一种用于加工万向节的智能化数控车削系统 |
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| 申请号 | CN202110704380.7 | 申请日 | 2021-06-24 | 公开(公告)号 | CN113477949B | 公开(公告)日 | 2022-12-09 |
| 申请人 | 安徽机电职业技术学院; | 发明人 | 杨萍; 张国政; 徐亮; 杨磊; 孙姝妍; 冯一阳; 杨希皓; 王心蕊; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 万向节 加工技术领域，具体是涉及一种用于加工万向节的智能化数控 车削 系统，包括：底座；车削装置，车削装置设置于底座上；万向节位移装置，万向节位移装置设置于车削装置一侧；其特征在于：万向节位移装置包括：上料装置、下料装置和用以带动万向节进行加工的传输装置；上料装置，上料装置可升降的架设与车削装置的一侧，上料装置用以对万向节进行上料工作；传输装置，万向节传输装置 水 平设置于上料装置的正下方，传输装置用以夹取万向节朝向车削装置方向传输；下料装置，下料装置设置于传输装置的一侧，下料装置用以对车削完毕后的万向节进行下料工作，本系统可自动完成对万向节的校正及装夹工作，工作效率快、加工 精度 高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于加工万向节的智能化数控车削系统，包括： |
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| 说明书全文 | 一种用于加工万向节的智能化数控车削系统技术领域[0001] 本发明涉及万向节加工技术领域，具体是涉及一种用于加工万向节的智能化数控车削系统。 背景技术[0002] 万向节即万向接头，英文名称universaljoint，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间，万向节在车辆的作用尤为重要，万向节在生产的过程中工序也是繁多，通常的加工工序分为劈面、打顶尖孔、车外圈等步骤，其中转动轴叉的两侧弧面则需要通过数控铣床进行车削成型，现有的加工方法则是采用人工装夹，需要频繁对万向节进行拆装极其浪费时间，而且人工装夹无法保证精度，容易产生精度误差，导致车削精度偏差过大造成报废，所以我们需要一种用于加工万向节的智能化数控车削系统，本系统可自动完成对万向节的校正及装夹工作，工作效率快、加工精度高。 发明内容[0003] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： [0004] 优选的，一种用于加工万向节的智能化数控车削系统，包括： [0005] 底座； [0006] 车削装置，车削装置设置于底座上，车削装置用以对万向节进行车削工作； [0007] 万向节位移装置，万向节位移装置设置于车削装置一侧； [0008] 万向节位移装置包括上料装置、下料装置和用以带动万向节进行加工的传输装置； [0009] 上料装置可升降的架设于车削装置的一侧，上料装置用以对万向节进行上料工作； [0010] 传输装置水平设置于上料装置的正下方，传输装置用以夹取万向节朝向车削装置方向传输； [0011] 下料装置设置于传输装置的一侧，下料装置用以对车削完毕后的万向节进行下料工作； [0013] 水平往复直线驱动器水平设置于底座上，水平往复直线驱动器沿着底座的长边方向设置； [0014] 旋转组件固定安装于水平往复直线驱动器的输出端，旋转组件的端部朝向车削装置设置； [0015] 锁紧组件固定安装于选组件的端部，锁紧组件用以对传输至旋转组件的万向节进行锁紧固定工作； [0017] 所述矩形架固定安装于水平往复直线驱动器的输出端； [0018] 转轴通过轴承可转动的安装于矩形架的一侧，转轴的端部朝向车削装置设置； [0019] 第一伺服电机设置于矩形架的内部，第一伺服电机的输出端与转轴的端部固定连接； [0020] 接取头固定安装于转轴的另一端。 [0021] 所述接取头包括有连接柱、安装盘、对接盘、圆形通孔和滑条， [0022] 连接柱一端与转轴的端部固定连接，连接柱的另一端呈中空设置； [0023] 安装盘套设安装于连接柱外； [0024] 对接盘固定安装于连接柱的另一端，对接盘远离安装盘设置，对接盘的盘口直径与万向节的直径相同； [0025] 圆形通孔径向开设于连接柱的外壁并贯穿连接柱设置，圆形通孔开设于安装盘与对接盘之间； [0026] 滑条固定安装于安装盘的表面，滑条与连接柱的轴线方向呈垂直设置，滑条设置于朝向对接盘的一侧； [0029] 插接柱固定安装于滑块下端，所述插接柱的直径与所述圆形通孔的直径相同且与圆形通孔呈同轴设置； [0030] 第三安装架固定安装于安装盘的顶端； [0031] 连接杆固定安装于滑块上，滑块的杆部穿过第三安装架设置并与第三安装架滑动连接； [0032] 第二电动推杆固定安装于第三安装架的另一侧，第二电动推杆的输出端与连接杆的端部固定连接。 [0033] 所述下料装置包括有退料板、导向杆、环形架、弹簧、第三电动推杆、三角架、下料槽、第四电动推杆和储料箱， [0034] 退料板嵌入式的设置于对接盘的内壁，退料板与对接盘的表面呈齐平设置； [0035] 导向杆具有两个，导向杆固定安装于退料板的一侧，导向杆的杆部穿过对接盘设置并与对接盘滑动连接； [0036] 环形架固定安装于导向杆的端部，环形架远离退料板设置于导向杆的另一端； [0037] 弹簧套设安装于导向杆外，弹簧的一端与环形架抵接另一端与安装盘抵接； [0038] 第三电动推杆固定安装于矩形架的内部，第三电动推杆的输出端朝向环形架设置； [0039] 三角架固定安装于底座上，三角架设置于水平往复直线驱动器的旁侧，三角架的斜面上还开设有滑槽； [0040] 下料槽通过下端固定安装的滑条可滑动的设置于三角架上； [0041] 第四电动推杆固定安装于三角架的斜面上，第四电动推杆的输出轴与下料槽的旁侧固定连接； [0042] 储料箱设置于下料槽的另一端。 [0043] 优选的，所述上料装置包括有储料组件和竖直往复直线驱动器； [0044] 竖直往复直线驱动器呈竖直状态固定安装于底座上，竖直往复驱动器设置于车削装置的一侧； [0045] 储料组件呈竖直状态固定安装于竖直往复直线驱动器的输出端，储料组件用以完成对万向节的储料及出料工作，所述储料组件具有一个进料端和出料端，出料端的一侧还固定安装有用以将万向节推出储料组件内部的推料组件。 [0046] 优选的，所述竖直往复直线驱动器包括有第一丝杆滑台和第一安装架， [0047] 第一丝杆滑台呈竖直状态固定安装于底座上； [0048] 第一安装架固定安装于第一丝杆滑台的输出端，第一安装架用以固定安装储料组件。 [0049] 优选的，所述储料组件包括有储料槽、限位条和挡条， [0050] 储料槽呈竖直设置于第一丝杆滑台的输出端，储料槽为一个矩形长条状槽体，储料槽内部还开设有用以容纳万向节的存储空腔，储料槽的下端还开设有便于万向节端部裸露的缺口； [0051] 限位条固定安装于存储空腔内部，限位条与传动轴叉的开口吻合，限位条用以使万向轴均呈同一状态滑动设置于储料槽内； [0052] 挡条固定安装于储料槽的下端，挡料用以阻挡万向节从储料槽内部滑落。 [0053] 优选的，所述推料组件包括有第一电动推杆、第二安装架和推料杆， [0054] 第一电动推杆通过第二安装架固定安装于储料槽的一侧； [0055] 推料杆可滑动设置于储料槽底部，推料杆的杆部穿过储料槽的底部和限位条设置，推料杆的另一端与第一电动推杆的输出端固定连接。 [0056] 本发明与现有技术相比具有的有益效果是： [0057] 1.本申请通过车削装置实现了对万向节的自动车削工作，通过上料装置实现了对待加工万向节的自动上料工作，通过传输装置实现了对上料装置端部待加工万向节的接取及接取后朝向车削装置方向的传输工作，通过下料装置实现了对加工完毕后的万向节自动下料工作，解决了万向节在传统车削工作中均通过人工对万向节进行装夹和上下料的技术问题； [0058] 2.本申请通过推料组件、储料槽和限位条实现了对待加工万向节的原材料的存储工作和对放置入储料槽内部的万向节校正、限位工作，使得万向节在推料组件的推送下均呈同一状态被推送出储料槽外，解决了在对万向节进行上料时需要人工对万向节的方向或姿态进行校正的技术问题； [0059] 3.本申请通过旋转组件实现了万向节在单面车削完毕后的自动旋转工作，解决了单面车削完毕后需要手动对万向节进行旋转调节，解决了生产效率和生产精度低的问题； [0060] 4.本申请通过接取头和锁紧组件实现了接取头在接取万向节后的自动锁紧工作，解决了万向节在通过车削装置进行车削时会产生晃动和转动的技术问题； [0061] 5.本申请通过第三电动推杆、接取头内嵌入式设置的导向杆和导向杆外套设的弹簧，退料板在第三电动推杆的推动下对接取头内车削完毕的万向节进行退料时，实现了退料板在进行退料工作后，退料板在弹簧的自身弹力作用下快速复位，解决了接取头无法正常工作的技术问题。附图说明 [0062] 图1为本发明的立体图； [0063] 图2为本发明的上料装置立体图； [0064] 图3为本发明的上料装置侧视图； [0065] 图4为图3的A‑A处剖视图； [0066] 图5为本发明的传输装置立体图； [0067] 图6为本发明的传输装置部分结构侧视图； [0068] 图7为图6的B‑B处剖视图； [0069] 图8为本发明的接取头立体图； [0070] 图9为本发明的锁紧组件立体图； [0071] 图10为本发明的下料装置部分结构立体图。 [0072] 图中标号为： [0073] 1‑底座；2‑车削装置；4‑上料装置；5‑传输装置；6‑下料装置；7‑竖直往复直线驱动器；8‑储料组件；9‑第一丝杆滑台；10‑第一安装架；11‑储料槽；12‑缺口；13‑限位条；14‑挡条；15‑第一电动推杆；16‑第二安装架；17‑推料杆；18‑水平往复直线驱动器；19‑旋转组件；20‑锁紧组件；21‑矩形架；22‑转轴；23‑轴承；24‑第一伺服电机；25‑接取头；26‑连接柱；27‑安装盘；28‑对接盘；29‑圆形通孔；30‑滑条；31‑滑块；32‑插接柱；33‑第三安装架；34‑连接杆；35‑第二电动推杆；36‑退料板；37‑导向杆；38‑环形架；39‑弹簧；40‑第三电动推杆；41‑三角架；42‑下料槽；43‑第四电动推杆；44‑储料箱；45‑推料组件。 具体实施方式[0074] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。 [0075] 参照图1至图10所示，一种用于加工万向节的智能化数控车削系统，包括： [0076] 底座1； [0077] 车削装置2，车削装置2设置于底座1上，车削装置2用以对万向节进行车削工作； [0078] 万向节位移装置，万向节位移装置设置于车削装置2一侧； [0079] 其特征在于： [0080] 万向节位移装置包括上料装置4、下料装置6和用以带动万向节进行加工的传输装置5； [0081] 上料装置4可升降的架设于车削装置2的一侧，上料装置4用以对万向节进行上料工作； [0082] 传输装置5水平设置于上料装置4的正下方，传输装置5用以夹取万向节朝向车削装置2方向传输； [0083] 下料装置6设置于传输装置5的一侧，下料装置6用以对车削完毕后的万向节进行下料工作。 [0084] 工作状态下，当需要对万向节进行车削工作时，工作人员首先将万向节排列放置于上料装置4的内部，然后通过上料装置4对万向节进行疏导并对万向节进行传输，在驱动传输装置5工作，使得传输装置5移动至上料点，在驱动上料装置4竖直下降，直至上料装置4的输出端与传输装置5的输出端呈同轴设置后停止，上料装置4工作对内部放置的万向节朝向传输装置5的输出端传输，传输装置5输出端接取至万向节后上料装置4复位，传输装置5在带动输出端固定后的万向节朝向车削装置2移动，通过车削装置2对万向节进行车削工作，车削完毕后传输装置5在带动万向节复位，最后通过下料装置6对加工完毕后的万向节进行下料，从而完成对万向节的车削工作，所述车削装置为现有技术图中未详细出示。 [0085] 参照图1、2所示，所述上料装置4包括有储料组件8和竖直往复直线驱动器7； [0086] 竖直往复直线驱动器7呈竖直状态固定安装于底座1上，竖直往复驱动器设置于车削装置2的一侧； [0087] 储料组件8呈竖直状态固定安装于竖直往复直线驱动器7的输出端，储料组件8用以完成对万向节的储料及出料工作，所述储料组件8具有一个进料端和出料端，出料端的一侧还固定安装有用以将万向节推出储料组件8内部的推料组件45。 [0088] 在对万向节进行车削工作前，工作人员首先将万向节排列放置于储料组件8内部，通过储料组件8对万向节进行存储工作，当需要对传输装置5端部进行送料时首先驱动竖直往复直线驱动器7工作，通过竖直往复直线驱动器7带动输出端固定安装的储料组件8竖直下降，使得储料组件8出料端的万向节与传输装置5输出端呈同轴设置，最后在接入外部电源驱动推料组件45工作，通过推料组件45将储料组件8内部的万向节朝向传输装置5方向进行推动，从而完成对万向节的上料工作。 [0089] 参照图2所示，所述竖直往复直线驱动器7包括有第一丝杆滑台9和第一安装架10，[0090] 第一丝杆滑台9呈竖直状态固定安装于底座1上； [0091] 第一安装架10固定安装于第一丝杆滑台9的输出端，第一安装架10用以固定安装储料组件8。 [0092] 当需要将储料组件8的端部调节至与传输装置5的输出端呈同轴状态时，首先接入外部电源驱动第一丝杆滑台9工作，第一丝杆滑条30工作带动输出端固定安装的储料组件8沿着第一丝杆滑台9的输出方向竖直向下移动，直至与传输装置5的输出端同轴后停止。 [0093] 参照图2、3所示，所述储料组件8包括储料槽11、限位条13和挡条14， [0094] 储料槽11呈竖直设置于第一丝杆滑台9的输出端，储料槽11为一个矩形长条状槽体，储料槽11内部还开设有用以容纳万向节的存储空腔，储料槽11的下端还开设有便于万向节端部裸露的缺口12； [0095] 限位条13固定安装于存储空腔内部，限位条13与传动轴叉的开口吻合，限位条13用以使万向轴均呈同一状态滑动设置于储料槽11内； [0096] 挡条14固定安装于储料槽11的下端，挡料用以阻挡万向节从储料槽11内部滑落。 [0097] 在对万向节进行加工前，工作人员首先拿取万向节，将转动轴叉的开口端卡合限位条13设置，另一端抵触存储空腔的内壁设置，然后将万向节一一堆放至储料槽11内部，从而完成对万向节的储料工作，由于储料槽11呈竖直设置，万向节会在自身的重力下滑落至储料槽11底部，挡条14用以阻挡万向节，使万向节不会掉落出储料槽11外部。 [0098] 参照图2、3、4所示，所述推料组件45包括第一电动推杆15、第二安装架16和推料杆17，第一电动推杆15通过第二安装架16固定安装于储料槽11的一侧； [0099] 推料杆17可滑动设置于储料槽11底部，推料杆17的杆部穿过储料槽11的底部和限位条13设置，推料杆17的另一端与第一电动推杆15的输出端固定连接。 [0100] 当储料组件8的下端通过竖直往复直线驱动器7的调节后与传输装置5的输出端同轴后，接入外部电源驱动第一电动推杆15工作，第一电动推杆15推动输出端固定安装的推料杆17移动，推料杆17从限位条13的内部伸出并抵触至万向节的内壁，然后将万向将从储料组件8的出料端朝向传输装置5方向抵出，从而完成对传输装置5的自动上料工作。 [0101] 参照图5所示，所述传输装置5包括水平往复直线驱动器18、旋转组件19和设置于旋转组件19端部的锁紧组件20； [0102] 水平往复直线驱动器18水平设置于底座1上，水平往复直线驱动器18沿着底座1的长边方向设置； [0103] 旋转组件19固定安装于水平往复直线驱动器18的输出端，旋转组件19的端部朝向车削装置2设置； [0104] ，锁紧组件20固定安装于旋转组件19的端部，锁紧组件20用以对传输至旋转组件19的万向节进行锁紧固定工作。 [0105] 当需要传输装置5带动万向节朝向车削装置2传输，通过车削装置2对万向节进行车削工作时，首先接入外部电源驱水平往复直线驱动器18工作，所述水平往复直线驱动器18和竖直往复直线驱动器7结构相同，水平往复直线驱动器18带动输出端固定安装的旋转组件19朝向上料装置4缓慢移动靠近，然后通过上料装置4对万向节进行上料工作，旋转组件19输出端接取到万向节后驱动锁紧组件20工作，锁紧组件20对万向节进行锁紧固定，固定完毕后的待加工万向节在水平往复直线驱动器18的驱动下在朝向车削装置2移动，最后通过车削装置2完成对万向节的车削工作。 [0106] 参照图5、6、7所示，所述旋转组件19包括矩形架21、转轴22、轴承23、第一伺服电机24和接取头25， [0107] 所述矩形架21固定安装于水平往复直线驱动器18的输出端； [0108] 转轴22通过轴承23可转动的安装于矩形架21的一侧，转轴22的端部朝向车削装置2设置； [0109] 第一伺服电机24设置于矩形架21的内部，第一伺服电机24的输出端与转轴22的端部固定连接； [0110] 接取头25固定安装于转轴22的另一端。 [0111] 在对万向节的车削工作中由于万向节具有两个弧面，当一个弧面车削完毕后需要对万向节进行转动180度对另一弧面进行车削，当需要对万向节进行转动时，接入外部电源驱动第一伺服电机24工作，第一伺服电机24带动输出端固定安装的转轴22进行转动，转轴22在带动端部固定安装的接取头25进行转动，从而完成带动万向节转动180度的工作。 [0112] 参照图7、8所示，所述接取头25包括连接柱26、安装盘27、对接盘28、圆形通孔29和滑条30， [0113] 连接柱26一端与转轴22的端部固定连接，连接柱26的另一端呈中空设置； [0114] 安装盘27套设安装于连接柱26外； [0115] 对接盘28固定安装于连接柱26的另一端，对接盘28远离安装盘27设置，对接盘28的盘口直径与万向节的直径相同； [0116] 圆形通孔29径向开设于连接柱26的外壁并贯穿连接柱26设置，圆形通孔29开设于安装盘27与对接盘28之间； [0117] 滑条30固定安装于安装盘27的表面，滑条30与连接柱26的轴线方向呈垂直设置，滑条30设置于朝向对接盘28的一侧。 [0118] 储料组件8内部的万向节在推料组件45的推动下，使得万向节的端部首先进入至对接盘28内部，当万向节端部插入至对接盘28内后，这时万向节端部的连接孔和圆形通孔29呈同轴设置，在驱动锁紧组件20工作，使得锁紧组件20的输出端竖直下降，直至锁紧组件 20的输出端完全插入至圆形通孔29内部后停止，从而完成对万向节转向限位及径向限位固定工作。 [0119] 参照图9所示，所述锁紧组件20包括滑块31、插接柱32、第三安装架33、连接杆34和第二电动推杆35， [0120] 滑块31滑动设置于滑条30上； [0121] 插接柱32固定安装于滑块31下端，所述插接柱32的直径与所述圆形通孔29的直径相同且与圆形通孔29呈同轴设置； [0122] 第三安装架33固定安装于安装盘27的顶端； [0123] 连接杆34固定安装于滑块31上，滑块31的杆部穿过第三安装架33设置并与第三安装架33滑动连接； [0124] 第二电动推杆35固定安装于第三安装架33的另一侧，第二电动推杆35的输出端与连接杆34的端部固定连接。 [0125] 当接取头25接取至万向节后，接入外部电源驱动第二电动推杆35工作，第二电动推杆35输出端收缩，从而带动连接杆34竖直下将，连接杆34在下降的过程中同时带动滑块31下降，直至滑块31下端固定安装的插接柱32完全插入至圆形通孔29内后，从而完成对万向节的径向固定工作。 [0126] 参照图1、10所示，所述下料装置6包括退料板36、导向杆37、环形架38、弹簧39、第三电动推杆40、三角架41、下料槽42、第四电动推杆43和储料箱44， [0127] 退料板36嵌入式的设置于对接盘28的内壁，退料板36与对接盘28的表面呈齐平设置； [0128] 导向杆37具有两个，导向杆37固定安装于退料板36的一侧，导向杆37的杆部穿过对接盘28设置并与对接盘28滑动连接； [0129] 环形架38固定安装于导向杆37的端部，环形架38远离退料板36设置于导向杆37的另一端； [0130] 弹簧39套设安装于导向杆37外，弹簧39的一端与环形架38抵接另一端与安装盘27抵接； [0131] 第三电动推杆40固定安装于矩形架21的内部，第三电动推杆40的输出端朝向环形架38设置； [0132] 三角架41固定安装于底座1上，三角架41设置于水平往复直线驱动器18的旁侧，三角架41的斜面上还开设有滑槽； [0133] 下料槽42通过下端固定安装的滑条30可滑动的设置于三角架41上； [0134] 第四电动推杆43固定安装于三角架41的斜面上，第四电动推杆43的输出轴与下料槽42的旁侧固定连接； [0135] 储料箱44设置于下料槽42的另一端。 [0136] 当万向节通过车削装置2车削完毕后，旋转组件19端部夹持的万向节在水平往复直线驱动器18的驱动下复位，首先驱动第四电动推杆43工作，第四电动推杆43输出端延伸推动下料槽42在三角架41的滑轨方向朝向旋转组件19方向滑动，直至下料槽42滑动至旋转组件19端部设置的万向节正下方停止，然后驱动锁紧组件20对旋转组件19端部设置的万向节解锁，在驱动第三电动推杆40工作，第三电动推杆40输出端延伸对环形架38进行推动，环形架38通过导向杆37在推动退料板36移动，从而将万向节从对接盘28的内部抵出，退料板36抵出万向节后会在弹簧39自身的弹力作用下快速复位，抵出后的万向节掉落至下料槽42内部，顺着下料槽42滚落至储料箱44内，从而完成对车削完毕后的万向节收集工作，掉落至储料箱44内部后第四电动推杆43输出端收缩在带动下料槽42复位。 [0137] 本发明的工作原理： [0138] 步骤一：工作状态下，当需要对万向节进行车削工作时，工作人员首先将万向节排列放置于上料装置4的内部，然后通过上料装置4对万向节进行疏导并对万向节进行传输； [0139] 步骤二：然后在在驱动传输装置5工作，使得传输装置5移动至上料点，在驱动上料装置4竖直下降，直至上料装置4的输出端与传输装置5的输出端呈同轴设置后停止，上料装置4工作对内部放置的万向节朝向传输装置5的输出端传输，传输装置5输出端接取至万向节后上料装置4复位； [0140] 步骤三：传输装置5在带动输出端固定后的万向节朝向车削装置2移动，通过车削装置2对万向节进行车削工作，车削完毕后传输装置5在带动万向节移动至起始点； [0141] 步骤四：最后通过下料装置6对加工完毕后的万向节进行下料，从而完成对万向节的车削工作。 |
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