CN113426854B - 一种风扇轴的整形机和整形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风扇轴的整形机和整形方法，应用在风扇轴的整形技术领域，其技术方案要点是包括支撑平台和滑移在支撑平台上的上料板；上料板上转动连接有用于夹持主轴的夹持组件和用于驱动夹持组件转动的驱动组件；支撑平台上设置有用于检测垂直度的检测组件，支撑平台上设置有支撑竖板，支撑竖板朝向上料板的一侧设置有用于校正垂直度的校正组件，检测组件和校正组件分别设置在上料板的两侧；校正组件包括沿支撑竖板竖直方向滑移设置的校正安装板和校正压杆，校正压杆与校正安装板之间浮动连接，校正安装板上设置有引导校正压杆沿竖直方向滑移的引导组件；具有的技术效果是自动对扇盖进行检测，并且根据检测的数据自动对扇盖进行整形校正。

Description

一种风扇轴的整形机和整形方法

技术领域

本发明涉及风扇轴的整形技术领域，特别涉及一种风扇轴的整形机和整形方法。

背景技术

如图1所示的风扇，包括扇叶37、扇盖38和主轴39，主轴39固定设置在扇盖38的轴心位置，扇叶37均匀设置在扇盖38的外圆周面上，主轴39和扇盖38焊接连接，扇叶37和扇盖38焊接连接。但是在焊接过程中，可能由于焊点不均匀，或者是焊接温度的影响，导致扇盖38发生形变，使得主轴39的轴线与扇盖38所在平面的垂直度超出了公差允许的范围，因此亟待提供一种整形方法对风扇轴与扇盖之间的垂直度进行校正。

现有的校正方式是，将主轴39竖直装夹住，手动转动风扇，人工采用千分表测量扇盖38表面一周各点的高度，再采用手工对最高点处进行按压；此种方法效率较低，而且需要多次反复的测量和按压校正，效率较低；而且人工测量误差也难以控制，导致校正精度难以保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种风扇轴的整形机，其优点是可以自动对扇盖进行检测，并且根据检测的数据自动对扇盖进行整形校正，确保了校正整形的效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种风扇轴的整形机，

包括支撑平台和滑移在支撑平台上的上料板；

所述上料板上转动连接有用于夹持主轴的夹持组件和用于驱动夹持组件转动的驱动组件；

所述支撑平台上设置有用于检测垂直度的检测组件，所述支撑平台上设置有支撑竖板，所述支撑竖板朝向上料板的一侧设置有用于校正垂直度的校正组件，所述检测组件和校正组件分别设置在上料板的两侧；

所述校正组件包括沿所述支撑竖板竖直方向滑移设置的校正安装板和校正压杆，所述校正压杆与校正安装板之间浮动连接，所述校正安装板上设置有引导校正压杆沿竖直方向滑移的引导组件。

通过上述技术方案，夹持组件用于将风扇的主轴夹持住，驱动组件用于带动主轴转动，检测组件用于在主轴转动时检测扇盖表面各点的高度，以便获得扇盖最高点和最低点的高度差，校正组件可以根据上述获得的高度差对扇盖表面进行按压校正，以便使修正主轴轴线和扇盖表面的垂直度，从而起到较好的整形作用；支撑竖直用于支撑校正组件，并且引导组件能够很好的引导校正压杆垂直于支撑平台所在平面运动，也就是垂直于扇盖所在表面进行下压，实现较好的整形作用；另外浮动连接使得校正压杆在下压的过程中能够具有较好的缓冲作用，以使得下压力均匀缓和，从而获得更好的整形校正结果；引导组件用于引导校正压杆沿竖直方向滑移，使得校正压杆能够滑移的更加平稳，从而进一步的提高了校正的效果。

本发明进一步设置为：所述夹持组件包括与上料板转动配合的夹持安装轴和设置在所述夹持安装轴上的气动夹头，所述气动夹头上向外延伸有活动夹爪。

通过上述技术方案，气动夹头用于驱动活动夹爪靠拢或者分离开来，而且活动夹爪向外伸出，以便更稳定的夹持住主轴；而且夹持安装轴的轴线沿竖直方向设置，从而保证了主轴在夹持状态处于竖直状态。

本发明进一步设置为：所述驱动组件包括驱动电机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮相互啮合；

所述驱动电机设置在上料板的下方，所述主动齿轮设置在驱动电机的主轴上，所述从动齿轮与所述夹持安装轴同轴固定连接。

通过上述技术方案，驱动电机用于驱动主动齿轮转动，从而带动从动齿轮转动，进而能够较好的带动夹持安装轴转动，进一步的即可带动待测的风扇转动，以便快速的对风扇的扇盖表面进行检测。

本发明进一步设置为：所述检测组件包括检测安装架和设置在检测安装架上的激光位移传感器，所述激光位移传感器发射出照设到扇盖表面上的激光束；

所述支撑平台上设置有与激光位移传感器电信号连接的处理主机。

通过上述技术方案，激光位移传感器用于向待测风扇的扇盖上表面发送激光束，以便快速的对扇盖上表面的高度进行快速的检测，处理主机用于对数据进行记录和处理。

本发明进一步设置为：所述检测安装架包括检测立柱、调节夹块和承载块，所述承载块可拆卸设置在调节夹块上，所述承载块背离调节夹块的一侧为安装斜面，所述安装斜面下侧边朝向远离调节夹块的方向倾斜设置，所述激光位移传感器可拆卸设置在所述安装斜面上；

所述调节夹块上开设有供检测立柱穿过的装夹孔，所述调节夹块上开设有与装夹孔连通的调节通槽，所述调节夹块位于调节通槽处设置有使调节通槽两侧靠拢的锁紧螺栓。

通过上述技术方案，通过调节夹块与检测立柱的配合，承载块可以沿检测立柱竖直方向滑移，承载块上的安装斜面用于安装激光位移传感器，从而可以方便的根据需要对激光位移传感器的高度进行调整；安装斜面使得可以将激光位置传感器安装在待测风扇的侧边，而无需将其安装在待测风扇的正上方即可对轮廓进行检测，从而给校正组件腾出了安装空间；

装夹孔用于供检测立柱通过，通过锁紧螺栓可以使调节通槽靠拢或者张开，以便更加稳定和方便的安装或者改变调节夹块的位置。

本发明进一步设置为：所述支撑竖板和校正安装板之间设置有电动直线滑台，所述电动直线滑台包括校正滑台、校正电机、校正丝杆和校正滑块，所述校正丝杆与所述校正电机的主轴连接，所述校正滑块与所述校正丝杆螺纹配合；

所述校正安装板与所述校正滑块连接，所述校正电机与处理主机电信号连接。

通过上述技术方案，校正滑台用于安装校正电机、校正丝杆和校正滑块，校正电机用于带动校正丝杆转动，从而带动校正滑块沿竖直方向滑移；处理主机用于控制校正电机工作，以便根据需要的位移量控制校正滑块的位移量。

本发明进一步设置为：所述支撑平台下方设置有支撑框架；

所述支撑框架包括由方通焊接而成的方形骨架、底部整平板和顶部整平板，所述底部整平板和顶部整平板分别焊接在方形骨架的底部和顶部，所述底部整平板和顶部整平板背离方形骨架的一侧面均为高精度加工而成的平整面。

通过上述技术方案，底部整平板和顶部整平板上精加工而成的平整面，较好的提高了支撑框架上下两个支撑面的平行度和平整度，使得支撑平台的水平度更好，以便保证检测结果的稳定性。

本发明进一步设置为：所述支撑竖板与支撑平台之间设置有支撑横板，所述支撑横板与支撑平台螺栓连接，所述支撑横板和支撑竖板之间设置有加固立板。

通过上述技术方案，支撑横板用于与支撑平台连接，加固立板加强支撑横板和支撑竖版之间的整体结构强度，以及保证支撑竖版与支撑横板之间的垂直度。

本发明的另目的是提供一种风扇轴的整形方法，其优点是采用自动化的方法实现对扇盖表面的检测，以便得到扇盖所在平面与主轴轴线的垂直度与标准要求的垂直度的差距，并实现自动的校正。

本发明进一步设置为：应用上述的一种风扇轴的整形机，

步骤一，所述驱动组件带动待测的风扇转动；

步骤二，所述检测组件对扇盖表面的高度进行检测，得到最小值x1和最大值x2；

步骤三，计算出高度差：x=x2-x1；

步骤四，所述校正组件中校正压杆下压扇盖的最高点处，校正压杆与扇盖接触后的位移量为y，y=ax+b，其中a、b为常量；

步骤五，校正压杆下压后保持2-3秒的时间。

通过上述技术方案，在风扇转动的过程中对扇盖表面的各点处进行检测，使得检测效率更快，将垂直度的检测转换呈对高度差的检测，使得能够更易得到检测结果，检测效率更快；校正压杆保持压力2-3秒使得整形校正效果更加，较好的避免后续扇盖发生反弹的情况。

本发明进一步设置为：在步骤五后增加步骤六，

步骤六：校正压杆抬起后，采用检测组件再次对扇盖表面进行检测；如果高度差在公差范围内，则校正加工结束；

如果高度差在公差范围外，则重复步骤四、步骤五和步骤六。

通过上述技术方案，使得检测与校正实现了闭环，从而能够更好的得到良品。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过将主轴夹持住，并带动主轴转动，使得将测量主轴轴线与扇盖表面垂直度转换成了测量扇盖表面各点的高度差进行检测，使得测量更方便准确；

2.激光位移传感器用于检测扇盖表面的高度差，并通过处理主机反馈给校正电机，以便校正电机驱动校正压杆沿竖直方向移动，从而对扇盖进行整形校正。

附图说明

图1是风扇的结构示意图；

图2是实施例1的整体的结构示意图；

图3是实施例1的支撑框架的结构示意图；

图4是实施例1的上料板与支撑平台的连接结构示意图；

图5是实施例1的夹持组件与驱动组件的结构示意图；

图6是实施例1的支撑限位杆与气动夹头的连接结构示意图；

图7是实施例1的检测组件的结构示意图；

图8是实施例1的校正组件的结构示意图。

附图标记：1、支撑平台；2、上料板；3、夹持组件；4、驱动组件；5、检测组件；6、支撑竖板；7、校正组件；8、校正安装板；9、校正压杆；10、引导组件；11、夹持安装轴；12、气动夹头；13、活动夹爪；14、驱动电机；15、主动齿轮；16、从动齿轮；17、检测安装架；18、激光位移传感器；20、检测立柱；21、调节夹块；22、承载块；23、装夹孔；24、调节通槽；26、校正滑台；27、校正电机；29、校正滑块；30、支撑框架；31、方形骨架；32、底部整平板；33、顶部整平板；34、支撑横板；35、加固立板；36、下压头；37、扇叶；38、扇盖；39、主轴；40、滚珠滑块；41、滑轨；42、支撑限位杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

参考图2和图3，一种风扇轴的整形机，包括支撑框架30、螺栓连接在支撑框架30上的支撑平台1和滑移设置在支撑平台1上的上料板2；支撑框架30包括方形骨架31、底部整平板32和顶部整平板33，方形骨架31采用方通焊接而成，方通的为50*50mm，厚度为5mm，底部整平板32和顶部整平板33分别焊接在方形骨架31的底部和顶部，底部整平板32和顶部整平板33背离方形骨架31的一侧均设置为平整面，平整面均采用铣床高精度加工而成以保证平面度，并且保证上下两侧面的平整面的平行度。支撑平台1的底面与顶部整平板33贴合设置，支撑平台1靠近四个侧边均开设有供螺栓穿过的沉头孔，采用螺栓穿过沉头孔可以将支撑平台1锁紧到支撑框架30上。

参考图4，上料板2的底部螺栓连接有滚珠滑块40，支撑平台1上螺栓连接有与滚珠滑块40滑移配合的滑轨41；支撑平台1上设置有驱动上料板2滑移的上料气缸，上料气缸采用笔型气缸，上料气缸的缸体部分螺栓连接在支撑平台1上，上料气缸的活塞杆部分螺栓连接在上料板2上。

参考图5，上料板2上转动连接有夹持组件3，夹持组件3包括夹持安装轴11和螺栓连接在夹持安装轴11上的气动夹头12；上料板2上开设有用于放置夹持安装轴11的安装孔，安装轴外侧通过轴承连接安装环，安装环螺栓连接在上料板2上。

参考图6，气动夹头12上向外延伸有活动夹爪13，活动夹爪13沿圆周方向均匀设置有三个，气动夹头12可以驱动活动夹爪13收拢，从而将主轴39夹持住；三个活动夹爪13的中间位置贯穿有支撑限位杆42，支撑限位杆42与夹持安装轴11连接；主轴39放置到活动夹爪13中后，主轴39的底部与支撑限位杆42顶部抵接，从而能够更加平稳和准确的夹持住主轴39。

参考图5，上料板2下方设置有驱动组件4，驱动组件4用于驱动待测的风扇转动，驱动组件4包括驱动电机14、主动齿轮15和从动齿轮16，主动齿轮15和从动齿轮16相互啮合，驱动电机14螺栓连接在上料板2的下方，主动齿轮15与驱动电机14的输出轴固定连接，主动齿轮15通过键与夹持安装轴11连接。

参考图4和图5，支撑平台1上开设有供上料板2下方的驱动组件4通过的避让通槽，滑轨41设置在避让通槽的两侧；上料板2沿滑移方向的两端与支撑平台1之间均设置有风琴防护罩。

参考图7，支撑平台1(参考图2)上设置有检测组件5，检测组件5用于检测扇盖38表面各点处的高度差，检测组件5包括检测安装架17和激光位移传感器18，激光位移传感器18发射出照射到扇盖38表面检测激光束，支撑平台1上设置有处理主机，激光位移传感器18将检测到的数据以电信号的方式传送给处理主机。

参考图7，检测安装架17包括检测立柱20、调节夹块21和承载块22，检测立柱20螺栓连接在支撑平台1上；调节夹块21上开设有装夹孔23，检测立柱20贯穿装夹孔23，调节夹块21上开设有与装夹孔23连通的调节通槽24，调节夹块21位于调节通槽24处螺纹配合有锁紧螺栓，锁紧螺栓沿竖直方向均匀设置有多个；锁紧螺栓可以将调节通槽24的两侧相互靠拢，从而将调节夹块21夹紧在检测立柱20上；承载块22螺栓连接在调节夹块21远离检测立柱20的一侧，承载块22背离调节夹块21的一侧为安装斜面，安装斜面下侧边朝向远离调节夹块21的方向倾斜设置；激光位移传感器18螺栓连接在安装斜面上，使得激光位移传感器18可以在待测风扇的侧边即可对扇盖38上表面各点的高度值进行检测。

参考图8，支撑平台1(参考图2)上设置有校正组件7，校正组件7用于将主轴39(参考图1)的轴线与扇盖38所在表面的垂直度调节到公差范围内；校正组件7包括校正安装板8和校正压杆9，支撑平台1上设置有支撑竖板6，校正安装板8设置在支撑竖板6靠近上料板2的一侧，校正安装板8与支撑竖板6之间设置通过电动滑台连接在一起；校正压杆9下方螺纹连接有下压头36，下压头36远离校正压杆9的一端呈圆弧尖头设置。

参考图8，电动直线滑台包括校正滑台26、校正电机27、校正丝杆和校正滑块29，校正滑台26螺栓连接在支撑竖板6上，校正电机27螺栓连接在校正滑台26的上端，校正丝杆与校正电机27的主轴39连接，校正丝杆的轴线沿竖直方向设置；校正滑块29与校正丝杆螺纹配合，其中校正丝杆优选为滚珠丝杆，校正安装板8螺栓连接在校正滑块29上。

参考图8，支撑竖板6的底部螺栓连接有支撑横板34，支撑横板34螺栓连接在支撑平台1上，支撑竖板6与支撑横板34之间设置有加固立板35，加固立板35上设置有两个精加工而成的相互垂直的安装面，支撑竖板6与支撑横板34分别与这两个安装面贴合，再通过螺栓将支撑竖板6和支撑横板34螺栓连接到加固立板35上。

参考图8，校正压杆9与校正安装板8之间浮动连接，校正安装板8上设置有引导校正压杆9沿竖直方向滑移的引导组件10，引导组件10包括螺栓连接在校正安装板8上的导向套筒，校正压杆9上端设置有插设进导向套筒的导向柱，校正压杆9上套设有浮动弹簧，浮动弹簧的两端分别与校正压杆9的外侧壁和校正安装板8连接。

工作过程简述：

支撑平台1上设置有与处理主机，处理主机与驱动电机14、激光位移传感器18和校正电机27，以及上料气缸和气动夹头12上的电磁阀均电信号连接。

上料气缸的活塞杆处于伸出状态，上料板2位于待上料工位，将待加工的风扇放置到气动夹头12上，并使主轴39与支撑限位杆42抵接；启动开关，然后处理主机控制气动夹头12驱动其上的活动夹爪13收拢将主轴39夹持住，并且处理主机控制上料气缸驱动上料板2移动到校正压杆9的下方；处理主机控制驱动电机14带动待测的风扇转动，处理主机控制激光位移传感器18检测扇盖38表面各点的高度值，并将高度值以电信号的方式发送给处理主机；处理主机再控制校正电机27转动，从而带动校正压杆9下行按压扇盖38，以起到校正的作用。

实施例2：

参考图1-8，一种风扇轴的整形方法，应用实施例一中的一种风扇轴的整形机，步骤一，驱动组件4带动待测的风扇转动；

步骤二，检测组件5对扇盖38表面的高度进行检测，得到最小值x1和最大值x2；

步骤三，计算出高度差：x=x2-x1，处理主机中预设与标准值x0和公差值h=5微米；

当x与x0差值的绝对值小于h时，表示产品无需校正整形；

当x与x0差值的绝对值大于h时，表示产品需校正整形，并进入步骤四；

步骤四，所述校正组件7中校正压杆9下压扇盖38的最高点处，校正压杆9与扇盖38接触后的位移量为y，y=ax+b，其中a、b为常量，优选为a=1/2，b=2微米；

步骤五，校正压杆9下压后保持2-3秒的时间；

步骤六：校正压杆9抬起后，重复步骤三；

如果高度差在公差范围外，则重复步骤四、步骤五和步骤六；

如果步骤四和五重复三次，且x与x0差值的绝对值大于h时，则校正压杆9抬起，且系统发出相关提醒。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种风扇轴的整形机，

其特征在于，包括支撑平台(1)和滑移在支撑平台(1)上的上料板(2)；

所述上料板(2)上转动连接有用于夹持主轴(39)的夹持组件(3)和用于驱动夹持组件(3)转动的驱动组件(4)；

所述支撑平台(1)上设置有用于检测垂直度的检测组件(5)，所述支撑平台(1)上设置有支撑竖板(6)，所述支撑竖板(6)朝向上料板(2)的一侧设置有用于校正垂直度的校正组件(7)，所述检测组件(5)和校正组件(7)分别设置在上料板(2)的两侧；

所述校正组件(7)包括沿所述支撑竖板(6)竖直方向滑移设置的校正安装板(8)和校正压杆(9)，所述校正压杆(9)与校正安装板(8)之间浮动连接，所述校正安装板(8)上设置有引导校正压杆(9)沿竖直方向滑移的引导组件(10)；

所述检测组件(5)包括检测安装架(17)和设置在检测安装架(17)上的激光位移传感器(18)，所述激光位移传感器(18)发射出照设到扇盖(38)表面上的激光束；

所述支撑平台(1)上设置有与激光位移传感器(18)电信号连接的处理主机。

2.根据权利要求1所述的一种风扇轴的整形机，其特征在于，所述夹持组件(3)包括与上料板(2)转动配合的夹持安装轴(11)和设置在所述夹持安装轴(11)上的气动夹头(12)，所述气动夹头(12)上向外延伸有活动夹爪(13)。

3.根据权利要求2所述的一种风扇轴的整形机，其特征在于，所述驱动组件(4)包括驱动电机(14)、主动齿轮(15)和从动齿轮(16)，所述主动齿轮(15)和从动齿轮(16)相互啮合；

所述驱动电机(14)设置在上料板(2)的下方，所述主动齿轮(15)设置在驱动电机(14)的主轴(39)上，所述从动齿轮(16)与所述夹持安装轴(11)同轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种风扇轴的整形机，其特征在于，所述检测安装架(17)包括检测立柱(20)、调节夹块(21)和承载块(22)，所述承载块(22)可拆卸设置在调节夹块(21)上，所述承载块(22)背离调节夹块(21)的一侧为安装斜面，所述安装斜面下侧边朝向远离调节夹块(21)的方向倾斜设置，所述激光位移传感器(18)可拆卸设置在所述安装斜面上；

所述调节夹块(21)上开设有供检测立柱(20)穿过的装夹孔(23)，所述调节夹块(21)上开设有与装夹孔(23)连通的调节通槽(24)，所述调节夹块(21)位于调节通槽(24)处设置有使调节通槽(24)两侧靠拢的锁紧螺栓。

5.根据权利要求1所述的一种风扇轴的整形机，其特征在于，所述支撑竖板(6)和校正安装板(8)之间设置有电动直线滑台，所述电动直线滑台包括校正滑台(26)、校正电机(27)、校正丝杆和校正滑块(29)，所述校正丝杆与所述校正电机(27)的主轴(39)连接，所述校正滑块(29)与所述校正丝杆螺纹配合；

所述校正安装板(8)与所述校正滑块(29)连接，所述校正电机(27)与处理主机电信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种风扇轴的整形机，其特征在于，所述支撑平台(1)下方设置有支撑框架(30)；

所述支撑框架(30)包括由方通焊接而成的方形骨架(31)、底部整平板(32)和顶部整平板(33)，所述底部整平板(32)和顶部整平板(33)分别焊接在方形骨架(31)的底部和顶部，所述底部整平板(32)和顶部整平板(33)背离方形骨架(31)的一侧面均为高精度加工而成的平整面。

7.根据权利要求1所述的一种风扇轴的整形机，其特征在于，所述支撑竖板(6)与支撑平台(1)之间设置有支撑横板(34)，所述支撑横板(34)与支撑平台(1)螺栓连接，所述支撑横板(34)和支撑竖板(6)之间设置有加固立板(35)。

8.一种风扇轴的整形方法，其特征在于，应用权利要求1所述的一种风扇轴的整形机，

步骤一，所述驱动组件(4)带动待测的风扇转动；

步骤二，所述检测组件(5)对扇盖(38)表面的高度进行检测，得到最小值x1和最大值x2；

步骤三，计算出高度差：x=x2-x1；

步骤四，所述校正组件(7)中校正压杆(9)下压扇盖(38)的最高点处，校正压杆(9)与扇盖(38)接触后的位移量为y，y=ax+b，其中a、b为常量；

步骤五，校正压杆(9)下压后保持2-3秒的时间。

9.根据权利要求8所述的一种风扇轴的整形方法，其特征在于，在步骤五后增加步骤六，

步骤六：校正压杆(9)抬起后，采用检测组件(5)再次对扇盖(38)表面进行检测；如果高度差在公差范围内，则校正加工结束；

如果高度差在公差范围外，则重复步骤四、步骤五和步骤六。

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