CN109108389B - 一种并联二自由度的链环去刺机及其去刺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种并联二自由度的链环去刺机，其包括夹紧机构、去刺机构、进刀机构和主控制系统，所述夹紧机构用于固定夹紧待去刺链环；所述去刺机构包括去刺油缸、去刺刀座及去刺刀具，通过所述主控制系统来控制去刺油缸和进刀油缸进行协同作业去毛刺并生成鼓形环，去刺后的产品质量和外观较好；该结构还包括清刺机构，对去刺后的毛刺进行清理，减少人工，保证质量，自动化程度高。

Description

一种并联二自由度的链环去刺机及其去刺方法

技术领域

本发明涉及链环去刺机，具体公开一种并联二自由度的链环去刺机及其去刺方法。

背景技术

现有的链环去刺机一般包括夹紧机构，去刺机构及进刀机构；去刺机构和进刀机构一般为不同步活动，在去刺过程中只有去刺机构进行工作；去刺机构中去刺油缸进行直动作业，不能控制去刺运动轨迹；链环去刺之后焊接处生成和链环棒料直径相同的表面，焊接处强度不能保证；去刺机构进行去刺过程之后，所去除毛刺不能保证脱落，常常粘连在链环表面，需要人工再次去除，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于：为解决以上问题提供一种去刺机构和进刀机构协同作业且可控制去刺运动轨迹，保证链环焊接处连接强度的并联二自由度的链环去刺机及其去刺方法。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种并联二自由度的链环去刺机，其包括夹紧机构、去刺机构和进刀机构，所述夹紧机构用于固定夹紧待去刺链环；所述去刺机构包括去刺油缸、去刺刀座及去刺刀具，所述去刺油缸一端与去刺机机身连接，另一端与去刺刀座连接；所述进刀机构主要包括进刀油缸，所述进刀油缸一端与去刺机机身连接，另一端与所述去刺刀座连接；

还包括主控制系统，所述主控制系统包括两套直驱闭式泵控电液伺服系统，每套电液伺服系统包括伺服电机调速模块、辅助油路模块及共用的测量控制模块，分别驱动去刺油缸和进刀油缸进行协同作业；

其中所述测量控制模块用于将系统的输入信号和反馈信号进行计算，给出系统的控制信号，将其作为伺服电机调速模块的输入信号，并根据不同的所需通过位移传感器来控制去刺油缸和进刀油缸的位移量，并将位移传感器反馈的物理量传递给测量控制模块；

所述伺服电机调速模块通过改变伺服电机的转速和运动方向,来驱动双向定量泵，进一步推动去刺油缸和进刀油缸带动刀具座运动；

所述辅助油路模块用于对主油路进行保护；

还包括清刺机构，所述清刺机构包括清刺油缸及清刺刀，所述清刺油缸一端固定在去刺机机身上，另一端与清刺刀连接；所述清刺刀固定在固定轴上，清刺油缸驱动清刺刀相对固定轴前后摆动；

所述去刺油缸与去刺机机身间、进刀油缸与去刺机机身间、进刀油缸与去刺刀座间均通过铰链活动连接。

一种并联二自由度的链环去刺机的去刺方法，包括如下步骤：

(1)加工时，待去刺的链环进入该去刺机的工位后，先由夹机构的活动夹紧臂和固定夹紧座配合将链环夹紧；

(2)清刺油缸动作，驱动清刺刀摆动，击落较突出的毛刺；

(3)进刀油缸处于中位状态，进刀油缸带动刀座先向下运动，去刺刀具到位后，去刺机构的去刺油缸动作，带动刀座向左移动，同时进刀油缸带动刀座上下移动进行协同配合，完成链环上半边的去刺过程；

(4)进刀油缸退回中位状态，去刺油缸带动刀座退至原位，清刺油缸驱动清刺刀摆动一次，击落已去除的毛刺；

(5)处于中位状态的进刀油缸带动刀座向上运动，去刺刀具到位后，重复去刺动作，完成链环下半边的去刺过程；

(6)清刺机构重复清刺动作，击落下半部去除的毛刺，这样一个完整的去刺过程结束。

综上所述，由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的链环去刺机通过夹紧机构夹紧工件，定位准确，夹紧效果好，通过去刺机构及进刀机构同步协同作业去毛刺并生成鼓形环，稳定性好，生产效率高，去刺后的产品质量和外观较好，通过清刺机构击落所去除的毛刺，减少人工，保证质量，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明去刺机的去刺刀运动轨迹示意图；

图2是本发明去刺机的工作原理图；

图3是本发明去刺机的结构示意图；

图4是图3的后视图；

图5是图3的俯视图；

图6是本发明去刺机的直驱闭式泵控电液伺服主控制系统的工作原理图。

具体实施方式

如图1-6所示，一种并联二自由度的链环去刺机，包括机身14及设置在机身14上的夹紧机构、去刺机构、进刀机构、主控制系统及清刺机构；

所述夹紧机构包括夹紧油缸10、活动夹紧臂5及固定夹紧座6，所述固定夹紧座6固定在机身14上，所述活动夹紧臂5对应设置在固定夹紧座6下侧，所述夹紧油缸10与活动夹紧臂5连接，夹紧油缸10驱动活动夹紧臂5上下摆动。所述活动夹紧臂5设置在固定轴8上，活动夹紧臂5绕固定轴8前后摆动。

所述去刺机构对应设置在夹紧机构右方，去刺机构包括去刺油缸2、去刺刀座7及去刺刀具12、13，所述去刺刀具12、13为两把具有半圆弧切削刃的专用刀具，对称设置在夹紧的工件两侧，固定在刀座7上，所述刀座7连接在去刺油缸2左侧，所述去刺油缸2一端与去刺机机身14连接，另一端与去刺刀座7连接；所述去刺油缸2驱动刀座7左右移动。

所述进刀机构包括进刀油缸3，所述进刀油缸3一端与去刺机机身14连接，另一端与所述去刺刀座7连接，其设置在刀座7下方，驱动刀座7上下移动。

所述去刺油缸2与去刺机机身14间采用铰链活动连接，去刺油缸2与刀座7固定，这样去刺油缸2可以和进刀油缸3在去刺过程中可以进行协同作业，在焊接部位去除毛刺，运4行轨迹可控(优选生成鼓形环)。

原有进刀油缸3的连接方式为固定连接，这种工作方式不能满足进刀机构和去刺机构的协同作业要求，在运行中会卡死；现在将进刀油缸3与刀座7之间，进刀油缸3与机身14之间的连接方式都进行了改动，均采用铰链活动连接，使进刀油缸2始终处于自由状态，不管刀座7运动时出于何种状态，进刀油缸3和活塞杆都是浮动的，不会受到运动状态的干扰，从而消除了卡死现象，在去刺过程中两个油缸可以进行小幅度精确的协同作业，确保了焊接处去除毛刺过程中鼓形环的生成。

所述主控制系统(如图6)包括两套直驱闭式泵控电液伺服系统，系统采用闭式回路，每套电液伺服系统包括伺服电机调速模块16、辅助油路模块17及共用的测量控制模块15，分别驱动去刺油缸2和进刀油缸3进行协同作业；

其中所述测量控制模块15用于将系统的输入信号和反馈信号进行计算，给出系统的控制信号，然后经过D/A转换后将其作为伺服电机调速模块16的输入信号，并根据不同的所需通过位移传感器来控制去刺油缸2和进刀油缸3的位移量，并将位移传感器反馈的物理量传递给测量控制模块15；

所述伺服电机调速模块15通过改变伺服电机的转速和运动方向,来驱动双向定量泵，产生一定流量和液压动力，进一步推动去刺油缸2和进刀油缸3带动刀座7运动；

所述辅助油路模块17用于对主油路进行保护，进行过载卸荷，对回路进行补油和泄油，防止非对称缸两端流量不平衡。

主控制系统中有两套原理一样的直驱泵控电液设备，以控制进刀油缸3运动的这一套为例，当液压杆向下运动时，有杆腔的低压油的排出量小于无杆腔中的高压油的流入量，此时会出现泵的低压油供油不足，使回路中的油压降低，蓄能器中的油压高于有杆腔中的油压，单向阀自动打开，利用蓄能器中的油压向低压回路补油，达到进出活塞杆的流量达到平衡；反之，当活塞向上运动时，无杆腔的液压油流出量大于有杆腔的流入量，有杆腔的压力大于回路压力，使液控单向阀反向打开，将无杆腔多余的油液流入蓄能器中，对回路进行卸油，使非对称液压缸的流入流出液压油量保持平衡。在进行油缸压力控制时，通过调节溢流阀的开口大小来控制回路中的压力和液压缸无杆腔的压力，进而对电液伺服系统的压力进行控制，溢流阀不仅起到了安全阀的作用，最重要的是对系统回路压力得到了很好的控制。去刺机的液压主控制系统中，通过使用预定算法对去刺油缸2和进刀油缸3位移精度加以控制，将目标去刺曲线拆分为两个油缸的伸长量，通过随去刺时间输入当前时刻两缸液压杆所需的位移量，使两缸协同作业，让刀座7上的去刺刀具12、13在目标去刺曲线上移动，最终完成整个去毛刺工序。

所述清刺机构包括清刺油缸4及清刺刀9，所述清刺油缸4一端固定在去刺机机身14上，另一端与清刺刀9连接；所述清刺刀9固定在固定轴8上，清刺油缸4驱动清刺刀9相对固定轴8前后摆动。

一种并联二自由度的链环去刺机的去刺方法，包括如下步骤：

(1)加工时，待去刺的链环1进入该去刺机的工位后，先由夹机构的活动夹紧臂5和固定夹紧座6配合将链环1夹紧；

(2)清刺油缸4动作，驱动清刺刀9摆动，击落较突出的毛刺11；

(3)进刀油缸3处于中位状态，进刀油缸3带动刀座7先向下运动，去刺刀具12、13到位后，去刺机构的去刺油缸2动作，带动刀座7向左移动，同时进刀油缸3带动刀座7上下移动进行协同配合，完成链环1上半边的去刺过程，在焊接处生成鼓形环；

(4)进刀油缸3退回中位状态，去刺油缸2带动刀座7退至原位，清刺油缸驱动清刺刀摆动一次，击落已去除的毛刺；

(5)处于中位状态的进刀油缸3带动刀座7向上运动，去刺刀具12、13到位后，重复去刺动作，完成链环1下半边的去刺过程，在焊接处生成鼓形环；

(6)清刺机构重复清刺动作，击落下半部去除的毛刺11，这样一个完整的去刺过程结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种并联二自由度的链环去刺机，其包括夹紧机构、去刺机构和进刀机构，所述夹紧机构用于固定夹紧待去刺链环；所述去刺机构包括去刺油缸、去刺刀座及去刺刀具，所述去刺油缸一端与去刺机机身连接，另一端与去刺刀座连接；所述进刀机构主要包括进刀油缸，所述进刀油缸一端与去刺机机身连接，另一端与所述去刺刀座连接；其特征在于：

还包括主控制系统，所述主控制系统包括两套直驱闭式泵控电液伺服系统，每套电液伺服系统包括伺服电机调速模块、辅助油路模块及共用的测量控制模块，分别驱动去刺油缸和进刀油缸进行协同作业；

其中所述测量控制模块用于将系统的输入信号和反馈信号进行计算，给出系统的控制信号，将其作为伺服电机调速模块的输入信号，并根据不同的所需通过位移传感器来控制去刺油缸和进刀油缸的位移量，并将位移传感器反馈的物理量传递给测量控制模块；

所述伺服电机调速模块通过改变伺服电机的转速和运动方向，来驱动双向定量泵，进一步推动去刺油缸和进刀油缸带动刀具座运动；

所述辅助油路模块用于对主油路进行保护；

还包括清刺机构，所述清刺机构包括清刺油缸及清刺刀，所述清刺油缸一端固定在去刺机机身上，另一端与清刺刀连接；所述清刺刀固定在固定轴上，清刺油缸驱动清刺刀相对固定轴前后摆动；

所述去刺油缸与去刺机机身间、进刀油缸与去刺机机身间、进刀油缸与去刺刀座间均通过铰链活动连接。

2.一种如权利要求1所述的并联二自由度的链环去刺机的去刺方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)加工时，待去刺的链环进入该去刺机的工位后，先由夹机构的活动夹紧臂和固定夹紧座配合将链环夹紧；

(2)清刺油缸动作，驱动清刺刀摆动，击落较突出的毛刺；

(3)进刀油缸处于中位状态，进刀油缸带动刀座先向下运动，去刺刀具到位后，去刺机构的去刺油缸动作，带动刀座向左移动，同时进刀油缸带动刀座上下移动进行协同配合，完成链环上半边的去刺过程；

(4)进刀油缸退回中位状态，去刺油缸带动刀座退至原位，清刺油缸驱动清刺刀摆动一次，击落已去除的毛刺；

(5)处于中位状态的进刀油缸带动刀座向上运动，去刺刀具到位后，重复去刺动作，完成链环下半边的去刺过程；

(6)清刺机构重复清刺动作，击落下半部去除的毛刺，这样一个完整的去刺过程结束。