一种正月星月佛珠加工工艺及佛珠自动钻孔成型机

摘要

本发明提供了一种正月星月佛珠加工工艺及佛珠自动钻孔成型机，其装置包括机架、钻孔电机、钻杆、夹具组件和成型刀具组件，机架上设有成型电机、用于驱动成型刀具组件走刀的进给传动组件和两组沿X轴方向安装的X轴传动组件，成型电机与钻孔电机沿X轴方向分别安装于机架的两端，其输出轴相对，成型电机的输出轴与钻杆的杆径相同，成型刀具组件位于进给传动组件上，夹具组件和进给传动组件均位于成型电机与钻孔电机之间并且分别通过两组X轴传动组件驱动、沿X轴方向移动；该装置可实现佛珠钻孔与外形加工的自动化和加工连续性，佛珠的固定、钻孔、移动和外形加工均由机械装置自动进行，加工效率高、加工质量优。

说明书

技术领域

本发明涉及一种佛珠加工工艺及加工装置，具体涉及一种可对佛珠进行钻孔和表面(外形)加工的加工工艺及加工装置。

背景技术

现有佛珠加工装置在佛珠钻孔与外形加工方面分两台机床分别手工加工，人工机床在钻孔方面准确率低，且需要培训才能熟练掌握，对于星月佛珠等加工要求较高的佛珠，要求加工成型的星月佛珠满足“正月”要求，以充分体现星月佛珠的实际价值，人工加工难以实现“对月”，并且加工劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种正月星月佛珠加工工艺及佛珠自动钻孔成型机，加工工艺操作简单，正月星月佛珠加工质高，加工装置可实现佛珠钻孔与外形加工的自动化和加工连续性。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种正月星月佛珠加工工艺，包括如下步骤：

(1)将星月菩提子固定于由带凸起的直板和勺状料托构成的佛珠固定模具中，凸起的形状与星月菩提子蒂部的凹孔形状相匹配，星月菩提子的蒂部通过佛珠固定模具的凸起进行定位；

(2)将佛珠固定模具固定，沿与佛珠固定模具固定方向相垂直的方向对星月菩提子进行钻孔加工；

(3)对钻孔后的星月菩提子进行外形加工，得到正月星月佛珠。

本发明还对应提供了用于上述加工工艺的佛珠自动钻孔成型机，至少包括机架、钻孔电机、由钻孔电机驱动的钻杆、用于固定佛珠的夹具组件和成型刀具组件，钻孔电机、夹具组件和成型刀具组件均安装于机架上，所述机架上设有成型电机、用于驱动成型刀具组件沿Y轴方向走刀的进给传动组件和两组沿X轴方向安装的X轴传动组件，成型电机与钻孔电机沿X轴方向分别安装于机架的两端并且其输出轴相对，成型电机的输出轴与钻孔电机的输出轴相互平行或共轴线，成型电机的输出轴与钻杆的杆径相同，夹具组件和进给传动组件均位于成型电机与钻孔电机之间并且分别通过两组X轴传动组件驱动、沿X轴方向移动；所述夹具组件包括手指气缸、与手指气缸配套使用的气缸磁感应开关和安装于手指气缸两夹臂内侧面上的佛珠固定模具，佛珠固定模具包括上模具和下模具，上模具为开口向下的勺状板或带凸起的直板，下模具呈开口向上的勺状；夹具组件下方设有Y轴方向移动组件，夹具组件通过Y轴方向移动组件驱动、沿Y轴方向移动；所述成型刀具组件包括刀架和1个以上通过螺纹紧固件安装于刀架上的成型刀，所述成型刀呈槽状，槽状成型刀的开口朝上，刀刃位于槽状成型刀的开口上，各成型刀的槽宽和槽长均不相同，刀架固定于进给传动组件上。

所述X轴传动组件、Y轴方向移动组件和进给传动组件均由导轨滑块副、联轴器、步进电机及其驱动的滚珠丝杠副构成。

装置中设有急停按钮和两组控制单元，所述控制单元由控制器、两个步进电机驱动器、中间继电器和两个行程开关构成，行程开关与控制器的输入端电性连接，步进电机驱动器和中间继电器与控制器的输出端电性连接，装置中各步进电机均通过步进电机驱动器驱动运转，两个中间继电器的常开触点分别与成型电机与钻孔电机电性连接，四个磁感应开关分别与Y轴方向移动组件、进给传动组件和两组X轴传动组件的滚珠丝杠副连接。

装置中设有手指气缸控制组件，所述手指气缸控制组件由电性连接的空气压缩机、电磁阀和脚踏开关构成，空气压缩机、电磁阀和手指气缸通过气管顺序连通。

所述成型刀具组件安装于刀具固定板上，刀具固定板固定于刀具模组上，刀具模组的下表面与用于驱动成型刀具组件的X轴传动组件连接，进给传动组件安装于刀具模组内部，刀具固定板通过进给传动组件驱动、沿Y轴方向移动。

所述夹具组件安装于夹具固定板上，夹具固定板固定于夹具模组上，夹具模组的下表面与用于驱动夹具组件的X轴传动组件连接，Y轴方向移动组件安装于夹具模组内部，夹具固定板通过Y轴方向移动组件驱动、沿Y轴方向移动。

所述刀具模组和夹具模组之间设有伸缩式防护罩，伸缩式防护罩罩设于两组X轴传动组件上方，其两端分别固定于刀具模组和夹具模组相对的侧面上。

夹具组件的侧壁上设有取籽钩。

夹具组件的侧壁上设有送料管，送料管的进料口位于取籽钩的正下方。

由上述技术方案可知，本发明提供的正月星月佛珠加工工艺，根据星月佛珠原料即星月菩提子的自然形状，通过由带凸起的直板和勺状料托构成的佛珠固定模具固定星月菩提子，凸起的形状与星月菩提子蒂部的凹孔形状相匹配，佛珠固定模具的凸起嵌入星月菩提子蒂部(星月佛珠的“月”)，即实现对星月菩提子蒂部(星月佛珠的“月”)的定位，将佛珠固定模具竖直(或水平)放置并进行水平(或竖直)钻孔和外形加工，钻孔方向与佛珠固定模具固定方向相垂直，即保证星月菩提子在加工时“月”始终朝上，因此加工成型的星月佛珠“月”位于中间穿线孔的正上方，即正月星月佛珠。

本发明提供的佛珠自动钻孔成型机，成型电机与钻孔电机输出轴相对并且沿X轴方向分别安装于机架的两端，二者输出轴相对，分别用于佛珠的外形加工和钻孔，夹具组件和成型刀具组件均位于成型电机与钻孔电机之间，并且分别通过两组相互平行的X轴传动组件驱动、沿X轴方向移动，夹具组件夹持待加工佛珠、通过传动组件驱动沿X轴方向移动，夹具组件移动至钻孔加工位时在钻杆的作用下完成佛珠的钻孔，由于成型电机的输出轴与钻杆的杆径相同，因此钻孔后的佛珠可套设于成型电机的输出轴上、由成型电机驱动绕其输出轴旋转，成型刀具组件中刀具固定不动，进给传动组件驱动成型刀具组件沿Y轴方向移动，完成刀具的走刀并且便于控制进给量，旋转的佛珠通过刀具进行外形加工，由于佛珠的固定、钻孔、移动和外形加工均由机械装置自动进行，因此可大大提升佛珠的加工效率和加工质量。

为保证佛珠在加工过程中稳定固定，夹具组件优选带与手指气缸配套使用的磁感应开关的手指气缸，手指气缸两夹臂内侧面上安装有佛珠固定模具，佛珠固定模具包括上模具和下模具，上模具为开口向下的勺状板或带凸起的直板，下模具呈开口向上的勺状，当加工的佛主原料为果实类原料(如菩提子)时，选用带凸起的上模具，其凸起的形状与佛珠原料蒂部的凹孔形状相像匹配，凸起嵌入佛珠原料蒂部，对于星月佛珠，其“月”实质上为星月佛珠原料的蒂部，当星月佛珠原料固定后，其蒂部朝上，由于钻孔位置位于佛珠原料的中部，因此加工出的星月佛珠即为“正月”星月佛珠；当加工的佛主原料为矿物或木材时，选用勺状上模具，勺状上模具和勺状下模具的开口形状均与佛珠原料表面相匹配，佛珠原料嵌入上、下模具之间，上模具和下模具共同保证佛珠原料稳固。

为保证各佛珠加工的连续性，在夹具组件的侧壁上设有取籽钩，夹具组件通过夹具固定板上安装于内部带Y轴方向移动组件的夹具模组上，Y轴方向移动组件驱动夹具组件沿Y轴方向移动，当取籽钩移动至成型电机与钻孔电机的共轴线上时，取籽钩将套设于成型电机输出轴上已加工成型的佛珠钩除，便于下一个佛珠的外形加工，取籽钩的正下方设有送料管，送料管收集已加工成型的佛珠。

本发明提供的成型刀具组件包括1个以上尺寸不相同的成型刀，安装多个成型刀可用于不同尺寸佛珠的加工，成型刀呈槽状，刀刃位于槽状成型刀的开口上，成型刀具组件通过刀具固定板安装于刀具模组上，位于刀具模组内部的进给传动组件驱动成型刀具组件沿Y轴方向移动，当成型刀的刀刃移动至成型电机与钻孔电机的共轴线上时，即可进行已钻孔佛珠的外形加工，进行外形加工时佛珠部分嵌入槽状成型刀中，通过成型刀的开口上的刀刃切削佛珠外表面。

本发明提供的佛珠自动钻孔成型机中，X轴传动组件、进给传动组件和Y轴方向移动组件均由步进电机、联轴器、滚珠丝杠副和导轨滑块副构成，具有行程控制精准、运动平稳的优点，其中进给传动组件和Y轴方向移动组件分别封装于刀具模组和夹具模组中，避免杂物进入影响机构的传动；为避免佛珠加工碎屑落入X轴传动组件上影响X轴导轨滑块副和X轴滚珠丝杠副的使用，在两组X轴传动组件上方设置伸缩式防护罩，保护X轴传动组件的同时还可用于佛珠加工碎屑的收集。

该装置通过手指气缸控制组件、急停按钮和两组控制单元控制，从而实现自动化、连续加工，其中手指气缸控制组件用于控制手指气缸夹臂的开合，实现待加工佛珠的固定，手指气缸控制组件由电性连接的空气压缩机、电磁阀和脚踏开关构成，空气压缩机、电磁阀和手指气缸通过气管顺序连通，空气压缩机将压缩空气泵入手指气缸中，驱动手指气缸的夹臂闭合夹紧待加工佛珠，进行钻孔加工，踩踏脚踏开关时开关闭合，脚踏开关控制电磁阀动作进行换向，使得手指气缸的夹臂打开，放置下一颗待加工佛珠；两组控制单元分别控制用于驱动夹具组件移动的两个步进电机和用于驱动成型刀具组件移动的两个步进电机，控制单元由控制器、两个步进电机驱动器、中间继电器和两个行程开关构成，装置中各步进电机均通过步进电机驱动器驱动运转，两个中间继电器的常开触点分别与成型电机与钻孔电机电性连接，用于顺序进行钻孔加工和外形加工，四个磁感应开关分别与Y轴方向移动组件、进给传动组件和两组X轴传动组件的滚珠丝杠副连接，分别用于确定Y轴方向和X轴方向运动原点，便于控制成型刀具组件和夹具组件在Y轴方向与X轴方向的位移。

附图说明

图1为本发明提供的佛珠自动钻孔成型机的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为夹具组件的结构示意图。

图4为本发明提供的佛珠自动钻孔成型机的控制框图。

其中，1-机架，2-钻孔电机，3-钻杆，4-磁感应开关，5-手指气缸，6-取籽钩，7-送料管，8-成型刀具组件，9-成型电机，10-滚珠丝杠副，11-刀具模组，12-刀具固定板，13-夹具模组，14-夹具固定板，15-联轴器，16-步进电机，17-导轨滑块副，18-刀架，19-成型刀，20-上模具，21-下模具，22-伸缩式防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。

本发明提供的正月星月佛珠加工工艺，包括如下步骤：

(1)将星月菩提子固定于由带凸起的直板和勺状料托构成的佛珠固定模具中，凸起的形状与星月菩提子蒂部的凹孔形状相匹配，星月菩提子的蒂部通过佛珠固定模具的凸起进行定位；

(2)将佛珠固定模具固定，沿与佛珠固定模具固定方向相垂直的方向对星月菩提子进行钻孔加工；

(3)对钻孔后的星月菩提子进行外形加工，得到正月星月佛珠。

本发明还对应提供了用于上述工艺的佛珠自动钻孔成型机，其结构如图1和图2所示，包括机架1、钻孔电机2、由钻孔电机驱动的钻杆3、成型电机9、用于固定佛珠的夹具组件和用于对佛珠进行外形加工的成型刀具组件8，钻孔电机2、成型电机9、夹具组件和成型刀具组件8均安装于机架上，成型电机9与钻孔电机2沿X轴方向分别安装于机架的两端，其输出轴相对并且同轴或相互平行，成型电机的输出轴与钻杆的杆径相同，夹具组件和进给传动组件均位于成型电机与钻孔电机之间；

机架上设有两组沿X轴方向安装的X轴传动组件，X轴传动组件包括导轨滑块副17、联轴器15、步进电机16及其驱动的滚珠丝杠副10，夹具组件和成型刀具组件8分别通过两组X轴传动组件驱动、沿X轴方向移动，两组X轴传动组件分别安装有夹具模组13和刀具模组11，刀具模组和夹具模组之间设有伸缩式防护罩22，伸缩式防护罩罩设于两组X轴传动组件上方，其两端分别固定于刀具模组和夹具模组相对的侧面上；

所述夹具模组13的下表面与用于驱动夹具组件的X轴传动组件连接，内部设有Y轴方向移动组件，所述Y轴方向移动组件由导轨滑块副、联轴器、步进电机及其驱动的滚珠丝杠副构成(图中未示出)，夹具组件通过夹具固定板14固定于夹具模组上，夹具固定板安装于导轨滑块副的滑块和滚珠丝杠副的螺母上，Y轴方向移动组件驱动夹具固定板沿Y轴方向移动；

所述夹具组件位于成型电机与钻孔电机的共轴线上，夹具组件包括手指气缸5、与手指气缸配套使用的磁感应开关4和安装于手指气缸两夹臂内侧面上的佛珠固定模具，参见图3，佛珠固定模具包括上模具20和下模具21，上模具20为带凸起的直板，凸起的形状与佛珠原料蒂部的凹孔形状相像匹配，下模具21呈开口向上的勺状，其开口与佛珠原料表面相匹配，夹具组件的侧壁上设有取籽钩，夹具固定板14上设有送料管7，送料管的进料口位于取籽钩的正下方；

所述刀具模组11的下表面与用于驱动成型刀具组件的X轴传动组件连接，内部设有用于驱动成型刀具组件走刀的进给传动组件，所述进给传动组件由导轨滑块副、联轴器、步进电机及其驱动的滚珠丝杠副构成(图中未示出)，成型刀具组件8通过刀具固定板12上固定于刀具模组上，刀具固定板安装于导轨滑块副的滑块和滚珠丝杠副的螺母上，进给传动组件驱动刀具固定板沿Y轴方向移动；

所述成型刀具组件包括刀架18和3个通过螺纹紧固件安装于刀架上的成型刀19，所述成型刀呈槽状，槽状成型刀的开口朝上，刀刃位于槽状成型刀的开口上，各成型刀的槽宽和槽长均不相同；

如图4所示，装置中设有急停按钮SB、手指气缸控制组件和两组控制单元，所述手指气缸控制组件由电性连接的空气压缩机、电磁阀和脚踏开关SF构成，空气压缩机、电磁阀和手指气缸通过气管顺序连通；所述控制单元由控制器、两个步进电机驱动器、中间继电器(KA1和KA2)、磁感应式行程开关(B1和B2)和接触式行程开关(SQ1和SQ2)构成，磁感应式行程开关和接触式行程开关均与控制器的输入端电性连接，步进电机驱动器和中间继电器与控制器的输出端电性连接，装置中各步进电机均通过步进电机驱动器驱动运转，两个中间继电器的常开触点分别与成型电机与钻孔电机电性连接，两个磁感应式行程开关分别与Y轴方向移动组件和进给传动组件连接，用于确定Y轴方向运动原点，两个接触式行程开关分别固定于两组X轴传动组件中滚珠丝杠副靠近联轴器的端部上，用于确定X轴方向运动原点。