CN107649543A - 一种炮管智能矫正系统 - Google Patents

Abstract

一种炮管智能矫正系统，包括：控制系统、校直装置、撑圆装置和外圆敲击装置，校直装置包括液压机、激光传感器和两个以上第一支撑座，液压机和激光传感器均与控制系统电连接，液压机底部设置压块。撑圆装置包括第二支撑座和第二液压缸，第二液压缸与第二支撑座设置在同一直线上，第二液压缸上连接有标准圆柱件。外圆敲击装置包括一个以上第三支撑座和一个以上气动敲击锤，一个以上第三支撑座位于同一直线上；第三支撑座上设置圆柱筒，圆柱筒沿周向对称设置有一个以上导向孔，一个以上气动敲击锤分别对应设置在一个以上导向孔内。本发明可对炮管进行直线度校正、外圆度校正、内圆度校正，大大提高了校正效率和校正质量。

Description

一种炮管智能矫正系统

技术领域

本发明涉及校直装置技术领域，具体涉及一种炮管智能矫正系统。

背景技术

目前兵器装备制造业中制造的炮管往往圆度和直线度达不到标准要求，需要后期进行直线度校正和圆度校正，现有的校正方法主要是通过人工，人工炮管矫正不仅人工劳动强度大，而且矫正效率低、质量差。

我公司为我国著名军工企业某防空火箭发射炮制造的炮管机器人智能化矫正系统，为全国首套炮管整体机器人矫正系统，解决了人工炮管矫正存在的缺陷，填补了国内空白。针对工件的工艺要求，我公司采用自动运输、自动检测、自动校正的方式解决工件的校正需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，现有的人工炮管矫正不仅人工劳动强度大，而且矫正效率低、质量差。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种炮管智能矫正系统，包括：控制系统和校直装置，所述校直装置包括液压机、激光传感器和两个第一支撑座，激光传感器通过调节支架安装在液压机下方，液压机和激光传感器均与控制系统电连接，液压机设置在两个第一支撑座之间，液压机底部设置压块，压块与液压机上的第一液压缸可拆卸地连接，压块底面设置与圆管外径配合的弧形槽。

所述校直装置还包括推进机构，推进机构设置在第一支撑座左侧，推进机构包括可沿直线移动的滑台，滑台侧面设置有可转动的三爪卡盘，滑台移动方向与两个第一支撑座位于同一直线上。

所述炮管智能矫正系统还包括撑圆装置，撑圆装置包括第二支撑座和第二液压缸，第二支撑座与第一支撑座平行设置；第二液压缸与控制系统电连接，第二液压缸与第二支撑座设置在同一直线上，第二液压缸上可拆卸地连接有标准圆柱件，标准圆柱件外径与圆管内径配合。

所述炮管智能矫正系统还包括外圆敲击装置，外圆敲击装置包括一个以上第三支撑座和一个以上气动敲击锤，一个以上第三支撑座位于同一直线上且与第二支撑座平行设置；

第三支撑座上设置圆柱筒，圆柱筒内径与圆管外径配合，圆柱筒沿周向对称设置有一个以上导向孔，一个以上气动敲击锤分别对应设置在一个以上导向孔内，气动敲击锤与控制系统电连接。

所述炮管智能矫正系统还包括与控制系统电连接的桁架抓手，桁架抓手设置在撑圆装置和外圆敲击装置之间，桁架抓手包括抓手装置和三轴龙门架，三轴龙门架包括两个平行的X轴滑轨，以及Y轴滑轨和Z轴滑轨，Z轴滑轨垂直设置在Y轴滑轨上，Y轴滑轨两端设置在两个X轴滑轨上；抓手装置设置在Z轴滑轨末端。

所述炮管智能矫正系统还包括输送装置，输送装置包括第一滑轨、滑动板、左支撑座和右卡爪，左支撑座通过连接杆设置在立柱上，立柱固定设置在滑动板上，滑动板可滑动地设置在第一滑轨上，滑动板上设置第二滑轨，第二滑轨与第一滑轨垂直设置，第一滑轨与第一支撑座垂直设置；右卡爪设置在支撑台上，支撑台可滑动地设置在第二滑轨上；滑动板和支撑台的滑动均由电机驱动，电机与控制系统电连接。

所述炮管智能矫正系统还包括料框，料框与第一支撑座平行设置。

所述炮管智能矫正系统还包括控制柜，所述控制系统设置在控制柜内，所述控制系统为PLC控制系统。

相对于现有技术，本发明的技术效果为，本发明的炮管智能矫正系统是一套模块化、标准化、数字化、精细化的校正系统，整套系统仅需配置一人进行控制管理即可，降低了人工成本，而且大大提高了校正效率和校正质量。

附图说明

图1为本发明的炮管智能矫正系统的立体图；

图2为本发明的炮管智能矫正系统的另一个立体图；

图3为本发明的外圆敲击装置的圆柱筒的立体图；

图4为本发明的桁架抓手的立体图；

图5为本发明的炮管智能矫正系统的主视图；

图6为本发明的炮管智能矫正系统的俯视图；

图7为本发明的炮管智能矫正系统的侧视图。

图中，1、控制柜，2、校直装置，21、液压机，22、压块，23、三爪卡盘，24、滑台，25、第一支撑座，26、激光传感器，3、撑圆装置，31、第二支撑座，32、第二液压缸，4、外圆敲击装置，41、第三支撑座，42、圆柱筒，43、导向孔，44、气动敲击锤，5、桁架抓手，51、抓手装置，52、X轴滑轨，53、Y轴滑轨，54、Z轴滑轨，6、输送装置，61、第一滑轨，62、滑动板,63、支撑台，64、左支撑座，65、立柱，66、第二滑轨，7、料框。

具体实施方式

本发明的炮管智能矫正系统适用于炮管或其他圆管类工件。如图1-7所示，一种炮管智能矫正系统，包括：控制系统和校直装置2，控制系统设置在控制柜1内，校直装置2包括液压机21、推进机构、激光传感器26和两个第一支撑座25，第一支撑座25上设置有支撑圆环，圆环内径与圆管外径配合。液压机21、推进机构和激光传感器均与控制系统电连接，液压机21设置在两个第一支撑座25之间，液压机21底部设置压块22，压块22与液压机21上的第一液压缸可拆卸地连接，压块22可更换。压块22底面设置与炮管外径配合的弧形槽；推进机构设置在第一支撑座25左侧，推进机构包括可沿直线移动的滑台24，滑台24侧面设置有可转动的三爪卡盘23，滑台24移动方向与两个第一支撑座25位于同一直线上。激光传感器26通过调节支架安装在液压机21下方，并可通过调节支架将激光传感器26调节至与第一支撑座25上的炮管位于同一高度上。激光束沿垂直于炮管轴线的方向打出，炮管以轴线为中心转动时，激光传感器通过检测激光束打出的距离远近来判断出炮管直线度跳动的情况，据此检测炮管的直线度是否符合标准。此处可使用基恩士品牌的激光传感器。

炮管智能矫正系统还包括撑圆装置3，撑圆装置3包括第二支撑座31和第二液压缸32，第二液压缸32为多级液压缸。第二支撑座31与第一支撑座25平行设置，第二支撑座31为长条形，第二支撑座上表面设置弧形槽。第二液压缸32与控制系统电连接，第二液压缸32与第二支撑座31设置在同一直线上，第二液压缸32上可拆卸地连接有标准圆柱件，标准圆柱件可更换，标准圆柱件外径与圆管内径配合。第二支撑座31远离第二液压缸32的一端设置可滑动的工件挡块，工件挡块末端设置驱动气缸，驱动气缸可驱动工件挡块沿垂直于第二支撑座轴向的方向移动。当工件完全放置在第二支撑座上后，气缸驱动工件挡块挡在工件末端，对工件进行固定，以便于标准圆柱件从工件另一端插进工件内将工件撑圆。

炮管智能矫正系统还包括外圆敲击装置4，外圆敲击装置4包括一个以上第三支撑座41和一个以上气动敲击锤44，第三支撑座41上设置圆柱筒42，圆柱筒42内径稍大于与圆管外径，当炮管外有较大凸起时也可放进圆柱筒内。如图3所示，圆柱筒42沿周向均匀设置有一个以上导向孔43，图3中导向孔43设置3个，一个以上气动敲击锤44分别对应设置在一个以上导向孔43内，气动敲击锤44与控制系统电连接。控制系统可控制气动敲击锤44敲击圆柱筒42内的圆管，并且可控制气动敲击锤44在导向孔43内移动，保证圆管周向都被敲圆。

炮管智能矫正系统还包括与控制系统电连接的桁架抓手5，桁架抓手5设置在撑圆装置3和外圆敲击装置4之间。如图4所示，桁架抓手5包括抓手装置51和三轴龙门架，三轴龙门架包括两个平行的X轴滑轨52，以及Y轴滑轨53和Z轴滑轨54，Z轴滑轨54垂直设置在Y轴滑轨53上，Y轴滑轨53两端设置在两个X轴滑轨52上；抓手装置51设置在Z轴滑轨54末端。抓手装置51的开合由气缸驱动。

炮管智能矫正系统还包括输送装置6，输送装置6包括第一滑轨61、滑动板62、左支撑座64和右卡爪，左支撑座64通过连接杆设置在立柱65上，立柱65固定设置在滑动板62上，滑动板62可滑动地设置在第一滑轨61上，滑动板62上设置第二滑轨66，第二滑轨66与第一滑轨61垂直设置，第一滑轨61与第一支撑座25垂直设置；右卡爪设置在支撑台63内侧，支撑台63可滑动地设置在第二滑轨66上；滑动板62和支撑台63的滑动均由电机驱动，电机与控制系统电连接。

炮管智能矫正系统还包括料框7，料框7与第三支撑座41平行设置。

由于整个工序从工件的校直到工件的校圆为连续且关联的动作，故所有的信号处理及操作指令都右PLC控制系统控制。

本发明的工作过程如下：

（1）工作人员将工件放入输送装置6中，工件两端分别由左支撑座64和右卡爪支撑，操作人员通过控制柜1控制右卡爪夹紧工件并开始启动工作。

（2）控制系统控制支撑台63沿第一滑轨61移动工件至校直装置2，并使工件对齐第一支撑座25，再控制支撑台63沿第二滑轨66移动，将工件推送至第一支撑座25上，并位于液压机21的压块22下方，工件末端伸进推进机构的三爪卡盘23内，压块22下压对工件进行校直。

（3）激光传感器将校直的数据实时反馈至控制系统，控制判断工件是否校直合格，若不合格则控制三爪卡盘23转动工件继续校直，校直合格后控制系统控制推进机构将工件返回至输送机构进行下一个工序。

（4）控制系统控制支撑台63沿第一滑轨61移动工件至撑圆装置3，并使工件对齐第二支撑座31，再控制支撑台63沿第二滑轨66移动，将工件推送至第二支撑座31上。由于传送装置推送工件的行程有限，需要由桁架抓手5辅助将工件继续推送。气缸驱动工件挡块挡在工件末端，对工件进行固定，在工件固定后，多级液压缸32启动，将标准圆柱件推送进炮管内。

（5）多级液压缸32回缩，气缸驱动工件挡块撤开，桁架抓手5将工件送至输送装置6中，进行下一工序。

（6）控制系统控制支撑台63沿第一滑轨61移动至工件至外圆敲击装置4，并使工件对齐第三支撑座41。再控制支撑台63沿第二滑轨66移动，将工件推送至第三支撑座41上。由于传送装置推送工件的行程有限，需要由桁架抓手5辅助将工件继续推送。工件进入敲击区域内，敲击锤44开始工作。通过工件行进的距离控制敲击锤44的启动，推进力保持在150N左右，保证在圆度得到良好的校正的情况下继续向前推进。一边推进，气动敲击锤44一边进行敲击校正，直至对圆管进行全部校正。根据试验确定敲击力及敲击频率，以免损伤工件。

（7）整体敲击完毕后，桁架抓手5将工件按原方向送出至输送装置6，支撑台63沿第一滑轨61移动工件至料框7一侧，并使工件对齐料框7，再控制支撑台63沿第二滑轨66移动，将工件推送至料框7内。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种炮管智能矫正系统，其特征在于，包括：控制系统和校直装置，所述校直装置包括液压机、激光传感器和两个第一支撑座，激光传感器通过调节支架安装在液压机下方，液压机和激光传感器均与控制系统电连接，液压机设置在两个第一支撑座之间，液压机底部设置压块，压块与液压机上的第一液压缸可拆卸地连接，压块底面设置与圆管外径配合的弧形槽。

2.根据权利要求1所述的炮管智能矫正系统，其特征在于，所述校直装置还包括推进机构，推进机构设置在第一支撑座左侧，推进机构包括可沿直线移动的滑台，滑台侧面设置有可转动的三爪卡盘，滑台移动方向与两个第一支撑座位于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的炮管智能矫正系统，其特征在于，所述炮管智能矫正系统还包括撑圆装置，撑圆装置包括第二支撑座和第二液压缸，第二支撑座与第一支撑座平行设置；第二液压缸与控制系统电连接，第二液压缸与第二支撑座设置在同一直线上，第二液压缸上可拆卸地连接有标准圆柱件，标准圆柱件外径与圆管内径配合。

4.根据权利要求3所述的炮管智能矫正系统，其特征在于，所述炮管智能矫正系统还包括外圆敲击装置，外圆敲击装置包括一个以上第三支撑座和一个以上气动敲击锤，一个以上第三支撑座位于同一直线上且与第二支撑座平行设置；

第三支撑座上设置圆柱筒，圆柱筒内径与圆管外径配合，圆柱筒沿周向对称设置有一个以上导向孔，一个以上气动敲击锤分别对应设置在一个以上导向孔内，气动敲击锤与控制系统电连接。

5.根据权利要求4所述的炮管智能矫正系统，其特征在于，所述炮管智能矫正系统还包括与控制系统电连接的桁架抓手，桁架抓手设置在撑圆装置和外圆敲击装置之间，桁架抓手包括抓手装置和三轴龙门架，三轴龙门架包括两个平行的X轴滑轨，以及Y轴滑轨和Z轴滑轨，Z轴滑轨垂直设置在Y轴滑轨上，Y轴滑轨两端设置在两个X轴滑轨上；抓手装置设置在Z轴滑轨末端。

6.根据权利要求1所述的炮管智能矫正系统，其特征在于，所述炮管智能矫正系统还包括输送装置，输送装置包括第一滑轨、滑动板、左支撑座和右卡爪，左支撑座通过连接杆设置在立柱上，立柱固定设置在滑动板上，滑动板可滑动地设置在第一滑轨上，滑动板上设置第二滑轨，第二滑轨与第一滑轨垂直设置，第一滑轨与第一支撑座垂直设置；右卡爪设置在支撑台上，支撑台可滑动地设置在第二滑轨上；滑动板和支撑台的滑动均由电机驱动，电机与控制系统电连接。

7.根据权利要求1所述的炮管智能矫正系统，其特征在于，所述炮管智能矫正系统还包括料框，料框与第一支撑座平行设置。

8.根据权利要求1所述的炮管智能矫正系统，其特征在于，所述炮管智能矫正系统还包括控制柜，所述控制系统设置在控制柜内，所述控制系统为PLC控制系统。