CN108247533B - 一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统。其离合器系统包括减速机底座，减速机底座上设有花键轴，还包括从下到上依次安装在减速机底座上且同轴的气缸、连接法兰、离合器轴承座和下离合器；气缸固定在减速机底座上，连接法兰固定在气缸的推杆尾部，离合器轴承座内设有轴承；下离合器固定在离合器轴承座中，花键轴从下向上从减速器底座、气缸和连接法兰的中心间隙穿过，且与下离合器呈同轴卡合连接。本发明所有主要零部件皆为同轴设计，气缸和下离合器的同轴更是提高了本发明在运行的过程中齿轮啮合动作的稳定性和整体升降装置运行的稳定性；同时，结构简单、安装方便、大大地节约了生产成本。

Description

一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统
技术领域
本发明涉及一种数控机床，尤其涉及一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统。
背景技术
数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统由离合器系统、换盘系统、换盘定位系统三大组件安装而成，离合器系统的分合是为了带动送料盘工作，换盘系统是为了切换两个送料盘的工作位置，换盘定位系统是为了精准定位两个送料盘的工作位置。
目前的离合器系统主要采用两种离合器：
第一，外啮合齿轮传动离合器，由一对圆柱形直齿轮组成。为提高生产效率，换盘时，减速机和齿轮仍在运转，进入啮合的齿轮线速度又较快，一旦发生撞齿，设备将受损伤。它的缺点就是齿轮进入接触瞬间，时有撞齿现象发生。
第二，插入式内啮合齿轮离合器，由一对相同模数和齿数的内外圆柱形齿轮副和气动升降系统组成，齿轮由气缸和拨叉带动升降离合，避免了撞齿弊端。但是插入式离合器系由内外圆柱形齿轮副组成，加工难度较高且极难平稳顺利啮合，采用双气缸升降系统，消耗能源极大。
因此，急需一种具有齿轮啮合简易、运行稳定和长寿命的离合器，且如何实现快速换盘和准确定位也是目前急需解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明设计了一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统。
本发明采用如下技术方案：
一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，包括离合器系统、换盘系统、换盘定位系统，离合器系统包括减速机，减速机底座，减速机底座上设有的花键轴，还包括从下到上依次安装在所述减速机底座上且同轴的气缸、连接法兰、离合器轴承座和下离合器；所述气缸固定在减速机底座上，所述连接法兰固定在气缸的推杆尾部，所述离合器轴承座内设有轴承；所述下离合器固定在所述离合器轴承座中，所述花键轴从下向上从减速器底座、气缸和连接法兰的中心间隙穿过，且与下离合器呈同轴卡合连接，花键轴转动时，与下离合器同轴卡合，可作为下离合器的转轴，带动下离合器转动，花键轴向方向与下离合器套接，可自由移动，减速机底座固定连接减速机，花键轴固定连接减速机的输出轴。
作为优选，所述换盘系统包括机体、换盘轴、换盘电机和转盘，机体上固定连接换盘电机，机体上转动连接换盘轴，换盘轴上固定连接转盘，换盘轴固定连接换盘电机的输出轴，转盘上相对两端分别为磨削工位和待定工位，磨削工位和待定工位上分别转动连接有料盘轴，料盘轴上固定连接有送料盘，料盘轴底端固定连接有上离合器，上离合器与离合器系统的下离合器配合。
作为优选，所述换盘定位系统包括定位气缸、定位轴、PLC控制器和多个接近开关，定位气缸固定连接于机体上，定位气缸的输出轴上固定连接定位轴，转盘上固定设置有定位孔，定位孔与定位轴配合，多个接近开关分别设置于转盘的磨削工位和待定工位上和离合器系统上。在磨削过程中离合器处于咬合状态，离合器系统上的接近开关有信号，定位系统处于定位工作状态，转盘的磨削工位的接近开关有信号，磨削结束后离合器分离，离合器系统上的接近开关没有信号，并且定位系统退出，转盘的磨削工位的接近开关没有信号，即换盘电机开始工作对两个送料盘的位置进行切换，换盘电机一开始为换盘高速状态，为了使定位更加精准，待换盘动作接近目标位置时，待定工位上接近开关有信号，换盘电机自动切换到低速状态，换盘动作到达目标位置时，离合器系统上的接近开关有信号，此时换盘动作结束，离合器系统和换盘定位系统重新开始下一轮工作。
作为优选，所述离合器系统还包括“Z”字形限位板，所述限位板一端固定在所述减速机底座上，另一端卡在所述离合器轴承座侧面的卡槽内。该结构减小了离合器轴承座在运行的过程中发生偏移而导致离合器啮合和运行不稳定的可能性。
作为优选，所述轴承为深沟球轴承。深沟球轴承适用于高转速甚至极高转速的运行，而且非常耐用，无需经常维护，摩擦系数小，极限转速高。
作为优选，所述气缸采用SL气缸。与普通结构气缸相比，最大的亮点是SL气缸所产生的径向，分力和无效力矩全部抵消，这大大提高了齿合过程的流畅性以及传动过程的平，稳性；另外，SL气缸利用活塞直接推动离合器齿合，省略了繁琐的拨插传力机构，使总体组成简单化，容易加工，占用的空间小，安装便捷。
作为优选，所述上离合器和下离合器的齿形设计是齿顶面的倾斜度大于材料的自锁角，齿合面的倾斜度小于材料的自锁角。离合器齿形一般为矩形齿或尖齿，矩形齿的优点是强度高，耐冲击和传动牢靠；缺点是齿合过程时有卡顿和，冲击，降低气缸的使用寿命。尖齿的优点是齿合过程流畅快速；缺点是强度低，抗冲击性能差，传动过程有分离的趋势。本申请离合器齿形设计结合矩形齿和尖齿的优点，齿顶面的倾斜度大于材料的自锁角，齿合面的倾斜度小于材料的自锁角，这样就能够保证齿合流畅，强度高，传动平稳，无分离的趋势。
该离合器系统的花键轴与下离合器固定连接，因此当花键轴转动时，即可带动下离合器转动。上离合器安装在下离合器的正上方的转盘上，当上离合器需要转动时，气缸可推动连接法兰带着离合器轴承座和下离合器一起向上运动，从而使得下离合器与上离合器的齿轮咬合在一起，从而带动上离合器的转动。花键轴与气缸同轴，花键轴又与下离合器同轴固定连接，因此，气缸与下离合器也为同轴关系，齿轮啮合动作稳定，运行稳定。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的所有主要零部件皆为同轴设计，气缸和下离合器的同轴更是提高了本发明在运行的过程中齿轮啮合动作的稳定性和整体升降装置运行的稳定性；同时，结构简单、安装方便、大大地节约了生产成本。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是图1的一种仰视图；
图3是图2中D-D方向的一种剖视图；
图4是图1中I处的一种放大结构示意图；
图5是图3中II处的一种放大结构示意图；
图6是本发明中离合器系统的整体结构示意图（含上离合器）。
图7是图6的爆炸结构示意图。
附图中：1、减速机底座，2、花键轴，3、气缸，4、连接法兰，5、离合器轴承座，6、下离合器，7、限位板，8、深沟球轴承，9、短限位板，10、长限位板，11、“凸”字型限位板，12、上离合器，13、卡槽，14、转盘，15、料盘轴，16、换盘电机，17、减速机，18、换盘轴，19、磨削工位，20、待定工位。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：如图1-图5所示，一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，包括离合器系统、换盘系统、换盘定位系统，离合器系统包括减速机17，减速机底座，减速机底座上设有的花键轴，还包括从下到上依次安装在所述减速机底座上且同轴的气缸、连接法兰、离合器轴承座和下离合器；所述气缸固定在减速机底座上，所述连接法兰固定在气缸的推杆尾部，所述离合器轴承座内设有轴承；所述下离合器固定在所述离合器轴承座中，所述花键轴从下向上从减速器底座、气缸和连接法兰的中心间隙穿过，且与下离合器呈同轴卡合连接，花键轴转动时，与下离合器同轴卡合，可作为下离合器的转轴，带动下离合器转动，花键轴向方向与下离合器套接，可自由移动，减速机底座固定连接减速机，花键轴固定连接减速机的输出轴，换盘系统包括机体、换盘轴18、换盘电机16和转盘14，机体上固定连接换盘电机，机体上转动连接换盘轴，换盘轴上固定连接转盘，换盘轴固定连接换盘电机的输出轴，转盘上相对两端分别为磨削工位19和待定工位20，磨削工位和待定工位上分别转动连接有料盘轴15，料盘轴上固定连接有送料盘，料盘轴底端固定连接有上离合器，上离合器与离合器系统的下离合器配合，换盘定位系统包括定位气缸、定位轴、PLC控制器和多个接近开关，定位气缸固定连接于机体上，定位气缸的输出轴上固定连接定位轴，转盘上固定设置有定位孔，定位孔与定位轴配合，多个接近开关分别设置于转盘的磨削工位和待定工位上和离合器系统上。
如图6，图7所示，本申请的离合器系统包括减速机底座1、花键轴2、气缸3、连接法兰4、离合器轴承座5、下离合器6和限位板7。
减速机底座1、气缸3的推杆中心和连接法兰4的中心均设有供花键轴2穿过的通孔。气缸3通过螺栓固定在减速机底座1上，连接法兰4通过螺钉固定在气缸3的推杆上，且三者的通孔均为同轴关系。
离合器轴承座5设置在连接法兰4之上，且内里设有两个深沟球轴承8。深沟球轴承8适用于高转速甚至极高转速的运行，而且非常耐用，无需经常维护，摩擦系数小，极限转速高。
下离合器6的连接部分从上穿入离合器轴承座5中，与从下穿上来的花键轴2同轴卡合套接。上离合器12则安装在下离合器6正上方的转盘上。
限位板7呈“Z”字型，由短限位板9、长限位板10和“凸”字型限位板11通过螺钉固定形成。短限位板9的一端通过螺钉固定在减速机底座1上，“凸”字型限位板11的一端则卡在离合器轴承座5上的卡槽13内，从而对离合器轴承座的轴向进行限定，减小了离合器轴承座在运行的过程中发生偏移而导致离合器啮合和运行不稳定的可能性。
花键轴2与下离合器6同轴卡合套接，花键轴转动时，与下离合器同轴卡合，可作为下离合器的转轴，带动下离合器转动，花键轴向方向与下离合器套接，可自由移动，因此当花键轴2转动时，即可带动下离合器6转动。上离合器安装在下离合器6的正上方的磨床上，当上离合器需要转动时，气缸3可推动连接法兰4带着离合器轴承座5和下离合器6一起向上运动，从而使得下离合器6与上离合器的齿轮咬合在一起，从而带动上离合器的转动。花键轴2与气缸3同轴，花键轴2又与下离合器6同轴卡合套接，因此，气缸3与下离合器6也为同轴关系，齿轮啮合动作稳定，运行稳定。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，包括离合器系统、换盘系统、换盘定位系统，其特征是，所述离合器系统包括减速机，减速机底座，减速机底座上设有的花键轴，还包括从下到上依次安装在所述减速机底座上且同轴的气缸、连接法兰、离合器轴承座和下离合器；所述气缸固定在减速机底座上，所述连接法兰固定在气缸的推杆尾部，所述离合器轴承座内设有轴承；所述下离合器固定在所述离合器轴承座中，所述花键轴从下向上从减速器底座、气缸和连接法兰的中心间隙穿过，且与下离合器呈同轴卡合连接，花键轴转动时，与下离合器同轴卡合，可作为下离合器的转轴，带动下离合器转动，花键轴向方向与下离合器套接，可自由移动，减速机底座固定连接减速机，花键轴固定连接减速机的输出轴。
2.根据权利要求1所述的一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，其特征是，所述换盘系统包括机体、换盘轴、换盘电机和转盘，机体上固定连接换盘电机，机体上转动连接换盘轴，换盘轴上固定连接转盘，换盘轴固定连接换盘电机的输出轴，转盘上相对两端分别为磨削工位和待定工位，磨削工位和待定工位上分别转动连接有料盘轴，料盘轴上固定连接有送料盘，料盘轴底端固定连接有上离合器，上离合器与离合器系统的下离合器配合。
3.根据权利要求2所述的一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，其特征是，所述换盘定位系统包括定位气缸、定位轴、PLC控制器和多个接近开关，定位气缸固定连接于机体上，定位气缸的输出轴上固定连接定位轴，转盘上固定设置有定位孔，定位孔与定位轴配合，多个接近开关分别设置于转盘的磨削工位和待定工位上和离合器系统上。
4.根据权利要求1所述的一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，其特征是，所述离合器系统还包括“Z”字形限位板，所述限位板一端固定在所述减速机底座上，另一端卡在所述离合器轴承座侧面的卡槽内。
5.根据权利要求1所述的一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，其特征是，所述轴承为深沟球轴承。
6.根据权利要求1所述的一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，其特征是，所述气缸采用SL气缸。
7.根据权利要求2所述的一种数控弹簧双端面双料盘磨床换盘系统，其特征是，所述上离合器和下离合器的齿形设计是齿顶面的倾斜度大于材料的自锁角，齿合面的倾斜度小于材料的自锁角。
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Denomination of invention: A CNC Spring Double End Face Double Material Disc Grinding Machine Disc Replacement System

Effective date of registration: 20231129

Granted publication date: 20190906

Pledgee: Tonglu branch of China Postal Savings Bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: HANGZHOU SANLI FURNACE CO.,LTD.

Registration number: Y2023330002831