本實用新型屬于機械自動化領域,具體而言,涉及一種由PLC控制的二胡弦軸自動加工機。
背景技術:
現(xiàn)有的二胡弦軸加工基本為單工序的手工操作,例如弦軸的磨削、打孔和切斷,這些工序既不能進行分度,還必須全部通過人工來逐個完成。這種加工方式不僅勞動強度大,加工成本高,而且由于各個工序均需要人工參與,因此十分容易出錯,無法保證產品質量,產品一致性差,加工效率低下。
技術實現(xiàn)要素:
為了彌補現(xiàn)有技術的不足,本實用新型旨在提供一種二胡弦軸自動加工機,以實現(xiàn)二胡弦軸的自動連續(xù)加工,提高加工效率,降低勞動強度。
為實現(xiàn)上述技術目的,達到上述技術效果,本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn):
一種二胡弦軸自動加工機,包括一個工作臺,所述工作臺的加工臺面上設置有夾緊分度機構、鉆孔機構、磨削機構和切斷機構,所述夾緊分度機構位于所述加工臺面的中央,所述鉆孔機構位于所述夾緊分度機構的左側,所述磨削機構位于所述夾緊分度機構的后側,所述切斷機構位于所述夾緊分度機構的右側;
所述夾緊分度機構包括一個分度盤,所述分度盤由上盤、下盤、分度盤旋轉軸和分度盤連桿組成;所述分度盤旋轉軸垂直地設置在 所述加工臺面上,所述分度盤旋轉軸的下端與位于所述加工臺面下方的分度盤步進電機連接;所述上盤和所述下盤均套設在所述分度盤旋轉軸上,所述上盤與所述下盤通過四根所述分度盤連桿連接在一起;所述上盤的邊緣設置有四個用于夾緊弦軸毛坯頂部的夾緊裝置,所述下盤的邊緣設置有四個用于安放所述弦軸毛坯的轉盤裝置,四個所述夾緊裝置與四個所述轉盤裝置分別上下一一對應,構成四個可以輪轉的工位;每個所述轉盤裝置的后側均設置有一個用于監(jiān)測所述弦軸毛坯是否安裝到位的第一光電反射傳感器;所述轉盤裝置的底端依次設置有一個摩擦從動輪和一個帶有齒形端面的連軸裝置從動輪;所述分度盤的前方設置有一定位桿支架,所述定位桿支架上橫向設置有一根用于實現(xiàn)所述弦軸毛坯圓周方向定位的定位桿;
所述鉆孔機構由摩擦輪設備、打孔設備和探測設備組成;所述摩擦輪設備包括豎直設置在所述加工臺面上的摩擦輪驅動電機,所述摩擦輪驅動電機的轉軸上設置有摩擦主動輪,所述摩擦主動輪與所述分度盤上的所述摩擦從動輪接觸;所述打孔設備位于所述摩擦輪設備的后方,所述打孔設備包括固定在所述加工臺面上的打孔設備安裝板,所述打孔設備安裝板上設置有兩條第一直線導軌、第一絲杠螺母和打孔設備進給電機,兩條所述第一直線導軌分別設置在所述打孔設備安裝板上端面的左右兩側,所述第一絲杠螺母平行地設置在兩條所述第一直線導軌之間,所述打孔設備進給電機設置在所述第一絲杠螺母的后方,所述打孔設備進給電機的轉軸與所述第一絲杠螺母的一端連接;兩條所述第一直線導軌上設置有一個支架安裝座,所述支架安裝座的下端面通過連接塊與所述第一絲杠螺母連接,所述支架安裝座的上端面設置有一個鉆頭驅動電機支架,所 述鉆頭驅動電機支架上設置有鉆頭驅動電機,所述鉆頭驅動電機的轉軸上設置有鉆頭,所述鉆頭的頭部對準所述分度盤上的弦軸毛坯的上部;所述探測設備位于所述摩擦輪設備的一側,所述探測設備包括一個豎直設置在所述加工臺面的傳感器支架,所述傳感器支架上設置有一個用于探測弦軸毛坯角度的第二光電反射傳感器,所述第二光電反射傳感器位于所述鉆頭的下方,所述第二光電反射傳感器的探頭對準所述分度盤上的弦軸毛坯的下部;所述支架安裝座的一個側面上設置有一個第一行程開關擋鐵,任意一個所述第一直線導軌的外側面上設置有兩個前后排列的第一行程開關;所述第一行程開關擋鐵與兩個所述第一行程開關位于所述打孔設備的同一側;
所述磨削機構由磨削裝置和連軸裝置組成;所述連軸裝置包括一根豎直設置在所述加工臺面上的連接桿,所述連接桿的上部位于所述加工臺面的上方,所述連接桿的下部位于所述加工臺面的下方;所述連接桿的底端連接有一個用于帶動所述連接桿旋轉的弦軸毛坯旋轉驅動電機,所述連接桿的下部連接有一個用于控制所述連接桿上下伸縮的連軸裝置驅動氣缸,所述連接桿的頂端設置有一個帶有齒形端面的連軸裝置主動輪,所述連軸裝置主動輪可通過所述連接桿的伸縮與分度盤上的所述連軸裝置從動輪實現(xiàn)嚙合或分離;所述磨削裝置位于所述連軸裝置的后方,所述磨削裝置包括一塊磨削裝置滑板,所述磨削裝置滑板通過兩條第二直線導軌安裝在所述加工臺面的上表面;所述磨削裝置滑板的下表面上設置有磨頭電機支架和從動皮帶輪,所述磨頭電機支架上設置有磨頭驅動電機,所述磨頭驅動電機的轉軸上設置有主動皮帶輪,所述主動皮帶輪與所述從動皮帶輪之間通過皮帶連接,所述從動皮帶輪的轉軸向上穿過所述磨削裝置滑板后與一成型磨頭連接,所述成型磨頭對準所述分度盤 上的弦軸毛坯;所述加工臺面的下表面通過支架設置有一根第二絲杠螺母,所述第二絲杠螺母與所述加工臺面上表面的兩條所述第二直線導軌平行,所述第二絲杠螺母的一端設置有磨頭進給電機,所述第二絲杠螺母通過一連接塊與所述磨削裝置滑板的下表面連接;所述磨削裝置滑板的上表面上設置有一個前后開口的保護罩,所述保護罩的前部開口由上而下罩住整個所述成型磨頭,所述保護罩的后部開口與一抽風裝置連接;所述磨削裝置滑板的下表面上還設置有一個用于探測磨削距離的直線位移傳感器,所述直線位移傳感器的探頭與所述第二絲杠螺母平行,并對準所述磨頭電機支架;
所述切斷機構由夾持裝置和鋸斷裝置組成;所述鋸斷裝置包括一塊設置在所述加工臺面上的鋸斷裝置安裝板,所述鋸斷裝置安裝板上設置有兩條第三直線導軌,兩條所述第三直線導軌之間平行設置有一根第三絲杠螺母,兩條所述第三直線導軌的前端設置有一塊擋板,兩條所述第三直線導軌的后端設置有一個鋸斷裝置進給電機,所述鋸斷裝置進給電機的轉軸與所述第三絲杠螺母的一端連接,兩條所述第三直線導軌上設置有一個鋸片刀支架,所述鋸片刀支架的底部通過一個連接塊與所述第三絲杠螺母連接;所述鋸片刀支架的后部設置有一個鋸片刀驅動電機,所述鋸片刀支架的前部橫向設置有一個鋸片刀;所述鋸片刀驅動電機的轉軸上設置有一個主動帶輪,所述鋸片刀通過聯(lián)接軸連接有一個從動帶輪,所述主動帶輪和所述從動帶輪之間通過皮帶連接;所述夾持裝置位于所述鋸斷裝置的前方,所述夾持裝置包括兩個設置在所述加工臺面上的導軌支架,每個導軌支架上分別設置有一條第四直線導軌,兩條所述第四直線導軌上設置有一個氣爪支架,所述氣爪支架上設置有一個氣爪松緊氣缸,所述氣爪松緊氣缸的擺桿上設置有一個氣爪,所述氣爪位于所 述鋸片刀的正下方,且所述氣爪對準所述分度盤上的弦軸毛坯;兩條所述第四直線導軌之間設置有一個氣爪伸縮氣缸,所述氣爪伸縮氣缸固定在所述氣爪支架的底部,所述氣爪伸縮氣缸活塞桿的運動方向與兩條所述第四直線導軌平行,所述氣爪伸縮氣缸的活塞桿與所述擋板連接;所述鋸片刀支架的一個側面上設置有第二行程開關擋鐵,任意一個所述第三直線導軌的外側面上設置有兩個前后排列的第二行程開關;所述第二行程開關擋鐵與兩個所述第二行程開關位于所述鋸斷裝置的同一側。
進一步的,每個所述夾緊裝置均包括有一個快速夾頭,所述快速夾頭通過快速夾頭支架設置在所述上盤的上表面;所述快速夾頭的底部連接有一根快速夾頭壓桿,所述快速夾頭壓桿的底部通過一對端面軸承與一根連接螺桿連接;所述連接螺桿的上部套設有第一彈簧,所述第一彈簧的頂端與所述端面軸承的下端接觸,所述第一彈簧的底端與所述上盤的上表面接觸;所述連接螺桿的底部通過內螺紋設置有一壓頭,所述連接螺桿的下部設置有一用于鎖緊所述壓頭的螺母。
進一步的,所述第一彈簧的外部套設有一個導向套,所述導向套的底部安裝在所述上盤的上表面上;所述導向套的內孔尺寸與所述連接螺桿外圓尺寸相配合。
進一步的,所述連接螺桿的下部套設有保護套,所述保護套的頂部固定在所述上盤的下表面上,所述壓頭露出于所述保護套的底部。
進一步的,每個所述轉盤裝置均包括一個設置在所述下盤上表面的弦軸轉盤,所述弦軸轉盤上端面的中央設置有一個用于對準所述弦軸毛坯底部定位孔的定位銷釘;所述弦軸轉盤的下部穿過所述 下盤后通過鎖緊螺母與所述連軸裝置從動輪連接,所述摩擦從動輪套設在所述鎖緊螺母的外表面上。
進一步的,所述摩擦輪驅動電機通過一個摩擦輪驅動電機固定裝置安裝在所述加工臺面上,所述摩擦輪驅動電機固定裝置包括一個中部開孔的導桿支架定位板,所述導桿支架定位板上端面的左右側分別設置有一對導桿支架,每對所述導桿支架上均設置有一根導桿,所述導桿的前部套設有第二彈簧,所述第二彈簧位于所述導桿前端與前部的所述導桿支架之間;兩根所述導桿上設置有一塊摩擦輪驅動電機安裝板,所述摩擦輪驅動電機安裝板的中央開設有轉軸孔,所述摩擦輪驅動電機安裝在所述摩擦輪驅動電機安裝板的下端面,所述摩擦輪驅動電機的轉軸向上從所述摩擦輪驅動電機安裝板的轉軸孔中鉆出,所述摩擦輪驅動電機的下部穿過所述導桿支架定位板的中部開孔,位于所述加工臺面的下方。
進一步的,所述連軸裝置包括有一個用于安裝所述弦軸毛坯旋轉驅動電機和所述連軸裝置驅動氣缸的三層固定架,所述三層固定架的頂層固定在所述加工臺面的下表面,所述連軸裝置驅動氣缸安裝在所述三層固定架的中層,所述三層固定架中層和所述三層固定架底層之間的連桿上通過導套設置有一塊安裝板,所述弦軸毛坯旋轉驅動電機安裝在所述安裝板上,所述連軸裝置驅動氣缸的活塞桿向下與所述安裝板連接,所述安裝板可在所述連軸裝置驅動氣缸的帶動下沿所述連桿上下運動。
進一步的,所述主動帶輪和所述從動帶輪之間設置有一個張緊帶輪,所述張緊帶輪通過一個張緊帶輪支架安裝在所述鋸片刀支架上。
進一步的,所述氣爪支架為一個三層支架,所述三層支架的底層與兩條所述第三直線導軌連接,所述氣爪松緊氣缸安裝在所述三層支架的中層,所述氣爪伸縮氣缸的活塞桿通過一個連接件與所述三層支架的中層連接。
進一步的,所述工作臺的尺寸為1200mm*1200mm*700mm,符合人機工程,所述工作臺的框架采用60mm*60mm的方管鋼材組裝而成;所述加工臺面離地距離為700mm,所述加工臺面采用15mm鋼板,整體強度高。
本實用新型的工作原理如下:
本實用新型的夾緊分度機構處于加工臺面的中心位置,在夾緊分度機構的前方則為弦軸毛坯的上料區(qū)域,在夾緊分度機構的左側則為用于對弦軸毛坯進行打孔的鉆孔機構,在夾緊分度機構的后側則為用于對弦軸毛坯進行磨削加工的磨削機構,在夾緊分度機構的右側則為對弦軸毛坯進行鋸斷的切斷機構。
夾緊分度機構的分度盤上的四組夾緊裝置與四組轉盤裝置分別一一對應,構成了四個工位。夾緊分度機構的分度盤旋轉軸下方連接有步進電機,通過步進電機帶動分度盤旋轉軸和分度盤旋轉,使得上述的四個工位能夠在上料區(qū)域、鉆孔機構、磨削機構和切斷機構之間的進行輪轉,從而實現(xiàn)分度,四個工位可連接加工。因此,根據(jù)每個工位當時所處位置的不同,可以分別稱之為上料工位、鉆孔工位、磨削工位以及切斷工位。
首先,操作員將底部帶有定位孔的弦軸毛坯對準定位銷釘,放置在弦軸轉盤上,轉動弦軸毛坯,直至碰到安裝在支架上的定位桿,實現(xiàn)圓周方向定位。然后向下扳轉快速夾頭,帶動快速夾頭壓桿和端面軸承向下運動,進而帶動連接螺桿及其底部的壓頭一同向下運 動,壓緊弦軸毛坯,在光電傳感器檢測弦軸毛坯是否安裝到位后,實現(xiàn)夾緊。
當操作員將弦軸毛坯裝夾到分度盤上后,按啟動按鈕,分度盤步進電機工作,帶動分度盤轉過90°,將弦軸毛坯從上料工位旋轉至鉆孔工位,摩擦從動輪和摩擦主動輪接觸,同時彈簧提供壓緊力,隨后摩擦輪驅動電機工作,驅動摩擦主動輪旋轉,摩擦主動輪通過摩擦力帶動摩擦從動輪旋轉,進而帶動弦軸毛坯旋轉。安裝在傳感器支架上的光電反射傳感器探測弦軸毛坯的角度,當弦軸毛坯旋轉至垂直于鉆頭時,摩擦輪驅動電機停止旋轉并自鎖,從而固定弦軸毛坯的角度。鉆頭驅動電機旋轉,帶動鉆頭旋轉,同時打孔設備進給電機正轉,通過絲杠螺母和直線導軌帶動鉆頭驅動電機支架向前運動,進而帶動鉆頭驅動電機和鉆頭向前運動,對弦軸毛坯進行鉆孔動作。當安裝在支架安裝座上的行程開關擋鐵碰到前段的行程開關時,鉆孔動作完成,打孔設備進給電機反轉,通過絲杠螺母和直線導軌帶動鉆頭驅動電機支架向后運動,進而帶動鉆頭驅動電機和鉆頭向后運動,進行鉆孔退出動作。當安裝在支架安裝座上的行程開關擋鐵碰到后段的行程開關時,退出完成,打孔設備進給電機停止工作,鉆頭驅動電機停止工作,鉆頭停止旋轉,至此完成一個鉆孔工序。
當弦軸毛坯在二胡弦軸自動加工機的鉆空工位完成鉆孔后,操作人員按啟動按鈕,分度盤步進電機工作,帶動分度轉盤再次轉過90°,將弦軸毛坯旋轉至本實用新型所在的磨削工位。隨即連軸裝置驅動氣缸工作,活塞桿縮回,進而通過連接桿帶動連軸裝置主動輪向上運動,使得連軸裝置主動輪上面的端面齒與連軸裝置從動輪嚙合;然后毛坯旋轉驅動電機工作,帶動連接桿旋轉,進而通過嚙 合的連軸裝置主動輪和連軸裝置從動輪帶動弦軸毛坯旋轉;同時,磨頭驅動電機工作,通過皮帶傳動帶動成型磨頭旋轉;然后磨頭進給電機正轉,通過絲杠螺母、連接塊,帶動磨削裝置滑板沿直線導軌向前運動,使成型磨頭對弦軸毛坯進行磨削,同時連接在保護罩后端的抽風裝置工作,吸走磨削產生的木屑。直線位移傳感器用于檢測磨削距離,當探測到磨削距離到達后,磨頭進給電機反轉,通過絲杠螺母和連接塊,帶動磨削裝置滑板沿直線導軌向后運動,退出磨削工作,連接在保護罩后端的抽風裝置停止工作,磨頭驅動電機停止工作,成型磨頭停止旋轉,毛坯旋轉驅動電機也停止工作,弦軸毛坯停止旋轉。連軸裝置驅動氣缸再次工作,活塞桿伸出,通過連接桿帶動連軸裝置主動輪向下運動,脫開與連軸裝置從動輪的嚙合,至此完成一個磨削成型工序。
當弦軸毛坯在二胡弦軸自動加工機的磨削工位完成磨削后,操作人員按啟動按鈕,分度盤步進電機工作,帶動分度盤再次轉過90°,將弦軸毛坯旋轉至本實用新型所在的切斷工位。隨即本實用新型的氣爪松緊氣缸工作,驅動氣爪張開,氣爪伸縮氣缸也工作,通過小直線導軌帶動氣爪向前運動,氣爪松緊氣缸再次工作,驅動氣爪抓緊,夾住安裝在分度盤上的已經(jīng)加工完成的弦軸。隨后鋸片刀驅動電機工作,通過皮帶傳動帶動鋸片刀旋轉,然后鋸斷裝置進給電機正轉,通過絲杠螺母和大直線導軌帶動鋸片刀支架向前運動,對加工完成的弦軸的頂部進行鋸斷動作。安裝在鋸片刀支架上的行程開關擋鐵碰到前段的行程開關時,鋸斷動作完成,鋸斷裝置進給電機隨即反轉,通過絲杠螺母和大直線導軌帶動鋸片刀支架向后運動,退出鋸斷動作,當安裝在鋸片刀支架上的行程開關擋鐵碰到后段的行程開關時,退出完成;接著鋸斷裝置進給電機停止工作,鋸 片刀驅動電機也停止工作,鋸片刀停轉;然后氣爪伸縮氣缸工作,通過小直線導軌帶動夾著弦軸的氣爪向后運動,將切斷后的弦軸從切斷工位中移出,氣爪松緊氣缸再次工作,驅動氣爪松開,弦軸掉落,至此完成個弦軸切斷工序,也完成了一個從弦軸毛坯到弦軸成品的全部加工過程。
本實用新型的有益效果是:
1、本實用新型的工作臺的尺寸符合人機工程,工作臺框架選用60mm*60mm方管鋼材組裝而成,工作臺面選用15mm鋼板,整體強度高,而且工作臺內部控制回路和氣動回路分開布局,避免產生干擾。
2、本實用新型采用多工位自動加工,一次裝夾可完成弦軸毛坯的鉆孔、成型加工、鋸斷三個工序,加工效率高,加工質量可靠,而且本實用新型設備操作簡單,全自動控制,作業(yè)員只需在第一工位將弦軸坯料裝夾好,按啟動按鈕即可,勞動強度小,制造成本低。
3、本實用新型的夾緊分度機構采用了快速夾緊裝置,并設有檢測傳感器用于檢測弦軸毛坯是否安裝到位,夾緊可靠,勞動強度低。
4、本實用新型的鉆孔機構采用進給電機驅動,絲杠螺母及直線導軌傳動,定尺寸鉆頭自動打孔方式,并配以行程開關,控制打孔深度,打孔動作可靠,位置準確,精度高,孔直徑和深度尺寸穩(wěn)定。
5、本實用新型的磨削機構采用進給電機驅動,絲杠螺母及直線導軌傳動,成型磨頭自動磨削方式,并配以直線位移傳感器,控制磨削尺寸,磨削精度高,一致性好,磨頭上方設有帶有抽風功能的防護罩,吸走磨削產生的木屑,保護作業(yè)員,環(huán)保健康。
6、本實用新型的切斷機構采用進給電機驅動,絲杠螺母及直線導軌傳動,鋸片刀自動切斷的方式,氣爪自動抓取弦軸,無需操作員動作,勞動強度低。
上述說明僅是本實用新型技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段,并可依照說明書的內容予以實施,以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本實用新型的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,構成本申請的一部分,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
圖1為本實用新型二胡弦軸自動加工機的立體圖;
圖2為本實用新型二胡弦軸自動加工機的上部結構示意圖;
圖3為本實用新型二胡弦軸自動加工機的下部結構示意圖;
圖4為本實用新型夾緊分度機構的結構示意圖;
圖5為本實用新型夾緊分度機構中夾緊裝置和轉盤裝置的放大圖;
圖6為本實用新型鉆孔機構的結構示意圖;
圖7為本實用新型鉆孔機構的側視圖;
圖8為本實用新型鉆孔機構的摩擦輪設備的放大圖;
圖9為本實用新型磨削機構的結構示意圖;
圖10為本實用新型磨削機構中連軸裝置的放大圖;
圖11為本實用新型切斷機構的結構示意圖;
圖12為本實用新型切斷機構中鋸斷裝置的放大圖;
圖13為本實用新型切斷機構中夾持裝置的放大圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結合實施例,來詳細說明本實用新型。
參照圖1-3所示,一種二胡弦軸自動加工機,包括一個工作臺5,所述工作臺5的加工臺面6上設置有夾緊分度機構1、鉆孔機構2、磨削機構3和切斷機構4,所述夾緊分度機構1位于所述加工臺面6的中央,所述鉆孔機構2位于所述夾緊分度機構1的左側,所述磨削機構3位于所述夾緊分度機構1的后側,所述切斷機構4位于所述夾緊分度機構1的右側;
參見圖4-5所示,所述夾緊分度機構1包括一個分度盤,所述分度盤由上盤101、下盤102、分度盤旋轉軸103和分度盤連桿104組成;所述分度盤旋轉軸103垂直地設置在所述加工臺面6上,所述分度盤旋轉軸103的下端與位于所述加工臺面6下方的分度盤步進電機110連接;所述上盤101和所述下盤102均套設在所述分度盤旋轉軸103上,所述上盤101與所述下盤102通過四根所述分度盤連桿104連接在一起;所述上盤101的邊緣設置有四個用于夾緊弦軸毛坯7頂部的夾緊裝置,所述下盤102的邊緣設置有四個用于安放所述弦軸毛坯7的轉盤裝置,四個所述夾緊裝置與四個所述轉盤裝置分別上下一一對應,構成四個可以輪轉的工位;每個所述轉盤裝置的后側均設置有一個用于監(jiān)測所述弦軸毛坯7是否安裝到位的第一光電反射傳感器105;所述轉盤裝置的底端依次設置有一個摩擦從動輪106和一個帶有齒形端面的連軸裝置從動輪107;所述分度盤的前方設置有一定位桿支架108,所述定位桿支架108上橫向設置有一根用于實現(xiàn)所述弦軸毛坯7圓周方向定位的定位桿109;
參見圖6-8所示,所述鉆孔機構2由摩擦輪設備、打孔設備和探測設備組成;所述摩擦輪設備包括豎直設置在所述加工臺面6上的摩擦輪驅動電機201,所述摩擦輪驅動電機201的轉軸上設置有摩擦主動輪202,所述摩擦主動輪202與所述分度盤上的所述摩擦從動輪 106接觸;所述打孔設備位于所述摩擦輪設備的后方,所述打孔設備包括固定在所述加工臺面6上的打孔設備安裝板203,所述打孔設備安裝板203上設置有兩條第一直線導軌204、第一絲杠螺母205和打孔設備進給電機206,兩條所述第一直線導軌204分別設置在所述打孔設備安裝板203上端面的左右兩側,所述第一絲杠螺母205平行地設置在兩條所述第一直線導軌204之間,所述打孔設備進給電機206設置在所述第一絲杠螺母205的后方,所述打孔設備進給電機206的轉軸與所述第一絲杠螺母205的一端連接;兩條所述第一直線導軌204上設置有一個支架安裝座207,所述支架安裝座207的下端面通過連接塊與所述第一絲杠螺母205連接,所述支架安裝座207的上端面設置有一個鉆頭驅動電機支架208,所述鉆頭驅動電機支架208上設置有鉆頭驅動電機209,所述鉆頭驅動電機209的轉軸上設置有鉆頭210,所述鉆頭210的頭部對準所述分度盤上的弦軸毛坯7的上部;所述探測設備位于所述摩擦輪設備的一側,所述探測設備包括一個豎直設置在所述加工臺面6的傳感器支架211,所述傳感器支架211上設置有一個用于探測弦軸毛坯7角度的第二光電反射傳感器212,所述第二光電反射傳感器212位于所述鉆頭210的下方,所述第二光電反射傳感器212的探頭對準所述分度盤上的弦軸毛坯7的下部;所述支架安裝座207的一個側面上設置有一個第一行程開關擋鐵213,任意一個所述第一直線導軌204的外側面上設置有兩個前后排列的第一行程開關214;所述第一行程開關擋鐵213與兩個所述第一行程開關214位于所述打孔設備的同一側;
參見圖3、9-10所示,所述磨削機構3由磨削裝置和連軸裝置組成;所述連軸裝置包括一根豎直設置在所述加工臺面6上的連接桿301,所述連接桿301的上部位于所述加工臺面6的上方,所述連接 桿301的下部位于所述加工臺面6的下方;所述連接桿301的底端連接有一個用于帶動所述連接桿301旋轉的弦軸毛坯旋轉驅動電機302,所述連接桿301的下部連接有一個用于控制所述連接桿301上下伸縮的連軸裝置驅動氣缸303,所述連接桿301的頂端設置有一個帶有齒形端面的連軸裝置主動輪304,所述連軸裝置主動輪304可通過所述連接桿301的伸縮與分度盤上的所述連軸裝置從動輪107實現(xiàn)嚙合或分離;所述磨削裝置位于所述連軸裝置的后方,所述磨削裝置包括一塊磨削裝置滑板305,所述磨削裝置滑板305通過兩條第二直線導軌306安裝在所述加工臺面6的上表面;所述磨削裝置滑板305的下表面上設置有磨頭電機支架307和從動皮帶輪308,所述磨頭電機支架307上設置有磨頭驅動電機309,所述磨頭驅動電機309的轉軸上設置有主動皮帶輪310,所述主動皮帶輪310與所述從動皮帶輪308之間通過皮帶連接,所述從動皮帶輪308的轉軸向上穿過所述磨削裝置滑板305后與一成型磨頭311連接,所述成型磨頭311對準所述分度盤上的弦軸毛坯7;所述加工臺面6的下表面通過支架設置有一根第二絲杠螺母312,所述第二絲杠螺母312與所述加工臺面6上表面的兩條所述第二直線導軌306平行,所述第二絲杠螺母312的一端設置有磨頭進給電機313,所述第二絲杠螺母312通過一連接塊314與所述磨削裝置滑板305的下表面連接;所述磨削裝置滑板305的上表面上設置有一個前后開口的保護罩315,所述保護罩315的前部開口由上而下罩住整個所述成型磨頭311,所述保護罩315的后部開口與一抽風裝置連接;所述磨削裝置滑板305的下表面上還設置有一個用于探測磨削距離的直線位移傳感器316,所述直線位移傳感器316的探頭與所述第二絲杠螺母312平行,并對準所述磨頭電機支架307;
參見圖11-13所示,所述切斷機構4由夾持裝置和鋸斷裝置組成;所述鋸斷裝置包括一塊設置在所述加工臺面6上的鋸斷裝置安裝板401,所述鋸斷裝置安裝板401上設置有兩條第三直線導軌402,兩條所述第三直線導軌402之間平行設置有一根第三絲杠螺母403,兩條所述第三直線導軌402的前端設置有一塊擋板404,兩條所述第三直線導軌402的后端設置有一個鋸斷裝置進給電機405,所述鋸斷裝置進給電機405的轉軸與所述第三絲杠螺母403的一端連接,兩條所述第三直線導軌402上設置有一個鋸片刀支架406,所述鋸片刀支架406的底部通過一個連接塊與所述第三絲杠螺母403連接;所述鋸片刀支架406的后部設置有一個鋸片刀驅動電機407,所述鋸片刀支架406的前部橫向設置有一個鋸片刀408;所述鋸片刀驅動電機407的轉軸上設置有一個主動帶輪409,所述鋸片刀408通過聯(lián)接軸連接有一個從動帶輪410,所述主動帶輪409和所述從動帶輪410之間通過皮帶411連接;所述夾持裝置位于所述鋸斷裝置的前方,所述夾持裝置包括兩個設置在所述加工臺面6上的導軌支架412,每個導軌支架412上分別設置有一條第四直線導軌413,兩條所述第四直線導軌413上設置有一個氣爪支架414,所述氣爪支架414上設置有一個氣爪松緊氣缸415,所述氣爪松緊氣缸415的擺桿上設置有一個氣爪416,所述氣爪416位于所述鋸片刀408的正下方,且所述氣爪416對準所述分度盤上的弦軸毛坯7;兩條所述第四直線導軌413之間設置有一個氣爪伸縮氣缸417,所述氣爪伸縮氣缸417固定在所述氣爪支架414的底部,所述氣爪伸縮氣缸417活塞桿的運動方向與兩條所述第四直線導軌413平行,所述氣爪伸縮氣缸417的活塞桿與所述擋板404連接;所述鋸片刀支架406的一個側面上設置有第二行程開關擋鐵418,任意一個所述第三直線導軌402的外側面上設置有兩個前 后排列的第二行程開關419;所述第二行程開關擋鐵418與兩個所述第二行程開關419位于所述鋸斷裝置的同一側。
進一步的,參見圖4、5所示,每個所述夾緊裝置均包括有一個快速夾頭111,所述快速夾頭111通過快速夾頭支架112設置在所述上盤101的上表面;所述快速夾頭111的底部連接有一根快速夾頭壓桿113,所述快速夾頭壓桿113的底部通過一對端面軸承114與一根連接螺桿115連接;所述連接螺桿115的上部套設有第一彈簧116,所述第一彈簧116的頂端與所述端面軸承114的下端接觸,所述第一彈簧的底端與所述上盤101的上表面接觸;所述連接螺桿115的底部通過內螺紋設置有一壓頭117,所述連接螺桿115的下部設置有一用于鎖緊所述壓頭117的螺母118。
進一步的,參見圖4所示,所述第一彈簧116的外部套設有一個導向套119,所述導向套119的底部安裝在所述上盤101的上表面上;所述導向套119的內孔尺寸與所述連接螺桿115外圓尺寸相配合。
進一步的,參見圖4所示,所述連接螺桿115的下部套設有保護套120,所述保護套120的頂部固定在所述上盤101的下表面上,所述壓頭117露出于所述保護套120的底部。
進一步的,參見圖5所示,每個所述轉盤裝置均包括一個設置在所述下盤102上表面的弦軸轉盤121,所述弦軸轉盤121上端面的中央設置有一個用于對準所述弦軸毛坯7底部定位孔的定位銷釘122;所述弦軸轉盤121的下部穿過所述下盤102后通過鎖緊螺母123與所述連軸裝置從動輪107連接,所述摩擦從動輪106套設在所述鎖緊螺母123的外表面上。
進一步的,參見圖8所示,所述摩擦輪驅動電機201通過一個摩擦輪驅動電機固定裝置安裝在所述加工臺面6上,所述摩擦輪驅動 電機固定裝置包括一個中部開孔的導桿支架定位板215,所述導桿支架定位板215上端面的左右側分別設置有一對導桿支架216,每對所述導桿支架216上均設置有一根導桿217,所述導桿217的前部套設有第二彈簧218,所述第二彈簧218位于所述導桿217前端與前部的所述導桿支架216之間;兩根所述導桿217上設置有一塊摩擦輪驅動電機安裝板219,所述摩擦輪驅動電機安裝板219的中央開設有轉軸孔,所述摩擦輪驅動電機201安裝在所述摩擦輪驅動電機安裝板219的下端面,所述摩擦輪驅動電機201的轉軸向上從所述摩擦輪驅動電機安裝板219的轉軸孔中鉆出,所述摩擦輪驅動電機201的下部穿過所述導桿支架定位板215的中部開孔,位于所述加工臺面6的下方。
進一步的,參見圖10所示,所述連軸裝置包括有一個用于安裝所述弦軸毛坯旋轉驅動電機302和所述連軸裝置驅動氣缸303的三層固定架317,所述三層固定架317的頂層固定在所述加工臺面6的下表面,所述連軸裝置驅動氣缸303安裝在所述三層固定架317的中層,所述三層固定架317中層和所述三層固定架317底層之間的連桿上通過導套318設置有一塊安裝板319,所述弦軸毛坯旋轉驅動電機302安裝在所述安裝板319上,所述連軸裝置驅動氣缸303的活塞桿向下與所述安裝板319連接,所述安裝板319可在所述連軸裝置驅動氣缸303的帶動下沿所述連桿上下運動。
進一步的,參見圖12所示,所述主動帶輪409和所述從動帶輪410之間設置有一個張緊帶輪420,所述張緊帶輪420通過一個張緊帶輪支架421安裝在所述鋸片刀支架406上。
進一步的,參見圖13所示,所述氣爪支架414為一個三層支架,所述三層支架的底層與兩條所述第三直線導軌402連接,所述氣爪 松緊氣缸415安裝在所述三層支架的中層,所述氣爪伸縮氣缸417的活塞桿通過一個連接件422與所述三層支架的中層連接。
進一步的,所述工作臺5的尺寸為1200mm*1200mm*700mm,符合人機工程,所述工作臺5的框架采用60mm*60mm的方管鋼材組裝而成;所述加工臺面6離地距離為700mm,所述加工臺面6采用15mm鋼板,整體強度高。
本實用新型的工作原理如下:
本實用新型的夾緊分度機構處于加工臺面的中心位置,在夾緊分度機構的前方則為弦軸毛坯的上料區(qū)域,在夾緊分度機構的左側則為用于對弦軸毛坯進行打孔的鉆孔機構,在夾緊分度機構的后側則為用于對弦軸毛坯進行磨削加工的磨削機構,在夾緊分度機構的右側則為對弦軸毛坯進行鋸斷的切斷機構。
夾緊分度機構的分度盤上的四組夾緊裝置與四組轉盤裝置分別一一對應,構成了四個工位。夾緊分度機構的分度盤旋轉軸下方連接有驅動電機,通過驅動電機帶動分度盤旋轉軸和分度盤旋轉,使得上述的四個工位能夠在上料區(qū)域、鉆孔機構、磨削機構和切斷機構之間的進行輪轉,從而實現(xiàn)分度,四個工位可連接加工。因此,根據(jù)每個工位當時所處位置的不同,可以分別稱之為上料工位、鉆孔工位、磨削工位以及切斷工位。
首先,操作員將底部帶有定位孔的弦軸毛坯對準定位銷釘,放置在弦軸轉盤上,轉動弦軸毛坯,直至碰到安裝在支架上的定位桿,實現(xiàn)圓周方向定位。然后向下扳轉快速夾頭,帶動快速夾頭壓桿和端面軸承向下運動,進而帶動連接螺桿及其底部的壓頭一同向下運動,壓緊弦軸毛坯,在光電傳感器檢測弦軸毛坯是否安裝到位后,實現(xiàn)夾緊。
當操作員將弦軸毛坯裝夾到分度盤上后,按啟動按鈕,分度盤步進電機工作,帶動分度盤轉過90°,將弦軸毛坯從上料工位旋轉至鉆孔工位,摩擦從動輪和摩擦主動輪接觸,同時彈簧提供壓緊力,隨后摩擦輪驅動電機工作,驅動摩擦主動輪旋轉,摩擦主動輪通過摩擦力帶動摩擦從動輪旋轉,進而帶動弦軸毛坯旋轉。安裝在傳感器支架上的光電反射傳感器探測弦軸毛坯的角度,當弦軸毛坯旋轉至垂直于鉆頭時,摩擦輪驅動電機停止旋轉并自鎖,從而固定弦軸毛坯的角度。鉆頭驅動電機旋轉,帶動鉆頭旋轉,同時打孔設備進給電機正轉,通過絲杠螺母和直線導軌帶動鉆頭驅動電機支架向前運動,進而帶動鉆頭驅動電機和鉆頭向前運動,對弦軸毛坯進行鉆孔動作。當安裝在支架安裝座上的行程開關擋鐵碰到前段的行程開關時,鉆孔動作完成,打孔設備進給電機反轉,通過絲杠螺母和直線導軌帶動鉆頭驅動電機支架向后運動,進而帶動鉆頭驅動電機和鉆頭向后運動,進行鉆孔退出動作。當安裝在支架安裝座上的行程開關擋鐵碰到后段的行程開關時,退出完成,打孔設備進給電機停止工作,鉆頭驅動電機停止工作,鉆頭停止旋轉,至此完成一個鉆孔工序。
當弦軸毛坯在二胡弦軸自動加工機的鉆空工位完成鉆孔后,操作人員按啟動按鈕,分度盤步進電機工作,帶動分度轉盤再次轉過90°,將弦軸毛坯旋轉至本實用新型所在的磨削工位。隨即連軸裝置驅動氣缸工作,活塞桿縮回,進而通過連接桿帶動連軸裝置主動輪向上運動,使得連軸裝置主動輪上面的端面齒與連軸裝置從動輪嚙合;然后毛坯旋轉驅動電機工作,帶動連接桿旋轉,進而通過嚙合的連軸裝置主動輪和連軸裝置從動輪帶動弦軸毛坯旋轉;同時,磨頭驅動電機工作,通過皮帶傳動帶動成型磨頭旋轉;然后磨頭進 給電機正轉,通過絲杠螺母、連接塊,帶動磨削裝置滑板沿直線導軌向前運動,使成型磨頭對弦軸毛坯進行磨削,同時連接在保護罩后端的抽風裝置工作,吸走磨削產生的木屑。直線位移傳感器用于檢測磨削距離,當探測到磨削距離到達后,磨頭進給電機反轉,通過絲杠螺母和連接塊,帶動磨削裝置滑板沿直線導軌向后運動,退出磨削工作,連接在保護罩后端的抽風裝置停止工作,磨頭驅動電機停止工作,成型磨頭停止旋轉,毛坯旋轉驅動電機也停止工作,弦軸毛坯停止旋轉。連軸裝置驅動氣缸再次工作,活塞桿伸出,通過連接桿帶動連軸裝置主動輪向下運動,脫開與連軸裝置從動輪的嚙合,至此完成一個磨削成型工序。
當弦軸毛坯在二胡弦軸自動加工機的磨削工位完成磨削后,操作人員按啟動按鈕,分度盤步進電機工作,帶動分度盤再次轉過90°,將弦軸毛坯旋轉至本實用新型所在的切斷工位。隨即本實用新型的氣爪松緊氣缸工作,驅動氣爪張開,氣爪伸縮氣缸也工作,通過小直線導軌帶動氣爪向前運動,氣爪松緊氣缸再次工作,驅動氣爪抓緊,夾住安裝在分度盤上的已經(jīng)加工完成的弦軸。隨后鋸片刀驅動電機工作,通過皮帶傳動帶動鋸片刀旋轉,然后鋸斷裝置進給電機正轉,通過絲杠螺母和大直線導軌帶動鋸片刀支架向前運動,對加工完成的弦軸的頂部進行鋸斷動作。安裝在鋸片刀支架上的行程開關擋鐵碰到前段的行程開關時,鋸斷動作完成,鋸斷裝置進給電機隨即反轉,通過絲杠螺母和大直線導軌帶動鋸片刀支架向后運動,退出鋸斷動作,當安裝在鋸片刀支架上的行程開關擋鐵碰到后段的行程開關時,退出完成;接著鋸斷裝置進給電機停止工作,鋸片刀驅動電機也停止工作,鋸片刀停轉;然后氣爪伸縮氣缸工作,通過小直線導軌帶動夾著弦軸的氣爪向后運動,將切斷后的弦軸從 切斷工位中移出,氣爪松緊氣缸再次工作,驅動氣爪松開,弦軸掉落,至此完成個弦軸切斷工序,也完成了一個從弦軸毛坯到弦軸成品的全部加工過程。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領域的技術人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。