CN111618378A - 一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，主要包括：机架、工作台、装夹机构、角度识别机构、切削机构、进给机构，所述工作台设置于机架中部，所述装夹机构设置于工作台上用于装夹工件，所述进给机构设置于装夹机构的上方，所述切削机构设置于进给机构处，并可沿进给机构上下运动，所述角度识别机构设置于装夹机构的一侧。通过上述方式，本发明能够解决现有去毛刺技术定位精度差，加工效率低的问题。

Description

一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，特别是涉及一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备。

背景技术

蜗杆是自动间隙调整臂的核心零件之一(图1)，上面有外圆、蜗齿等多个重要部位，在自动间隙调整臂中起配合工作和调整作用。蜗杆为螺旋结构，在车削加工后，蜗齿螺旋与端面间有不均匀的尖角毛刺必须进行去除，去除时需要先通过螺旋面确定毛刺的起始与终止位置。目前，常规去毛刺技术有：1、采用机械结构插入螺旋齿内，再旋转蜗杆直至限位，人工确定毛刺位置，进行去除；2、使用光电传感器识别毛刺位置，再切削加工。

现有的技术主要存在如下问题：1、技术1装夹定位方式复杂，人工操作劳动强度大，自动化应用时装夹效率低；2、技术2光电传感器定位精度易受环境影响，需要频繁清洁，避免铁屑等影响定位；3、常规去毛刺装置一般机构简易，不能有效进行铁屑防护及收集，加工环境较差，还会影响工件定位，造成去除质量不稳定。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，能够解决现有去毛刺技术定位精度差，加工效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，主要包括：机架、工作台、装夹机构、角度识别机构、切削机构、进给机构，所述工作台设置于机架中部，所述装夹机构设置于工作台上用于装夹工件，所述进给机构设置于装夹机构的上方，所述切削机构设置于进给机构处，并可沿进给机构上下运动，所述角度识别机构设置于装夹机构的一侧。

在本发明一个较佳实施例中，所述装夹机构包括：夹套、卡盘、安装板、联轴器和伺服电机A，所述卡盘安装于安装板上，夹套设置于卡盘的内侧，所述伺服电机A设置于安装板的下方，伺服电机A与卡盘之间通过联轴器连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述角度识别机构包括：安装座、水平气缸、盖板、水平滑轨、U型定位块和探头，所述水平滑轨设置于安装座顶部，所述水平滑轨远离装夹机构的一侧设置有水平气缸用于推动水平滑轨移动，所述U型定位块设置于水平滑轨上靠近装夹机构的一侧，所述探头靠近U型定位块设置，探头的一端连接位移传感器，所述位移传感器上设置有盖板。

在本发明一个较佳实施例中，所述切削机构包括：支撑板、切削电机、角度块、中心调节块和刀头，所述切削电机固定于支撑板，所述刀头连接于切削电机主轴，所述切削电机与支撑板之间设置有角度块，所述角度块处设置有中心调节块。

在本发明一个较佳实施例中，所述进给机构主要包括：进给安装板、滑轨、丝杆、伺服电机B、滑座安装座和轴承，所述滑轨固定于进给安装板，所述丝杆平行于滑轨设置，所述丝杆的两端均设置有轴承，丝杆通过联轴器连接于伺服电机B，所述滑轨处设置有可沿滑轨移动的滑座安装座，所述滑座安装座连接于丝杆处的滑动块，所述切削机构固定于所述滑座安装座。

在本发明一个较佳实施例中，在装夹机构的外侧设置有护罩，所述护罩包括：内罩、外罩和护罩气缸，所述内罩设置于外罩内侧，所述护罩气缸的活塞杆连接内罩且可推动内罩上下移动。

在本发明一个较佳实施例中，所述护罩内的工作台处设置有滑道。

在本发明一个较佳实施例中，所述工作台下方与滑道对应处设置有收集盒。

在本发明一个较佳实施例中，所述装夹机构的对应处设置有毛刷机构。

在本发明一个较佳实施例中，所述毛刷机构包括：旋转气缸、转轴、毛刷固定座和毛刷，所述转轴固定于旋转气缸的旋转轴，所述毛刷固定座设置于转轴上方且连接于转轴，所述毛刷设置于毛刷固定座的一侧与工件对应处。

本发明的有益效果是：

1、采用自动化的方式去毛刺，精度高，效率高；

2、采用高精度接触式位移传感器，实现毛刺加工位置的高效准确识别；

3、设计专用护罩、收集装置实现对装夹机构的防护和铁屑的有效收集；

4、装夹定位方便，放入工件后，可自动夹紧、旋转确定毛刺起始及终止方向，进行加工，配合机械手装夹，可实现去毛刺的全自动生产。

附图说明

图1是现有自动间隙调整臂中蜗杆的立体结构示意图；

图2是本发明一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备的立体结构示意图；

图3是所述装夹机构的立体结构示意图；

图4是所述角度识别机构的立体结构示意图；

图5是所述装夹机构与角度识别机构的工作示意图；

图6是所述切削机构的立体结构示意图；

图7是所述进给机构的立体结构示意图；

图8是所述护罩的立体结构示意图；

图9是所述毛刷机构的立体结构示意图；

图10是所述中心调节块部分的立体结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、机架，2、装夹机构，3、角度识别机构，4、切削机构，5、进给机构，6、护罩，7、毛刷机构，8、收集盒，9、工件，201、夹套，202、卡盘，203、安装板，204、联轴器，205、伺服电机A，301、安装座，302、水平气缸，303、盖板，304、水平滑轨，305、U型定位块，306、探头，307、位移传感器，401、切削电机，402、支撑板，403、角度块，404、中心调节块，405、刀头，406、刀头护罩，407、限位螺杆，501、伺服电机B，502、联轴器，503、上轴承，504、丝杆，505、滑轨，506、下轴承，507、滑座安装座，508、进给安装板，509、滑动块，601、卡盘护罩，602、内罩，603、外罩，604、滑道，605、护罩气缸，701、旋转气缸，702、转轴，703、毛刷固定座，704、毛刷。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图2，本发明实施例包括：

一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，主要包括：机架1、工作台、装夹机构2、角度识别机构3、切削机构4、进给机构5，所述工作台设置于机架1中部，所述装夹机构2设置于工作台上用于装夹工件9，所述进给机构5设置于装夹机构2的上方，所述切削机构4设置于进给机构5处，并可沿进给机构5上下运动，所述角度识别机构3设置于装夹机构2的一侧。

如图3所示，是所述装夹机构2的立体结构示意图，所述装夹机构2包括：夹套201、卡盘202、安装板203、联轴器204和伺服电机A205，所述安装板203固定于工作台，所述卡盘202安装于安装板203上，卡盘202与安装板203之间设置有套筒，所述夹套201设置于卡盘202的内侧用于夹紧工件9，所述伺服电机A205设置于安装板203的下方，伺服电机A205与卡盘202之间通过联轴器204连接，联轴器204的一端连接伺服电机A205，另一端连接工件9，使得当伺服电机A205转动时，工件9可以跟随转动。

如图4所示，是所述角度识别机构3的立体结构示意图，所述角度识别机构3包括：安装座301、水平气缸302、盖板303、水平滑轨304、U型定位块305和探头306，所述安装座301安装于机架1上，所述水平滑轨304设置于安装座301顶部，所述水平滑轨304远离装夹机构2的一侧设置有水平气缸302用于推动水平滑轨304横向移动，所述U型定位块305设置于水平滑轨304上靠近装夹机构2的一侧，所述探头306靠近U型定位块305设置，探头306的一端电连接位移传感器307，所述位移传感器307上设置有盖板303。工作时，如图5所示，U型定位块305抵触于工件9螺杆外圆周，探头306接触工件9螺旋面，探头306可相对U型定位块305前后移动，伺服电机A205带动卡盘202旋转，工件9螺旋角度变化转化为位移传感器307位移量的变化，从而识别毛刺位置。

如图6所示，是所述切削机构4的立体结构示意图，所述切削机构4包括：支撑板402、切削电机401、角度块403、中心调节块404和刀头405，所述切削电机401固定于支撑板402，所述刀头405连接于切削电机401主轴，所述切削电机401与支撑板402之间设置有角度块403，所述角度块403处设置有中心调节块404。所示角度块403的倾斜角度与工件9螺旋导程角一致。如图10所示，所示角度块403为一非等高圆柱体，所示中心调节块404处设置有限位螺杆407，当角度块403转动时，由于切削电机401的底端与角度块403连接，故切削电机401的倾斜角度随之发生变化，再通过中心调节块404的限位螺杆407锁固，实现了切削电机401倾斜角度微调。进一步的，在刀头405外侧设置有一圈刀头护罩406，防止切削废料飞溅。

如图7所示，是所述进给机构5的立体结构示意图，所述进给机构5主要包括：进给安装板508、滑轨505、丝杆504、伺服电机B501、滑座安装座507和轴承，所述滑轨505固定于进给安装板508，所述丝杆504平行于滑轨505设置，所述丝杆504的两端均设置有轴承：上轴承503和下轴承506，所述丝杆504通过联轴器502连接于伺服电机B501，所述滑轨505处设置有可沿滑轨505移动的滑座安装座507，所述滑座安装座507连接于丝杆504处的滑动块509，所述切削机构4固定于所述滑座安装座507。当伺服电机B501转动时，丝杆504随之转动，滑动块509带动滑座安装座507一起上下位移，从而起到带动切削机构运动的功能。

如图8所示，是所示护罩6的立体结构示意图，所述护罩6包括：内罩602、外罩603和护罩气缸605，所述内罩602设置于外罩603内侧，所述护罩气缸605的活塞杆连接内罩602且可推动内罩602上下移动。另外，在卡盘202外侧单独设置有卡盘护罩601，卡盘护罩601根据卡盘202的结构仿形制造，可防止铁屑进入卡盘202和夹套201内，影响定位。正常状态下，护罩气缸605处于缩回状态，便于工件9取放；当切削加工时，护罩气缸605推动内罩602上升，扩大了防护面积，起铁屑防护作用。

进一步的，护罩6内的工作台处设置有滑道604，工作台下方与滑道对应处设置有收集盒8，铁屑可以顺着滑道604滑入收集盒8内，便于铁屑清理。

如图9所示，是所示毛刷机构7的立体结构示意图，所示毛刷机构7设置于装夹机构2的外侧，与工件9的位置相对应。所述毛刷机构7包括：旋转气缸701、转轴702、毛刷固定座703和毛刷704，所述转轴702固定于旋转气缸701的旋转轴，所述毛刷704固定座设置于转轴702上方且连接于转轴702，所述毛刷704设置于毛刷固定座703的一侧。当旋转气缸701转动时，转轴702带动毛刷704转动到工件9处，工件9由伺服电机A205带动转动，毛刷704将工件9表面微小毛刺刷除。

本发明的工作过程如下所示：

工作时，将工件9放入装夹机构2的夹套201内，卡盘202夹紧，夹紧后，角度识别机构3动作：水平气缸302推出，U型定位块305接触于工件9的螺杆外圆周，兼起径向和高度方向定位作用；连接位移传感器307的探头306接触工件9螺旋面；

然后伺服电机A205运行，带动卡盘202和工件9旋转，接触在螺旋面的探头306与接触螺杆外圆周的U型定位块305相对位移，工件9螺旋角度变化转化即为位移传感器307位移量的变化，位移量到达设定值后，毛刺位置识别完成，卡盘202停止旋转，继续保持夹紧工件9；

切削机构4和进给机构5开始动作：丝杆504带动切削机构4作垂直进给，切削电机401运行带动刀头405旋转进行切削，同时，护罩气缸605推动内罩602上升，起切削时防护作用；

当切削机构4进给至设定位置后，切削完成，进给伺服电机B501反转，带动切削机构4返回原点，毛刷704继续进行工件9切削位置残留微小毛刺的刷除，完成后返回，护罩气缸605带动内罩602回位，卡盘202松开；

取出工件9，一个动作循环完成，继续放入下一个工件9，则进行下一个循环。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，主要包括：机架、工作台、装夹机构、角度识别机构、切削机构、进给机构，所述工作台设置于机架中部，所述装夹机构设置于工作台上用于装夹工件，所述进给机构设置于装夹机构的上方，所述切削机构设置于进给机构处，并可沿进给机构上下运动，所述角度识别机构设置于装夹机构的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，所述装夹机构包括：夹套、卡盘、安装板、联轴器和伺服电机A，所述卡盘安装于安装板上，夹套设置于卡盘的内侧，所述伺服电机A设置于安装板的下方，伺服电机A与卡盘之间通过联轴器连接。

3.根据权利要求1所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，所述角度识别机构包括：安装座、水平气缸、盖板、水平滑轨、U型定位块和探头，所述水平滑轨设置于安装座顶部，所述水平滑轨远离装夹机构的一侧设置有水平气缸用于推动水平滑轨移动，所述U型定位块设置于水平滑轨上靠近装夹机构的一侧，所述探头靠近U型定位块设置，探头的一端连接位移传感器，所述位移传感器上设置有盖板。

4.根据权利要求1所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，所述切削机构包括：支撑板、切削电机、角度块、中心调节块和刀头，所述切削电机固定于支撑板，所述刀头连接于切削电机主轴，所述切削电机与支撑板之间设置有角度块，所述角度块处设置有中心调节块。

5.根据权利要求1所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，所述进给机构主要包括：进给安装板、滑轨、丝杆、伺服电机B、滑座安装座和轴承，所述滑轨固定于进给安装板，所述丝杆平行于滑轨设置，所述丝杆的两端均设置有轴承，丝杆通过联轴器连接于伺服电机B，所述滑轨处设置有可沿滑轨移动的滑座安装座，所述滑座安装座连接于丝杆处的滑动块，所述切削机构固定于所述滑座安装座。

6.根据权利要求1所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，在装夹机构的外侧设置有护罩，所述护罩包括：内罩、外罩和护罩气缸，所述内罩设置于外罩内侧，所述护罩气缸的活塞杆连接内罩且可推动内罩上下移动。

7.根据权利要求6所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，所述护罩内的工作台处设置有滑道。

8.根据权利要求7所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，所述工作台下方与滑道对应处设置有收集盒。

9.根据权利要求1所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，所述装夹机构的对应处设置有毛刷机构。

10.根据权利要求9所述的一种蜗杆毛刺自动识别及去除设备，其特征在于，所述毛刷机构包括：旋转气缸、转轴、毛刷固定座和毛刷，所述转轴固定于旋转气缸的旋转轴，所述毛刷固定座设置于转轴上方且连接于转轴，所述毛刷设置于毛刷固定座的一侧与工件对应处。

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