CN107283230A - 钻针研磨定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻针研磨定位方法，其包括：伺服电机控制一对夹紧块相对移动来夹紧钻针，与伺服电机电连接的控制器检测伺服电机的旋转角度得出夹紧块相对位移量，同时控制器检测该伺服电机输出的扭力值并计算得到该对夹紧块的夹紧力，当夹紧块的相对位移量达到设定值且夹紧力达到设定值时、控制器判断钻针被夹紧；控制器检测伺服电机的旋转角度得出夹紧块的相对位移量，控制器检测伺服电机输出的扭力值得出夹紧力，利用相对位移量与夹紧力同时判断夹紧块的夹紧程度，具有更高的控制精度。

Description

钻针研磨定位方法

技术领域

本发明涉及一种钻针研磨定位方法，用于钻针的研磨定位。

背景技术

现有的钻针研磨定位方法，利用夹紧装置来夹紧钻针时一般根据夹紧块的位移量来确定钻针的夹紧程度，由于这种控制方式存在较大的误差，使得每次夹紧钻针的夹紧力不能保持一致，从而加大了钻针在研磨过程中的研磨误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钻针研磨定位方法，能够更精确地控制钻针的夹紧度。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种钻针研磨定位装置，其包括：伺服电机控制一对夹紧块相对移动来夹紧钻针，与伺服电机电连接的控制器检测伺服电机的旋转角度得出夹紧块相对位移量，同时控制器检测该伺服电机输出的扭力值并计算得到该对夹紧块的夹紧力，当夹紧块的相对位移量达到设定值且夹紧力达到设定值时、控制器判断钻针被夹紧。

当钻针的伸长量达到设定值，但是夹紧力没有达到设定值，控制器判断得出钻针折断或者误取了尺寸更小的钻针，控制器控制夹紧块松开，并通过声音或灯光的方式报警。

当钻针的伸长量达到设定值，但是夹紧力超过设定值，控制器判断得出该对夹紧块上的非夹持部位夹住了钻针、使钻针的夹持姿态不正确，或者误取了尺寸更大的钻针，控制器控制夹紧块松开，并通过声音或灯光的方式报警。

在伺服电机控制一对夹紧块相对移动之前，该对夹紧块一侧设有的钻针夹持装置旋转至其内夹持的钻针保持水平并对准该对夹紧块的夹缝，然后钻针夹持装置朝夹紧块移动并使钻针穿过夹缝，当钻针到达设定位置时、钻针夹持装置停止移动。

该对夹紧块的一侧设有的相机将钻针伸出该对夹紧块的部位拍摄下来，并传送给控制器，控制器计算钻针尖端伸出夹紧块的伸长量，当伸长量达到设定值，控制器判断得出钻针到达设定位置。

在夹紧块夹紧钻针之后进入钻针研磨过程，钻针夹持装置上设有驱动其上夹持的钻针旋转的驱动装置，该驱动装置与控制器电连接，在钻针研磨过程中夹紧块多次松开钻针，每当松开钻针、控制器控制驱动装置以一定角度转动一次钻针、以改变钻针上的研磨面，每当钻针角度调整之后，夹紧块再次夹紧钻针。

当钻针研磨过程结束后，控制器控制夹紧块松开钻针，钻针夹持装置远离夹紧块，之后旋转至筒夹朝上。

钻针夹持装置上具有自动使筒夹夹紧钻针的夹紧机构，钻针夹持装置的一侧设有动力缸，该动力缸受控制器的控制，当钻针夹持装置旋转至筒夹朝上时，控制器驱动动力缸的活塞移动并压迫夹紧，使筒夹松开钻针，更换钻针之后，控制器驱动动力缸的活塞复位，该夹紧机构自动使筒夹夹紧钻针。

相对于现有技术，本发明具有的技术效果是：

（1）本发明中的钻针研磨定位方法，控制器检测伺服电机的旋转角度得出夹紧块的相对位移量，控制器检测伺服电机输出的扭力值得出夹紧力，利用相对位移量与夹紧力同时判断夹紧块的夹紧程度，具有更高的控制精度。

（2）通过将夹紧力与设定值比较，控制器可以判断出不同的意外情况并且进行报警，从而提高了意外控制过程的自动化程度。

（3）钻针夹持装置的旋转及移动过程，可以使钻针更易对准夹紧块的夹缝。

（4）利用相机拍摄钻针伸出夹紧块夹缝的伸长量，控制器可以实时了解钻针与夹紧块之间的相对位置，从而及时控制钻针的移动过程。

（5）钻针夹持装置上的驱动装置可以在研磨过程中，与夹紧块配合多次调整钻针的研磨面，提高研磨的效率。

（6）钻针夹持装置的自动夹紧方式与动力缸配合，可以方便地更换钻针夹持装置上的钻针，提高钻针的更换效率，同时使钻针更换所用的机构结构更简单、紧凑。

附图说明

为了清楚说明本发明的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：

图1为本发明的钻针夹持装置的三维装配图；

图2为本发明中的钻针夹持装置的三维结构图；

图3为本发明中的外轴的三维结构图；

图4为本发明的钻针夹持装置剖面图；

图5为本发明中钻针研磨定位装置的正视图；

图6为本发明中钻针研磨定位装置的三维前视图；

图7为本发明中钻针研磨定位装置的三维后视图；

图8为本发明中钻针V型夹紧装置的正视图；

图9为本发明中钻针V型夹紧装置的三维前视图；

图10为本发明中钻针V型夹紧装置的三维后视图。

具体实施方式

如图1-10所示，本发明中的钻针研磨定位装置，包括：壳体1，后端盖2，前端盖3，外轴4，内轴5，第一轴承6，第二轴承7，第一锁紧块8，第二锁紧块9，销钉10，限位杆11，筒夹12，钻针13，第一垫片14，第二垫片15，固定板16，传送带17，第一带轮18，第二带轮19，电机20，碟形弹簧21，转轴22，支撑架23，伺服电机一24，气缸25，滑板26，基座27，伺服电机二28，夹持部一29，夹持部二30，伺服电机三31，第一夹紧块32，第二夹紧块33，支撑座34。

钻针夹持装置100包括壳体1，所述壳体1上设有一通孔，外轴4通过该通孔中设置的第一轴承6、第二轴承7与该通孔转动配合，所述外轴4包括中杆部401、后杆部402及前杆部403，三者之间的直径关系是后杆部402小于中杆部401，中杆部401小于前杆部403，三个杆部的连接处分别设有凸台，中杆部401与前杆部403连接处的凸台抵靠于第一轴承6上，所述第一轴承6及第二轴承7分别套设于中杆部401的外侧面上，外轴4的后杆部402从壳体1的一侧伸出，外轴4的前杆部403从壳体1的另一侧伸出，外轴4的中心设有沿轴向的中心通孔405，内轴5在两极限位置之间沿轴向滑动配合于该中心通孔405中且内轴5的一端伸出外轴4，内轴5通过花键与外轴滑动连接并且不能相对外轴4绕中心线旋转，外轴4的前杆部403处的中心通孔405内设有限位杆11，限位杆11的一端通过前杆部403侧面的销钉孔404及设有于销钉孔内的销钉10与前杆部403固定连接，筒夹12设于前杆部403处的中心通孔405内，限位杆11的另一端穿设于筒夹12内，筒夹12适于沿轴向滑动配合于中心通孔405内，筒夹12的夹爪与相邻的中心通孔405的开口配合来实现对钻针13的夹紧，即当夹爪向中心通孔405内缩回时夹爪之间的间隙减小而夹紧钻针13。内轴5与筒夹12的相邻端固定连接，当内轴5沿外轴4的轴向滑动时，可以驱动筒夹12的夹爪伸出外轴4的中心通孔405或缩回至外轴4的中心通孔405内。外轴4适于和内轴5、筒夹12夹持的钻针13同步共中心线旋转。

壳体1邻近筒夹12的一端设有前端盖3，前端盖3内设有上、下布置的上通孔301及下通孔302，上通孔301适于让外轴4穿过，上通孔301邻近筒夹12的一侧固定连接有第一垫片14及固定板16，第一垫片14及固定板16内设有适于让外轴4穿过的通孔。下通孔302邻近筒夹12的一侧固定设有电机20，电机20的转子穿过下通孔302伸出至前端盖3远离筒夹12的一侧，电机20的转子端固定连接有第二带轮19。

壳体1远离筒夹12的一侧依次固定连接有第二垫片15及第一锁紧块8，第一锁紧块8和第二垫片15内设有适于让外轴4穿过的通孔，第一锁紧块8远离筒夹12的一侧设有第一带轮18，第一带轮18固定套设于外轴4的后杆部402上，第一带轮18通过传送带17与第二带轮19传动连接。

内轴5远离筒夹12的一端固定设有第二锁紧块9，在第二锁紧块9与外轴4的相邻端面之间压靠有碟形弹簧21，碟形弹簧21处于压缩状态。后端盖2设于壳体1上靠近碟形弹簧21的一侧，后端盖2上设有适于外轴4、内轴5、第二锁紧块9及碟形弹簧21穿过的通孔。

壳体1上垂直于外轴4的方向设有一对转轴22，该对转轴22分别固定于壳体1的两侧，所述钻针夹持装置100通过该对转轴22转动配合于一对平行的支撑架23上，支撑架23的一侧设有用于驱动转轴22旋转的伺服电机一24，该对支撑架23垂直设于滑板26上，滑板26的顶面设有一气缸25，气缸25的活塞251适于沿垂直方向移动，当钻针夹持装置100旋转至第二锁紧块9到达最低位置时，活塞251适于伸出并推动第二锁紧块9及内轴5克服碟形弹簧21的弹力并相对外轴4向上移动，从而使筒夹12伸出外轴4，便于钻针13放入筒夹内或将钻针13从筒夹中取出。所述滑板26沿垂直于转轴22的水平方向滑动配合于其下方的固定基座27上，该基座27的一侧设有伺服电机二28，伺服电机二28通过设于基座27与滑板26之间的丝杆机构驱动滑板26相对于基座27滑动。

基座27在垂直于转轴22的水平方向上相邻设有支撑座34，支撑座34上设有一对V型夹紧块，分别为第一夹紧块32及第二夹紧块33，第一夹紧块32的夹持部一29与第二夹紧块的夹持部二30相对设置并适于形成用于夹持钻针13的垂直的夹缝，第二夹紧块33固定设于支撑座34上，第一夹紧块32沿平行于转轴22的方向滑动配合于支撑座34上，第一夹紧块32一侧的支撑座34上还设有伺服电机三31，伺服电机三31通过丝杆机构驱动第一夹紧块32滑动，从而使夹持部一29与夹持部二30夹住钻针13，夹持部一29、夹持部二30上靠近钻针夹持装置100的内侧分别设有用于容纳钻针13上的套环的凹槽一291、凹槽二301，凹槽一291及凹槽二301相对设置并形成容纳套环的空间。

本发明钻针研磨定位装置还包括：控制器和相机（图中未画出），电机20、伺服电机一24、伺服电机二28、伺服电机三31与控制器控制系统电连接并受控制器的控制，相机设于伺服电机三31的上侧，相机的拍摄方向对准并垂直于一对V型夹紧块夹持的钻针13，相机将拍摄的钻针13伸出V型夹紧块的部分的照片传送给控制器，控制器用于检测钻针13的尖端伸出V型夹紧块的伸长量并与标准值相比较来确定钻针13是否准确定位。当伺服电机三31驱动第一夹紧块32滑动来夹紧钻针13时，控制器通过检测伺服电机三31的旋转角度来判断第一夹紧块32的位移量，控制器同时检测伺服电机三31输出的扭力值，从而计算得出第一夹紧块32相对于第二夹紧块33的夹紧力，当夹紧力达到设定值并且钻针13的伸长量也达到设定值，则控制器判断夹紧过程完成。

如果钻针13的伸长量达到设定值，但是夹紧力没有达到设定值，控制器判断得出钻针13折断或者误取了尺寸更小的钻针13，如果钻针13的伸长量达到设定值，但是夹紧力超过设定值，控制器判断得出该对V型夹紧块上的非夹持部位夹住了钻针13、使钻针13的夹持姿态不正确，或者误取了尺寸更大的钻针。出现上述不正常的状况后，控制器控制V型夹紧块松开，并通过声音或灯光的方式报警。

本发明的钻针研磨定位方法包括以下步骤：

（1）控制器控制伺服电机一24驱动转轴22旋转至钻针夹持装置100中的外轴4处于垂直状态且筒夹12朝上；

（2）控制器控制气缸25驱动活塞251向上移动并作用于内轴5端部的第二锁紧块9，内轴5相对外轴4克服碟形弹簧21的弹力沿轴向移动，内轴5驱动筒夹12移动伸出外轴4，筒夹12的夹爪之间的间隙增大，钻针13进入筒夹12，其底部抵住限位杆11的端面，气缸25驱动活塞251向上缩回，作用在内轴5上的外力消失，在碟形弹簧21的作用下，内轴5相对于外轴4滑动复位，筒夹12受内轴5的驱动回缩至外轴4内，筒夹12的夹爪夹紧钻针13。

（3）控制器控制伺服电机一24驱动转轴22旋转90度至钻针13水平并靠近一侧的V型夹紧块，控制器控制伺服电机二28驱动滑板26相对于基座27滑动，使钻针13进一步靠近V型夹紧块，钻针13的头部穿过夹持部一29及夹持部二30之间的夹缝，当钻针13伸出夹缝的伸出量达到设定值时，控制器控制伺服电机三31驱动第一夹紧块32相对于第二夹紧块33移动，使夹紧力达到设定值，夹持部一29与夹持部二30夹紧钻针13。

（4）在钻针研磨过程中，V型夹紧块的夹持部一29与夹持部二30多次松开钻针13后再夹紧，在V型夹紧块松开后、可调转速的电机20通过第一带轮18、第二带轮19及传送带17驱动外轴4旋转，外轴4驱动内轴5同步旋转，从而使钻针13转过一定角度，改变钻针13与研磨装置的接触面，每次钻针13调整角度之后V型夹紧块再夹紧。

（5）当研磨过程结束时，控制器控制伺服电机三31驱动第一夹紧块32复位，夹持部一29与夹持部二30松开钻针13，控制器控制伺服电机二28驱动滑板26复位，使筒夹12远离V型夹紧块，控制器控制伺服电机一24驱动转轴22反向旋转90度至筒夹12垂直朝上；

（6）控制器控制气缸25驱动活塞251向上移动并作用于内轴5的相邻端，使筒夹12松开钻针13，取下钻针13。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种钻针研磨定位方法，其特征在于：伺服电机控制一对夹紧块相对移动来夹紧钻针（13），与伺服电机电连接的控制器检测伺服电机的旋转角度得出夹紧块相对位移量，同时控制器检测该伺服电机输出的扭力值并计算得到该对夹紧块的夹紧力，当夹紧块的相对位移量达到设定值且夹紧力达到设定值时、控制器判断钻针被夹紧。

2.根据权利要求1所述的钻针研磨定位方法，其特征在于：当钻针（13）的伸长量达到设定值，但是夹紧力没有达到设定值，控制器判断得出钻针（13）折断或者误取了尺寸更小的钻针（13），控制器控制夹紧块松开，并通过声音或灯光的方式报警。

3.根据权利要求1所述的钻针研磨定位方法，其特征在于：当钻针（13）的伸长量达到设定值，但是夹紧力超过设定值，控制器判断得出该对夹紧块上的非夹持部位夹住了钻针（13）、使钻针（13）的夹持姿态不正确，或者误取了尺寸更大的钻针（13），控制器控制夹紧块松开，并通过声音或灯光的方式报警。

4.根据权利要求1所述的钻针研磨定位方法，其特征在于：在伺服电机控制一对夹紧块相对移动之前，该对夹紧块一侧设有的钻针夹持装置（100）旋转至其内夹持的钻针（13）保持水平并对准该对夹紧块的夹缝，然后钻针夹持装置（100）朝夹紧块移动并使钻针（13）穿过夹缝，当钻针（13）到达设定位置时、钻针夹持装置（100）停止移动。

5.根据权利要求4所述的钻针研磨定位方法，其特征在于：该对夹紧块的一侧设有的相机将钻针伸出该对夹紧块的部位拍摄下来，并传送给控制器，控制器计算钻针尖端伸出夹紧块的伸长量，当伸长量达到设定值，控制器判断得出钻针到达设定位置。

6.根据权利要求1-5之一所述的钻针研磨定位方法，其特征在于：在夹紧块夹紧钻针之后进入钻针研磨过程，钻针夹持装置（100）上设有驱动其上夹持的钻针（13）旋转的驱动装置，该驱动装置与控制器电连接，在钻针研磨过程中夹紧块多次松开钻针，每当松开钻针、控制器控制驱动装置以一定角度转动一次钻针、以改变钻针上的研磨面，每当钻针角度调整之后，夹紧块再次夹紧钻针。

7.根据权利要求6所述的钻针研磨定位方法，其特征在于：当钻针研磨过程结束后，控制器控制夹紧块松开钻针（13），钻针夹持装置（100）远离夹紧块，之后旋转至筒夹（12）朝上。

8.根据权利要求7所述的钻针研磨定位方法，其特征在于：钻针夹持装置（100）上具有自动使筒夹（12）夹紧钻针的夹紧机构，钻针夹持装置（100）的一侧设有动力缸，该动力缸受控制器的控制，当钻针夹持装置（100）旋转至筒夹（12）朝上时，控制器驱动动力缸的活塞移动并压迫夹紧，使筒夹（12）松开钻针（13），更换钻针（13）之后，控制器驱动动力缸的活塞复位，该夹紧机构自动使筒夹（12）夹紧钻针（13）。