一种用于加工小轴类零件定位槽的自动送料及夹紧装置

摘要

本发明公开了一种用于加工小轴类零件定位槽的自动送料及夹紧装置，包括：一送料管，所述送料管的一端为进料端，其另一端为出料端；一设置在所述送料管的出料端下方的自动送料机构，所述自动送料机构将由所述送料管送出的小轴类零件夹紧后并向上推送；一设置在所述自动送料机构上方的自动夹紧机构，所述自动夹紧机构将由所述自动送料机构向上推送过来的小轴类零件夹紧，与此同时，所述自动送料机构松开对小轴类零件的夹紧；以及一PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述自动送料机构和自动夹紧机构连接。本发明的有益效果在于：简单可靠、成本低，自制装置配套PLC即可实现自动上下料及自动夹紧，减少劳动强度，有效地提高劳动效率。

说明书

技术领域

本发明涉及用于加工小轴类零件定位槽的自动送料及夹紧装置，适用于 在数控铣床上完成小轴类零件定位槽的加工。

背景技术

参见图1，图中给出的是一种柱塞套10，柱塞套10通常由三个圆柱段11、 12、13构成，需要在中间的圆柱段12的外圆柱面上加工形成定位槽14，便 于安装和使用。常规的加工方法是通过三爪卡盘将柱塞套手动夹紧，然后再 经过数控铣床在柱塞套的外圆柱面上加工形成定位槽。这种方法不仅劳动强 度大、效率低，而且部分柱塞套因装夹不正而容易导致定位槽单边严重，造 成报废，成品率较低。

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法， 下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有技术的不足而提供一种降低劳动 强度、提高工作效率、保证成品率的用于加工小轴类零件定位槽的自动送料 及夹紧装置。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于加工小轴类零件定位槽的自动送料及夹紧装置，包括：

一送料管，所述送料管的一端为进料端，其另一端为出料端；

一设置在所述送料管的出料端下方的自动送料机构，所述自动送料机构 将由所述送料管送出的小轴类零件夹紧后并向上推送；

一设置在所述自动送料机构上方的自动夹紧机构，所述自动夹紧机构将 由所述自动送料机构向上推送过来的小轴类零件夹紧，与此同时，所述自动 送料机构松开对小轴类零件的夹紧；以及

一PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述自动送料机构和自动夹紧机 构连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述自动送料机构包括：

一安装支架；

一固定安装在所述安装支架上且其轴向与竖直方向平行的导向管；

一设置在所述安装支架上且位于所述导向管下方并与所述PLC控制器连 接的气缸；

一其下端与所述气缸的输出端连接，其上端穿过所述导向管后并向上延 伸的气缸连接芯轴；

一设置在所述气缸连接芯轴的上端上且位于所述送料管的出料端处的夹 紧组件；以及

一设置在所述安装支架上的限位组件，当所述夹紧组件夹持小轴类零件 向上推送时，所述限位组件将所述送料管的出料端封闭。

在本发明的一个优选实施例中，所述夹紧组件包括左、右夹紧卡爪、压 缩弹簧、左、右调整螺钉以及左、右调整螺钉安装座，所述左、右调整螺钉 安装座固定设置在所述安装支架上且位于所述气缸连接芯轴的两侧，所述左、 右调整螺钉分别旋设在所述左、右调整螺钉安装座上，所述左、右夹紧卡爪 设置在所述气缸连接芯轴的上端，且所述左、右夹紧卡爪的中部铰接，其上 部之间形成有一用于夹持小轴类零件的夹持空间，其下部位于所述左、右调 整螺钉之间，所述压缩弹簧的两端分别连接在所述左、右夹紧卡爪的下部内 侧上，在所述左、右调整螺钉的限制下，所述压缩弹簧处于压缩状态，所述 左、右夹紧卡爪上的夹持空间处于打开状态；当夹紧组件向上推送时，所述 左、右夹紧卡爪脱离所述左、右调整螺钉的限制，在压缩弹簧的弹性回复力 作用下，所述左、右夹紧卡爪将小轴类零件夹紧。

在本发明的一个优选实施例中，所述限位组件包括导向销座、导向销、 圆柱型压缩弹簧以及挡板，所述导向销座固定设置在所述安装支架上且位于 所述送料管的出料端的下方，所述导向销旋设在所述导向销座上且其上端穿 过所述导向销座后并向上延伸，所述圆柱型压缩弹簧套设在所述导向销穿过 所述导向销座的部分上，所述挡板设置在所述圆柱型压缩弹簧上并将所述圆 柱型压缩弹簧压缩，当夹紧组件向上推送时，所述挡板在圆柱型压缩弹簧的 弹力作用下向上运动并将所述送料管的出料端封闭。

在本发明的一个优选实施例中，所述自动夹紧机构包括：

设置在所述自动送料机构上方的左、右侧的左、右定位座；

一水平安装在所述左定位座上且与所述PLC控制器连接的顶针气缸，所 述顶针气缸的气缸输出轴朝向所述右定位座并设置有一顶针；

一安装在所述右定位座上的弹簧座，所述弹簧座内构成有一压缩弹簧活 动腔室，所述压缩弹簧活动腔室朝向所述左定位座的侧面上开设有开口；

一设置在所述压缩弹簧活动腔室内的活动顶杆；

一设置在所述压缩弹簧活动腔室内的压缩弹簧，所述压缩弹簧的左端与 所述活动顶杆的右端连接，其右端顶靠在所述压缩弹簧活动腔室的内壁右侧 上；

一设置在所述活动顶杆的左端上的弹簧夹头；以及

一旋设在所述压缩弹簧活动腔室的开口上的用于将所述弹簧夹头压装在 所述活动顶杆的左端上的锁紧螺母。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：

1、简单可靠、成本低，自制装置配套PLC即可实现自动上下料及自动夹 紧；

2、加工自动化，减少劳动强度；

3、一个人可以同时操作多台本发明的装置，操作者只需补料即可，有效 地提高劳动效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的柱塞套的结构示意图。

图2是本发明的自动送料机构的正视图。

图3是图2的Ⅰ处的放大图。

图4是图2的左视图，其中，自动送料机构的上部进行了纵向剖视；

图5是图4的Ⅱ处的放大图。

图6是本发明的自动夹紧机构的夹紧组件向上推送小轴类零件的正视图。

图7是图6的左视图。

图8是图6的Ⅲ处的放大图。

图9是本发明的自动夹紧机构处于未夹紧状态的工作示意图。

图10是本发明的自动夹紧机构处于夹紧状态的工作示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见附图，一种用于加工小轴类零件定位槽的自动送料及夹紧装置，包 括送料管100、自动送料机构200、自动夹紧机构300以及PLC控制器。

送料管100的左端为进料端110，其右端为出料端120，送料管100将从 进料端110进入送料管100内的小轴类零件输送至其出料端120进行出料。

自动送料机构200设置在送料管100的出料端120的下方，自动送料机 构200包括安装支架210、导向管220、气缸230、气缸连接芯轴240、夹紧 组件250以及限位组件260。

导向管220固定安装在安装支架210上且其轴向与竖直方向平行。气缸 230设置在安装支架210上且位于导向管220下方，并与PLC控制器连接。气 缸连接芯轴240的下端与气缸230的输出端连接，其上端穿过导向管220后 并向上延伸。

夹紧组件250设置在气缸连接芯轴240的上端上且位于送料管100的出 料端120处。具体地，夹紧组件250包括左、右夹紧卡爪251、252、压缩弹 簧253、左、右调整螺钉254、255以及左、右调整螺钉安装座256、257。左、 右调整螺钉安装座256、257固定设置在安装支架210上且位于气缸连接芯轴 240的两侧，左、右调整螺钉254、255分别旋设在左、右调整螺钉安装座256、 257上，左、右夹紧卡爪251、252设置在气缸连接芯轴240的上端，且左、 右夹紧卡爪251、252的中部铰接，其上部之间形成有一用于夹持小轴类零件 的夹持空间，其下部位于左、右调整螺钉254、255之间，压缩弹簧253的两 端分别连接在左、右夹紧卡爪251、252的下部内侧上。在左、右调整螺钉254、 255的限制下，压缩弹簧253处于压缩状态，左、右夹紧卡爪251、252上的 夹持空间处于打开状态；当夹紧组件250向上推送时，左、右夹紧卡爪251、 252脱离左、右调整螺钉254、255的限制，在压缩弹簧253的弹性回复力作 用下，左、右夹紧卡爪251、252上的夹持空间将小轴类零件10夹紧。

限位组件260设置在安装支架210上的限位组件，当夹紧组件250夹持 小轴类零件10向上推送时，限位组件260将送料管100的出料端120封闭。 具体地，限位组件260包括导向销座261、导向销262、圆柱型压缩弹簧263 以及挡板264，导向销座261固定设置在安装支架210上且位于送料管100 的出料端120的下方，导向销262旋设在导向销座261上且其上端穿过导向 销座261后并向上延伸，圆柱型压缩弹簧263套设在导向销262穿过导向销 座261的部分上，挡板264设置在圆柱型压缩弹簧263上并将圆柱型压缩弹 簧263压缩，当夹紧组件250向上推送时，挡板264在圆柱型压缩弹簧263 的弹力作用下向上运动并将送料管100的出料端120封闭。

自动夹紧机构300设置在自动送料机构200的上方，其包括左、右定位 座310、320、顶针气缸330、弹簧座340、活动顶杆350、压缩弹簧360、弹 簧夹头370、锁紧螺母380。

左、右定位座310、320设置在自动送料机构200上方的左、右侧。顶针 气缸330水平安装在左定位座310上且与PLC控制器连接，顶针气缸330的 气缸输出轴朝向右定位座320并设置有一顶针331。弹簧座340具有一安装轴 部342，该安装轴部342从右定位座320的左侧面穿过其右侧面后，并采用锁 紧螺母343将弹簧座340固定在右定位座320上。弹簧座340内构成有一压 缩弹簧活动腔室341，压缩弹簧活动腔室341朝向左定位座310的侧面上开设 有开口。活动顶杆350和压缩弹簧360设置在压缩弹簧活动腔室341内，压 缩弹簧360的左端与活动顶杆350的右端连接，其右端顶靠在压缩弹簧活动 腔室341的内壁右侧上。锁紧螺母380旋设在压缩弹簧活动腔室341的开口 上，并将弹簧夹头370压装在活动顶杆350的左端上。

本发明的用于加工小轴类零件定位槽的自动送料及夹紧装置的工作原理 如下：

1、气缸230处于回退状态，左、右夹紧卡爪251、252在左、右调整螺 钉254、255的限制下处于打开状态，挡板264压缩圆柱型压缩弹簧263，送 料管100的出料端打开，小轴类零件10沿着从送料管100被送至左、右夹紧 卡爪251、252上的夹持空间内；

2、PLC控制器控制气缸230运动，气缸230带动气缸连接芯轴240向上 伸出，使得左、右夹紧卡爪251、252向上运动且脱离左、右调整螺钉254、 255的限制，在压缩弹簧253的弹性回复力作用下，左、右夹紧卡爪251、252 上的夹持空间将小轴类零件10夹紧，与此同时，挡板264圆柱型压缩弹簧263 的弹力作用下向上运动并将送料管100的出料端120封闭，气缸230将夹持 在左、右夹紧卡爪251、252之间的小轴类零件10推送至顶针气缸330的顶 针331与弹簧夹头370之间，并使得三者位于同一轴线上；

3、PLC控制器驱动顶针气缸330动作，顶针气缸330上的顶针331顶住 小轴类零件10的左侧内孔，使小轴类零件10的右侧外圆柱面进入弹簧夹头 370的内孔，接触弹簧夹头370内端面后开始压缩弹簧夹头370，从而使得弹 簧夹头370的外锥面受弹簧套内锥面挤压导致弹簧夹头370内孔变形，直至 夹紧小轴类零件10，与此同时，活动顶杆350受小轴类零件10平面推力压缩 压缩弹簧360。接着，气缸230退回，最后开始铣定位槽，加工完成后顶针气 缸330回退，顶针气缸330上的顶针331松开小轴类零件10退回，活动顶杆 350因受压缩弹簧360向前推出铣好的定位槽的小轴类零件10，从而小轴类 零件10可以自动卸下落入插盘。本次循环结束，下次循环开始。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行 业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明 书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范 围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。