一种基于智能制造的三球销自动加工装置

技术领域

本发明涉及三球销加工技术领域，具体是涉及一种基于智能制造的三球销自动加工装置。

背景技术

三球销主要用于四驱车的内球笼，适用于扭转角度不大的内球笼的位置，结构紧凑，三球销式万向节基本由滚子和三销架组成，三球销式万向节具有较大轴向滑移量和较小的滑移阻力，传输能力强，散热快，加工工艺简单，以及安装简单，工作可靠等优点，现有的技术中，三球销在加工的过程中，滚子通过依次装入三销架的三个轴上，需要多次的定位和加工，浪费时间，造成生产效率低下。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种基于智能制造的三球销自动加工装置。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于智能制造的三球销自动加工装置，包括工作台、上料组件和移料机构，工作台的顶部为圆盘状结构，工作台的中央设置有具有可伸缩结构的支撑杆，上料组件位于工作台的旁侧，移料机构具有三个，所有移料机构以工作台的轴线为轴心环绕设置于工作台上，工作台下设置有用于带动所有移料机构旋转的旋转组件，上料组件上设置有与三个移料机构相互匹配的上料架，所有移料机构均包括推料组件、升降组件和固定组件，推料组件位于工作台上，推料组件上设置有与其滑动连接的滑台，升降组件位于滑台上，升降组件上设置有与其传动连接的升降架，固定组件位于升降架上，固定组件上设置有用于固定滚子的膨胀轴和用于推动滚子的推板。

优选的，所述推料组件包括底板、丝杆、滑台、伺服电机、两个滑轨和两个安装板，底板为长方形板状结构，底板呈水平状态位于工作台上，两个滑轨平行设置于底板的长度方向的两侧，两个安装板呈竖直状态位于两个滑轨之间，丝杆呈水平状态套设于两个安装板之间，伺服电机位于其中一个安装板的旁侧，伺服电机的输出轴贯穿通过安装板与丝杆固定连接，滑台可滑动的连接于两个滑轨的顶部，滑台的两侧设置有与两个滑轨相互匹配的第一滑条，滑台的底部设置有与其固定连接的滑块，丝杆贯穿通过滑块并与其螺纹配合。

优选的，所述升降组件包括第一气缸、升降架和两个导柱，滑台的顶部为方形板状结构，两个导柱呈竖直状态位于滑台的其中一侧，第一气缸位于滑台上两个导柱的相对侧，升降架位于第一气缸和两个导柱支架之间，第一气缸的竖直轴与升降架的顶部固定连接，两个导柱贯穿通过升降架的顶部。

优选的，所述固定组件包括第二气缸、推板和膨胀轴，升降架的底部设置有滑槽，推板呈竖直状态位于滑槽上，推板的底部设置与滑槽相互匹配的第二滑条，第二气缸位于升降架的顶部，第二气缸的输出轴与推板固定连接，膨胀轴呈水平状态套设于升降架上，推板上设置有与升降架相互匹配的通孔。

优选的，所述膨胀轴包括支撑轴和橡胶轴，支撑轴为空心的筒状结构，支撑轴呈水平状态套设于升降架上，支撑轴上设置有若干个环绕与其轴线分布的定位孔，定位孔贯穿通过支撑轴的外壁，橡胶轴套设于支撑轴的内部，橡胶轴的外壁上设置有若干个与定位孔相互匹配的顶持件，橡胶轴远离支撑轴的一端与外部气源连接。

优选的，所述工作台的下方设置有呈竖直状态设置的旋转轴，三个移料机构的底部均设置有呈竖直状态设置的从动轴，所述旋转组件包括驱动电机、齿盘和三个小齿轮，驱动电机位于工作台的下方，驱动电机的输出轴与工作台的旋转轴固定连接，三个小齿轮套设于三个推料组件的从动轴上，齿盘套设于旋转轴的顶部，三个小齿轮与齿盘均啮合连接。

优选的，所述工作台上和移料机构均设置有传感器。

优选的，上料组件包括环形上料通道、振动盘和三个上料架，振动盘位于工作台的旁侧，环形上料通道与工作台同轴设置，振动盘与环形上料通道连接，上料架位于三个移料机构的旁侧，上料架上设置有取料槽。

优选的，所述环形上料通道上设置有与上料架相互匹配的推杆，推杆呈水平状态套设于环形上料通道的侧壁上，推杆和环形上料通道之间设置有电磁弹簧，电磁弹簧与推杆固定连接。

优选的，所述工作台的旁侧还设置有用于移动三销架的移料机械手，位于移料机械手的两侧均设置有上料传送带和下料传送带。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

1.本申请提供的三个移料机构的设置，可以同时将移料机构与三销架定位，可以同时对于三销架的三个轴进行套设滚子，减少了依次对于三销架进行套设滚子的繁琐，优化步骤，提高了工作效率；

2.本申请提供的推料组件通过伺服电机带动丝杆的转动，丝杆带动了滑块移动，从而带动位于滑台上的升降组件和固定组件，解决了推料组件带动滑台移动的技术问题；

3.本申请提供的第一气缸和两个导柱分别位于滑台的两侧，对于升降架的升降起到平衡的作用，使得升降架的起落更加的平稳，位于两侧的设置还提供了更多的空间给予固定组件，方便固定组件的膨胀轴对于滚子的固定，解决了升降组件带动固定组件升降的技术问题；

4.本申请提供的固定组件当需要将滚子推入三销架上时，通过膨胀轴的径向收缩使得滚子被松开，此时通过启动第二气缸，第二气缸的输出轴带动了与其固定连接的推板的移动，推板通过其底部的第二滑条沿升降架的滑槽进行移动，通过推板带动膨胀轴上的滚子沿其轴线方向进行移动，直至将滚子推入三销架的轴上，从而完成操作，推板上的通孔方便推板沿膨胀轴移动，使得推板对于滚子的推动更加的稳定，解决了固定组件下料的技术问题；

5.本申请提供的膨胀轴通过支撑轴来支撑滚子，当需要固定滚子时，通过对于橡胶轴进行充气，使得橡胶轴上的顶持件穿过定位孔与滚子贴合从而固定滚子，当需要松开滚子时，将橡胶轴的内空气卸掉，使得顶持件沿定位孔内收缩回到支撑轴的内部，使滚子在支撑轴上滑动，膨胀轴的设置可以节省更多的空间，通过气动固定方便操作，生产成本较低，解决了膨胀轴对于滚子进行固定的技术问题；

6.本申请提供的旋转组件通过启动驱动电机，驱动电机的输出轴带动旋转轴的旋转，旋转轴带动齿盘转动，齿盘带动了三个小齿轮转动，三个小齿轮带动了移料机构的转动，使得移料机构与上料机相互匹配或者和三销架相互匹配，通过驱动电机一个驱动源同时带动多个移料机构的转动，提高了生产效率，解决了旋转组件带动所有移料机构转动的技术问题；

7.本申请提供的工作台上和移料机构通过传感器的设置，使得移料机构在旋转的位置更加的准确，方便各个组件的配合和使用，方便实现设备的自动化运转，从而进一步的提高设备的工作效率，减轻工作人员的作业负担，解决了移料机构依然具有精度不够的缺陷的问题；

8.本申请的取料槽的使得膨胀轴可以使得滚子套设于膨胀轴的中部，使得膨胀轴对于滚子的固定更加的稳定，如果没有取料槽，使得只能依靠膨胀轴的端部对于滚子固定，可能会造成滚子的脱落的问题；

9.本申请提供电磁弹簧的收缩和复位带动推杆移动，推杆推动滚子上料，解决了上料组件依然具有不方便滚子上料的缺陷的问题；

10.本申请通过移料机械手、上料传送带、下料传送带实现了三销架的自动上料和下料，方便其与移料机构和工作台相互匹配，解决了对于三销架进行自动上料的技术问题。

附图说明

图1是实施例的整体的立体结构示意图；

图2是实施例的局部的的立体结构示意图；

图3是实施例的旋转组件和移料机构的立体结构示意图一；

图4是实施例的旋转组件和移料机构的立体结构示意图二；

图5是实施例的移料机构的立体结构示意图；

图6是实施例的推料组件的立体结构示意图；

图7是实施例的推料组件的局部的立体结构示意图；

图8是实施例的升降组件和固定组件的立体结构示意图；

图9是实施例的升降组件的立体结构示意图；

图10是实施例的固定组件的立体结构示意图；

图11是实施例的固定组件的爆炸示意图；

图12是实施例的推板的立体结构示意图；

图13是实施例的上料组件的立体结构示意图；

图14是实施例的图13中A处的放大结构示意图；

图15是实施例的移料机械手、上料传送带和下料传送带的立体结构示意图；

图中标号为：

1-工作台；1a-支撑杆；1b-旋转组件；1b1-旋转轴；1b2-齿盘；1b3-小齿轮；1b4-驱动电机；1b5-从动轴；1c-移料机械手；1c1-上料传送带；1c2-下料传送带；

2-上料组件；2a-振动盘；2a1-环形上料通道；2b-上料架；2b1-取料槽；2c-推杆；2c1-电磁弹簧；

3-移料机构；3a-推料组件；3a1-滑台；3a2-滑条；3a3-滑块；3a4-底板；3a5-安装板；3a6-滑轨；3a7-伺服电机；3a8-丝杆；3b-升降组件；3b1-升降架；3b2-滑槽；3b3-第一气缸；3b4-导柱；3c-固定组件；3c1-膨胀轴；3c2-支撑轴；3c3-定位孔；3c4-橡胶轴；3c5-顶持件；3c6-推板；3c7-第二滑条；3c8-通孔；3c9-第二气缸。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1-15所示：

一种基于智能制造的三球销自动加工装置，包括工作台1、上料组件2和移料机构3，工作台1的顶部为圆盘状结构，工作台1的中央设置有具有可伸缩结构的支撑杆1a，上料组件2位于工作台1的旁侧，移料机构3具有三个，所有移料机构3以工作台1的轴线为轴心环绕设置于工作台1上，工作台1下设置有用于带动所有移料机构3旋转的旋转组件1b，上料组件2上设置有与三个移料机构3相互匹配的上料架2b，所有移料机构3均包括推料组件3a、升降组件3b和固定组件3c，推料组件3a位于工作台1上，推料组件3a上设置有与其滑动连接的滑台3a1，升降组件3b位于滑台3a1上，升降组件3b上设置有与其传动连接的升降架3b1，固定组件3c位于升降架3b1上，固定组件3c上设置有用于固定滚子的膨胀轴3c1和用于推动滚子的推板3c6。

基于上述实施例，首先通过将三销架套设于于工作台1的支撑杆1a上，支撑杆1a的可伸缩结构用于工作人员方便调节三销架位于工作台1上的高度；然后上料组件2将滚子通过与三个移料机构3相互匹配的上料架2b输送至各个移料机构3的旁侧，通过旋转组件1b带动所有移料机构3旋转，使得移料机构3旋转面向上料架2b，通过推料组件3a带动滑台3a1的运动，滑台3a1的运动带动了位于滑台3a1上的升降组件3b的运动，从而带动了位于升降架3b1上的固定组件3c移动，通过固定组件3c的膨胀轴3c1插入上料架2b的滚子内，通过膨胀张的径向膨胀从而与滚子的内壁贴合从而固定滚子，再通过升降组件3b抬高升降架3b1，使得膨胀轴3c1移动至上料架2b的上方，方便移料机构3的旋转和滚子的取料，随着旋转组件1b再次运转带动所有移料机构3的旋转，旋转的同时升降组件3b带动膨胀轴3c1恢复到初始高度，直至将膨胀轴3c1与三销架上的轴同轴位置，此时旋转组件1b停止，此时膨胀轴3c1径向收缩，松开对于滚子的固定，此时通过固定组件3c的推板3c6推动滚子移动，使得滚子沿膨胀轴3c1的轴线方向进行移动，直至将滚子推入与其同轴放置的三销架上从而完成操作；通过三个移料机构3的设置，可以同时将移料机构3与三销架定位，可以同时对于三销架的三个轴进行套设滚子，减少了依次对于三销架进行套设滚子的繁琐，优化步骤，提高了工作效率。

进一步的，为了解决推料组件3a带动滑台3a1移动的技术问题，如图3-7所示：

所述推料组件3a包括底板3a4、丝杆3a8、滑台3a1、伺服电机3a7、两个滑轨3a6和两个安装板3a5，底板3a4为长方形板状结构，底板3a4呈水平状态位于工作台1上，两个滑轨3a6平行设置于底板3a4的长度方向的两侧，两个安装板3a5呈竖直状态位于两个滑轨3a6之间，丝杆3a8呈水平状态套设于两个安装板3a5之间，伺服电机3a7位于其中一个安装板3a5的旁侧，伺服电机3a7的输出轴贯穿通过安装板3a5与丝杆3a8固定连接，滑台3a1可滑动的连接于两个滑轨3a6的顶部，滑台3a1的两侧设置有与两个滑轨3a6相互匹配的第一滑条3a2，滑台3a1的底部设置有与其固定连接的滑块3a3，丝杆3a8贯穿通过滑块3a3并与其螺纹配合。

基于上述实施例，本申请提供的推料组件3a通过启动伺服电机3a7，伺服电机3a7的输出轴带动了与其固定连接的丝杆3a8的转动，丝杆3a8的转动带动了与其螺纹配合的滑块3a3的移动，滑块3a3的移动带动了与其固定连接的滑台3a1的移动，滑台3a1通过两侧的第一滑条3a2沿两个滑轨3a6的方向进行移动，从而带动位于滑台3a1上的升降组件3b和固定组件3c，两个安装板3a5用于支撑丝杆3a8，底板3a4用于支撑整个组件，同时方便移料机构3的整体旋转，伺服电机3a7的设置可以方便控制其转速，通过控制转速方便调节移料机构3的取料频率，通过伺服电机3a7的控制使得滑台3a1的移动距离精度准确，伺服电机3a7的小体积还能有效的节省空间，解决了上述问题。

进一步的，为了解决升降组件3b带动固定组件3c升降的技术问题，如图3、图8和图9所示：

所述升降组件3b包括第一气缸3b3、升降架3b1和两个导柱3b4，滑台3a1的顶部为方形板状结构，两个导柱3b4呈竖直状态位于滑台3a1的其中一侧，第一气缸3b3位于滑台3a1上两个导柱3b4的相对侧，升降架3b1位于第一气缸3b3和两个导柱3b4支架之间，第一气缸3b3的竖直轴与升降架3b1的顶部固定连接，两个导柱3b4贯穿通过升降架3b1的顶部。

基于上述实施例，本申请提供的升降组件3b通过启动第一气缸3b3，第一气缸3b3的输出轴带动与其固定连接的升降架3b1，升降架3b1沿导柱3b4的轴线方向进行移动，两个导柱3b4起到导向的作用，同时第一气缸3b3和两个导柱3b4分别位于滑台3a1的两侧，对于升降架3b1的升降起到平衡的作用，使得升降架3b1的起落更加的平稳，位于两侧的设置还提供了更多的空间给予固定组件3c，方便固定组件3c的膨胀轴3c1对于滚子的固定，解决了上述问题。

进一步的，为了解决固定组件3c下料的技术问题，如图9-12所示：

所述固定组件3c包括第二气缸3c9、推板3c6和膨胀轴3c1，升降架3b1的底部设置有滑槽3b2，推板3c6呈竖直状态位于滑槽3b2上，推板3c6的底部设置与滑槽3b2相互匹配的第二滑条3c7，第二气缸3c9位于升降架3b1的顶部，第二气缸3c9的输出轴与推板3c6固定连接，膨胀轴3c1呈水平状态套设于升降架3b1上，推板3c6上设置有与升降架3b1相互匹配的通孔3c8。

基于上述实施例，本申请提供的固定组件3c当需要将滚子推入三销架上时，通过膨胀轴3c1的径向收缩使得滚子被松开，此时通过启动第二气缸3c9，第二气缸3c9的输出轴带动了与其固定连接的推板3c6的移动，推板3c6通过其底部的第二滑条3c7沿升降架3b1的滑槽3b2进行移动，通过推板3c6带动膨胀轴3c1上的滚子沿其轴线方向进行移动，直至将滚子推入三销架的轴上，从而完成操作，推板3c6上的通孔3c8方便推板3c6沿膨胀轴3c1移动，使得推板3c6对于滚子的推动更加的稳定，解决了上述问题。

进一步的，为了解决膨胀轴3c1对于滚子进行固定的技术问题，如图9-12所示：

所述膨胀轴3c1包括支撑轴3c2和橡胶轴3c4，支撑轴3c2为空心的筒状结构，支撑轴3c2呈水平状态套设于升降架3b1上，支撑轴3c2上设置有若干个环绕与其轴线分布的定位孔3c3，定位孔3c3贯穿通过支撑轴3c2的外壁，橡胶轴3c4套设于支撑轴3c2的内部，橡胶轴3c4的外壁上设置有若干个与定位孔3c3相互匹配的顶持件3c5，橡胶轴3c4远离支撑轴3c2的一端与外部气源连接。

基于上述实施例，本申请提供的膨胀轴3c1通过支撑轴3c2来支撑滚子，当需要固定滚子时，通过外部气源对于橡胶轴3c4进行充气，使得橡胶轴3c4上的顶持件3c5沿其径向扩张，顶持件3c5穿过与其相互匹配的定位孔3c3与滚子的内壁贴合从而固定滚子，当需要松开滚子时，将橡胶轴3c4的内空气卸掉，使得橡胶轴3c4的上顶持件3c5沿其径向收缩，顶持件3c5沿定位孔3c3内收缩回到支撑轴3c2的内部，使得滚子可在支撑轴3c2上滑动，膨胀轴3c1的设置通过对于滚子内径进行固定，可以节省更多的空间，通过气动固定方便操作，生产成本较低，解决了上述问题。

进一步的，为了解决旋转组件1b带动所有移料机构3转动的技术问题，如图3和图4所示：

所述工作台1的下方设置有呈竖直状态设置的旋转轴1b1，三个移料机构3的底部均设置有呈竖直状态设置的从动轴1b5，所述旋转组件1b包括驱动电机1b4、齿盘1b2和三个小齿轮1b3，驱动电机1b4位于工作台1的下方，驱动电机1b4的输出轴与工作台1的旋转轴1b1固定连接，三个小齿轮1b3套设于三个推料组件3a的从动轴1b5上，齿盘1b2套设于旋转轴1b1的顶部，三个小齿轮1b3与齿盘1b2均啮合连接。

基于上述实施例，本申请提供的旋转组件1b通过启动驱动电机1b4，驱动电机1b4的输出轴带动与其固定连接的旋转轴1b1的旋转，旋转轴1b1的转动带动了齿盘1b2的转动，齿盘1b2的转动带动了三个小齿轮1b3的转动，三个小齿轮1b3的转动带动了三个从动轴1b5的转动，通过从动轴1b5带动了移料机构3的转动，使得移料机构3与上料机相互匹配或者和三销架相互匹配，通过驱动电机1b4一个驱动源同时带动多个移料机构3的转动，提高了生产效率，解决了上述问题。

进一步的，本申请提供的移料机构3依然具有精度不够的缺陷，为了解决这一问题，

所述工作台1上和移料机构3均设置有传感器。

基于上述实施例，本申请提供的工作台1上和移料机构3通过传感器的设置，使得移料机构3在旋转的位置更加的准确，方便各个组件的配合和使用，方便实现设备的自动化运转，从而进一步的提高设备的工作效率，减轻工作人员的作业负担，解决了上述问题。

进一步的，为了解决上料组件2将滚子输送至移料机构3旁侧的技术问题，如图13和图14所示：

所述上料组件2包括环形上料通道2a1、振动盘2a和三个上料架2b，振动盘2a位于工作台1的旁侧，环形上料通道2a1与工作台1同轴设置，振动盘2a与环形上料通道2a1连接，上料架2b位于三个移料机构3的旁侧，上料架2b上设置有取料槽2b1。

基于上述实施例，本申请提供的上料组件2通过启动振动盘2a，通过振动盘2a的振动将滚子按顺序依次送入环形上料通道2a1中，滚子在环形上料通道2a1上在依次输送至三个上料架2b上，环形上料通道2a1与工作台1同轴的设置，使得移料机构3在旋转后取料的距离都保持一致，方便移料机构3对于上料架2b上的滚子取料，方便各个移料机构3的工作节奏匹配；当移料机构3移动至上料架2b时，通过推料组件3a带动膨胀轴3c1推入上料架2b内，使得膨胀轴3c1贯穿通过滚子和取料槽2b1，通过膨胀轴3c1的扩张对于滚子进行固定，取料槽2b1的设置使得膨胀轴3c1可以使得滚子套设于膨胀轴3c1的中部，使得膨胀轴3c1对于滚子的固定更加的稳定，如果没有取料槽2b1，使得只能依靠膨胀轴3c1的端部对于滚子固定，可能会造成滚子的脱落的问题，解决了上述问题。

进一步的，本申请提供的上料组件2依然具有不方便滚子上料的缺陷，为了解决这一问题，如图13和图14所示：

所述环形上料通道2a1上设置有与上料架2b相互匹配的推杆2c，推杆2c呈水平状态套设于环形上料通道2a1的侧壁上，推杆2c和环形上料通道2a1之间设置有电磁弹簧2c1，电磁弹簧2c1与推杆2c固定连接。

基于上述实施例，本申请提供的环形上料通道2a1通过推杆2c的设置，当滚子被取料后，通过通电使得电磁弹簧2c1收缩，电磁弹簧2c1的收缩带动了与其固定连接的推杆2c的移动，推杆2c将滚子推入上料架2b内，在通过断电电磁弹簧2c1复位，使得推杆2c回到初始位置，不影响环形上料通道2a1的内的滚子移料，从而方便对于上料架2b进行上料，解决了上述问题。

进一步的，为了解决对于三销架进行自动上料的技术问题，如图15所示：

所述工作台1的旁侧还设置有用于移动三销架的移料机械手1c，位于移料机械手1c的两侧均设置有上料传送带1c1和下料传送带1c2。

基于上述实施例，本申请通过上料传送带1c1将三销架依次输送至工作台1的旁侧，然后通过移料机械手1c将三销架放置于工作台1上，对于三销架进行定位，当移料机构3对于其套设滚子后，再通过移料机械手1c将其取出，将三销架放置于下料传送带1c2上，从而完成整个加工流程，通过移料机械手1c、上料传送带1c1、下料传送带1c2实现了三销架的自动上料和下料，方便其与移料机构3和工作台1相互匹配，解决了上述问题。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。