CN107717132A - 用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，包括数控系统、加工系统、装夹系统、检测系统和工作平台；所述加工系统和装夹系统分别设置在工作平台上，所述装夹系统包括设置在工作平台上的工件支撑机构和工件顶紧机构，所述工件支撑机构用于对工件进行水平支撑，所述工件顶紧机构分别对工件两端顶紧固定；所述检测系统分别用于对减振器连接套上孔的位置和/或尺寸精度进行检测；所述数控系统控制加工系统、装夹系统和检测系统的操作。本发明自动化程度高、操作效率高，可同时对减振器连接套上的两个孔的两面进行去毛刺处理，并可同时完成对减振器连接套上孔的检测。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，特别涉及一种用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机。
背景技术
在对机械零件进行去毛刺加工时机械加工中的常规工序，在对零件上的孔进行去毛刺加工时，所采用的加工设备通常采用单台电钻进行改造而成，电气控制简单，操作时每次只能对单件产品的一侧进行去毛刺处理。这种设备通常是先对产品一面去毛刺，然后再对产品的背面去毛刺，操作效率低，去除毛刺的效果较差，加工一致性差，去除毛刺的质量受人为因素较大，且调整较困难。目前去毛刺加工也有采用数控钻，但通常在加工时一次只能完成对孔的一面的毛刺进行加工，对于要求单层正反两面去毛刺加工则往往无能为力，只能重新调整零件的安装方向对零件的反面进行加工，同样存在加工效率低，操作不方便的问题。
对于特殊结构的U形零件，如对减振器连接套进行加工时，由于连接套上下两个支耳上都有孔，并且每个支耳上都设置有两个孔，在对其进行去毛刺加工时往往需要分别单独对四个孔进行去毛刺加工，而且需要在加工过程中对零件重新进行定位装夹，操作效率低，劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有零件中对孔进行去毛刺加工中存在的上述技术问题，提供一种自动化程度高、操作效率高的用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，可同时对零件上的两个孔的两面进行去毛刺处理，并可同时完成对孔的检测。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，包括数控系统、加工系统、装夹系统、检测系统和工作平台；
所述加工系统和装夹系统分别设置在工作平台上，所述加工系统包括设置在工作平台上的立柱，所述立柱上设置有旋转主轴，旋转主轴连接用于驱动旋转主轴旋转的旋转电机，旋转主轴下端设置有联轴器；
所述装夹系统包括设置在工作平台上的工件支撑机构和工件顶紧机构，所述工件支撑机构用于对工件进行水平支撑，所述工件顶紧机构分别对工件两端顶紧固定；
所述检测系统分别用于对减振器连接套上孔的位置和/或尺寸精度进行检测；
所述数控系统控制加工系统、装夹系统和检测系统的操作。
上述技术方案中，进一步地，所述联轴器上连接有双轴器，所述双轴器上安装有两套去毛刺刀具，双轴器同时驱动两套去毛刺刀具工作。
上述技术方案中，进一步地，所述工件顶紧机构包括相对设置在工作台上的顶紧气缸和固定挡板；所述工作支撑机构包括设置在顶紧气缸和固定挡板之间的多个V形支撑座。
上述技术方案中，进一步地，所述检测系统包括位置检测机构和/或尺寸检测机构；
所述位置检测机构包括设置在工作平台上的水平进给机构和连接在水平进给机构上的位置检测块，水平进给机构控制位置检测块沿水平方向运动；
所述尺寸检测机构包括设置在工作平台下方的垂直进给机构和连接在垂直进给机构上的检测杆，垂直进给机构控制检测杆沿检测杆轴线方向竖直上下运动。
上述技术方案中，进一步地，所述水平进给机构和垂直进给机构均为气缸。
上述技术方案中，进一步地，所述双轴器采用可调立式双轴器。
上述技术方案中，进一步地，还包括PLC控制单元和触摸屏单元，所述PLC控制单元连接数控系统，触摸屏单元连接PLC控制单元。
上述技术方案中，进一步地，所述工作平台的四个角上分别设置有安全光栅，安全光栅上设置有光电开关发射器，所述安全光栅分别连接PLC控制单元。
上述技术方案中，进一步地，所述PLC控制单元上设置有主控面板，所述主控面板上分别设置有手动/自动切换开关、上电开关、断电开关、自动复位开关、复位开关和紧急制动开关；数控系统上设置有电机控制面板，所述电机控制面板上分别设置有电机高速按键、电机低速按键、电机正转按键和电机反转按键。
本发明所具有的有益效果：
1)本发明根据减振器的加工需求，设置双轴器同时驱动两套去毛刺刀具工作，可同时完成对减振器连接套上两个孔正反面的去毛刺操作，加工效率提高了一倍以上，节省了加工成本，减少了劳动强度；
2)在完成毛刺清理操作后，可直接通过检测系统对减振器连接套上孔的位置和尺寸进行检测，不需要对工件进行重新定位和装夹，检测操作方便，进一步提高了零件的加工效率；
3)本发明采用PLC+触摸屏控制方式，可实现对装夹、加工、检测过程的全自动控制，并可通过设置加工程序实现过程的全自动控制，及一键启动和一键复位操作，操作简单方便；
4)本发明采用独立的触摸屏控制，程序控制参数可独立设置，实现对当前加工状态的可视化控制，提高了设备的可视化、自动化性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明中装夹系统和检测系统在工作平台上的安装结构示意图。
图中：1、工作平台，2、立柱，3、旋转主轴，4、旋转电机，5、联轴器，6、双轴器，7、去毛刺刀具，8、减振器，9、固定挡板，10、顶紧气缸，11、支撑座，12、水平进给机构，13、位置检测块，14、垂直进给机构，15、检测杆，16、主控面板，17、电机控制面板，18、触摸屏，19、安全光栅。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
本实施例中用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，包括数控系统、加工系统、装夹系统、检测系统和工作平台1；如图1所示，加工系统和装夹系统设置在工作平台1上。
本实施例中，加工系统包括设置在工作平台上的立柱2，立柱2上设置有旋转主轴3，旋转主轴3连接用于驱动旋转主轴旋转的旋转电机4，旋转主轴3下端设置有联轴器5。为实现对减振器连接套上两个孔同时进行去毛刺操作，本实施例中在联轴器5上连接双轴器6，双轴器6上安装有两套去毛刺刀具7，双轴器6同时驱动两套去毛刺刀具7工作。根据产品加工的需要，双轴器6采用可调立式双轴器，可对安装刀具的位置进行调节。
如图2，装夹系统包括设置在工作平台1上的工件支撑机构和工件顶紧机构，工件支撑机构用于对工件进行水平支撑，工件顶紧机构分别对工件两端顶紧固定。工件顶紧机构包括相对设置在工作台上的顶紧气缸10和固定挡板9；工作支撑机构包括设置在顶紧气缸10和固定挡板9之间的多个V形支撑座11。装夹时，将减振器8放置到V形支撑座11上，减振器8一端顶在固定挡板9上，另一端正对顶紧气缸10，启动顶紧气缸，顶紧气缸将减振器固定在工作台上。
工件装夹完成后，启动旋转电机，旋转电机驱动两套刀具同时工作，完成对减振器连接套上两个孔的去毛刺操作。本实施例中采用专用的去毛刺刀具，在进刀时完成对孔正面的毛刺清理操作，退刀时完成对孔反面的毛刺清理操作。
本实施例中还同时设置了检测系统，分别用于对减振器连接套上孔的位置和/或尺寸精度进行检测。具体地，检测系统包括位置检测机构和尺寸检测机构。位置检测机构包括设置在工作平台上的水平进给机构12和连接在水平进给机构上的位置检测块13，水平进给机构12控制位置检测块13沿水平方向运动。尺寸检测机构包括设置在工作平台下方的垂直进给机构14和连接在垂直进给机构上的检测杆15，垂直进给机构14控制检测杆15沿检测杆轴线方向竖直上下运动。优选地，水平进给机构12和垂直进给机构14均为气缸。
在毛刺清理加工操作完成后，对工件进行检测时，启动水平进给机构控制位置检测块水平运动，位置检测块上设置有与减振器连接套上的孔相对应的检测孔，位置检测块从减振器连接套的开口一侧伸入到减振器连接套的两个支耳之间；启动垂直进给机构控制检测杆竖直方向运动，检测杆从下向上运动分别伸入到减振器连接套上的两个孔中，当检测杆能顺利伸入孔中，并能从中顺利退出来时，说明减振器连接套上孔的位置和尺寸精度满足加工要求，从而实现对孔的检测操作。
本实施例中采用数控系统、PLC和触摸屏结合的控制方式，对加工系统、装夹系统和检测系统进行控制，实现对工件自动装夹、去毛刺和孔检测的自动化操作。这里数控系统采用GSK980MDc钻铣床CNC，为广州数控设备有限公司研制的数控系统；支持铣、镗、钻加工循环，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现微米级精度运动控制和PLC逻辑控制。PLC控制单元采用S7-200系列PLC控制器，其可适用于多种场合的自动化检测及控制中，具有以下特点:1.可靠性高，2.极丰富的指令集，3.易于掌握、操作便捷，4.丰富的内置集成功能，5.实时性好，6.通讯能力强，7.丰富的扩展模块。根据控制任务，本机选用集成了8输入/6输出的S7-200系列CPU 222模块以及16点输入、16点输出的223扩展模块。用户PLC控制软件编程采用STEP7MicroWIN32V4.0SP7版，安装于PC上，PLC程序可在PC中编好并调试完成后，再采用PC/PPI电缆将PC和PLC连接，即可将PLC程序下载到PLC上。触摸屏控制单元采用台达触摸屏；触摸屏软件采用Screen Editor V2.0版本，同样是安装在PC上，将编好后的图形控制软件在PC上模拟调试好后，采用专业电缆通过USB或RS232下载后即可。
PLC控制器和触摸屏之间的通讯通过PC/PPI电缆来完成，它将S7-200的编程口与触摸屏的RS232口相连，具体设置是在下位机的编程环境(STEP7-Micro/WIN编程软件)和触摸屏组态软件Screen Editor V2.0的设备窗口中完成。PLC和数控系统的通讯通过专用接口完成。
在PLC控制单元上设置主控面板16，主控面板16上分别设置有手动/自动切换开关、上电开关、断电开关、自动复位开关、复位开关和紧急制动开关；数控系统上设置有电机控制面板17，电机控制面板上分别设置有电机高速按键、电机低速按键、电机正转按键和电机反转按键。
为增加设备的安全性能，工作平台1的四个角上分别设置有安全光栅19，安全光栅19上设置有光电开关发射器，安全光栅分别连接PLC控制单元。设备在工作时，当有人进入到工作台区域内时，设备发出报警并停止工作，以保证操作的人身安全。
本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，其特征在于：包括数控系统、加工系统、装夹系统、检测系统和工作平台；
所述加工系统和装夹系统分别设置在工作平台上，所述加工系统包括设置在工作平台上的立柱，所述立柱上设置有旋转主轴，旋转主轴连接用于驱动旋转主轴旋转的旋转电机，旋转主轴下端设置有联轴器；
所述装夹系统包括设置在工作平台上的工件支撑机构和工件顶紧机构，所述工件支撑机构用于对工件进行水平支撑，所述工件顶紧机构分别对工件两端顶紧固定；
所述检测系统分别用于对减振器连接套上孔的位置和/或尺寸精度进行检测；
所述数控系统控制加工系统、装夹系统和检测系统的操作。
2.根据权利要求1所述用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，其特征在于：所述联轴器上连接有双轴器，所述双轴器上安装有两套去毛刺刀具，双轴器同时驱动两套去毛刺刀具工作。
3.根据权利要求1所述的用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，其特征在于：所述工件顶紧机构包括相对设置在工作台上的顶紧气缸和固定挡板；所述工作支撑机构包括设置在顶紧气缸和固定挡板之间的多个V形支撑座。
4.根据权利要求1所述的用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，其特征在于：所述检测系统包括位置检测机构和/或尺寸检测机构；
所述位置检测机构包括设置在工作平台上的水平进给机构和连接在水平进给机构上的位置检测块，水平进给机构控制位置检测块沿水平方向运动；
所述尺寸检测机构包括设置在工作平台下方的垂直进给机构和连接在垂直进给机构上的检测杆，垂直进给机构控制检测杆沿检测杆轴线方向竖直上下运动。
5.根据权利要求4所述的用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，其特征在于：所述水平进给机构和垂直进给机构均为气缸。
6.根据权利要求1所述的用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，其特征在于：还包括PLC控制单元和触摸屏单元，所述PLC控制单元连接数控系统，触摸屏单元连接PLC控制单元。
7.根据权利要求6所述的用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，其特征在于：所述工作平台的四个角上分别设置有安全光栅，安全光栅上设置有光电开关发射器，所述安全光栅分别连接PLC控制单元。
8.根据权利要求6所述的用于减振器加工的毛刺清理检测数控一体机，其特征在于：所述PLC控制单元上设置有主控面板，所述主控面板上分别设置有手动/自动切换开关、上电开关、断电开关、自动复位开关、复位开关和紧急制动开关；数控系统上设置有电机控制面板，所述电机控制面板上分别设置有电机高速按键、电机低速按键、电机正转按键和电机反转按键。
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