CN110142827B - 一种同步带自动打齿装置及打齿工艺 - Google Patents

Abstract

一种同步带自动打齿装置及打齿工艺涉及同步带生产设备技术领域，尤其涉及一种同步带自动打齿装置及打齿工艺。本发明提供一种使用方便，安全可靠，效率高，精度好的同步带自动打齿装置及打齿工艺。本发明的同步带自动打齿装置，包括机架，其特征在于：机架上依次设置有带料支撑架、齿形输送装置和打齿装置；所述齿形输送装置包括与驱动装置相连的齿形轮，齿形轮上方设置有与升降装置相连的压带轮；所述打齿装置包括固定下凹模和与压力装置相连的活动上凸模，固定下凹模上设置有凹齿，活动上凸模上设置有凸齿。

Description

一种同步带自动打齿装置及打齿工艺

技术领域

本发明涉及同步带生产设备技术领域，尤其涉及一种同步带自动打齿装置及打齿工艺。

背景技术

利用开口同步带接驳成任意周长的环形带，需要对其两端进行打齿处理，利用打出的齿形对接后热熔接驳。现有同步带打齿装置及其打齿方法比较落后。其工艺过程是。

1.对同步带进行周长计算。

2.由两名操作人员，将同步带放在超长测量桌上，然后对同步带周长进行测量划线。

2.1.首先，一人在同步带的起点处，按要求测量出预留的接驳长度。并作出测量起点的标记，为防止同步带的位移，双手需要牢固的压住同步带。

2.2.然后，另一人按其长度要求在其测量终端再次作出测量标记。

3.按照上述方法，对批次同步带逐一测量，将测量后的同步带装入转序箱，转序到打齿工位。

4.对同步带进行打齿。将需打齿的同步带齿面朝下置入打齿模板的限位槽内，用肉眼观察并调整同步带，使其标记对准打齿板上的刀片。将塑料压板放在同步带的传输面。

5.双手按下压力机按钮，使压力机冲头向塑料压板施压，由打齿板上的刀片，冲裁出所需接驳齿形。

6.压力机冲头回程至上止点，人工将同步带从打齿模板的限位槽内拽出，寻找另一标记。当观察到另一标记后，再次将其置入打齿模板的限位槽内，用上述方法将另一端的接驳齿形冲裁成型。然后将第一根带的结尾位置作为下一条同步带的起点位置，以此类推。完成批次同步带接驳处的打齿工作。

上述人工数齿计算其长度，存在数齿差错和测量积累误差，因此，同步带长度的一致性很难保证，易产生质量隐患。在进行同步带接驳处的打齿过程中，利用固定在打齿板上的裁切刀片，依靠操作者双手摆正同步带，同时靠肉眼观测定位，存在打齿精度低，产品质量不稳，废品率高，劳动强度高，安全隐患大，生产效率低等弊端。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种使用方便，安全可靠，效率高，精度好的同步带自动打齿装置及打齿工艺。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明的同步带自动打齿装置，包括机架，其特征在于：机架上依次设置有带料支撑架、齿形输送装置和打齿装置；所述齿形输送装置包括与驱动装置相连的齿形轮，齿形轮上方设置有与升降装置相连的压带轮；所述打齿装置包括固定下凹模和与压力装置相连的活动上凸模，固定下凹模上设置有凹齿，活动上凸模上设置有凸齿。

作为本发明的一种优选方案，所述打齿装置两端分别设置有上模脱模装置和下模脱模装置。

进一步的，所述活动上凸模上的凸齿设置为前低后高的倾斜凸齿；所述下模脱模装置设置于打齿装置和齿形输送装置之间，上模脱模装置设置于打齿装置后方。

进一步的，所述下模脱模装置包括顶升气缸，顶升气缸的活塞杆上设置有脱模顶柱。

进一步的，所述上模脱模装置包括夹紧气缸，夹紧气缸的活塞杆与一夹紧座相连，夹紧座上方通过倾斜支架设置有倾斜气缸，倾斜气缸的活塞杆与一压带辊相连，压带辊与打齿装置的出料口对应。

作为本发明的另一种优选方案，所述齿形输送装置带料支撑架之间设置有料道装置。

进一步的，所述料道装置包括与机架相连的横向位置调控板和导向轴。

作为本发明的第三种优选方案，所述机架末端设置有收料支架。

作为本发明的第四种优选方案，所述打齿装置固定下凹模设置于机架上，固定下凹模两侧设置有限宽块。

本发明的有益效果。

本发明的同步带自动打齿装置一改常规打齿装置和加工工艺步骤，替代了人工作业，通过本发明的打齿装置，实现了连续作业和自动化生产。废弃了人工单件划线、转序、对模、剪裁、修边等手工作业步骤。

本发明打齿时无需肉眼观测，打齿精度高，一次成型率达100%，冲裁后的打齿端面无需修剪，节省人工，提高生产效率。凸模上的凸齿设有倾斜角，降低了冲裁应力，减少了设备投资， 模具使用寿命比常规打齿板刀片装置提高3～5倍，由控制系统对每条同步带的长度自动计算定长输出，使打齿后的同步带长度消除了积累误差，提高了生产效率和产品质量。打齿综合效率比常规方法提高5～7倍。

本发明的打齿工艺，包括以下步骤。

（1）由人工将同步带料卷置于带料支撑架的转轴上。

（2）手拽同步带的带头将其穿入导带轮、料道装置、凹模脱模装置和打齿模具。

（3）将同步带带头卡入凹模上的定位处。

（4）自动控制系统检测到带头信号，两组压带轮压下同步带，使其与齿形轮进入啮合状态。

（5）所述脱模挺柱顶起同步带，使其脱开凹模的定位处。

（6）所述伺服电机减速机等驱动齿形轮转动，从而将同步带按要求的长度尺寸输出至下一工位。

（7）控制系统自动计算输出皮带的齿数及同步带长度，当第一条同步带的长度尺寸满足要求时，所述齿形轮停止转动，凸模脱模装置压紧同步带。

（8）所述压力装置带动凸模对同步带进行冲裁打齿。

（9）冲裁打齿完成后，所述凸模回至上止点。

（10）脱模挺柱再次顶起同步带，使同步带与凹模型腔脱离。与此同时，凸模脱模装置迫使同步带脱开凸模。

（11）所述伺服电机减速机等再次驱动齿形轮转动，从而将第二条同步带按要求的长度尺寸输出至下一工位。

（12）此后重复（6）-（11）动作直至将本批次的N条同步带打齿完成。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是上模脱模装置的结构示意图。

图4是固定下凹模的结构示意图。

图5是移动上凸模的结构示意图。

附图中1为机架、2为顶升气缸、3为收料支架、4为上模脱模装置、5为固定下凹模、6为打齿装置、7为活动上凸模、8为压力装置、9为脱模顶柱、10为压带轮、11为升降装置、12为齿形轮、13为导向轴、14为料道装置、15为带料支撑架、16为横向位置调控板、17为驱动装置、18为带轮组件、19为下模脱模装置、20为夹紧气缸、21为夹紧座、22为压带辊、23为倾斜气缸、24为限宽块、25为凹齿、26为凸齿、27为导带轮。

具体实施方式

本发明的同步带自动打齿装置6，包括机架1，其特征在于：机架1上依次设置有带料支撑架15、齿形输送装置和打齿装置6；所述齿形输送装置包括与驱动装置17相连的齿形轮12，齿形轮12上方设置有与升降装置11相连的压带轮10；所述打齿装置6包括固定下凹模5和与压力装置8相连的活动上凸模7，固定下凹模5上设置有凹齿25，活动上凸模7上设置有凸齿26。

所述驱动装置17通过带轮组件18与齿形轮12的转轴相连。

作为本发明的一种优选方案，所述打齿装置6两端分别设置有上模脱模装置4和下模脱模装置19。

进一步的，所述活动上凸模7上的凸齿26设置为前低后高的倾斜凸齿26；倾斜角度α为1.07°～1.56°；所述下模脱模装置19设置于打齿装置6和齿形输送装置之间，上模脱模装置4设置于打齿装置6后方。

进一步的，所述下模脱模装置19包括顶升气缸2，顶升气缸2的活塞杆上设置有脱模顶柱9。

进一步的，所述上模脱模装置4包括夹紧气缸20，夹紧气缸20的活塞杆与一夹紧座21相连，夹紧座21上方通过倾斜支架设置有倾斜气缸23，倾斜气缸23的活塞杆与一压带辊22相连，压带辊22与打齿装置6的出料口对应。

工作状态：夹紧气缸20上的活塞杆带动夹紧座21下移，致使夹紧座21将其下方的同步带压紧定位。当冲裁（打齿）结束后，活动上凸模7上移，倾斜气缸23动作，带动压带辊22将粘连在活动上凸模7上的同步带剥离下来。在倾斜气缸23的活塞杆收回的同时，夹紧气缸20推动夹紧座21上移，释放同步带。

作为本发明的另一种优选方案，所述齿形输送装置带料支撑架15之间设置有料道装置14。

进一步的，所述料道装置14包括与机架1相连的横向位置调控板16，横向位置调控板16设置于导向轴13上。横向位置调控板16可沿导向轴13位移，以达到按工艺需求调整同步带的宽度，同时也限定同步带打齿过程的直线度。带宽定位调整后，用定位螺钉将横向位置调控板16锁紧在导向轴13上。

所述料道装置14还包括设置于机架1上的导带轮27。

作为本发明的第三种优选方案，所述机架1末端设置有收料支架3。

作为本发明的第四种优选方案，所述打齿装置6固定下凹模5设置于机架1上，固定下凹模5两侧设置有限宽块24。

所述压带轮10设置为两个，两压带轮10分别相应于齿形轮12的前部和后部设置。在两组压带轮10的施压下，使同步带与齿形轮12呈弧面贴合状态，此时同步带至保持少有7个以上的齿形与齿形轮12保持啮合状态。随着齿形轮12的转动而牵引打齿同步带至下一工序。

所述凸齿26和凹齿25的合模间隙与同步带的带基厚度及骨架的钢丝直径相关，本发明打齿模具的凸、凹模的单边预留间隙的取值范围为：0.05mm～1.0mm。

一次动作过程：将拟打齿的同步带料卷安装在带料支撑架15上，手拽同步带将其穿入导带轮27、料道装置14、齿形轮12、下脱模装置等，最后进入打齿装置6。由人工将带头齿形嵌入凹模定位，自动控制系统工作，升降装置11带动压带轮10压贴同步带，使其与齿形轮12相互啮合，驱动装置17驱动齿形轮12转动，由此牵引同步带向图1、图2所示的右边位移，控制系统自动计算并输出同步带，当达到要求的长度后，夹紧座21便压紧同步带，压力装置8带动活动上凸模7冲裁打齿，当冲裁完成后，活动上凸模7回至上止点，压带辊22动作，迫使同步带脱开活动上凸模7，夹紧座21释放同步带，当所输出的同步带再次达到要求的长度后，夹紧座21再次压下打齿同步带，活动上凸模7再次冲裁打齿，以此循环连续自动打齿作业。

本发明的打齿工艺，包括以下步骤：

（1）由人工将同步带料卷置于带料支撑架15的转轴上。

（2）手拽同步带的带头将其穿入导带轮27、料道装置14、凹模脱模装置和打齿模具。

（3）将同步带带头卡入凹模上的定位处。

（4）自动控制系统检测到带头信号，两组压带轮10压下同步带，使其与齿形轮12进入啮合状态。

（5）所述脱模挺柱顶起同步带，使其脱开凹模的定位处。

（6）所述伺服电机减速机等驱动齿形轮12转动，从而将同步带按要求的长度尺寸输出至下一工位。

（7）控制系统自动计算输出皮带的齿数及同步带长度，当第一条同步带的长度尺寸满足要求时，所述齿形轮12停止转动，凸模脱模装置压紧同步带。

（8）所述压力装置8带动凸模对同步带进行冲裁打齿。

（9）冲裁打齿完成后，所述凸模回至上止点。

（10）脱模挺柱再次顶起同步带，使同步带与凹模型腔脱离。与此同时，凸模脱模装置迫使同步带脱开凸模。

（11）所述伺服电机减速机等再次驱动齿形轮12转动，从而将第二条同步带按要求的长度尺寸输出至下一工位。

（12）此后重复（6）-（11）动作直至将本批次的N条同步带打齿完成。

本实施例中，步骤（5）中的凹模脱模力设置为60N～200N，步骤（7）中，凸模脱模装置7对同步带211的压紧力设置为50N～150N。步骤（10）凸模脱模装置7迫使同步带211脱开凸模63所需作用力为80N～180N。

本实施例中，在步骤（8）中所述压力装置8的冲裁动力选择范围：30KN～160KN。

本实施例中，在步骤（6）和（12）中所述齿形轮12输送同步带的输出速度为20cm/s～50cm/s。

在一个实施方式中，所述同步带自动打齿装置6的同步带打齿工艺，具体包括下述步骤：

S1.人工将同步带料卷安装到带料支撑架15的转轴上。

S2.手拽同步带的起始端，将其穿入导带轮27，经料道装置14、齿形轮12、下脱模装置19，进入打齿装置6。

S3.将同步带的带头卡入固定下凹模5上的定位处。

S4.通过检测装置（未图示的现有技术）自动识别装置检测到带头信号后，在升降装置11的作用下自动将两组压带轮10压贴于同步带的背面，使同步带与齿形轮12呈弧面贴合状态，此时同步带的齿形至少保持有7个以上齿形与齿形轮12啮合。

S5.在顶升气缸2的作用下推动脱模顶柱9，由所述脱模顶柱9顶起同步带，使粘连在固定下凹模5内的齿形带脱离固定下凹模5的型腔，固定下凹模5脱模力的压力设置为60N～200N。

S6.所述驱动装置17采用伺服电机，驱动齿形轮12转动，输出所需长度的同步带。输出速度为20cm/s～50cm/s。

S7.控制系统自动计算输出皮带的齿数及同步带长度，当第一条同步带的长度尺寸满足要求时，所述齿形轮12停止转动，上脱模装置压紧同步带。上脱模装置对同步带的压紧力为50N～150N。

S8.压力装置8推动活动上凸模7下降，对活动上凸模7和固定下凹模5之间的同步带进行冲裁。压力装置8的冲裁力为：30KN～160KN。

S9.冲裁完成后，由压力装置8带动活动上凸模7上移，使活动上凸模7回至上止点。

S10.脱模顶柱9再次顶起同步带，使其与固定下凹模5的型腔脱离，其脱模力为60N～200N。倾斜气缸23控制压带辊22下移，迫使粘连在活动上凸模7型腔中的同步带脱开活动上凸模7，所需作用力为80N～180N。

S11.驱动装置17再次驱动齿形轮12转动，从而将第二条同步带按要求的长度尺寸输出至下一工位。

S12.此后重复（S6）-（S11）动作直至将本批次的N条同步带打齿完成。

本实施方式中，S1耗时10s～15s，S2耗时15s～20s，S3耗时3s～4s，S4耗时0.5～1s，S5耗时1s～2s，S6耗时1.2s～19s，S7耗时0.5s～1s，S8耗时1.5s～2s，S9耗时0.5s～1s，S10耗时1s，S11耗时1.2s～19s。

采用同步带自动打齿装置6实现同步带打齿的工艺节拍为：7.4s～46s(S4～S11)。更换同步带料卷等所需辅助时间为：28s～39s。该装置及其工艺步骤合理紧凑，自动化程度高，打齿精度高、一致性好质量稳定可靠，提高了同步带打齿的生产效率。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种同步带自动打齿装置，包括机架（1），其特征在于：机架（1）上依次设置有带料支撑架（15）、齿形输送装置和打齿装置（6）；所述齿形输送装置包括与驱动装置（17）相连的齿形轮（12），齿形轮（12）上方设置有与升降装置（11）相连的压带轮（10）；所述打齿装置（6）包括固定下凹模（5）和与压力装置（8）相连的活动上凸模（7），固定下凹模（5）上设置有凹齿（25），活动上凸模（7）上设置有凸齿（26）；所述打齿装置（6）两端分别设置有上模脱模装置（4）和下模脱模装置（19）；所述活动上凸模（7）上的凸齿（26）设置为前低后高的倾斜凸齿（26）；所述下模脱模装置（19）设置于打齿装置（6）和齿形输送装置之间，上模脱模装置（4）设置于打齿装置（6）后方；所述下模脱模装置（19）包括顶升气缸（2），顶升气缸（2）的活塞杆上设置有脱模顶柱（9）；所述上模脱模装置（4）包括夹紧气缸（20），夹紧气缸（20）的活塞杆与一夹紧座（21）相连，夹紧座（21）上方通过倾斜支架设置有倾斜气缸（23），倾斜气缸（23）的活塞杆与一压带辊（22）相连，压带辊（22）与打齿装置（6）的出料口对应。

2.根据权利要求1所述的一种同步带自动打齿装置，其特征在于：倾斜角度α为1.07°～1.56°。

3.根据权利要求1所述的一种同步带自动打齿装置，其特征在于：所述齿形输送装置带料支撑架（15）之间设置有料道装置（14）。

4.根据权利要求3所述的一种同步带自动打齿装置，其特征在于：所述料道装置（14）包括与机架（1）相连的横向位置调控板（16），横向位置调控板（16）设置于导向轴（13）上；横向位置调控板（16）可沿导向轴（13）位移，以达到按工艺需求调整同步带的宽度，同时也限定同步带打齿过程的直线度。

5.根据权利要求1所述的一种同步带自动打齿装置，其特征在于：所述打齿装置（6）固定下凹模（5）设置于机架（1）上，固定下凹模（5）两侧设置有限宽块（24）。

6.根据权利要求1所述的一种同步带自动打齿装置，其特征在于：所述压带轮（10）设置为两个，两压带轮（10）分别相应于齿形轮（12）的前部和后部设置。

7.一种使用如权利要求1～6所述任一一种同步带自动打齿装置的打齿工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）由人工将同步带料卷置于带料支撑架（15）的转轴上；

2）手拽同步带的带头将其穿入导带轮（27）、料道装置（14）、下模脱模装置（19）和打齿模具；

3）将同步带带头卡入凹模上的定位处；

4）自动控制系统检测到带头信号，两组压带轮（10）压下同步带，使其与齿形轮（12）进入啮合状态；

5）所述脱模顶柱顶起同步带，使其脱开凹模的定位处；

6）伺服电机减速机等驱动齿形轮（12）转动，从而将同步带按要求的长度尺寸输出至下一工位；

7）控制系统自动计算输出皮带的齿数及同步带长度，当第一条同步带的长度尺寸满足要求时，所述齿形轮（12）停止转动，上模脱模装置（4）压紧同步带；

8）所述压力装置（8）带动凸模对同步带进行冲裁打齿；

9）冲裁打齿完成后，所述凸模回至上止点；

10）脱模顶柱再次顶起同步带，使同步带与凹模型腔脱离；与此同时，上模脱模装置（4）迫使同步带脱开凸模；

11）所述伺服电机减速机等再次驱动齿形轮（12）转动，从而将第二条同步带按要求的长度尺寸输出至下一工位；

12）此后重复步骤6～11动作直至将本批次的N条同步带打齿完成。