CN100429012C - 挤齿加工自动对齿系统 - Google Patents

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Abstract

一种挤齿加工自动对齿系统，具有挤轮主轴(1)、滚压轮(2)、工作台(3)、工件托盘(4)、伺服电机(5)，滚压轮(2)位于工件托盘(4)一侧，在工件托盘(4)的另一侧设有V形块(9)，V形块(9)安装在油缸(10)输出轴上，在工作台(3)的旁边设有检测臂(11)，检测臂(11)的一端安装有测头(12)，另一端安装在水平滑板(13)上，该水平滑板(13)安装在第二垂直滑板(14)上，所述测头(12)上有传感器(15)，测头(12)下端具有与伺服电机(5)输出轴相配的定位套(16)。本发明可快速、准确地实现自动对齿，从而减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率，为齿轮的全自动化加工创造了条件。

Description

挤齿加工自动对齿系统
技术领域
本发明属于齿轮加工技术领域，具体地说，涉及挤齿加工的自动对齿系统。
背景技术
轿车及中小型汽车同步器内齿套是一种典型的齿向带倒锥的缺齿或联齿型内齿轮，加工时通常先用成形法拉制出齿轮的齿形(齿轮是缺齿时，还要先切除相应位置的齿)，然后再实施倒锥的加工。加工倒锥的方法很多，如插齿法、刀具与工件联动展成加工法、膨胀式刀具压制法、电腐蚀法及挤齿法等，其中以挤齿法最为常用，挤齿法加工倒锥时，将工件放进工件托盘后要靠人工操作进行对齿工序，使挤轮与工件上的已成形齿啮合，然后进入挤压工序，这样不仅费时费力，而且容易出错，生产效率不高，不能与机床上装配的自动上下料装置配合使用，难以实现整个加工过程的完全自动化。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种挤齿加工自动对齿系统，以解决目前挤齿加工缺齿或联齿型内齿轮时采用人工对齿方法费时费力，生产效率低，难以纳入全自动化生产的问题。
为解决上述问题，本发明所述的挤齿加工自动对齿系统，具有挤轮主轴、滚压轮、工作台、工件托盘及伺服电机，挤轮主轴上端安装在第一垂直滑板上，该第一垂直滑板限位在机床立柱的直线导轨上，伺服电机位于工作台下方，工件托盘放置在工作台上，滚压轮位于工件托盘一侧，在工件托盘的另一侧设有V形块，V形块安装在油缸输出轴上，在工作台的旁边设有检测臂，检测臂的一端安装有测头，另一端安装在水平滑板上，该水平滑板安装在第二垂直滑板上，所述测头上有传感器，测头下端具有与伺服电机输出轴相配的定位套。
机床立柱直线导轨上的第一垂直滑板可带动挤轮主轴作上下升降运动，工件托盘位于V形块和滚压轮之间，当V形块在油缸带动下趋近并顶靠在工件托盘上时，可实现工件托盘的中心与挤轮主轴同心，即实现工件的“对中”。检测臂在水平滑板和第二垂直滑板带动下可作上下及进退的二维运动，当测头在检测臂的带动下移动到挤轮主轴正下方并通过定位套与伺服电机相连时，测头上的传感器位于工件内侧面与测头之间，这时伺服电机带动测头转动，传感器与工件齿顶、齿槽间距离的变化情况转换成相应的电信号变化，机床控制系统根据该电信号的相位信息就可测出工件是否放反及相对于其原点的偏转角度。测量完成后，检测臂退出，挤轮主轴向下运动并与伺服电机输出轴结合，机床控制系统根据上述检测结果使挤轮主轴按预定方向旋转相应角度就能使挤轮上的各个齿顶与工件上的各个齿槽准确对应，完成整个对齿工序。
本发明取得的技术效果是：可快速、准确地实现自动对齿，从而减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率，为齿轮的全自动化加工创造了条件。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图(局部)。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明所述的挤齿加工自动对齿系统，具有挤轮主轴1、滚压轮2、工作台3、工件托盘4及伺服电机5，挤轮主轴1上端安装在第一垂直滑板6上，第一垂直滑板6限位在机床立柱7的直线导轨8上，伺服电机5位于工作台3下方，工件托盘4放置在工作台3上，滚压轮2位于工件托盘4一侧，在工件托盘4的另一侧设有V形块9，V形块9安装在油缸10输出轴上，在工作台3的旁边设有检测臂11，检测臂11的一端安装有测头12，另一端安装在水平滑板13上，该水平滑板13安装在第二垂直滑板14上，所述测头12上有传感器15，测头12下端具有与伺服电机5输出轴相配的定位套16。
测头12上的传感器15为霍尔传感器，在挤轮主轴1上同轴地安装有时栅精密位移传感器17。传感器15也可采用其它传感器，它和工件齿顶和齿槽间距离的变化可转换成相应的电信号变化，而根据电信号的相位信息就可测出工件相对于其原点的偏转角度。时栅精密位移传感器17直接采用专利号为ZL03117204.0，名称为“栅式位移传感器”的中国发明专利中所公布的结构，其作用原理在专利号为ZL98111834.8，名称为“测量位移的方法及位移传感器”的中国发明专利中已有描述，在此省略，对齿时，通过时栅精密位移传感器17，可对挤轮主轴1的旋转角度进行闭环控制，使挤轮主轴1准确旋转到位。
工作原理：对齿时，将工件18放在工作台3上并位于工件托盘4中，挤轮主轴1处于最上极限位置，开动V形块9的油缸10，V形块9在油缸10的带动下趋近并顶靠在工件托盘4上，使工件托盘4的中心与挤轮主轴1同心，实现工件18的“对中”；然后检测臂11在水平滑板13和第二垂直滑板14带动下作上下和进退的二维运动，使测头12移动到挤轮主轴1正下方并通过定位套16与伺服电机5输出轴相连，这时伺服电机5带动测头12转动，测头12上的传感器15与工件18齿顶、齿槽间距离的变化情况转换成相应的电信号变化，机床控制系统根据该电信号的相位信息就可测出工件18是否放反及相对于其原点的偏转角度，如果放反，提示重新放置工件18；测量完成后，检测臂11退出，挤轮主轴1向下运动并与伺服电机5输出轴结合，机床控制系统根据上述检测结果使挤轮主轴1按预定方向旋转相应角度就能使挤轮19上的各个齿顶与工件18上的各个齿槽准确对应，完成整个对齿工序。

Claims (2)

1、一种挤齿加工自动对齿系统，包括挤轮主轴(1)、滚压轮(2)、工作台(3)、工件托盘(4)及伺服电机(5)，挤轮主轴(1)上端安装在第一垂直滑板(6)上，该第一垂直滑板(6)限位在机床立柱(7)的直线导轨(8)上，伺服电机(5)位于工作台(3)下方，工件托盘(4)放置在工作台(3)上，滚压轮(2)位于工件托盘(4)一侧，其特征在于：
A、在工件托盘(4)的另一侧设有V形块(9)，V形块(9)安装在油缸(10)输出轴上；
B、在工作台(3)的旁边设有检测臂(11)，检测臂(11)的一端安装有测头(12)，另一端安装在水平滑板(13)上，该水平滑板(13)安装在第二垂直滑板(14)上，所述测头(12)上有传感器(15)，测头(12)下端具有与伺服电机(5)输出轴相配的定位套(16)。
2、根据权利要求1所述的挤齿加工自动对齿系统，其特征在于：所述测头(12)上的传感器(15)为霍尔传感器，在挤轮主轴(1)上同轴地安装有时栅精密位移传感器(17)。
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