套加工设备，具体涉及全自动衬套铰孔设备及其加工方法。

背景技术

风机的用途十分广泛，可用于冶金、化工、轻工、食品、医药设备、机械设备等场所通风换气或加强散热之用。而衬套作为风机的一个重要零部件，起到了对轴的保护作用，良好的衬套可以使得风机转动顺畅，使用寿命大大提高。

目前生成过程中，由于衬套一般是采购件或者外协加工件，由于厂家的水平参差不齐，往往存在较多的衬套不符合精度要求，导致装配后风机的性能和寿命降低，严重影响风机的质量。而目前最常见的方式就是人工抽检，不合格的数量达到一定数量就整批退货，合格率达标就进库。但是这种抽检的方式无法覆盖每个衬套，仍旧会存在一部分衬套精度不符合要求，而每个进行人工检查导致工作强度显著提升。

因此，亟待一种可对衬套进行二次加工并进行精度检测的全自动衬套铰孔设备及其加工方法，以解决现有技术存在的问题。

发明内容

本申请的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了全自动衬套铰孔设备。

为了实现上述申请目的，本申请采用了以下技术方案：全自动衬套铰孔设备包括：

机架，用于安装螺旋出料装置、第一承台、机械手、下压铰孔加工机构、转动铰孔设备、第二承台、激光打标装置、合格桶以及不合格桶；

螺旋出料装置，用于将批量待二次加工检测的衬套逐个输出，以供机械手夹取；

第一承台，用于临时放置待二次加工检测的衬套；

机械手，用于夹取移动衬套；

下压铰孔加工机构，用于将第一承台上的衬套移动至加工工位进行下压铰孔二次加工操作，然后将加工完成后的衬套移动至第二承台；

加工工位，设于下压铰孔加工机构下方，用于通过转动铰孔设备与下压铰孔加工机构配合实现对衬套的铰孔二次加工；

第二承台，用于临时放置待检测的衬套；

精度检测装置，与第二承台连接，用于对衬套的内径精度检测，并记录每个衬套的内径精度，将内径精度不符合设定精度的衬套判定为不合格；

激光打标装置，用于将机械手夹取移动过来的精度检测合格的衬套进行激光打标；

合格桶，用于放置激光打标后的合格衬套；

不合格桶，用于放置不合格的衬套。

进一步地，第一承台、转动铰孔设备以及第二承台位于同一直线。

进一步地，第一承台、转动铰孔设备以及第二承台的数量大于等于二。

进一步地，还包括对称设于每个第二承台两侧的有无传感器。

进一步地，第一承台两侧也设有有无传感器。

进一步地，转动铰孔设备包括铰孔刀头和用于驱动该铰孔刀头转动的第一驱动电机。

进一步地，机架通过水平导轨与下压铰孔加工机构连接，并通过第二驱动电机驱动下压铰孔加工机构沿水平导轨长度方向来回移动。

进一步地，下压铰孔加工机构包括下压头、竖直导轨以及下压电机，下压头用于取放衬套，竖直导轨通过固定架安装于导轨的滑块上，下压头安装于竖直导轨的滑块上并通过下压电机驱动在竖直导轨长度方向来回移动，以实现对衬套的下压。

进一步地，机械手和下压铰孔加工机构分别设于加工工位的两侧，接近对称或对称设置。

全自动衬套铰孔设备控制方法，用于控制上述的全自动衬套铰孔设备，具体包括以下步骤：

S00、螺旋出料装置依次输出衬套；

S10、机械手将衬套逐个放置于第一承台上；

S20、下压铰孔加工机构移动至对应的第一承台上方，下降吸取衬套，并将该衬套移动放置于加工工位的转动铰孔设备上；

S30、下压铰孔加工机构下压，转动铰孔设备转动并配合下压铰孔加工机构将衬套内孔进行二次加工；

S40、加工完毕后，机械手将衬套放置于第二承台上；

S50、通过精度检测装置对衬套的内孔进行精度检测；

S60、将内径精度不符合设定精度的衬套判定为不合格；将内径精度符合设定精度的衬套判定为合格；

S70、机械手将合格的衬套移动至激光打标设备进行激光打标后送入至合格桶内，将不合格的衬套直接送入至不合格桶内；

S80、循环S00～S70步骤，当不合格衬套数量大于设定阈值时，判定当前转动铰孔设备存在严重磨损，停止设备进行维护。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过直接将每个衬套进行二次加工，加工后再检测精度是否符合要求，可保证大多数衬套能够符合精度要求，而加工后仍旧不符合要求的衬套可以单独回收，极大地提升了检测效率，从而保证了风机的质量和性能；

2、本申请适用于衬套原有精度不符合要求较多的情况，因此不在二次加工前进行精度检测，而是二次加工后进行二次检测，目的在于减少衬套的浪费，减少外协厂的损失。

附图说明

图1是本申请的结构示意图；

图2是图1的另一视角示意图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的侧视图；

图5是图2中A的放大图；

图6是图2中B的放大图；

图7是图2中C的放大图。

图中，1、机架；2、螺旋出料装置；3、精度检测装置；4、机械手；5、下压铰孔加工机构；6、转动铰孔设备；7、衬套；8、激光打标装置；9、合格桶；10、不合格桶；11、有无传感器；12、水平导轨；13、第二驱动电机；14、加工工位；15、第一承台；31、第二承台；41、气动夹爪；51、下压头；52、竖直导轨；53、下压电机；54、固定架；61、铰孔刀头；62、第一驱动电机。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本申请的披露中，术语“纵向”“横向”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。

实施例一

如图1-7所示，本全自动衬套铰孔设备包括：

机架1，用于安装螺旋出料装置2、第一承台15、机械手4、下压铰孔加工机构5、转动铰孔设备6、第二承台31、激光打标装置8、合格桶9以及不合格桶10；

在本实施例中，机架1为机械领域常见的结构，目的在于提供安装的载体，具体结构和材料根据实际需求而定，这里不再赘述。

优选地，第一承台15、转动铰孔设备6以及第二承台31位于同一直线，如此可使得下压铰孔加工机构5在水平方向只需要一个方向的驱动即可，不需要更多维度的驱动(在水平方向上，竖直方向仍然是必要的)，减少了设备成本。

优选地，第一承台15、转动铰孔设备6以及第二承台31的数量大于等于二。如此，可进一步提升加工效率，最大化利用转动铰孔设备6和机械手4，提高稼动率。

螺旋出料装置2，用于将批量待二次加工检测的衬套7逐个输出，以供机械手4夹取；

在本实施例中，螺旋出料装置2属于自动化领域最常见的设备，属于现有技术，可直接向厂家定制或者购买，这里不再赘述其结构和原理。

第一承台15，用于临时放置待二次加工检测的衬套7；

在本实施例中，第一承台15目的就是通过凸起的部位临时放置衬套7，同时每个第一承台15两侧可以对称设置有无传感器11(光电传感器的一种，现有技术)，当检测到衬套7后，即可以让下压铰孔加工机构5取走衬套7，目的在于防止有衬套7的时候再放一个衬套7上去。

机械手4，用于夹取移动衬套7；

在本实施例中，机械手4为自动化领域常见的产品，属于现有技术，可直接向厂家定制或者购买，这里不再赘述其结构和原理。本申请通过在机械手4上安装夹取衬套7的电动夹爪或者气动夹爪41实现对衬套7的夹取，而电动夹爪或者气动夹爪41均为常规技术手段，这里不再其结构和原理。

下压铰孔加工机构5，用于将第一承台15上的衬套7移动至加工工位14进行下压铰孔二次加工操作，然后将加工完成后的衬套7移动至第二承台31；

在本实施例中，下压铰孔加工机构5包括下压头51、竖直导轨52以及下压电机53，下压头51用于取放衬套7，竖直导轨52通过固定架54安装于水平导轨12的滑块上，下压头51安装于竖直导轨52的滑块上并通过下压电机53驱动在竖直导轨52长度方向来回移动，以实现对衬套7的下压。基本功能就是可以沿机架1长度方向来回移动，下压头51可以上下移动，同时下压头51可以通过夹取或电磁铁或真空吸取等方式取走衬套7，这里不限制具体是何手段。优选为和机械手4一样的夹取操作。

其中，机架1通过水平导轨12与下压铰孔加工机构5连接，并通过第二驱动电机13驱动下压铰孔加工机构5沿水平导轨12长度方向来回移动。也可以是其他驱动方式，如电缸、气缸等等。

加工工位14，设于下压铰孔加工机构5下方，用于通过转动铰孔设备6与下压铰孔加工机构5配合实现对衬套7的铰孔二次加工；

在本实施例中，加工工位14为开设在机架1上的长条形通孔，通孔内设有多个转动铰孔设备6，且机械手4和下压铰孔加工机构5分别设于加工工位14的两侧，接近对称或对称设置。

其中，转动铰孔设备6包括铰孔刀头61和用于驱动该铰孔刀头61转动的第一驱动电机62，实际上就是一个扩孔设备。

第二承台31，用于临时放置待检测的衬套7和配合精度检测装置3对衬套7内径进行精度检测；

在本实施例中，第二承台31两侧也设有有无传感器11。

精度检测装置3，与第二承台31连接，用于对衬套7的内径精度检测，并记录每个衬套7的内径精度，将内径精度不符合设定精度的衬套7判定为不合格；

在本实施例中，精度检测装置3为现有技术，具体名称可以是两通道数显智能量仪(一种气动量仪)，型号为MAE-T20，两通道表示对应两个第二承台31，通过气流量来判断衬套7内径的精度是否达标，属于常规技术手段，具体原理和结构不再赘述。

实际上第二承台31就是气动量仪配套的三截面气动内径测台，通过将衬套7放在测台上，通过气动量仪就可以直接测量出衬套7的内径，属于现有技术，这里不再赘述。

激光打标装置8，用于将机械手4夹取移动过来的精度检测合格的衬套7进行激光打标；

在本实施例中，激光打标装置8属于现有技术，通过对衬套7激光打标进行标记。

合格桶9，用于放置激光打标后的合格衬套7；

在本实施例中，合格桶9放在机架1的对应位置上。

不合格桶10，用于放置不合格的衬套7。

在本实施例中，不合格桶10放在机架1的对应位置上。

优选地，作为另一种优选方式，将第二承台31旁边的其中一个有无传感器11改为激光测距传感器，通过放置在第二承台31上衬套7的高度变化导致的距离变化，从而判断衬套7内径的精度是否达标。即当衬套7的精度要求符合标准时，衬套7在第二承台31上由于内径合适，肯定会在一定的高度范围内，如此导致距离会发生变化；如果内径过小，衬套7就无法完全***到第二承台31的顶部凸起，如此距离肯定就与设定的范围不同；如果内径过大，衬套7与第二承台31顶部凸起的外壁之间存在间隙，也会导致距离发生变化。因此，用这种方式可以省去气动量仪，更加节省成本。

实施例二

本实施例用于控制实施例一全自动衬套7铰孔设备，具体包括以下步骤：

S00、螺旋出料装置2依次输出衬套7；

S10、机械手4将衬套7逐个放置于第一承台15上；

S20、下压铰孔加工机构5移动至对应的第一承台15上方，下降吸取衬套7，并将该衬套7移动放置于加工工位14的转动铰孔设备6上；

S30、下压铰孔加工机构5下压，转动铰孔设备6转动并配合下压铰孔加工机构5将衬套7内孔进行二次加工；

S40、加工完毕后，机械手4将衬套7放置于第二承台31上；

S50、通过精度检测装置3对衬套7的内孔进行精度检测；

S60、将直径精度不符合设定精度的衬套7判定为不合格；将直径精度符合设定精度的衬套7判定为合格；

S70、机械手4将合格的衬套7移动至激光打标设备进行激光打标后送入至合格桶9内，将不合格的衬套7直接送入至不合格桶10内；

S80、循环S00～S70步骤，当不合格衬套7数量大于设定阈值时，判定当前转动铰孔设备6存在严重磨损，停止设备进行维护。

本申请未详述部分为现有技术，故本申请未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了机架1、螺旋出料装置2、精度检测装置3、机械手4、下压铰孔加工机构5、转动铰孔设备6、衬套7、激光打标装置8、合格桶9、不合格桶10、有无传感器11、水平导轨12、第二驱动电机13、加工工位14、第一承台15、第二承台31、气动夹爪41、下压头51、竖直导轨52、下压电机53、固定架54、铰孔刀头61、第一驱动电机62等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本申请的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本申请精神相违背的。

本申请不局限于上述最佳实施方式，任何人在本申请的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.全自动衬套铰孔设备，其特征在于，包括：

机架，用于安装螺旋出料装置、第一承台、机械手、下压铰孔加工机构、转动铰孔设备、第二承台、激光打标装置、合格桶以及不合格桶；

螺旋出料装置，用于将批量待二次加工检测的衬套逐个输出，以供机械手夹取；

第一承台，用于临时放置待二次加工检测的衬套；

机械手，用于夹取移动衬套；

下压铰孔加工机构，用于将所述第一承台上的衬套移动至加工工位进行下压铰孔二次加工操作，然后将加工完成后的衬套移动至第二承台；

加工工位，设于所述下压铰孔加工机构下方，用于通过转动铰孔设备与所述下压铰孔加工机构配合实现对衬套的铰孔二次加工；

第二承台，用于临时放置待检测的衬套和配合精度检测装置对衬套内径进行精度检测；

精度检测装置，与所述第二承台连接，用于对所述衬套的内径精度检测，并记录每个衬套的内径精度，将内径精度不符合设定精度的衬套判定为不合格；

激光打标装置，用于将所述机械手夹取移动过来的精度检测合格的衬套进行激光打标；

合格桶，用于放置激光打标后的合格衬套；

不合格桶，用于放置不合格的衬套。

2.根据权利要求1所述的全自动衬套铰孔设备，其特征在于，所述第一承台、所述转动铰孔设备以及所述第二承台位于同一直线。

3.根据权利要求2所述的全自动衬套铰孔设备，其特征在于，所述第一承台、所述转动铰孔设备以及所述第二承台的数量大于等于二。

4.根据权利要求1所述的全自动衬套铰孔设备，其特征在于，还包括对称设于每个所述第二承台两侧的有无传感器。

5.根据权利要求5所述的全自动衬套铰孔设备，其特征在于，所述第一承台两侧也设有有无传感器。

6.根据权利要求1所述的全自动衬套铰孔设备，其特征在于，所述转动铰孔设备包括铰孔刀头和用于驱动该铰孔刀头转动的第一驱动电机。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的全自动衬套铰孔设备，其特征在于，所述机架通过水平导轨与所述下压铰孔加工机构连接，并通过第二驱动电机驱动所述下压铰孔加工机构沿所述水平导轨长度方向来回移动。

8.根据权利要求7所述的全自动衬套铰孔设备，其特征在于，所述下压铰孔加工机构包括下压头、竖直导轨以及下压电机，所述下压头用于取放衬套，所述竖直导轨通过固定架安装于所述导轨的滑块上，所述下压头安装于所述竖直导轨的滑块上并通过所述下压电机驱动在所述竖直导轨长度方向来回移动，以实现对衬套的下压。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的全自动衬套铰孔设备，其特征在于，所述机械手和所述下压铰孔加工机构分别设于所述加工工位的两侧，接近对称或对称设置。

10.全自动衬套铰孔设备加工方法，其特征在于，用于控制权利要求1-9任意一项所述的全自动衬套铰孔设备，具体包括以下步骤：

S00、螺旋出料装置依次输出衬套；

S10、机械手将衬套逐个放置于第一承台上；

S20、下压铰孔加工机构移动至对应的第一承台上方，下降吸取衬套，并将该衬套移动放置于加工工位的转动铰孔设备上；

S30、下压铰孔加工机构下压，转动铰孔设备转动并配合下压铰孔加工机构将衬套内孔进行二次加工；

S40、加工完毕后，机械手将衬套放置于第二承台上；

S50、通过精度检测装置对衬套的内孔进行精度检测；

S60、将内径精度不符合设定精度的衬套判定为不合格；将内径精度符合设定精度的衬套判定为合格；

S70、机械手将合格的衬套移动至激光打标设备进行激光打标后送入至合格桶内，将不合格的衬套直接送入至不合格桶内；

S80、循环S00～S70步骤，当不合格衬套数量大于设定阈值时，判定当前转动铰孔设备存在严重磨损，停止设备进行维护。