CN108723512A - 齿轮拉削定位防错自反馈检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮拉削定位防错自反馈检测系统及方法，该系统用于配合拉床的拉削夹具，拉削夹具上设置有多个检测孔，各检测孔的出气口位于拉削夹具上用于贴合齿轮的夹持支撑面上，齿轮拉削定位防错自反馈检测系统包括主气管道、报警装置以及吹气清扫装置，各检测孔的进气口均连通主气管道；报警装置包括压力传感器和报警器，压力传感器用于检测主气管道的压力，报警器用于在压力传感器检测的压力低于预设值时报警；吹气清扫装置的吹气口与夹持支撑面相对设置。本发明提供的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统及方法，向齿轮和拉削夹具的贴合端面间输送空气，当出现漏气时说明两者之间具有杂质，如此检测精确可靠。

Description

齿轮拉削定位防错自反馈检测系统及方法

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术，具体涉及一种齿轮拉削定位防错自反馈检测系统及方法。

背景技术

齿轮加工时，其内孔通常通过拉床拉削而成，在拉床拉削齿轮内孔的加工过程中，常用齿轮的一个端面作为基准面与工装夹具的夹持支撑面贴合，如此保证拉削方向与齿轮基准面的垂直度。若齿轮基准面与夹具的夹持支撑面间存在异物，将会直接影响到拉削方向与齿轮定位基准面的垂直度，从而严重影响加工精度。如半轴齿轮花键拉削加工，工装表面与齿轮定位基准端面存在金属碎屑或其他杂质，在拉削加工结束后使得半轴齿轮轴颈外圆轴线与花键节圆轴线同轴度偏差较大，影响齿轮的加工质量和使用性能。

基于以上考虑，现有技术中均设置有定位系统以保证拉削方向与齿轮基准面的垂直度，但传统的拉削工装通常考虑的是零件定位和装夹的可靠性能。如授权公告号为CN107350831A，申请公布日为2017年11月17日，名称为《径向插入式内花键拉削夹具》的发明专利申请，其使用限位块限制工件的轴向窜动，工件采用径向插入的安装方式会擦掉部分接触面的杂质，但此发明未考虑防错报警和杂质自反馈控制，且安装接触表面易存在难脱落杂质，定位可靠性差。又如授权公告号为CN202656008U，授权公告日为2013年1月9日，名称为《一种拉床上工件防错检测装置》的实用新型专利，其使用工件检测板与工件形状匹配的原理对工件的安装实现防错报警。这种工件检测板与工件形状配合的方式不够精确，接触面存在的杂质没有被及时清理，影响了加工质量和加工效率，而且结构过于复杂，安装操作不易。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮拉削定位防错自反馈检测系统及方法，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，其用于配合拉床的拉削夹具，所述拉削夹具上设置有多个检测孔，各所述检测孔的出气口位于所述拉削夹具上用于贴合所述齿轮的夹持支撑面上，所述齿轮拉削定位防错自反馈检测系统包括：

主气管道，各所述检测孔的进气口均连通所述主气管道；

报警装置，其包括压力传感器和报警器，所述压力传感器用于检测所述主气管道的压力，所述报警器用于在所述压力传感器检测的压力低于预设值时报警；

吹气清扫装置，其吹气口与所述夹持支撑面相对设置。

上述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，

还包括多个支管道，各所述支管道中均设置有风速传感器，所述主气管道通过所述支管道连接所述检测孔，各所述支管道与各所述检测孔一一对应连通，多个所述检测孔在所述拉削夹具上均匀布置；

所述吹气清扫装置的吹气口被配置为可以与任意所述检测孔相对设置。

上述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，

所述吹气清扫装置包括吹气主管道和连通于所述吹气主管道上的多个第一吹气喷头，各所述第一吹气喷头的吹气口与各所述检测孔一一对应相对设置。

上述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，

所述吹气清扫装置包括驱动电机以及环状圈，所述驱动电机通过传动机构驱动所述环状圈以其中心轴线为转轴自转，所述环状圈环绕于所述拉削夹具的外侧，所述环状圈上均匀设置有至少两个第二吹气喷头。

上述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，

还包括固定块，所述第二吹气喷头通过转轴转动连接于所述固定块上，所述转轴上套有扭簧，所述扭簧的两端分别限位于所述第二吹气喷头和固定块上，所述第二出气喷头的末端呈V状。

上述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，

所述吹气清扫装置还包括连通于所述吹气主管道上的多个第三吹气喷头，各所述第三吹气喷头的吹气口与所述齿轮的基准面相对设置，所述基准面用于与所述拉削夹具相贴合。

一种齿轮拉削定位防错自反馈检测方法，包括以下步骤：

将齿轮装夹以贴合到拉削夹具上，依次通过主气管道和设置于所述拉削夹具上的检测孔向所述齿轮和拉削夹具的贴合间隙输送空气；

检测所述主气管道内的气体压力，当气体压力值小于预设值时报警，同时驱动齿轮脱离所述拉削夹具，并通过吹气清扫装置向所述拉削夹具的夹持支撑面吹气清扫。

上述的齿轮拉削定位防错自反馈检测方法，

所述主气管道通过多个支管道连接多个所述检测孔，各所述支管道与各所述检测孔一一对应连通，

检测所述主气管道内的气体压力时，同步检测各支管道内的气体流速，吹气清扫装置时，控制吹气口向气体流速最大的所述支管道连通的所述检测孔所处的区域吹气。

上述的齿轮拉削定位防错自反馈检测方法，

所述吹气清扫装置包括第一吹气喷头和第三吹气喷头；

吹气清扫装置时，控制所述第一吹气喷头的吹气口向所述拉削夹具吹气，控制所述第三吹气喷头的吹气口向所述齿轮吹气。

上述的齿轮拉削定位防错自反馈检测方法，

所述吹气清扫装置的吹气喷头通过扭簧转动连接于固定块上，吹气清扫装置时，控制所述吹气喷头的风速处于变化过程中。

在上述技术方案中，本发明提供的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，向齿轮和拉削夹具的贴合端面间输送空气，当出现漏气时说明两者之间具有杂质，如此检测不仅精确可靠，而且通过报警装置实现报警。

由于上述齿轮拉削定位防错自反馈检测系统具有上述技术效果，该齿轮拉削定位防错自反馈检测系统的实现方法也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统和拉床的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的拉削夹具的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的吹气清扫装置的部分结构示意图；

图5为本发明实施例提供的固定块和第二吹气喷头的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的齿轮拉削定位防错自反馈检测方法的结构示意图。

附图标记说明：

1、拉床；2、拉削夹具；2.1、夹持支撑面；3、检测孔；4、齿轮；5、主气管道；6、压力传感器；7、报警器；8、限位凸起；9、第二吹气喷头；10、环状圈；11、驱动电机；12、固定块；13、扭簧。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-5所示，本发明实施例提供的一种齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，其用于配合拉床1的拉削夹具2，所述拉削夹具2上设置有多个检测孔3，各所述检测孔3的出气口位于所述拉削夹具2上用于贴合所述齿轮4的夹持支撑面2.1上，所述齿轮4拉削定位防错自反馈检测系统包括主气管道5、报警装置以及吹气清扫装置，各所述检测孔3的进气口均连通所述主气管道5；报警装置包括压力传感器6和报警器7，所述压力传感器6用于检测所述主气管道5的压力，所述报警器7用于在所述压力传感器6检测的压力低于预设值时报警；吹气清扫装置的吹气口与所述夹持支撑面2.1相对设置。

具体的，拉床1加工齿轮4时，其先通过拉削夹具2固定齿轮4，如图3所示，拉削夹具2一般包括一个盘状件和多个夹爪，装夹时齿轮4以其端面如基准面贴合到盘状件的夹持支撑面2.1上，然后通过多个夹爪的夹持以实现稳固的固定，同时，通过相应的定位装置如限位螺钉实现盘状件和齿轮4同轴度的控制，本实施例提供的齿轮4拉削定位防错自反馈检测系统，其用于对齿轮4与拉削夹具2贴合的紧密度也即齿轮4的基准面与拉削方向的垂直度进行检测。更为具体的，本实施例在拉削夹具2上开设用于气体通过的检测孔3，检测孔3的出气口位于拉削夹具2的夹持支撑面2.1上，当齿轮4被装夹以使得其基准面贴合到盘状件的夹持支撑面2.1上后，齿轮4拉削定位防错自反馈检测系统开始工作，其通过主气管道5向检测孔3输出一定压力如0.4Mpa的气流，此时若齿轮4的基准面与夹持支撑面2.1之间无杂质，两者紧密贴合，气流几乎无法流出，检测主气管道5的气体压力值的压力传感器6检测的结果微幅小于0.4Mpa，如0.3Mpa左右，此时若齿轮4的基准面与夹持支撑面2.1之间有杂质，则两者之间无法紧密贴合，具有一定的间隙，气流流出迅速，检测主气管道5的气体压力值的压力传感器6检测的结果会大幅小于0.4Mpa，如低于0.2Mpa，乃至低于0.1Mpa。同时设置一报警器7，如蜂鸣器、灯光发生装置、语音发生装置或者相应的通信装置，发现压力传感器6检测的结果小于预设值时发出报警。很显然的，此处预设值跟主气管道5的气源提供的压力和齿轮4的加工精度相关，气源的压力越高，预设值越高，齿轮4端面的精度越高，预设值越高，其具体数值可以根据实际使用过程中没有漏气中时检测的数值得出，本实施例不赘述。本实施例中，当发现齿轮4与拉削夹具2间具有杂质时，松开齿轮4以使得其与拉削夹具2间具有一间隙，通过吹气清扫装置向拉削夹具2的夹持支撑面2.1强力吹气以吹掉杂质，随后再次装夹并再次进行上述检测，直至压力值符合要求再进行拉削操作。

本实施例中，通过主气管道5提供压力气流，一般还包括气源如气泵、压力表、自动控制阀门以及油水分离器等等装置，吹气清扫装置也一般包括依次相连的气源如气泵、压力表、管道、自动控制阀门以及吹气喷头等等结构，这些结构均为相应的领域的公知常识和惯用技术手段，本实施例不赘述。

本发明实施例提供的齿轮4拉削定位防错自反馈检测系统，向齿轮4和拉削夹具2的贴合端面间输送空气，当出现漏气时说明两者之间具有杂质，如此检测不仅精确可靠，而且通过报警装置实现报警。

本发明另一个实施例中，进一步的，还包括多个支管道，各检测孔3的进气口各连接一个支管道，各支管道的另一端连接于主气管道5上，各所述支管道中均设置有风速传感器，如此主气管道5通过各支管道分别向各检测孔3输送检测气流，多个所述检测孔3在所述拉削夹具2上均匀布置，如拉削夹具2为圆形，其上均匀分布四个检测孔3，各检测孔3分别位于圆形的四个等分扇形的中心区域。所述吹气清扫装置的吹气口被配置为可以与任意所述检测孔3相对设置，此时吹气清扫装置有多个选择可以实现该功能，其一为设置多个吹气喷头，如设置数量与检测孔3相同数量的吹气喷头，每个吹气喷头对准一个检测孔3，其二为设置动力结构驱动单个吹气喷头，在该吹气喷头的运动路径上，其可以覆盖对准所有检测孔3。如此设置的作用在于，当杂质处于拉削夹具2上某个位置时，其对应的位置到拉削夹具2的边缘部分的间隙最大，也即位于该区域的检测孔3的气流漏气最为厉害，相应的，其风速也越快，如此通过对比各支管道内气体流速，可以大概判断出杂质位于那个区域，此时可以将清扫气流对准该区域集中吹气，提升吹气效果，增加吹掉杂质的概率。由于可以气流仅需吹拂拉削夹具2的其中一个区域，可以缩小吹气喷头的吹气口的尺寸，相同气体压力的情况下提供更为强劲的气流。

优选的，所述吹气清扫装置包括吹气主管道和连通于所述吹气主管道上的多个第一吹气喷头，各所述第一吹气喷头的吹气口与各所述检测孔3一一对应相对设置，此即为上述的设置多个吹气喷头分别对准多个检测孔3的技术方案。

如图4-5所示，可选的，所述吹气清扫装置包括驱动电机11以及环状圈10，所述驱动电机11通过传动机构驱动所述环状圈10以其中心轴线为转轴自转，如环状圈10上设置齿状结构，驱动电机11驱动一个齿轮4转动，齿轮4驱动齿状结构，如此环状圈10实现自转，所述环状圈10环绕于所述拉削夹具2的外侧，所述环状圈10上均匀设置有至少两个第二吹气喷头9，如此设置的作用在于，当任一检测孔3被判定为流速最大，该区域有杂质时，控制电机驱动环状圈10，以使得其中一个第二出气喷头对准流速最大的检测孔3所处的区域进行吹气。

更进一步的，还包括固定块12，所述第二吹气喷头9通过转轴转动连接于所述固定块12上，所述转轴上套有扭簧13，所述扭簧13的两端分别限位于所述第二吹气喷头9和固定块12上，所述第二出气喷头的末端呈V状，固定块12用于将第二吹气喷头9连接到环状圈10上，由于第二吹气喷头9转动连接于固定块12上，当受到外力驱动后其会发生转动，通过通过扭簧13进行限位，使得其仅可以在一定范围内摆动，同时由于其末端呈V状，当其高速吹气时，气流的反作用使得第二吹气喷头9发生转动，如此设置的作用在于，通过气流自身的反作用力使得第二吹气喷头9可以在一定范围内摆动，如此使得其对一定区域的吹拂能力更强。

再进一步的，固定块12上可以设置有两个限位凸起8，限位凸起8设置于第二出气喷头的活动行程中，其用于限位第二出气喷头，其作用在于，在扭簧13之外再配置一限位系统，防止扭簧13频繁的运动到极限位置而缩短使用寿命。

本发明再一个实施例中，进一步的，所述吹气清扫装置还包括连通于所述吹气主管道上的多个第三吹气喷头，各所述第三吹气喷头的吹气口与所述齿轮4的基准面相对设置，所述基准面用于与所述拉削夹具2相贴合。杂质有可能出现在拉削夹具2的夹持支撑面2.1上，也可能出现在齿轮4的基准面上，通过第三吹气喷头向齿轮4的基准面吹气，如此提升除掉杂质的概率。

更进一步的，可以在环状圈10上设置摆动机构，吹气喷头通过摆动机构连接于环状圈10或者的基座上，在摆动机构的摆动行程的两端，吹气喷头分别对准拉削夹具2和齿轮4，相应的，摆动机构也可以是被动机构如上述的扭簧13，也可以是通过电机主动驱动的摆动机构，如此的作用在于，单个吹气喷头即可实现多位置的对拉削夹具2和齿轮4进行吹拂。

如图6所示，本发明实施例还提供一种齿轮4拉削定位防错自反馈检测方法，包括以下步骤：

将齿轮4装夹以贴合到拉削夹具2上，依次通过主气管道5和设置于所述拉削夹具2上的检测孔3向所述齿轮4和拉削夹具2的贴合间隙输送空气；

检测所述主气管道5内的气体压力，当气体压力值小于预设值时报警，同时驱动齿轮4脱离所述拉削夹具2，并通过吹气清扫装置向所述拉削夹具2的夹持支撑面2.1吹气清扫。

由于上述齿轮4拉削定位防错自反馈检测系统具有上述技术效果，该齿轮4拉削定位防错自反馈检测系统的实现方法也应具有相应的技术效果。

更进一步的，所述主气管道5通过多个支管道连接多个所述检测孔3，各所述支管道与各所述检测孔3一一对应连通，

检测所述主气管道5内的气体压力时，同步检测各支管道内的气体流速，吹气清扫装置时，控制吹气口向气体流速最大的所述支管道连通的所述检测孔3所处的区域吹气。这里，所处的区域为一个范围，如扇形区域，如此实现吹气口尺寸的小型化和气流的高速化，

再进一步的，所述吹气清扫装置包括第一吹气喷头和第三吹气喷头；

吹气清扫装置时，控制所述第一吹气喷头的吹气口向所述拉削夹具2吹气，控制所述第三吹气喷头的吹气口向所述齿轮4吹气。

本发明提供的另一个实施例中，再进一步的，所述吹气清扫装置的吹气喷头通过扭簧13转动连接于固定块12上，吹气清扫装置时，控制所述吹气喷头的风速处于变化过程中，如由小到大或者由大到小依次变化的气流，其作用在于，不停风速的气流反作用力各不相同，如此可以驱动吹气喷头处于摆动中，而不至于由于恒定的气流而处于单一位置。优选的，吹气喷头的每个吹气周期包括至少两个循环，如每次出气5秒，包括两个循环，每个循环为2.5秒，每个循环均包括至少一次气流从最小到最大的变化过程，或者包括至少一次气流从最大到最小的变化过程，如此，每个吹气周期吹气喷头均会往复摆动至少两次，对拉削夹具2和/或齿轮4的吹拂更为彻底。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，其特征在于，其用于配合拉床的拉削夹具，所述拉削夹具上设置有多个检测孔，各所述检测孔的出气口位于所述拉削夹具上用于贴合所述齿轮的夹持支撑面上，所述齿轮拉削定位防错自反馈检测系统包括：

主气管道，各所述检测孔的进气口均连通所述主气管道；

报警装置，其包括压力传感器和报警器，所述压力传感器用于检测所述主气管道的压力，所述报警器用于在所述压力传感器检测的压力低于预设值时报警；

吹气清扫装置，其吹气口与所述夹持支撑面相对设置。

2.根据权利要求1所述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，其特征在于，

还包括多个支管道，各所述支管道中均设置有风速传感器，所述主气管道通过所述支管道连接所述检测孔，各所述支管道与各所述检测孔一一对应连通，多个所述检测孔在所述拉削夹具上均匀布置；

所述吹气清扫装置的吹气口被配置为可以与任意所述检测孔相对设置。

3.根据权利要求2所述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，其特征在于，

所述吹气清扫装置包括吹气主管道和连通于所述吹气主管道上的多个第一吹气喷头，各所述第一吹气喷头的吹气口与各所述检测孔一一对应相对设置。

4.根据权利要求2所述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，其特征在于，

所述吹气清扫装置包括驱动电机以及环状圈，所述驱动电机通过传动机构驱动所述环状圈以其中心轴线为转轴自转，所述环状圈环绕于所述拉削夹具的外侧，所述环状圈上均匀设置有至少两个第二吹气喷头。

5.根据权利要求4所述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，其特征在于，

还包括固定块，所述第二吹气喷头通过转轴转动连接于所述固定块上，所述转轴上套有扭簧，所述扭簧的两端分别限位于所述第二吹气喷头和固定块上，所述第二出气喷头的末端呈V状。

6.根据权利要求3所述的齿轮拉削定位防错自反馈检测系统，其特征在于，

所述吹气清扫装置还包括连通于所述吹气主管道上的多个第三吹气喷头，各所述第三吹气喷头的吹气口与所述齿轮的基准面相对设置，所述基准面用于与所述拉削夹具相贴合。

7.一种齿轮拉削定位防错自反馈检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将齿轮装夹以贴合到拉削夹具上，依次通过主气管道和设置于所述拉削夹具上的检测孔向所述齿轮和拉削夹具的贴合间隙输送空气；

检测所述主气管道内的气体压力，当气体压力值小于预设值时报警，同时驱动齿轮脱离所述拉削夹具，并通过吹气清扫装置向所述拉削夹具的夹持支撑面吹气清扫。

8.根据权利要求7所述的齿轮拉削定位防错自反馈检测方法，其特征在于，

所述主气管道通过多个支管道连接多个所述检测孔，各所述支管道与各所述检测孔一一对应连通，

检测所述主气管道内的气体压力时，同步检测各支管道内的气体流速，吹气清扫装置时，控制吹气口向气体流速最大的所述支管道连通的所述检测孔所处的区域吹气。

9.根据权利要求8所述的齿轮拉削定位防错自反馈检测方法，其特征在于，

所述吹气清扫装置包括第一吹气喷头和第三吹气喷头；

吹气清扫装置时，控制所述第一吹气喷头的吹气口向所述拉削夹具吹气，控制所述第三吹气喷头的吹气口向所述齿轮吹气。

10.根据权利要求8所述的齿轮拉削定位防错自反馈检测方法，其特征在于，

所述吹气清扫装置的吹气喷头通过扭簧转动连接于固定块上，吹气清扫装置时，控制所述吹气喷头的风速处于变化过程中。