一种能自动上下料的螺旋锥齿轮机床

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一种能自动上下料的螺旋锥齿轮机床\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种螺旋锥齿轮自动加工生产线设备，它包含有机床和机械手+料库两部分。\n背景技术\n[0002] 螺旋锥齿轮机床包括铣齿机和磨齿机两种，目前主要有四种结构（图1、图2、图3、图4），前三种结构的工件主轴都是平行于地面的，而工件在料库上的摆放一般都是垂直于地面的，这样要实现自动化装卸都比较困难。第四种结构的工件主轴可以在装卸时垂直于地面，容易实现自动化装卸。但这种立式结构重心太高，运输很不方便，而且B轴和Y轴结构太复杂。本实用新型是在中国实用新型专利申请CN201410663065.4的基础上对图5 机床结构进行改进而成，不仅机床具有更好的刚性，而且容易建立自动化生产线。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型旨在提供一种能自动上下料的螺旋锥齿轮机床，该机床配合机械手能自动装卸工件，可实现生产的自动化，且不仅能用于铣齿机，也能用于磨齿机。\n[0004] 为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：\n[0005] 一种能自动上下料的螺旋锥齿轮机床，有床身和位于床身一侧的料库；在沿所述床身任意位置界定了正交X,Y,Z笛卡尔坐标系，其中所述坐标系的Z轴沿左右方向延伸，X轴沿上下方向延伸，而Y轴沿前后方向延伸，其结构特点是，所述床身的一个平行于Z轴的侧壁分为左右两部分；床身侧壁的左部分壁面上装有可沿着壁面左右上下移动的刀具箱，该刀具箱内安装有可作回转运动的C轴，与Z轴平行设置的该C轴上装有用于加工齿轮用的刀盘或砂轮；床身侧壁的右部分壁面开有垂直于壁面的孔，该孔装有沿着孔的长度方向往复移动的Y轴滑台，所述Y轴滑台上装有可回转的B轴，垂直于Y轴设置的该B轴上装有可随着B轴回转的工件箱；所述工件箱内安装有垂直于B轴轴线并可作回转运动的A轴，该A轴用于安装被加工齿轮。\n[0006] 本实用新型的机床不仅能用于各种铣齿机，也能用于各种磨齿机。\n[0007] 根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：\n[0008] 为了实现自动化，还包括用于将料库内的待加工齿轮送至A轴上，以及将A轴上已加工好的齿轮送至料库内的机械手。\n[0009] 所述机械手所在的X1轴滑台能在Z1轴滑台上设置的X1轴导轨上上下移动，Z1轴滑台能在机床上设置的Z1轴导轨上左右移动；机械手具有一个方便齿轮抓取的定心卡爪，该定心卡爪的夹紧和松开由气缸控制；所述Z1轴滑台的移动方向与Z轴平行，X1轴滑台的移动方向与X轴平行。由此，机床右边的顶部设置有机械手能左右移动的Z1轴导轨和能上下移动的X1轴导轨。机械手下端设置有定心卡爪，它可以把未加工的工件从料库上夹起放置到工件轴的夹具上或把加工好的齿轮从工件轴的夹具上卸下放回到料库上，用机械手装卸工件时A轴要垂直地面。\n[0010] 优选地，所述定心卡爪具有阶梯型抓指，方便抓取齿轮。\n[0011] 优选地，侧壁左右两部分中的右部分向内侧凹进而使整个侧壁呈阶梯状，能用来抓取不同直径的齿轮。用于安装Y轴滑台的所述孔为方孔。\n[0012] 作为一种具体的结构形式，所述Y轴滑台的底部通过纵向设置的Y轴导轨装在方孔的底部，所述方孔的底壁上安装滑块，便于Y轴滑台能滑出孔外。由此，Y轴滑台可沿着Y轴导轨前后移动。\n[0013] 为了抵消加工时Y轴滑台向右侧翻的力，所述Y轴滑台的右侧壁与孔的右侧壁之间设有用来抵消切削给予Y轴滑台推力的滚柱。由此，在方孔内设置滚柱可以抵消该力。\n[0014] 作为一种使得刀具箱能左右上下移动的具体的结构形式，所述刀具箱通过横向设置的Z轴导轨装在X轴滑台上，该X轴滑台通过竖向设置的X轴导轨装在侧壁的左部分壁面上。当然，X轴导轨装在X轴滑台上，X轴滑台装在Z轴导轨上，Z轴导轨装在侧壁上也可以实现相同的目的。\n[0015] 为了保证装卸的可靠性，所述机械手在料库与A轴上的工件装夹位之间移动齿轮时A轴的轴线均垂直于水平面。\n[0016] 为了方便排屑，所述床身下部设有位于刀盘或砂轮下方的排屑槽。\n[0017] 该B轴回转台通过轴承固定在Y轴滑台的前端面上,并在动力的驱动下随B轴回转。\n[0018] 藉由上述结构，本实用新型的机床为一整体床身，床身分左右两部分，右边的床身要比左边的床身薄一点，以便调整A轴与C轴之间的距离。床身右边有一个很大的方孔，方孔的下方设置有Y轴滑块，它与Y轴滑台底部设置的Y轴导轨结合保证Y轴滑座在方孔内前后移动时可以滑出孔外。Y轴滑台上设置有与Y轴导轨平行并能回转的B轴，工件箱安置在Ｂ轴回转台上并能随着B轴回转，工件箱内安装有与B轴垂直并能作回转运动的A轴，A轴上安装有被加工齿轮。机床右边的顶部设置有机械手能左右移动Z1轴导轨和能上下移动的X1轴导轨，机械手下端设置有带阶梯型抓指的定心卡爪，它可以把未加工的工件从料库上夹起放置到工件轴的夹具上或把加工好的齿轮从工件轴的夹具上卸下放回到料库上，用机械手装卸工件时工件轴要垂直地面。床身的左边设置有供X轴滑台上下运动的X轴导轨，X轴滑台上设有供刀具箱左右运动的Z轴导轨，刀具箱内安装有能作回转运动的C轴，C轴上安装有加工齿轮用的刀盘或砂轮。为抵抗齿轮加工时对Y轴滑台的推力，方孔内设置有抵抗该力的滚柱。机床的下面设置有用钢板焊接的排屑槽。\n[0019] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：\n[0020] 1、结构简单、零件少、刚性好，占地面积小；\n[0021] 2、大轮和小轮的加工位置集中，X轴、Y轴和Z轴的行程很短；\n[0022] 3、防护容易，排屑方便；\n[0023] 4、能使用机械手自动装卸工件，实现了生产的自动化。\n[0024] 以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。\n附图说明\n[0025] 图1 为美国Gleason 公司凤凰一代数控铣齿机结构。\n[0026] 图2 为德国Klingelnberg-Oerlikon C型铣齿机结构。\n[0027] 图3 为美国Gleason公司凤凰二代铣齿机结构。\n[0028] 图4 为德国Klingelnberg-Oerlikon立式铣齿机结构。\n[0029] 图5 为中国实用新型专利申请CN201410663065.4公开的机床结构示意图。\n[0030] 图6 是本实用新型一种实施例的结构示意图；\n[0031] 图7为本实用新型一种工作状态的前视图。\n[0032] 图中： 1-床身； 2-方孔； 3-料库； 4-X1轴导轨； 5-Z1轴导轨；6-定心卡爪； \n7-Y轴滑台； 8-Y轴导轨； 9-滚柱； 10-齿轮； 11-工件箱； 12-A轴；13-刀盘或砂轮； \n14-C轴； 15-排屑槽； 16-刀具箱； 17-Z轴导轨；18- X轴滑台； 19-X轴导轨； 20-B轴。\n具体实施方式\n[0033] 首先需要说明的是，本文中提到的“左边”、“右边”是指附图所在平面的左边或右边，“前面 ”是指靠近工件加工位置的一面。“后面”是指远离工件加工位置的一面。\n[0034] 一种能自动上下料的螺旋锥齿轮机床，机床为一整体床身1，床身分左右两部分，右边的床身要比左边的床身薄一点，以便调整A轴12与C轴14之间的距离。床身右边有一个很大的方孔2，方孔的下方设置有Y轴滑块，它与Y轴滑台7底部设置的Y轴导轨8结合保证Y轴滑座7在方孔内前后移动时可以滑出孔外。Y轴滑台7上设置有与Y轴导轨平行并能回转的B轴20，工件箱11安置在Ｂ轴回转台上并能随着B轴20回转，工件箱11内安装有与B轴垂直并能作回转运动的A轴12，A轴12上安装有被加工齿轮10。机床右边的顶部设置有机械手能左右移动Z1轴导轨5和能上下移动的X1轴导轨4，机械手下端设置有带阶梯型抓指的定心卡爪6，它可以把未加工的工件从料库上夹起放置到工件轴的夹具上或把加工好的齿轮从工件轴的夹具上卸下放回到料库上，用机械手装卸工件时工件轴要垂直地面。床身的左边设置有供X轴滑台18上下运动的X轴导轨19，X轴滑台18上设有供刀具箱16左右运动的Z轴导轨17，刀具箱内安装有能作回转运动的C轴14，C轴14上安装有加工齿轮用的刀盘或砂轮13。为抵抗齿轮加工时对Y轴滑台的推力，方孔内设置有抵抗该力的滚柱9。机床的下面设置有用钢板焊接的排屑槽15。\n[0035] 参见图6和图7，为便于观察组成机床各个构件之间的关系，图中表示的机床未画出防护和电机、丝杆。\n[0036] 本实用新型螺旋锥齿轮机床包含一个整体床身1，床身采用铸件，排屑槽15用钢板焊接并固定的床身上。\n[0037] 在加工螺旋锥齿轮时，工件箱垂直于地面，用机械手把工件从料库输送到工件箱安装工件的夹具上，计算机控制它们进入加工，加工完后各轴退回到起始位置，工件箱垂直地面，机械手把加工好的齿轮抓起并把它放回到料库原来的位置上，料库把下一个要加工的齿轮换到装卸位置，机械手把下一个要加工的齿坯送到工件箱的夹具上夹紧再开始加工。如此循环往复，自动加工完所有齿轮。\n[0038] 上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。