CN106607476B - C型机械式轴类自动校直机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种C型校直机。属于超精密加工设备领域。其组成包括：自动上料机构、触摸屏与操作控板与PLC电气控制箱、自动下料机构、机架、倒料机构、工件夹持机构、校直机构、测量机构、校直移动机构和自动NG处理机构。设备采用自动校直以及自动上下料机构，并能自动旋转角度，测量及修正时无需反复夹持，节省节拍。应用位移传感器，可对工件进行高速的数据采集后，并及时反馈；应用伺服电机作为移动校直点的动力源，使之能快速准确地定位到校直点，也能满足不同长度工件的校直需求。电气控制方面采用PLC和触摸屏进行控制，采用伺服电机及气缸作为动力源，负责设备的全部运行指令及实施。

Description

C型机械式轴类自动校直机
技术领域
本发明涉及一种轴类自动校直机，有效解决了轴类工件自动校直问题。属于超精密加工设备领域。
背景技术
目前国内生产的轴类校直机全部采用液压的方式或小吨位机械式校直，校直精度低,节拍慢，不能满足大直径工件高精度校直的要求。基于此，我们研制出C型机械式轴类自动校直机，使之校直后的工件跳动满足要求的基础上，校直节拍快,测量准确迅速,校直工程完全自动，满足大直径工件的校直要求。填补了国内此项空白。
发明内容
本发明提供一种C型轴类自动校直机。设备采用自动调心的仿形压头，对工件轴部形成半包裹,避免压伤工件或在工件表面留下压痕。工件夹持机构可带动工件旋转,角度旋转采用伺服电机,测量与修正时无需反复夹持,提高节拍。校直时伺服电机为压头下压提供动力,校直动作迅速、平稳，控制精度高。并应用伺服电机带动工件夹持机构纵向运动，更换校直点，移动速度快，定位精度高，能满足不同长度工件的校直需求。
本发明所采用的的技术方案是：由自动上料机构、触摸屏与操作控板与PLC电气控制箱、自动下料机构、机架、倒料机构、工件夹持机构、校直机构、测量机构、校直移动机构和自动NG处理机构组成。倒料机构与机架通过螺栓组连接；PLC电气控制箱与触摸屏操控板通过数据总线连接；工件夹持机构与校直移动机构通过螺栓组连接；校直移动机构与机架通过螺栓连接；校直机构与机架通过螺栓组连接；测量机构与校直移动机构通过螺栓组连接；自动NG处理机构与自动下料机构通过螺栓连接；测量机构分别与触摸屏操控板和PLC电气控制箱通过数据线连接；
电气控制方面采用PLC和触摸屏进行控制，采用伺服电机及气缸作为动力源，负责设备的全部运行指令及实施。
本发明的增益效果：
在结构上：设备采用自动校直以及自动上下料机构，满足设备线式生产，节省人工。并能自动旋转角度，测量及修正时无需反复夹持，节省节拍。采用触摸屏作为人工界面，使操作简单化的同时，也使操作数据的设定更加灵活，使之能满足不同工件的校直要求。设备采用C型框架式的焊接技术，保证了设备具有足够的强度，满足大直径工件校直要求，并减少了占地面积，更加节省空间。
应用位移传感器，可对工件进行高速的数据采集后，并及时反馈；应用伺服电机作为移动校直点的动力源，使之能快速准确地定位到校直点，也能满足不同长度工件的校直需求。
在压头结构的设计上：采用圆弧仿形压头，对工件形成半包裹覆盖，避免损伤工件。
附图说明
图1为本发明的整体轴测图；
图2为本发明的主机主视图；
图3为本发明校直机构的主视图；
图4为本发明夹持机构的主视图；
图5为本发明夹持机构的俯视图；
图6为本发明测量机构的轴测图；
图7为本发明校直移动机构的主视图；
图8为本发明倒料机构的主视图；
图9为本发明自动上料机构的主视图；
图10为本发明自动NG处理机构的主视图。
具体实施方式
参照图1、图2所示，本发明C型校直机由自动上料机构1、触摸屏与操作控板与PLC电气控制箱2、自动下料机构3、机架4、倒料机构5、工件夹持机构6、校直机构7、测量机构8、校直移动机构9和自动NG处理机构10组成。倒料机构5与机架4通过螺栓组连接；PLC电气控制箱与触摸屏操控板通过数据总线连接；工件夹持机构6与校直移动机构9通过螺栓组连接；校直移动机构9与机架4通过螺栓连接；校直机构7与机架4通过螺栓组连接；测量机构8与校直移动机构9通过螺栓组连接；自动NG处理机构10与自动下料机构3通过螺栓连接；测量机构8分别与触摸屏操控板和 PLC电气控制箱通过数据线连接；
参照图3所示，伺服电机Ⅰ7-1与电机安装板Ⅰ7-2通过螺栓连接；同步带轮Ⅰ7-3与伺服电机Ⅰ7-1通过平键连接；同步带轮Ⅱ7- 4与旋转轴Ⅰ7-6通过平键连接；同步带轮Ⅲ7-5与旋转轴Ⅰ7-6通过平键连接；同步带轮Ⅰ7-3与同步带轮Ⅱ7-4通过同步带连接；同步带轮Ⅲ7-5与同步带轮Ⅳ7-7通过同步带连接；同步带轮Ⅳ7-7与滚珠丝杠7-8通过平键连接；丝杠轴承室板7-9与机架通过螺栓连接；导向轴Ⅰ7-10与丝杠轴承室板7-9通过圆螺母连接；丝母座7- 11与压力板7-12通过螺栓连接；压头基座7-13与压力板7-12通过螺栓连接；基座滑动轴承室7-15与轴承室安装板7-14通过螺栓连接；轴承室安装板7-14与机架通过螺栓连接。
参照图4、图5所示，左顶尖顶尖座底板6-1与左气缸架6-2 通过螺栓连接；左顶尖驱动气缸6-3与左气缸架6-2通过螺栓连接；伺服电机Ⅱ6-4与减速机Ⅰ6-5通过螺栓连接；减速机Ⅰ6-5与减速机安装架6-14通过螺栓连接；同步带轮Ⅴ6-15与减速机Ⅰ6-5通过平键连接；同步带轮Ⅵ6-16与左顶尖套6-17通过平键连接；同步带轮Ⅴ6-15与同步带轮Ⅵ6-16通过同步带连接；减速机安装架6- 14与左顶尖套轴承室6-6通过螺栓连接；左顶尖6-18与左顶尖套 6-17通过锥孔配合连接；防撞板6-7与左顶尖套轴承室6-6通过螺栓连接；左移动架6-13与左导轨6-8通过螺栓连接；左移动架6- 13与旋转轴Ⅱ6-12通过顶丝连接；右驱动气缸6-11与右气缸架6- 10通过螺栓连接；右驱动气缸6-11与前进推块6-21通过浮动接头连接；右移动架6-20与导轨通过螺栓连接；右旋转轴6-19与右移动架6-20通过顶丝连接；右顶尖6-22与右顶尖套6-23通过锥孔连接；旋转检测齿轮6-24与右顶尖套6-23通过顶丝连接；
参照图6所示，连接片8-1与检测底座8-13通过螺栓连接；连接片8-1与支撑座8-2通过螺栓连接；支撑块8-5与支撑座8-2通过螺栓连接；标准齿轮8-3与旋转轴Ⅲ8-4通过深沟球轴承连接；旋转轴Ⅲ8-4与Z型架Ⅰ8-6通过螺母连接；弹簧拉柱8-7与Z型架Ⅰ8-6通过螺纹连接；位移传感器Ⅰ8-8与传感器支架8-9通过顶丝连接；旋转支架8-10与Z型架Ⅰ8-6通过旋转销轴连接；气缸顶头 8-11与顶升气缸8-12通过螺纹连接；Z型架Ⅰ8-6与仿形检测片8-14通过螺栓连接；轴部检测片8-15与Z型架Ⅱ8-16通过螺栓连接；旋转销轴8-17与Z型架Ⅱ8-16通过顶丝连接；位移传感器Ⅱ8-18 与传感器架8-19通过顶丝相连；旋转固定架8-20与检测底板8-21 通过螺栓连接；固定销座8-22与检测底板8-21通过螺栓连接；固定板8-23与检测底板8-21通过销轴连接。
参照图7所示，移动底板9-1与减速机支架9-2通过螺栓连接；伺服电机Ⅲ9-8与减速机Ⅱ9-9通过螺栓连接；小齿轮9-3与减速机Ⅱ9-9通过平键连接；小齿轮9-3与大齿轮9-4通过啮合连接；大齿轮9-4与轴承压盖9-5通过螺栓连接；旋转轴Ⅳ9-6与移动底板9-1通过螺纹连接；齿条Ⅰ9-7与齿条安装块9-10通过螺纹连接；齿条安装块9-10与移动板9-12通过螺栓连接；直线导轨9-11与移动底板9-1通过螺栓连接；直线导轨9-11与移动板9-12通过螺栓连接。
参照图8所示，倒料架5-1与机架通过螺栓连接；调节导向轴 5-2与倒料架5-1通过轴孔配合连接；调节挡板5-3与调节导向轴 5-2通过螺栓连接；工件托架5-4与工件托板5-5通过螺栓连接；工件托块5-6与工件托板5-5通过螺栓连接；工件支块Ⅰ5-7与倒料支架5-8通过螺栓连接；倒料支架5-8与倒料块5-9通过螺栓连接；调节架与倒料支架5-8通过螺栓连接；导向轴安装块5-11与导向轴Ⅱ5-12通过螺栓连接；传动板5-13与转轴5-14通过平键连接；刹车电机5-15与减速机Ⅲ5-16通过螺栓连接；减速机Ⅲ5-16与转轴5-14通过平键连接。
参照图9所示，三相异步电动机1-1与减速机Ⅳ1-2通过螺栓连接；减速机Ⅳ1-2与主动轴Ⅰ1-3通过平键连接；主动轴Ⅰ1-3与链轮通过平键连接；输送链条1-4与链轮通过平键连接；工件支块Ⅱ1-5与输送链条1-4通过螺栓连接；电机安装板Ⅱ1-6与减速机Ⅳ 1-2通过螺栓连接；电机安装板Ⅱ1-6与支撑型材1-8通过螺栓连接；支撑型材1-8与型材支柱Ⅰ1-7通过螺栓连接；工件挡板1-9与支撑型材1-8通过螺栓连接；调节安装板1-10与支撑型材1-8通过螺栓连接；螺母块1-11与调节安装板1-10通过螺栓连接；调节螺栓 1-13与螺母块1-11通过螺纹连接；调节板1-12与调节安装板1-10 通过螺栓连接；从动轴1-14与调节板1-12通过轴承连接。
参照图10所示，型材支柱Ⅱ10-1与型材横梁10-2通过螺栓连接；电机安装板Ⅲ10-3与型材横梁10-2通过螺栓连接；电机安装板Ⅲ10-3与减速机Ⅴ10-5通过螺栓连接；减速机Ⅴ10-5与电机10- 6通过螺栓连接；主动轴Ⅱ10-4与减速机Ⅴ10-5通过平键连接；输送板链10-7与主动轴Ⅱ10-4通过啮齿连接；气缸10-8与齿条Ⅱ 10-9通过浮动接头连接；齿轮10-10与齿条Ⅱ10-9通过啮合连接；齿轮10-10与旋转轴Ⅴ10-11通过平键连接；下料托爪10-12与旋转轴Ⅴ10-11通过螺栓连接。

Claims (6)

1.一种C型机械式轴类自动校直机，其特征在于：C型机械式轴类自动校直机由自动上料机构(1)、触摸屏与操作控板与PLC电气控制箱(2)、自动下料机构(3)、机架(4)、倒料机构(5)、工件夹持机构(6)、校直机构(7)、测量机构(8)、校直移动机构(9)和自动NG处理机构(10)组成；倒料机构(5)与机架(4)通过螺栓组连接；PLC电气控制箱与触摸屏操控板通过数据总线连接；工件夹持机构(6)与校直移动机构(9)通过螺栓组连接；校直移动机构(9)与机架(4)通过螺栓连接；校直机构(7)与机架(4)通过螺栓组连接；测量机构(8)与校直移动机构(9)通过螺栓组连接；自动NG处理机构(10)与自动下料机构(3)通过螺栓连接；测量机构(8)分别与触摸屏操控板和PLC电气控制箱通过数据线连接；连接片(8-1)与检测底座(8-13)通过螺栓连接；连接片(8-1)与支撑座(8-2)通过螺栓连接；支撑块(8-5)与支撑座(8-2)通过螺栓连接；标准齿轮(8-3)与旋转轴Ⅲ(8-4)通过深沟球轴承连接；旋转轴Ⅲ(8-4)与Z型架Ⅰ(8-6)通过螺母连接；弹簧拉柱(8-7)与Z型架Ⅰ(8-6)通过螺纹连接；位移传感器Ⅰ(8-8)与传感器支架(8-9)通过顶丝连接；旋转支架(8-10)与Z型架Ⅰ(8-6)通过旋转销轴连接；气缸顶头(8-11)与顶升气缸(8-12)通过螺纹连接；Z型架Ⅰ(8-6)与仿形检测片(8-14)通过螺栓连接；轴部检测片(8-15)与Z型架Ⅱ(8-16)通过螺栓连接；旋转销轴(8-17)与Z型架Ⅱ(8-16)通过顶丝连接；位移传感器Ⅱ(8-18)与传感器架(8-19)通过顶丝相连；旋转固定架(8-20)与检测底板(8-21)通过螺栓连接；固定销座(8-22)与检测底板(8-21)通过螺栓连接；固定板(8-23)与检测底板(8-21)通过销轴连接；伺服电机Ⅰ(7-1)与电机安装板Ⅰ(7-2)通过螺栓连接；同步带轮Ⅰ(7-3)与伺服电机Ⅰ(7-1)通过平键连接；同步带轮Ⅱ(7-4)与旋转轴Ⅰ(7-6)通过平键连接；同步带轮Ⅲ(7-5)与旋转轴Ⅰ(7-6)通过平键连接；同步带轮Ⅰ(7-3)与同步带轮Ⅱ(7-4)通过同步带连接；同步带轮Ⅲ(7-5)与同步带轮Ⅳ(7-7)通过同步带连接；同步带轮Ⅳ(7-7)与滚珠丝杠(7-8)通过平键连接；丝杠轴承室板(7-9)与机架通过螺栓连接；导向轴Ⅰ(7-10)与丝杠轴承室板(7-9)通过圆螺母连接；丝母座(7-11)与压力板(7-12)通过螺栓连接；压头基座(7-13)与压力板(7-12)通过螺栓连接；基座滑动轴承室(7-15)与轴承室安装板(7-14)通过螺栓连接；轴承室安装板(7-14)与机架通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的C型机械式轴类自动校直机，其特征在于：左顶尖顶尖座底板(6-1)与左气缸架(6-2)通过螺栓连接；左顶尖驱动气缸(6-3)与左气缸架(6-2)通过螺栓连接；伺服电机Ⅱ(6-4)与减速机Ⅰ(6-5)通过螺栓连接；减速机Ⅰ(6-5)与减速机安装架(6-14)通过螺栓连接；同步带轮Ⅴ(6-15)与减速机Ⅰ(6-5)通过平键连接；同步带轮Ⅵ(6-16)与左顶尖套(6-17)通过平键连接；同步带轮Ⅴ(6-15)与同步带轮Ⅵ(6-16)通过同步带连接；减速机安装架(6-14)与左顶尖套轴承室(6-6)通过螺栓连接；左顶尖(6-18)与左顶尖套(6-17)通过锥孔配合连接；防撞板(6-7)与左顶尖套轴承室(6-6)通过螺栓连接；左移动架(6-13)与左导轨(6-8)通过螺栓连接；左移动架(6-13)与旋转轴Ⅱ(6-12)通过顶丝连接；右驱动气缸(6-11)与右气缸架(6-10)通过螺栓连接；右驱动气缸(6-11)与前进推块(6-21)通过浮动接头连接；右移动架(6-20)与导轨通过螺栓连接；右旋转轴(6-19)与右移动架(6-20)通过顶丝连接；右顶尖(6-22)与右顶尖套(6-23)通过锥孔连接；旋转检测齿轮(6-24)与右顶尖套(6-23)通过顶丝连接。
3.根据权利要求1所述的C型机械式轴类自动校直机，其特征在于：移动底板(9-1)与减速机支架(9-2)通过螺栓连接；伺服电机Ⅲ(9-8)与减速机Ⅱ(9-9)通过螺栓连接；小齿轮(9-3)与减速机Ⅱ(9-9)通过平键连接；小齿轮(9-3)与大齿轮(9-4)通过啮合连接；大齿轮(9-4)与轴承压盖(9-5)通过螺栓连接；旋转轴Ⅳ(9-6)与移动底板(9-1)通过螺纹连接；齿条Ⅰ(9-7)与齿条安装块(9-10)通过螺纹连接；齿条安装块(9-10)与移动板(9-12)通过螺栓连接；直线导轨(9-11)与移动底板(9-1)通过螺栓连接；直线导轨(9-11)与移动板(9-12)通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的C型机械式轴类自动校直机，其特征在于：倒料架(5-1)与机架通过螺栓连接；调节导向轴(5-2)与倒料架(5-1)通过轴孔配合连接；调节挡板(5-3)与调节导向轴(5-2)通过螺栓连接；工件托架(5-4)与工件托板(5-5)通过螺栓连接；工件托块(5-6)与工件托板(5-5)通过螺栓连接；工件支块Ⅰ(5-7)与倒料支架(5-8)通过螺栓连接；倒料支架(5-8)与倒料块(5-9)通过螺栓连接；调节架与倒料支架(5-8)通过螺栓连接；导向轴安装块(5-11)与导向轴Ⅱ(5-12)通过螺栓连接；传动板(5-13)与转轴(5-14)通过平键连接；刹车电机(5-15)与减速机Ⅲ(5-16)通过螺栓连接；减速机Ⅲ(5-16)与转轴(5-14)通过平键连接。
5.根据权利要求1所述的C型机械式轴类自动校直机，其特征在于：三相异步电动机(1-1)与减速机Ⅳ(1-2)通过螺栓连接；减速机Ⅳ(1-2)与主动轴Ⅰ(1-3)通过平键连接；主动轴Ⅰ(1-3)与链轮通过平键连接；输送链条(1-4)与链轮通过平键连接；工件支块Ⅱ(1-5)与输送链条(1-4)通过螺栓连接；电机安装板Ⅱ(1-6)与减速机Ⅳ(1-2)通过螺栓连接；电机安装板Ⅱ(1-6)与支撑型材(1-8)通过螺栓连接；支撑型材(1-8)与型材支柱Ⅰ(1-7)通过螺栓连接；工件挡板(1-9)与支撑型材(1-8)通过螺栓连接；调节安装板(1-10)与支撑型材(1-8)通过螺栓连接；螺母块(1-11)与调节安装板(1-10)通过螺栓连接；调节螺栓(1-13)与螺母块(1-11)通过螺纹连接；调节板(1-12)与调节安装板(1-10)通过螺栓连接；从动轴(1-14)与调节板(1-12)通过轴承连接。
6.根据权利要求1所述的C型机械式轴类自动校直机，其特征在于：型材支柱Ⅱ(10-1)与型材横梁(10-2)通过螺栓连接；电机安装板Ⅲ(10-3)与型材横梁(10-2)通过螺栓连接；电机安装板Ⅲ(10-3)与减速机Ⅴ(10-5)通过螺栓连接；减速机Ⅴ(10-5)与电机(10-6)通过螺栓连接；主动轴Ⅱ(10-4)与减速机Ⅴ(10-5)通过平键连接；输送板链(10-7)与主动轴Ⅱ(10-4)通过啮齿连接；气缸(10-8)与齿条Ⅱ(10-9)通过浮动接头连接；齿轮(10-10)与齿条Ⅱ(10-9)通过啮合连接；齿轮(10-10)与旋转轴Ⅴ(10-11)通过平键连接；下料托爪(10-12)与旋转轴Ⅴ(10-11)通过螺栓连接。
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