CN109605132B - 一种用于机壳加工的自动化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机壳加工的自动化系统，包括用于加工机壳的多个机床、用于固定机壳的夹具、用于将夹具固定在机床内的固定装置、用于将机壳放入机床和取出的进出料装置及用于将机壳运输到下一个进出料装置的运输装置，所述运输装置包括用于运输机壳的运输机构、用于改变运输方向的导向机构及用于调整夹具角度的调整机构；通过运输机构可以自动将机壳在不同机床运输、从而实现自动化生产，提高了生产效率，通过导向机构可以改变机壳的运输方向，便于将机壳运输到不同机床，通过调整机构可以对夹具的方向进行调整，以便满足不同工件的加工要求。

Description

一种用于机壳加工的自动化系统

技术领域

本发明属于电机生产技术领域，尤其是涉及一种用于机壳加工的自动化系统。

背景技术

电机机壳是电机重要的支撑部分，电机机壳在加工过程中，需要对其铣平面、键槽、钻孔、攻丝等工序。这些工序需要在不同机床内进行加工，在一个机床内加工完成后需要移动到另一个机床进行加工，现有多采用将人工搬运到另一个机床，但对于较大的机壳，搬动十分困难，会花费大量人力，严重影响的机壳加工效率。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种可自动运输、高效率的用于机壳加工的自动化系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于机壳加工的自动化系统，包括用于加工机壳的多个机床、用于固定机壳的夹具、用于将夹具固定在机床内的固定装置、用于将机壳放入机床和取出的进出料装置及用于将机壳运输到下一个进出料装置的运输装置，所述运输装置包括用于运输机壳的运输机构、用于改变运输方向的导向机构及用于调整夹具角度的调整机构，所述运输机构包括对称设置的运输架、对称设于所述运输架上的运输轨道、均匀设于所述运输轨道上的多个第一运输轮、用于限制夹具移动的限位组件及用于驱动第一运输轮转动的第一运输轮驱动部件；过转动第一运输轮可以带动固定有机壳的夹具在运输轨道上匀速移动，使得机壳可快速移动到下一加工车床，从而实现自动化生产，提高了生产效率，通过导向机构可以改变机壳的运输方向，便于将机壳运输到不同机床，通过调整机构可以对夹具的方向进行调整，以便满足不同工件的加工要求。

进一步，所述导向机构包括与输送机构相配合第一导向组件和用于将夹具在相邻运输架传递的第二导向组件；通过第一导向组件可以将机壳从输送机构导向运输轨上，便于后续运输。

进一步，所述第一导向组件包括设于所述运输架上的固定架、均匀设于所述固定架上的多个第二运输轮、用于驱动第二运输轮转动的第二运输轮驱动部件、用于支撑所述固定架的支撑部件及用于驱动所述固定架上下移动的固定架驱动部件；当接引输送机构运输的夹具时，通过固定架驱动部件驱动固定架上移，使得第二运输轮和第二滚轮处于同一高度，进而可以通过转动的第二运输轮将夹具移动固定架上，然后下移固定架使夹具底部接触第一运输轮，使得夹具可以在运输轨道上运输，通过这种方式进行导向，可以保证在导向过程中夹具方向不会发生改变，便于后续固定夹具。

进一步，所述支撑部件包括对称设于所述固定架底部的第一铰链板固定座、对称设于所述运输架上的第二铰链板固定座、两端设于所述第一铰链板固定座上的第一连接轴、两端设于所述第二铰链板固定座上的第二连接轴、活动连接于所述第一连接轴的第一铰链板、及活动连接于所述第二连接轴的第二铰链板，所述第一铰链板与第二铰链板活动连接；固定架在上移的过程中，第一铰链板和第二铰链板将随固定架移动，可以对固定架起到支撑作用，减小固定架驱动部件受到的压力，增加了装置的使用寿命。

进一步，所述调整机构包括设于所述运输架上可上下移动的调整架、设于所述调整架上的转动轴、设于转动轴上端的平台板、驱动转动轴转动在转动轴驱动部件及用于固定夹具的固定组件；通过上移调整架，可以使得平台板将夹具顶起，在通过转动转动轴可以带动夹具进行转动，对夹具的方向进行调整，以便满足不同工件的加工要求。

进一步，所述固定组件包括设于所述平台板顶部的凸台和均匀设于所述夹具上和凸台相配合的固定槽；通过凸台和固定槽的配合，可以将夹具卡在平台板上，以免在调整夹具方向时，夹具相对于平台板移动，使得调整精确性降低，影响后续加工。

进一步，所述转动轴驱动部件包括设于所述转动轴上的驱动齿轮、对称设于驱动齿轮两侧的齿条、与齿条相配合的导向块、设于所述齿条端部的齿条支架、输出端固连于所述齿条支架上的齿条驱动件及设于所述调整架上的缓冲件，所述驱动齿轮和齿条相啮合，所述缓冲件端部可与齿条支架相接触；通过齿条驱动件可以推动齿条前后移动带动驱动齿轮转动，进而带动转动轴转动，使得平台板带动夹具转动，完成对夹具方向的调整，且设置有缓冲件，可对齿条移动起到限定作用，在缓冲件和齿条驱动件的限制下，可对夹具的方向进行精准调控，还可以避免齿条支架直接撞击到调整架上，增加了调整架和齿条支架的使用寿命。

进一步，所述调整架和固定架两侧均设有阻挡器；通过阻挡器可对夹具起到一定的阻挡和缓冲作用，使得夹具可以被平台板或第二运输轮准确顶起，避免夹具移动过快导致顶起的过程中夹具部分脱离平台板，影响夹具方向的调整。

综上所述，本发明可以实现自动化生产，提高了生产效率，还可以改变机壳的运输方向，便于将机壳运输到不同机床，且可以对夹具的方向进行调整，以便满足不同工件的加工要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为机床的结构示意图。

图3为图2的A处的放大图。

图4为本发明进出料装置的结构示意图。

图5为图4的爆炸图。

图6为图5的A处的放大图。

图7本发明第一导向组件的结构示意图。

图8为图7的爆炸图。

图9本发明运输轨道的结构示意图。

图10为本发明调整机构的结构示意图。

图11为图10的A处的放大图。

图12为夹具的结构示意图。

图13为夹具的底部示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1-13所示，一种用于机壳加工的自动化系统，包括机床1、夹具11、固定装置、进出料装置3及运输装置，所述固定装置包括限位板21、凹槽22、固定柱23、限位槽24及滑轮25，所述限位板21通过支柱固定在机床工作台上，用于支撑和固定夹具，所述固定柱23数量优选四个，分别螺接在机床工作台四角，所述限位槽24数量和固定柱相同，开设在夹具11底部，可供固定柱23伸入，所述凹槽22开设在夹具11底部，用于供限位板21伸入滑动，所述滑轮25通过滑轮轴固定在开设于限位板上表面上的滑轮安装槽251内，当机壳加工完毕时，下移固定柱，使得固定柱从限位槽内脱离，便于将夹具拉出，且通过限位板和凹槽配合，使得限位板在拉出过程中保持直线运动，在移动的过程中不会发生偏转，便于后续加工中对夹具固定，限位板表面还设有滑轮，可以减小拉出夹具时夹具受到的磨损，还可以减小夹具受到的摩擦力，便于拉出。

进一步的，所述进出料装置3包括脱离组件、引导组件及输送机构，所述引导组件包括第一支架31、第一支撑架32、第一滚轮33、第一弹性缓冲件34、第一驱动部件及第二驱动部件，所述第一支架31固定在机床出口处，所述第一支撑架32通过焊接固定在第一支架31上，所述第一滚轮33选用常规的金属轮，其中部固定有第一滚轮转动轴，第一滚轮转动轴两端通过轴承与第一支撑架32转动连接，所述第一弹性缓冲件34选用常规的橡胶缓冲件，固定在第一支撑件32端部，所述第一驱动部件用于驱动第一滚轮33转动，选用常规的齿轮、链条以及电机驱动，通过第二驱动部件可以将第一支撑架移动到机床内，使得拉出的夹具直接与转动的第一滚轮相接触，进而引导夹具移动，使得夹具从机床内完全移出，便于后续运输，且第一支撑架顶部设有第一弹性缓冲件，既可以起到定位作用，使第一支撑架可移动到准确位置，避免影响拉出夹具，还可以起到缓冲作用，避免了第一支撑架和机床工作台直接撞击，减小了对装置的损坏。

进一步的，所述第二驱动部件包括第一滑轨35、第一固定座36、第一驱动件37及第一挡板，所述第一滑轨35数量优选2个，对称固定在第一支撑架32的底部，所述第一固定座36，数量优选4个，对称固定在第一支架31上，且第一固定座36开设有供第一滑轨滑动的第一滑槽361，所述第一挡板通过焊接固定在第一支撑架32底部，所述第一驱动件37选用常规的气缸，固定在第一支架31上，且其输出杆固定在第一挡板上，通过第一驱动件和第一挡板的配合可以推动第一支撑架沿第一滑轨移动，进入到机床内部，便于拉出和送入夹具，且通过第一固定座和第一滑轨配合，可以保证第一支撑架保持水平移动，以免在第一支撑架在受到机壳压力时发生倾斜，造成机壳倾倒。

进一步的，所述脱离组件包括挡块4、第二驱动件41、拉块42、第二固定座43、第二滑轨44、第四挡板45、第三驱动件46及第二弹性缓冲件47，所述拉块42通过焊接固定在夹具底部，且拉块42中间开设有通槽421，所述挡块4包括第二挡板411、第三挡板412及连接块413，第二挡板411和第三挡板412分别对称固定在连接块413两侧，且两者间的夹角为90度，所述连接块的厚度和通槽侧壁的宽度相同，所述第二驱动件41选用常规的伺服电机，其输出端固定有第二挡板411，所述第二滑轨44固定在第一支撑架32上，所述第二固定座43固定在第二驱动件41底部，且第二固定座设有与第二滑轨相配合的第二滑槽，所述第四挡板45固定在第二驱动件41上，所述第三驱动件46选用常规的气缸，其输出端固定在第四挡板45上，所述第二弹性缓冲件47选用常规的橡胶缓冲件，固定在第三驱动件46输出端端部，可以对第三驱动件的移动起到限位作用，通过第二驱动件41使第二挡板411竖直向上，然后启动第三驱动件推动第二挡板向前移动，使得第二挡板与拉块侧壁向接触，然后启动第二驱动件驱动挡块转动90度，由于连接块的厚度和通槽侧壁的宽度相同，第三挡块将插入到凹槽内，然后再通过第三驱动件将夹具拉出，进而完成出料；当需要将夹具放入到机床内时，夹具在第一滚轮上移动带动拉块和第三挡板接触，然后通过第二驱动件转动第二挡板，使第二挡板插入到通槽内，接着通过第三驱动件推动第二挡板向前运动，进而推动夹具进入到限位板上，对于第二驱动件可选用通过常规的PLC控制器和设置在第二挡板和第三挡板上感应器控制；则通过一个装置就可以完成进出料，既加快了生产效率，又降低的加工成本。

进一步的，所述输送机构包括第一输送架48、第二滚轮49及第四驱动部件，所述第一输送架48固定在第一支架31两侧，所述第二滚轮49选用常规的金属轮，其中部固定有第二滚轮转动轴，第二滚轮转动轴两端通过轴承与第一输送架48转动连接，所述第四驱动部件用于驱动第二滚轮49转动，选用常规的齿轮、链条以及电机驱动，通过转动的第二滚轮既可以将工序完成的机壳运输到运输装置，还可以将待加工的机壳运输到机床内，进而实现了自动进出料，加快了机壳加工效率。

进一步的，所述运输装置包括运输机构、导向机构及调整机构7，具体的，运输机构包括运输架5、运输轨道51、第一运输轮52、防护件53及第一运输轮驱动部件，所述运输架5对称设于两个第一支架之间，所述运输轨道51固定在运输架5两侧，所述第一运输轮52选用常规的输送轮，其中部固定有转动轴，第一运输轮通过转动轴与运输轨道51转动连接，所述防护件53选用常规的橡胶条，运输轨道开设有供防护件53安装的安装槽，通过设置防护件，既可以对夹具进行限位，以防夹具在运输过程中转动，影响后续固定，还可以减小夹具在运输过程中的磨损，提高了使用寿命，所述第一运输轮驱动部件选用常规的电机、齿轮以及链条驱动，通过转动第一运输轮可以带动固定有机壳的夹具在运输轨道上匀速移动，使得机壳可快速移动到下一加工车床，既节省了大量人力，有加快了机壳加工效率。

进一步的，所述导向机构包括第一导向组件69和第二导向组件，所述第一导向组件包括固定架6、第二运输轮61、第二运输轮驱动部件、固定架驱动件62及支撑部件，所述固定架6设在运输架5上、所述第二运输轮61选用常规的输送轮，对称设于固定架6两侧，通过固定在其中部的第二运输轮轴与固定架转动连接，所述第二运输轮驱动部件选用常规的电机、齿轮和链条驱动，详细结构不再多做赘述，所述固定架驱动件62选用常规的气缸，固定在运输架5上，其输出端固定在固定架底部，则当接引输送机构运输的夹具时，通过固定架驱动部件驱动固定架上移，使得第二运输轮和第二滚轮处于同一高度，进而可以通过转动的第二运输轮将夹具移动固定架上，然后下移固定架使夹具底部接触第一运输轮，使得夹具可以在运输轨道上运输，通过这种方式进行导向，可以保证在导向过程中夹具方向不会发生改变，便于后续固定夹具。

进一步的，所述支撑部件包括第一铰链板固定座63、第二铰链板固定座64、第一连接轴65、第二连接轴66、第一铰链板67及第二铰链板68，所述第一铰链板固定座63对称固定在固定架6底部，所述第二铰链板固定座64对称固定在运输架5上，且位于第一铰链板固定座正下方，所述第一连接轴65两端分别固定在第一铰链板固定座63上，所述第二连接轴66两端分别固定在第二铰链板固定座64上，所述第一铰链板67端部铰接于第一连接轴65上，所述第二铰链板68铰接于第二连接轴66上，且第一铰链板和第二铰链板中部通过一轴铰接在一起，则固定架在上移的过程中，第一铰链板和第二铰链板将随固定架移动，可以对固定架起到支撑作用，减小固定架驱动部件受到的压力，增加了装置的使用寿命。

进一步的，所述调整机构7包括调整架71、转动轴72、平台板73、凸台74、固定槽75、调整架驱动件76、调整架支撑部件及转动轴驱动部件，所述调整架驱动件76选用常规的气缸，固定在运输架5上，所述调整架71固定在调整架驱动件76输出端，所述调整架支撑部件结构和所述支撑部件解耦股相同，不再过多赘述，所述转动轴72通过轴承与调整架71转动连接，所述平台板73固定在转动轴72上端，则通过上移调整架，可以使得平台板将夹具顶起，再通过转动转动轴可以带动夹具进行转动，对夹具的方向进行调整，以便满足不同工件的加工要求所述凸台74固定在平台板73上表面上，所述固定槽75开设在夹具上，可供凸台插入，通过凸台和固定槽的配合，可以将夹具卡在平台板上，以免在调整夹具方向时，夹具相对于平台板移动，使得调整精确性降低，影响后续加工。

所述转动轴驱动部件包括驱动齿轮8、齿条81、导向块82、齿条支架83、齿条驱动件84及缓冲件85，所述驱动齿轮8选用常规的金属齿轮，固定在转动轴72上，所述导向块82对称固定在驱动齿轮两侧，且开设有滑槽，所述齿条81设于导向块82上的滑槽内，且与驱动齿轮8相啮合，所述齿条支架83固定在齿条81端部，所述齿条驱动件84选用常规的气缸，固定在调整架上，且输出端固定在齿条支架83上，所述缓冲件85选用常规的橡胶缓冲件，固定在调整架上，则通过齿条驱动件可以推动齿条前后移动带动驱动齿轮转动，进而带动转动轴转动，使得平台板带动夹具转动，完成对夹具方向的调整，且设置有缓冲件，可对齿条移动起到限定作用，在缓冲件和齿条驱动件的限制下，可对夹具的方向进行精准调控，还可以避免齿条支架直接撞击到调整架上，增加了调整架和齿条支架的使用寿命。

进一步的，所述调整架和固定架两侧均设有阻挡器，所述阻挡器选用常规的阻挡器，通过阻挡器可对夹具起到一定的阻挡和缓冲作用，使得夹具可以被平台板或第二运输轮准确顶起，避免夹具移动过快导致顶起的过程中夹具部分脱离平台板，影响夹具方向的调整。

进一步的，所述第二导向组件包括设置在运输架端部的第一升降组件和用于将夹具在相邻运输架传递的第二升降组件，所述第一升降组件和第二升降组件的结构和第一导向组件结构相同，具体结构不再过多赘述。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于机壳加工的自动化系统，包括用于加工机壳的多个机床(1)、用于固定机壳的夹具(11)、用于将夹具固定在机床内的固定装置、用于将机壳放入机床和取出的进出料装置及用于将机壳运输到下一个进出料装置的运输装置，所述运输装置包括用于运输机壳的运输机构、用于改变运输方向的导向机构及用于调整夹具角度的调整机构(7)，其特征在于：所述运输机构包括对称设置的运输架(5)、对称设于所述运输架(5)上的运输轨道(51)、均匀设于所述运输轨道(51)上的多个第一运输轮(52)、用于限制夹具移动的限位组件及用于驱动第一运输轮转动的第一运输轮驱动部件；所述进出料装置包括脱离组件、引导组件及输送机构；

所述导向机构包括与输送机构相配合第一导向组件(69)和用于将夹具在相邻运输架传递的第二导向组件；

所述第一导向组件包括设于所述运输架(5)上的固定架(6)、均匀设于所述固定架(6)上的多个第二运输轮(61)、用于驱动第二运输轮转动的第二运输轮驱动部件、用于支撑所述固定架的支撑部件及用于驱动所述固定架上下移动的固定架驱动部件。

2.根据权利要求1所述的一种用于机壳加工的自动化系统，其特征在于：所述支撑部件包括对称设于所述固定架(6)底部的第一铰链板固定座(63)、对称设于所述运输架(5)上的第二铰链板固定座(64)、两端设于所述第一铰链板固定座(63)上的第一连接轴(65)、两端设于所述第二铰链板固定座(64)上的第二连接轴(66)、活动连接于所述第一连接轴(65)的第一铰链板(67)及活动连接于所述第二连接轴(66)的第二铰链板（68），所述第一铰链板（67）与第二铰链板(68)活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于机壳加工的自动化系统，其特征在于：所述调整机构(7)包括设于所述运输架(5)上可上下移动的调整架(71)、设于所述调整架(71)上的转动轴(72)、设于转动轴(72)上端的平台板(73)、驱动转动轴(72)转动的转动轴驱动部件及用于固定夹具的固定组件。

4.根据权利要求3所述的一种用于机壳加工的自动化系统，其特征在于：所述固定组件包括设于所述平台板(73)顶部的凸台(74)和均匀设于所述夹具(11)上和凸台(74)相配合的固定槽(75)。

5.根据权利要求3所述的一种用于机壳加工的自动化系统，其特征在于：所述转动轴驱动部件包括设于所述转动轴(72)上的驱动齿轮(8)、对称设于驱动齿轮(8)两侧的齿条(81)、与齿条相配合的导向块(82)、设于所述齿条端部的齿条支架(83)、输出端固连于所述齿条支架上的齿条驱动件(84)及设于所述调整架上的缓冲件(85)，所述驱动齿轮和齿条相啮合，所述缓冲件端部可与齿条支架相接触。

6.根据权利要求5所述的一种用于机壳加工的自动化系统，其特征在于：所述调整架(71)和固定架(6)两侧均设有阻挡器。

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