CN215881055U - 自动磨棱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动磨棱装置，解决现有齿轮磨棱采用人工磨棱机，存在人力资源浪费，而采用倒棱机，存在设备成本较高的问题。该装置包括安装平台、工作台、驱动单元、气动顶尖、旋转单元、打磨单元和吸尘器；工作台和驱动单元均设在安装平台上，且驱动单元用于驱动工作台在安装平台上前后移动；气动顶尖和旋转单元分别设置在工作台的前端和后端，用于待加工零件的夹紧，以及旋转单元用于待加工零件的转动；打磨单元包括设置在安装平台上的2个打磨部，2个打磨部分别位于工作台的左右两侧，且在前后方向错位设置；打磨部用于对齿轮磨棱加工；吸尘器用于吸收砂轮片工作过程中产生的铁屑。

Description

自动磨棱装置

技术领域

本实用新型涉及齿轮辅助加工制造技术，特别是涉及一种自动磨棱装置。

背景技术

在机械制造行业中，齿轮是机械传动的主要部件。由于在机加工时存在误差，以及在热处理时存在变形，因此在齿轮加工过程中需要沿齿轮的齿形进行倒角操作(磨棱)，以确保齿轮之间配套的平稳、啮合顺利，避免在齿轮传动的过程中产生的振动和噪音，保证了整机的性能。

现有对齿轮的磨棱大部分采用人工磨棱机，由于被加工的中间轴类零件重量大，零件数量多(批量加工)，人工磨棱机浪费大量人力资源；为了提高磨棱效率，采用倒棱机对齿轮进行倒棱加工，其虽然在一定程度上减轻人力成本，但设备成本较高。

实用新型内容

为了解决现有齿轮的磨棱采用人工磨棱机，存在人力资源浪费，而采用倒棱机，存在设备成本较高的技术问题，本实用新型提供了一种自动磨棱装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种自动磨棱装置，其特殊之处在于：包括安装平台、工作台、驱动单元、气动顶尖、旋转单元、打磨单元和吸尘器；

所述工作台和驱动单元均设置在安装平台上，且驱动单元用于驱动工作台在安装平台上前后移动；

所述气动顶尖和旋转单元分别设置在工作台的前端和后端，用于待加工零件的夹紧，以及旋转单元用于待加工零件的转动；

所述打磨单元包括设置在安装平台上的2个打磨部，2个打磨部分别位于工作台的左右两侧，且在前后方向错位设置；

每个打磨部包括移动支座、第一调整组件、第二调整组件、打磨组件和升降组件；

所述安装平台上设有直线导轨，直线导轨的中心线与工作台前后移动方向垂直；所述移动支座设置在直线导轨上，且移动支座下表面设有滑块，滑块能够在直线导轨上移动；

所述第一调整组件包括气动马达角度旋转轴、安装板和支承立板，安装板平行设在移动支座的上方，气动马达角度旋转轴的上端与安装板远离工作台的一端垂直固连，另一端穿过移动支座后设有限位结构，且气动马达角度旋转轴可相对移动支座转动；支承立板的上端与安装板靠下表面固连，下端与移动支座上表面接触；

所述第二调整组件包括设置在安装板上表面中部的水平调整支座以及平行设在安装板上方且与水平调整支座连接的气动马达水平方向调节板；

所述打磨组件包括气动马达支架、支撑座、弹簧、旋转轴、气动马达和砂轮片，气动马达支架位于气动马达水平方向调节板的上方，支撑座的下端与气动马达水平方向调节板靠近工作台的一端固定，其上端通过旋转轴与气动马达支架靠近工作台的一端铰接；旋转轴的轴线与直线导轨中心线垂直，且与工作台前后移动方向平行；

所述弹簧设置在气动马达水平方向调节板远离工作台的一端和气动马达支架远离工作台的一端之间；

所述气动马达设置在气动马达支架靠近工作台的一端，砂轮片设置在气动马达的输出轴上，且靠近工作台一侧；

所述升降组件包括顶升气缸和托架，顶升气缸设置在安装板靠近工作台的一端，托架设置在顶升气缸的上方且与顶升气缸的输出相连，用于推动气动马达绕旋转轴上下转动；

所述吸尘器用于吸收砂轮片工作过程中产生的铁屑。

进一步地，所述安装板上设有长条孔，且长度方向与直线导轨的中心线垂直；

所述水平调整支座上设有与长条孔配合的通孔，通过螺栓依次穿过长条孔和通孔，将水平调整支座和安装板固定。

进一步地，所述打磨单元为沿工作台前后移动方向依次设置的多组，多组打磨单元的安装板上长条孔的长度不同。

进一步地，多组打磨单元的气动马达角度旋转轴的旋转角度不同。

进一步地，所述打磨组件还包括弹簧压缩量调整板，其一端与气动马达水平方向调节板相连，另一端位于气动马达支架设有弹簧一端的正上方；

所述气动马达支架远离工作台的一端和气动马达水平方向调节板远离工作台的一端均设有配重块。

进一步地，还包括电气柜和设置在电气柜上的防护罩；

所述安装平台设置在电气柜上，且工作台、驱动单元、气动顶尖、旋转单元、打磨单元均位于防护罩内；

所述防护罩上开设有开关门；

所述吸尘器安装在防护罩的外侧面。

进一步地，所述移动支座通过驱动气缸实现在直线导轨上移动，驱动气缸设置在安装平台上，其输出通过整体支座气缸安装板与移动支座相连。

进一步地，所述旋转单元包括由前至后依次设置的传动轴、减速机和旋转电机，旋转电机设置在工作台上，旋转电机的输出通过减速机与传动轴连接，且传动轴通过轴承座安装在工作台上；

所述驱动单元包括驱动电机和滚珠丝杠副，驱动电机设置在安装平台上，其输出通过滚珠丝杠副与工作台连接。

进一步地，还包括用于待加工零件上下料的机器人。

进一步地，所述顶升气缸通过气缸安装板固定在安装板和支承立板的端面上。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、本实用新型装置通过驱动单元驱动工作台移动，实现工作台上零件位置的自动化调整，替代现有人工调整零件位置；以及通过升降组件将打磨组件抬起，升降组件退回后砂轮片自然下降到相应齿轮加工位置，并通过弹簧控制气动马达的运动，进而保证砂轮片能够随齿轮外形运动，保证齿轮磨棱的加工需求。

2、本实用新型装置磨棱部均为可调设计，可实现磨棱部的前后左右调整，从而实现兼容不同齿轮的轴向长度的产品加工。

3、本实用新型装置打磨单元可为多组，以实现兼容不同型号的产品加工，使得通用性较强。

4、本实用新型装置的打磨部包括弹簧压缩量调整板，避免对待加工零件表面齿轮的过渡打磨，造成零件损坏。

5、本实用新型装置还包括防护罩，用于对器件的保护，提高使用寿命。

6、本实用新型装置还包括上下料的机器人，实现自动化磨棱加工，提高工作效率，降低工人工作强度。

附图说明

图1为本实用新型自动磨棱装置的结构示意图一(未示出吸尘器、防护罩)；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型自动磨棱装置的结构示意图二(示出吸尘器，且装配有防护罩)；

图4为本实用新型自动磨棱装置中打磨部的结构示意图一(打磨部初始状态)；

图5为图4的右视图；

图6为图4的俯视图；

图7为本实用新型自动磨棱装置中打磨部的结构示意图二(打磨部的砂轮片调整为与待加工零件齿轮面配合状态)；

图8为图7的右视图；

图9为图7的俯视图；

其中，附图标记如下：

01-待加工零件，011-齿轮；

1-安装平台，11-导轨安装座，12-直线导轨；2-工作台；3-驱动单元；4-气动顶尖；5-旋转单元，51-传动轴，52-减速机，53-旋转电机，54-轴承座；

6-打磨单元，61-打磨部，611-移动支座，6111-滑块，612-气动马达角度旋转轴，6121-限位结构，613-安装板，614-支承立板，615-水平调整支座，616-气动马达水平方向调节板，617-气动马达支架，618-支撑座，619-弹簧，620-旋转轴，621-弹簧压缩量调整板，622-气动马达，623-联轴器，624-砂轮安装柱，625-砂轮片，626-顶升气缸，627-气缸安装板，628-托架，629-驱动气缸，630-整体支座气缸安装板；

7-吸尘器；8-防护罩，81-开关门，9-电气柜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1至图3所示，一种自动磨棱装置，包括电气柜9、安装平台1、工作台2、驱动单元3、气动顶尖4、旋转单元5、打磨单元6和吸尘器7。

安装平台1设置在电气柜9上，安装平台1上表面具有工作台用导轨安装座11，导轨安装座11上设有直线滑轨。

工作台2设置在直线滑轨上，工作台2可在直线滑轨上前后移动。

驱动单元3设置在安装平台1上，且位于工作台2的前侧，驱动单元3用于驱动工作台2在直线滑轨上前后移动；驱动单元3包括驱动电机和滚珠丝杠副，滚珠丝杠副包括滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母，驱动电机设置在安装平台1上，滚珠丝杠与驱动电机的输出相连，滚珠丝杠螺母套装在滚珠丝杠上并与工作台2固连。

气动顶尖4和旋转单元5分别设置在工作台2的前端和后端，气动顶尖4和旋转单元5之间的空间用于放置待加工零件01，气动顶尖4的顶尖头通过压缩空气顶出后，与旋转单元5配合实现待加工零件01的夹紧；旋转单元5用于驱动待加工零件01转动，旋转单元5包括由前至后依次设置的传动轴51、减速机52和旋转电机53，旋转电机53设置在工作台2上，旋转电机53的输出通过减速机52与传动轴51连接，传动轴51通过轴承座54支撑在工作台2上。

打磨单元6包括设置在安装平台1上的2个打磨部61，2个打磨部61分别位于工作台2的左右两侧且相对设置，并在前后方向错位设置，用于与待加工零件01上同一齿轮011的两端面配合。

如图4至图6所示，每个打磨部61可在安装平台1上左右移动，包括移动支座611、驱动气缸629、第一调整组件、第二调整组件、打磨组件和升降组件。

安装平台1上与移动支座611配合的位置设有直线导轨12，且直线导轨12的中心线与直线滑轨的中心线垂直，相应的，安装平台1上设有直线导轨安装孔，通过螺栓将直线导轨12固定在安装平台1上；移动支座611设置在直线导轨12上，移动支座611下表面设有与直线导轨12配合的滑块6111，驱动气缸629设置在电气柜9内，其输出通过整体支座气缸安装板630与移动支座611相连，通过驱动气缸629驱动整体支座气缸安装板630移动，实现移动支座611在直线导轨12上移动。

第一调整组件包括气动马达角度旋转轴612、安装板613和支承立板614，安装板613平行设在移动支座611的上方，气动马达角度旋转轴612的上端与安装板613远离工作台2的一端垂直固连，另一端穿过移动支座611后设有限位结构6121，且气动马达角度旋转轴612可相对移动支座611转动，即实现安装板613绕旋转轴620轴线转动；支承立板614给安装板613提供支撑作用，其上端与安装板613靠近工作台2的一端下表面固连，下端与移动支座611上表面接触。

第二调整组件包括水平调整支座615和气动马达水平方向调节板616，安装板613的中部设有长条孔，且长度方向与直线导轨12的中心线垂直，水平调整支座615上设有与长条孔配合的通孔，通过螺栓依次穿过长条孔和通孔，将水平调整支座615安装在安装板613的中部，水平调整支座615可沿长条孔长度方向移动，实现水平调整支座615前后方向位置的调整；气动马达水平方向调节板616平行设在安装板613上方，且与水平调整支座615通过螺栓连接。

打磨组件包括气动马达支架617、支撑座618、弹簧619、旋转轴620、弹簧压缩量调整板621、气动马达622、砂轮安装柱624和砂轮片625，气动马达支架617位于气动马达水平方向调节板616的上方，支撑座618和弹簧619分别位于水平调整支座615的左右两侧；支撑座618的下端与气动马达水平方向调节板616靠近工作台2的一端固定，其上端通过旋转轴620与气动马达支架617靠近工作台2的一端铰接；旋转轴620的轴线与直线导轨12中心线垂直，并与直线滑轨的中心线平行；弹簧619设置在气动马达水平方向调节板616远离工作台2的一端和气动马达支架617远离工作台2的一端之间，弹簧619用来控制气动马达622的运动来保证砂轮片625能够随待加工零件01表面齿轮011外形运动，弹簧压缩量调整板621的一端与气动马达水平方向调节板616相连，另一端位于气动马达支架617设有弹簧619一端的正上方，用于给气动马达622绕旋转轴620向下转动提供限位作用，避免对待加工零件01表面齿轮011的过渡打磨，造成零件损坏。

气动马达622设置在气动马达支架617靠近工作台2的一端，气动马达622的输出朝向工作台2，砂轮安装柱624的一端通过联轴器623与气动马达622的输出轴相连，砂轮片625同轴设置在砂轮安装柱624的另一端且靠近工作台2一侧；在气动马达支架617远离工作台2的一端和气动马达水平方向调节板616远离工作台2的一端均设有配重块，保证气动马达622和砂轮片625安装后的平稳性；

升降组件包括顶升气缸626、气缸安装板627和托架628，顶升气缸626通过气缸安装板627固定在安装板613和支承立板614的端面上，且位于气动马达622的正下方，托架628设置在顶升气缸626的上方且与顶升气缸626的输出相连，顶升气缸626推动托架628向上移动，进而带动气动马达622绕旋转轴620向上转动，将气动马达622上的砂轮片625托起，弹簧619和气动马达水平方向调节板616给气动马达622向上转动提供限位作用；以及顶升气缸626带动托架628向下收回，气动马达622绕旋转轴620向下转动，弹簧压缩量调整板621实现气动马达622向下转动的限位。

本实施例自动磨棱装置还包括电气柜9以及设置在电气柜9上的防护罩8，且工作台2、驱动单元3、气动顶尖4、旋转单元5、打磨单元6均位于防护罩8内，防护罩8上开设有开关门81；吸尘器7设置在防护罩8的外侧壁上，磨削加工后的粉尘通过吸尘器7在电气柜9内形成负压，将磨削粉尘收集并集中处理。

本实施例自动磨棱装置还包括机器人，通过机器人实现待加工零件01的上下料，实现自动化倒棱加工，提高工作效率。

本实施例自动磨棱装置的打磨单元6可为沿直线滑轨中心线方向依次设置的多组，多组打磨单元6的打磨部61的安装板613上长条孔长度不同，以保证打磨部61的前后调整的距离，从而实现兼容不同型号(齿轮011的轴向长度不同)的产品加工，每个打磨单元6的两个打磨部61的安装板613上长条孔长度可相同也可不同；多组打磨单元6的气动马达角度旋转轴612旋转角度也不同，以实现兼容不同型号(齿轮面的倒棱角度不同)的产品加工。

本实施例待加工零件01为中间轴类零件为例，该零件有3个齿轮011，自动磨棱装置的工作过程：

1)在加工零件之前，将零件夹紧在工作台2上，通过手动控制设备，将打磨单元6的打磨部61靠近至零件齿轮加工的位置；根据齿轮结构参数，调整相应打磨部61，具体为：根据齿轮的轴向长度，手动调整水平调整支座615的位置，根据齿轮的倒棱角度，手动转动第一气动马达角度旋转轴612，以及调整弹簧619压缩量，以保证砂轮片625与相对应齿轮011端面的贴合，如图7至图9为打磨部的砂轮片调整为与待加工零件齿轮面配合状态，打磨部的砂轮片中心线与直线导轨中心线呈20°夹角；调整完毕后，将设备复位至图1所示位置，即打磨部沿直线导轨复位初始位置(打磨部远离零件一侧位置；

2)通过机器人将待加工零件01放置在气动顶尖4和传动轴51之间，气动顶尖4的顶尖头顶出后，与后端传动轴51配合，实现待加工零件01的夹紧，同时待加工零件01的后端与传动轴51配合连接，可实现同步转动；

3)驱动电机驱动工作台2前后移动，使待加工零件01上其中一个齿轮011移至与其相对应打磨单元6的2个打磨部61位置；

4)工作台2移动到位后，通过打磨部61的顶升气缸626伸出，托架628将砂轮片625抬起，然后驱动气缸629控制该打磨单元6的2个打磨部61靠近零件，驱动气缸629到位后，顶升气缸626退回从而将砂轮片625下降到相应齿轮加工位置；

5)启动旋转电机53和气动马达622，旋转电机53通过传动轴51带动零件旋转，同时，气动马达622带动砂轮片625旋转对零件齿轮011的端面进行磨削加工，通过零件的旋转以保证齿轮011的端面均能被加工到，气动马达水平方向调节板616和气动马达支架617之间装有弹簧619，保证零件旋转时砂轮片625可随齿轮011外形运动；

6)完成该齿轮011加工后，打磨部61顶升气缸626伸出，抬起砂轮片625，驱动气缸629将打磨部61复位到初始位置(打磨部61远离零件)；然后驱动电机驱动工作台2移动，使待加工零件01上另外一个齿轮011移至与其与相对应打磨单元6的2个打磨部61位置，该打磨单元6可与步骤3)选取的打磨单元6相同，也可为另外一种打磨单元，该打磨单元是根据齿轮011的结构参数进行合理选择即可，然后利用步骤4)和步骤5)的方法，完成该齿轮011的倒棱加工；

7)利用步骤6)的方法，完成最后一个齿轮011的倒棱加工；

8)加工完成后，打磨部61顶升气缸626伸出，抬起砂轮片625，驱动气缸629将打磨部61复位到初始位置，驱动电机驱动滚珠丝杠退回原位，气动顶尖4松开，机器人从设备中取出零件，完成中间轴类零件六个齿面的倒棱加工。

本实施例自动磨棱装置是一种用于给轴类零件上齿轮去翻边毛刺的自动化机械设备，其采用气动马达高速转动，带动砂轮片进行磨削工作，该设备为汽车、摩托车、农用车、工程机械、减速机械、机器制造等行业提供了便利可靠的轴类零件，可极大提高传动零件的啮合精度，有效降低传动噪音。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域技术人员在本实用新型主要技术构思的基础上所作的任何变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴。

Claims (10)

1.一种自动磨棱装置，其特征在于：包括安装平台(1)、工作台(2)、驱动单元(3)、气动顶尖(4)、旋转单元(5)、打磨单元(6)和吸尘器(7)；

所述工作台(2)和驱动单元(3)均设置在安装平台(1)上，且驱动单元(3)用于驱动工作台(2)在安装平台(1)上前后移动；

所述气动顶尖(4)和旋转单元(5)分别设置在工作台(2)的前端和后端，用于待加工零件(01)的夹紧，以及旋转单元(5)用于待加工零件(01)的转动；

所述打磨单元(6)包括设置在安装平台(1)上的2个打磨部(61)，2个打磨部(61)分别位于工作台(2)的左右两侧，且在前后方向错位设置；

每个打磨部(61)包括移动支座(611)、第一调整组件、第二调整组件、打磨组件和升降组件；

所述安装平台(1)上设有直线导轨(12)，直线导轨(12)的中心线与工作台(2)前后移动方向垂直；所述移动支座(611)设置在直线导轨(12)上，且移动支座(611)下表面设有滑块(6111)，滑块(6111)能够在直线导轨(12)上移动；

所述第一调整组件包括气动马达角度旋转轴(612)、安装板(613)和支承立板(614)，安装板(613)平行设在移动支座(611)的上方，气动马达角度旋转轴(612)的上端与安装板(613)远离工作台(2)的一端垂直固连，另一端穿过移动支座(611)后设有限位结构(6121)，且气动马达角度旋转轴(612)可相对移动支座(611)转动；支承立板(614)的上端与安装板(613)下表面固连，下端与移动支座(611)上表面接触；

所述第二调整组件包括设置在安装板(613)上表面中部的水平调整支座(615)以及平行设在安装板(613)上方且与水平调整支座(615)连接的气动马达水平方向调节板(616)；

所述打磨组件包括气动马达支架(617)、支撑座(618)、弹簧(619)、旋转轴(620)、气动马达(622)和砂轮片(625)，气动马达支架(617)位于气动马达水平方向调节板(616)的上方，支撑座(618)的下端与气动马达水平方向调节板(616)靠近工作台(2)的一端固定，其上端通过旋转轴(620)与气动马达支架(617)靠近工作台(2)的一端铰接；旋转轴(620)的轴线与直线导轨(12)中心线垂直，且与工作台(2)前后移动方向平行；

所述弹簧(619)设置在气动马达水平方向调节板(616)远离工作台(2)的一端和气动马达支架(617)远离工作台(2)的一端之间；

所述气动马达(622)设置在气动马达支架(617)靠近工作台(2)的一端，砂轮片(625)设置在气动马达(622)的输出轴上，且靠近工作台(2)一侧；

所述升降组件包括顶升气缸(626)和托架(628)，顶升气缸(626)设置在安装板(613)靠近工作台(2)的一端，托架(628)设置在顶升气缸(626)的上方且与顶升气缸(626)的输出相连，用于推动气动马达(622)绕旋转轴(620)上下转动；

所述吸尘器(7)用于吸收砂轮片(625)工作过程中产生的铁屑。

2.根据权利要求1所述自动磨棱装置，其特征在于：所述安装板(613)上设有长条孔，且长度方向与直线导轨(12)的中心线垂直；

所述水平调整支座(615)上设有与长条孔配合的通孔，通过螺栓依次穿过长条孔和通孔，将水平调整支座(615)和安装板(613)固定。

3.根据权利要求2所述自动磨棱装置，其特征在于：所述打磨单元(6)为沿工作台(2)前后移动方向依次设置的多组，多组打磨单元(6)的安装板(613)上长条孔的长度不同。

4.根据权利要求2所述自动磨棱装置，其特征在于：多组打磨单元(6)的气动马达角度旋转轴(612)的旋转角度不同。

5.根据权利要求1至4任一所述自动磨棱装置，其特征在于：所述打磨组件还包括弹簧压缩量调整板(621)，其一端与气动马达水平方向调节板(616)相连，另一端位于气动马达支架(617)设有弹簧(619)一端的正上方；

所述气动马达支架(617)远离工作台(2)的一端和气动马达水平方向调节板(616)远离工作台(2)的一端均设有配重块。

6.根据权利要求5所述自动磨棱装置，其特征在于：还包括电气柜(9)和设置在电气柜(9)上的防护罩(8)；

所述安装平台(1)设置在电气柜(9)上，且工作台(2)、驱动单元(3)、气动顶尖(4)、旋转单元(5)、打磨单元(6)均位于防护罩(8)内；

所述防护罩(8)上开设有开关门(81)；

所述吸尘器(7)安装在防护罩(8)的外侧面。

7.根据权利要求6所述自动磨棱装置，其特征在于：所述移动支座(611)通过驱动气缸(629)实现在直线导轨(12)上移动，驱动气缸(629)设置在安装平台(1)上，其输出通过整体支座气缸安装板(630)与移动支座(611)相连。

8.根据权利要求1所述自动磨棱装置，其特征在于：所述旋转单元(5)包括由前至后依次设置的传动轴(51)、减速机(52)和旋转电机(53)，旋转电机(53)设置在工作台(2)上，旋转电机(53)的输出通过减速机(52)与传动轴(51)连接，且传动轴(51)通过轴承座(54)安装在工作台(2)上；

所述驱动单元(3)包括驱动电机和滚珠丝杠副，驱动电机设置在安装平台(1)上，其输出通过滚珠丝杠副与工作台(2)连接。

9.根据权利要求1所述自动磨棱装置，其特征在于：还包括用于待加工零件(01)上下料的机器人。

10.根据权利要求7所述自动磨棱装置，其特征在于：所述顶升气缸(626)通过气缸安装板(627)固定在安装板(613)和支承立板(614)的端面上。

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