CN112476233A - 环状件夹持驱动装置及其夹持驱动方法 - Google Patents

环状件夹持驱动装置及其夹持驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环状件夹持驱动装置及其夹持驱动方法,所述夹持驱动装置包括用于驱动所述环状件沿其轴心旋转的第一电机、将所述环状件固定在所述第一电机输出轴上的定位组件以及驱动所述环状件在轴向方向上往返的往返驱动结构,所述第一电机固定在电机承载座上,所述往返驱动结构包括给所述电机承载座提供导向的轴向导向组件和提供动力的的轴向动力组件;所述轴向动力组件包括驱动所述电机承载座沿环状件的轴向方向往返的偏心轮、驱动所述偏心轮旋转的第二电机以及给所述电机承载座提供恢复力的压簧。所述夹持驱动装置可提供环状件绕其轴心旋转的动力,第二电机提供环状件沿其轴向往复的动力,具有两个方向上的驱动作用,可进行双面加工,提高加工效率。

Description

环状件夹持驱动装置及其夹持驱动方法
技术领域
本发明涉及环状件加工技术领域,特别是涉及一种环状件夹持驱动装置及其夹持驱动方法。
背景技术
在环状件去刺、抛光或锐边倒钝等加工过程中,需要先利用定位装置固定环状件的位置,便于后续加工,然而现有的定位机构大都缺少驱动机构,环状件固定位置后,人工或利用相应的加工机械对环状件的表面进行修饰,然后再手动调整环状件的位置继续加工,如此反复;对于带有旋转驱动机构的定位装置而言,可以驱动环状件沿其轴心旋转,而对其正反两面进行加工时,需要先加工一面,然后将环状件取下正反换向后再固定在定位装置上,加工另一面,费时费力,加工效率低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的定位装置缺少驱动机构的问题,而提供一种环状件夹持驱动装置。
本发明的另一方面是提供所述环状件夹持驱动装置的夹持驱动,轴向动力组件驱动环状件沿轴向进行往复运动。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
一种环状件夹持驱动装置,包括用于驱动所述环状件沿其轴心旋转的第一电机、将所述环状件固定在所述第一电机输出轴上的定位组件以及驱动所述环状件在轴向方向上往返的往返驱动结构,所述第一电机固定在电机承载座上,所述往返驱动结构包括给所述电机承载座提供导向的轴向导向组件和提供动力的的轴向动力组件;
所述轴向动力组件包括驱动所述电机承载座沿环状件的轴向方向往返的偏心轮、驱动所述偏心轮旋转的第二电机以及给所述电机承载座提供恢复力的压簧。
在上述技术方案中,所述压簧一端套在固定于电机承载座上的光轴外部,另一端与固定的挡板的侧面相接触,所述挡板上形成有供所述光轴穿过的通孔。
在上述技术方案中,所述轴向导向组件的导轨固定在底板上。
在上述技术方案中,所述定位组件包括固定在第一电机输出轴上的定位芯轴和用于将所述环状件压紧在所述定位芯轴上的压环和锁紧螺母。
在上述技术方案中,所述定位芯轴的周向侧壁为凸台结构,所述凸台结构的小直径端的周向侧壁用于限定所述环状件的径向位置,所述凸台结构的台阶配合所述压环限定所述环状件的轴向位置,所述定位芯轴轴向端部设有螺纹轴以加载所述锁紧螺母和所述压环。
在上述技术方案中,所述压环的径向方向开设有供所述螺纹轴穿过的径向开口。
在上述技术方案中,所述定位芯轴的轴向一端形成有用于连接第一电机输出轴的盲孔,所述定位芯轴的径向方向上形成有与所述盲孔相连通的螺纹孔,顶丝穿过所述螺纹孔将所述定位芯轴固定在所述第一电机输出轴轴向上的键槽内。
在上述技术方案中,所述偏心轮通过压片或螺钉固定在所述第二电机的输出轴的端部以进行轴向定位和紧固。
在上述技术方案中,所述轴向导向组件包括固定在所述电机承载座底部的第一滑块和沿所述轴向方向设置的第一直线导轨,所述第一滑块滑动连接在所述第一直线导轨上。
在上述技术方案中,所述电机承载座为截面为L形的折板,所述电机承载座的水平板与第一滑块通过螺钉连接,所述电机承载座的竖直板上设有螺纹连接孔及通孔,用于加载第一电机。
本发明的另一方面,所述环状件夹持驱动装置的夹持驱动方法,包括以下步骤:
步骤1,利用所述定位组件将所述环状件固定在所述第一电机输出轴上,完成工件装卡;
步骤2,启动第一电机,第一电机驱动环状件在其轴向上回转,同时轴向动力组件驱动环状件沿其轴向进行往复运动。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.夹持驱动装置不仅可以驱动环状件在其轴向上旋转,还可驱动环状件的沿其轴向往复运动,使工件正反面均可接触到加工机构(比如去刺机构)等,提高加工效率。
2.定位芯轴、压环和锁紧螺母可在径向和轴向两个方向上对环状件进行紧固定位,防止其在高速旋转过程中发生位移,提高加工精准度。
3.偏心轮驱动主要实现工件沿其轴向往复运动,这样,工件需去刺部位的两侧均可有效接触去刺刷,同时,周期性的往复运动,可使两侧的去刺效果一致,亦可提高去刺效率。
附图说明
图1为环状件夹持驱动装置的主视图;
图2为环状件夹持驱动装置的俯视图;
图3是为环状件夹持驱动装置的侧视图;
图4为环状件夹持驱动装置的剖视图;
图5为定位组件放大图;
图6为环状件夹持驱动装置的轴测图;
图7为环状件夹持驱动装置配合环状件去刺装置使用状态的轴测图;
图中:1-底板,2-第一承载座,3-第五电机,4-刷轮,5-限位座,6-限位柱,7-气缸,8-气缸支座,9-定位芯轴,10-第一电机,11-锁紧螺母,12-压环,13-环状件,14-顶丝,15-偏心轮,16-压片,17-第二电机,18-第二滑块,19-第二直线导轨,20-压簧,21-挡板,22-电机承载座,23-螺纹轴,24-第一滑块,25-第一直线导轨,26-台阶,27-径向开口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种环状件夹持驱动装置,包括用于驱动所述环状件沿其轴心旋转的第一电机10、将所述环状件13固定在所述第一电机10输出轴上的定位组件以及驱动所述环状件13在轴向方向上往返的往返驱动结构,所述第一电机10固定在电机承载座22上,所述往返驱动结构包括给所述电机承载座22提供导向的轴向导向组件和提供动力的的轴向动力组件;
所述轴向动力组件包括驱动所述电机承载座22沿环状件的轴向方向往返的偏心轮、驱动所述偏心轮旋转的第二电机以及给所述电机承载座提供恢复力的压簧20,其中所述压簧20的一端与所述电机承载座22相接触,另一端与固定的挡板22相接触。
第一电机10提供环状件绕其轴心旋转的动力,第二电机提供环状件沿其轴向往复的动力,具有两个方向上的驱动作用,可进行双面加工,提高加工效率。
所述环状件夹持驱动装置的夹持驱动方法,包括以下步骤:
步骤1,利用所述定位组件将所述环状件固定在所述第一电机10输出轴上,完成工件装卡;
步骤2,启动第一电机10,第一电机10驱动环状件在其轴向上回转,同时轴向动力组件驱动环状件沿其轴向进行往复运动。
利用同一装置同时完成轴向回转和轴向进退两个方向的驱动,可提高加工效率。
实施例2
作为优选方式,所述轴向导向组件的导轨固定在底板1上。底板1提供固定面,所述挡板22也固定在底板1上。
作为优选方式,所述定位组件包括固定在第一电机10输出轴上的定位芯轴9和用于将所述环状件13压紧在所述定位芯轴9上的压环12和锁紧螺母11,其中:
所述定位芯轴9的周向侧壁为凸台结构,所述凸台结构的小直径端的周向侧壁用于限定所述环状件13的径向位置,所述凸台结构的台阶26配合所述压环12限定所述环状件13的轴向位置,所述定位芯轴9轴向端部设有螺纹轴23以加载所述锁紧螺母11和所述压环12,所述压环12的径向方向开设有供所述螺纹轴23穿过的径向开口27。
所述定位组件可实现环形件径向和轴向方向上的定位,定位稳定性可达到去刺要求,凸台小直径端的周向侧壁与环状件13内径配合,间隙量不大于0.02mm,压环12与凸台结构的台阶26分别对所述环状件13的轴向的两端进行固定,以实现轴向限位,压环12沿径向方向设有切口,用于穿过定位芯轴9。
所述环状件亦可是柱状件或多边形等其他圆形回转件,只需设计相应的定位组件,其他部分无需改动。
所述第一电机10为调速电机,更优选的为交流电机,可满足转速10~100r/min范围的调速功能。
作为优选方式,所述定位芯轴9的轴向一端形成有用于连接第一电机10输出轴的盲孔,所述定位芯轴9的径向方向上形成有与所述盲孔相连通的螺纹孔,顶丝14穿过所述螺纹孔将所述定位芯轴9固定在所述第一电机10输出轴轴向上的键槽内。顶丝14为标准通用件,用于实现对定位芯轴9的限位和紧固,通过旋入定位芯轴9的径向上的螺纹孔并进入调速电机10轴上的键槽内,实现限位和紧固。
第二电机17带动偏心轮15旋转,偏心轮15过直径方向设有通孔,通孔的圆心与整体圆心存在一定距离,回转轨迹为椭圆形,偏心轮15回转轨迹为椭圆形,偏心轮15的外缘与所述电机承载座22相接触,旋转时推动电机承载座2沿环状件13的轴向方向往返,压簧20用于提供可使电机承载座22往复运动的回弹力,其钢丝直径根据第二电机17的转动扭矩进行匹配。所述第二电机17为调速电机,更优选的为交流电机,可满足转速10~100r/min范围的调速功能。
作为优选方式,所述第二电机17固定在所述平板1的下表面上,所述第二电机17的输出轴穿过形成在所述平板1上的通孔向上,所述偏心轮15通过压片16或螺钉固定在所述第二电机17的输出轴的端部。以进行轴向定位和紧固,压片16和螺钉都可实现偏心轮15的固定。
作为优选方式,所述压簧20一端套在固定于电机承载座2上的光轴外部,另一端与所述挡板21的侧面相接触,所述挡板21上形成有供所述光轴穿过的通孔。挡板21用于对压簧20进行限位。
作为优选方式,所述电机承载座22为截面为L形的折板,垂直度要求为0.01mm,所述第一电机10通过螺钉固定在所述折板的竖直板上,且所述第一电机10位于所述折板的水平板的正上方。节约空间,固定牢稳。
作为优选方式,所述轴向导向组件包括固定在所述电机承载座22底部的第一滑块24和沿所述进退方向设置的第一直线导轨25,所述第一滑块24滑动连接在所述第一直线导轨25上。第一滑块24通过螺钉固定在所述电机承载座22的水平板的底面上。所述第一直线导轨25为燕尾槽导轨,所述第一滑块24上形成有燕尾槽。燕尾槽内侧可镶有滚珠,提高滑动效果。第一滑块24为标准通用件,与第一直线导轨25配合使用,保证运动直线度误差在100mm范围内不大于0.02mm。第一直线导轨25为标准通用件,与第一滑块24配合使用,保证运动直线度误差在100mm范围内不大于0.02mm。所述轴向导向组件也可以采用带滑块的直线轴承副。
所述电机承载座22的水平板与第一滑块24通过螺钉连接,所述电机承载座22的竖直板上设有螺纹连接孔及通孔,用于加载第一电机10。
将环状件13装在定位芯轴9上,放上压环12,并将锁紧螺母11旋紧,完成工件装卡。启动装置开关,去刺机构在气缸7的推动下进入工作位置,然后刷轮4和定位芯轴9在电机驱动下相向回转,同时,偏心轮15同样在电机驱动下回转,使工件同时沿轴向进行往复运动,装置工作时间由时间继电器控制,可根据工艺要求情况进行设置,在到达设定时间后,装置停止运行并复位,取下工件完成去刺操作。
实施例3
一种环状件去刺装置,包括去刺机构和实施例1或2所述的环状件夹持驱动装置,其中:
所述去刺机构包括刷轮4、用于驱动所述刷轮4沿其轴心旋转的第五电机3和驱动所述刷轮4进入或退出工位的第一驱动结构;所述电机3固定在第一承载座2上,所述第一驱动结构包括给所述第一承载座2提供进退导向的第一导向组件和驱动其沿进退方向移动的第一动力组件;
去刺机构主要作用为夹持去刺刷轮并驱动其回转,同时具备进入和退出工位的功能;工件装卡机构用于实现环状件13的夹持及回转,并具备轴向往复运动功能,强化去刺效果,保证去刺质量。
所述环状件13的旋转方向与所述刷轮4的旋转方向相反,相向回转可优化去刺效果,提高去刺效率。所述第一导向组件和轴向导向组件的导轨均固定在底板1上,所述第一驱动结构驱动所述刷轮4在底板1的Y轴方向上进退,所述轴向动力组件驱动结构环状件13在底板1的X轴方向上往返移动。
所述第一承载座2为截面为L形的板状结构。垂直度要求为0.01mm,所述第五电机3通过螺钉固定在所述板状结构的竖直板上,且所述第五电机3位于所述板状结构的水平板的正上方。节约空间,固定牢稳。
所述第一导向组件包括固定在所述第一承载座2底部的第二滑块18和沿所述进退方向设置的第二直线导轨19,所述第二滑块18滑动连接在所述第二直线导轨19上。第二滑块18通过螺钉固定在所述第一承载座2的水平板的底面上。所述第二直线导轨19为燕尾槽导轨,所述第二滑块18上形成有燕尾槽。燕尾槽内侧可镶有滚珠,提高滑动效果。第二滑块18为标准通用件,与第二直线导轨19配合使用,保证运动直线度误差在100mm范围内不大于0.02mm。第二直线导轨19为标准通用件,与第二滑块18配合使用,保证运动直线度误差在100mm范围内不大于0.02mm。所述第五电机3为交流或直流型高速电机,转速2000r/min以上。
所述刷轮4的刷轮杆通过三爪夹头固定在所述第五电机3的输出轴上。通过三爪夹头夹持刷轮4,保证刷轮4旋转的同心度。所述刷轮4为复合材料刷轮,其为一种专用去刺或抛光的轮状刷,其轮径及刷丝直径均可根据需求调整,刷丝材料中可添加增加摩擦力的砂粒或其它辅材;刷轮杆直线度要求不低于0.05mm。
所述第一导向组件的端部固定有限位座5以限定所述刷轮4的进给位置,所述限位座5上设有朝向所述第一承载座2的限位柱6。所述限位座5为截面为L型的板状结构,所述限位座5的水平面板通过螺钉固定在底板1上,所述限位座5的竖直面板用于限定所述第一承载座2的进给位置,从而限定刷轮4的进给位置,使其准确的进入工位。限位柱6设置为四氟或尼龙等弹性材料的柱状阶梯轴,小径端装入限位座5竖直面板上部的通孔内,该限位柱6亦可由弹性缓冲器(标准通用件)代替,实现对承载板Ⅰ2的限位。
所述第一动力组件包括气缸7,所述气缸7的杠杆末端(通过螺纹连接)与所述第一承载座2固定连接。所述第一动力组件也可以由其它可实现往复运动的机构或标准件代替。所述气缸7的缸体尾端固定在气缸支座8上,气缸支座8固定在底板1上。所述气缸支座8为阶梯轴结构,大直径段为光轴,底部设有螺孔,通过螺钉与底板1连接,小直径段加工有外螺纹,配合固定螺栓用于连接并紧固所述气缸7端部的连接环。
所述环状件去刺装置的去刺方法,包括以下步骤:
步骤1,利用所述定位组件将所述环状件13固定在所述第一电机10输出轴上,完成工件装卡;
步骤2,刷轮4在第一驱动结构的驱动下进入工位,启动第五电机3和第一电机10,刷轮4和环状件13相向回转,同时轴向动力组件驱动环状件13沿轴向进行往复运动;
步骤3,刷轮4在第一驱动结构的驱动下退出工位,关闭第五电机3和第一电机10,将环状件13从工件装卡机构上取下。
更具体的,将环状件13装在定位芯轴9上,放上压环12,并将锁紧螺母11旋紧,完成工件装卡。启动装置开关,去刺机构在气缸7的推动下进入工作位置,然后刷轮4和定位芯轴9在电机驱动下相向回转,同时,偏心轮15同样在电机驱动下回转,使工件同时沿轴向进行往复运动,装置工作时间由时间继电器控制,可根据工艺要求情况进行设置,在到达设定时间后,装置停止运行并复位,取下工件完成去刺操作。
实施例4
实施例1或2的环状件夹持驱动装置,也可应用在环状件的打磨装置,将实施例3中的刷轮更换为打磨轮。
为了易于说明,实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语,用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是,除了图中示出的方位之外,空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置被倒置,被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此,示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位),这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来,而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.环状件夹持驱动装置,其特征在于:包括用于驱动所述环状件沿其轴心旋转的第一电机、将所述环状件固定在所述第一电机输出轴上的定位组件以及驱动所述环状件在轴向方向上往返的往返驱动结构,所述第一电机固定在电机承载座上,所述往返驱动结构包括给所述电机承载座提供导向的轴向导向组件和提供动力的的轴向动力组件;
所述轴向动力组件包括驱动所述电机承载座沿环状件的轴向方向往返的偏心轮、驱动所述偏心轮旋转的第二电机以及给所述电机承载座提供恢复力的压簧。
2.如权利要求1所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述压簧一端套在固定于电机承载座上的光轴外部,另一端与固定的挡板的侧面相接触,所述挡板上形成有供所述光轴穿过的通孔。
3.如权利要求1所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述轴向导向组件的导轨固定在底板上。
4.如权利要求1所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述定位组件包括固定在第一电机输出轴上的定位芯轴和用于将所述环状件压紧在所述定位芯轴上的压环和锁紧螺母。
5.如权利要求4所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述定位芯轴的周向侧壁为凸台结构,所述凸台结构的小直径端的周向侧壁用于限定所述环状件的径向位置,所述凸台结构的台阶配合所述压环限定所述环状件的轴向位置,所述定位芯轴轴向端部设有螺纹轴以加载所述锁紧螺母和所述压环。
6.如权利要求5所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述压环的径向方向开设有供所述螺纹轴穿过的径向开口。
7.如权利要求6所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述定位芯轴的轴向一端形成有用于连接第一电机输出轴的盲孔,所述定位芯轴的径向方向上形成有与所述盲孔相连通的螺纹孔,顶丝穿过所述螺纹孔将所述定位芯轴固定在所述第一电机输出轴轴向上的键槽内。
8.如权利要求1所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述偏心轮通过压片或螺钉固定在所述第二电机的输出轴的端部以进行轴向定位和紧固。
9.如权利要求1所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述轴向导向组件包括固定在所述电机承载座底部的第一滑块和沿所述轴向方向设置的第一直线导轨,所述第一滑块滑动连接在所述第一直线导轨上。
10.如权利要求1所述的环状件夹持驱动装置,其特征在于:所述电机承载座为截面为L形的折板,所述电机承载座的水平板与第一滑块通过螺钉连接,所述电机承载座的竖直板上设有螺纹连接孔及通孔,用于加载第一电机。
11.如权利要求1-10中任一项所述环状件夹持驱动装置的夹持驱动方法,包括以下步骤:
步骤1,利用所述定位组件将所述环状件固定在所述第一电机输出轴上,完成工件装卡;
步骤2,启动第一电机,第一电机驱动环状件在其轴向上回转,同时轴向动力组件驱动环状件沿其轴向进行往复运动。
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