CN114871478B - 连铸辊全自动多工位成品制造机床及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连铸辊技术领域，具体为连铸辊全自动多工位成品制造机床及制造方法，包括工作机台、铣削机头、连铸辊定位机构和连铸辊驱动机构，工作机台的表面固定安装有第一平移导架，第一平移导架的表面滑动安装有升降导架，升降导架的表面滑动安装有第二平移导架，铣削机头固定安装于第二平移导架的输出端。本发明中通过采用自动化铣削驱动和连铸辊驱动结构，利用第一平移导架、升降导架和第二平移导架驱动铣削机头进行空间多维运动根据设定程序数控化铣削运动，并由工作舵台，夹持导台和定位支撑轨台进行连铸辊的二维平面运动以及连铸辊驱动机构驱动连铸辊进行旋转运动，从而对连铸辊表面进行自动化铣削并实现连续加工操作。

Description

连铸辊全自动多工位成品制造机床及制造方法

技术领域

本发明涉及连铸辊技术领域，具体为连铸辊全自动多工位成品制造机床及制造方法。

背景技术

连铸辊在国内应用已有30多年的历史，连铸辊的直径一般都在250mm以上，中心孔直径～30mm，过水面距冷却表面的距离在100mm以上，对于在高温状态下连续工作的连铸辊而言，其冷却效果不好。致使连铸辊面的耐高温磨损堆焊层出现早期失效，增加了堆焊层的修复频率。为了改善这一状况，在连铸辊的表面开设螺旋槽进行浅层水冷却，通常车床适合于在圆柱表面开环形槽，螺旋槽由于无法一次高速开槽成型，或者在开设过程中难以精确定位，所以现有的加工机械难以在连铸辊上进行加工。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供连铸辊全自动多工位成品制造机床及制造方法，来解决目前存在的连铸辊加工无法自动化进行、成型不连贯导致重复铣削定位误差大的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：连铸辊全自动多工位成品制造机床，包括：工作机台、铣削机头、连铸辊定位机构和连铸辊驱动机构，所述工作机台的表面固定安装有第一平移导架，所述第一平移导架的表面滑动安装有升降导架，所述升降导架的表面滑动安装有第二平移导架，所述铣削机头固定安装于第二平移导架的输出端，所述工作机台的表面转动安装有工作舵台且工作机台的底面固定安装有与工作舵台传动连接的驱动舵机，所述连铸辊定位机构固定安装于工作舵台的表面；

所述连铸辊定位机构包括主驱动轨台、夹持导台、定位支撑轨台和支撑条杆以及固定安装于支撑条杆表面的动夹持组件，所述夹持导台滑动安装于主驱动轨台的表面且底面与主驱动轨台的输出端固定连接，所述定位支撑轨台包括滑动安装于主驱动轨台两侧的支撑架、滑动安装于主驱动轨台顶面的丝杆电机，所述丝杆电机的两输出端设有转动安装于支撑架表面的丝杆并套接有丝杆套，所述丝杆套的一侧固定安装有承台，所述承台上下表面分别与支撑条杆的顶面和动夹持组件的底面固定连接，所述夹持导台的两端均滑动安装有滑导座，所述滑导座的一侧设有滑动安装于支撑条杆表面的滑块；所述连铸辊驱动机构包括驱动马达、涡轮轴杆和花键套齿，所述驱动马达固定安装于滑导座的表面，所述涡轮轴杆的一端与驱动马达的输出端固定连接且另一端转动安装于另一滑导座的表面，所述花键套齿的底面与涡轮轴杆的表面相互啮合。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一平移导架、升降导架、第二平移导架和主驱动轨台的内部均设有丝杆驱动结构，所述丝杆驱动结构包括平移螺杆和套块座以及用于驱动平移螺杆旋转运动的电机，所述套块座螺纹套接于平移螺杆的外侧，所述升降导架的表面滑动安装有升降滑座，所述升降滑座的一侧与升降导架内部的丝杆驱动结构驱动连接，所述第二平移导架固定安装于升降滑座的表面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述升降导架垂直第一平移导架的顶面固定，所述第二平移导架的布置方向与升降导架的布置方向相互垂直且与第一平移导架的布置方向相互垂直。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作舵台、连铸辊定位机构和连铸辊驱动机构的数量为两个，且两个工作舵台沿第一平移导架的布置方向直线排列于工作机台的表面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述动夹持组件包括支撑弧条、压夹弧条、定位条和定位压轮，所述支撑弧条和压夹弧条均呈半圆形弧条结构且一端相互铰接，所述支撑弧条、压夹弧条的另一端设有锁止螺杆，所述支撑弧条固定安装于承台的顶面，所述定位条滑动安装于支撑弧条和压夹弧条的表面，所述定位压轮转动安装于定位条的一端。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定位压轮包括轴承和抵接套结构，所述抵接套为硅胶材质构件并套接于轴承的外侧，所述轴承的内侧设有固定安装于定位条一端的固定销。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持导台的数量为两个，且两个夹持导台关于主驱动轨台的中线对称并分布于主驱动轨台的两端，所述支撑条杆的数量两个，所述滑导座和滑块的数量均为四个并分布于两个支撑条杆的两端。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述花键套齿的内侧设有与连铸辊表面相适配的花键套孔，所述涡轮轴杆的布置方向与支撑条杆和动夹持组件的方向相互平行。

制造机床制备连铸辊的方法，包括以下步骤：

S1：根据成型铣削或打磨需求更换不同的铣削机头钻头结构，启动主驱动轨台驱动两端夹持导台在主驱动轨台的表面滑动运动复位，并通过丝杆电机驱动丝杆套移动保证两端承台的中线位于主驱动轨台的中线平面内，完成复位操作；

S2：将待加工连铸辊的两端套接于两个动夹持组件的内侧，利用支撑弧条和压夹弧条对连铸辊进行压夹，调节滑动各个压夹弧条，各个压夹弧条的运动量保持相同，并通过表面定位压轮与连铸辊表面进行抵接，在连铸辊的一端套接花键套齿，使得花键套齿与涡轮轴杆的表面啮合，完成安装；

S3：驱动马达通过涡轮轴杆驱动花键套齿和连铸辊进行匀速转动，使连铸辊在动夹持组件的夹持下发生转动，由主驱动轨台驱动支撑条杆、定位支撑轨台、动夹持组件以及连铸辊整体进行横移，进行数控化运动；

S4：同时利用第一平移导架、升降导架和第二平移导架驱动铣削机头进行空间多维运动根据设定程序数控化铣削运动，从而油铣削机头对连铸辊表面进行自动化铣削并实现连续加工操作。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过采用自动化铣削驱动和连铸辊驱动结构，利用第一平移导架、升降导架和第二平移导架驱动铣削机头进行空间多维运动根据设定程序数控化铣削运动，并由工作舵台，夹持导台和定位支撑轨台进行连铸辊的二维平面运动以及连铸辊驱动机构驱动连铸辊进行旋转运动，从而对连铸辊表面进行自动化铣削并实现连续加工操作，避免对连铸辊反复定位调节导致的加工中断开，提高加工精度。

2.本发明中，通过设置动夹持组件和连铸辊驱动机构结构，利用支撑弧条和压夹弧条对连铸辊的同心定位夹持，连铸辊在定位条和定位压轮的定位夹持下可自由旋转通过端部套接与涡轮轴杆啮合传动的花键套齿进行旋转运动驱动，实现连铸辊的自动旋转，保证连铸辊表面浅层水冷却螺旋槽的精准连贯成型，加工效率高切成型质量好。

3.本发明中，通过定位支撑轨台驱动两端支撑条杆和动夹持组件在夹持导台的表面平行相对或相反方向运动，保证两个动夹持组件的直线方向驱动并始终保持圆心轴线同线，使定位后的连铸辊位于同一平面内直线运动，进一步提高铣削成型精度。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的铣削机头安装结构示意图；

图3为本发明一个实施例的工作舵台表面结构示意图；

图4为本发明一个实施例的连铸辊定位机构结构示意图；

图5为本发明一个实施例的第一平移导架内部驱动结构示意图；

图6为本发明一个实施例的定位支撑轨台结构示意图；

图7为本发明一个实施例的动夹持组件结构示意图。

附图标记：

100、工作机台；110、第一平移导架；120、升降导架；130、第二平移导架；140、工作舵台；111、平移螺杆；112、套块座；121、升降滑座；141、驱动舵机；

200、铣削机头；

300、连铸辊定位机构；310、主驱动轨台；320、夹持导台；330、定位支撑轨台；340、支撑条杆；350、动夹持组件；321、滑导座；322、滑块；331、支撑架；332、丝杆电机；333、丝杆套；334、承台；351、支撑弧条；352、压夹弧条；353、定位条；354、定位压轮；

400、连铸辊驱动机构；410、驱动马达；420、涡轮轴杆；430、花键套齿。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的连铸辊全自动多工位成品制造机床及制造方法。

结合图1-图7所示，本发明提供的连铸辊全自动多工位成品制造机床及制造方法，包括：工作机台100、铣削机头200、连铸辊定位机构300和连铸辊驱动机构400，工作机台100的表面固定安装有第一平移导架110，第一平移导架110的表面滑动安装有升降导架120，升降导架120的表面滑动安装有第二平移导架130，铣削机头200固定安装于第二平移导架130的输出端，工作机台100的表面转动安装有工作舵台140且工作机台100的底面固定安装有与工作舵台140传动连接的驱动舵机141，连铸辊定位机构300固定安装于工作舵台140的表面；

连铸辊定位机构300包括主驱动轨台310、夹持导台320、定位支撑轨台330和支撑条杆340以及固定安装于支撑条杆340表面的动夹持组件350，夹持导台320滑动安装于主驱动轨台310的表面且底面与主驱动轨台310的输出端固定连接，定位支撑轨台330包括滑动安装于主驱动轨台310两侧的支撑架331和滑动安装于主驱动轨台310顶面的丝杆电机332，丝杆电机332的两输出端设有转动安装于支撑架331表面的丝杆并套接有丝杆套333，丝杆套333的一侧固定安装有承台334，承台334上下表面分别与支撑条杆340的顶面和动夹持组件350的底面固定连接，夹持导台320的两端均滑动安装有滑导座321，滑导座321的一侧设有滑动安装于支撑条杆340表面的滑块322；连铸辊驱动机构400包括驱动马达410、涡轮轴杆420和花键套齿430，驱动马达410固定安装于滑导座321的表面，涡轮轴杆420的一端与驱动马达410的输出端固定连接且另一端转动安装于另一滑导座321的表面，花键套齿430的底面与涡轮轴杆420的表面相互啮合。

在该实施例中，第一平移导架110、升降导架120、第二平移导架130和主驱动轨台310的内部均设有丝杆驱动结构，丝杆驱动结构包括平移螺杆111和套块座112以及用于驱动平移螺杆111旋转运动的电机，套块座112螺纹套接于平移螺杆111的外侧，升降导架120的表面滑动安装有升降滑座121，升降滑座121的一侧与升降导架120内部的丝杆驱动结构驱动连接，第二平移导架130固定安装于升降滑座121的表面。

具体的，采用丝杆驱动结构作为第一平移导架110、升降导架120、第二平移导架130和主驱动轨台310的内部驱动组件驱动设备，在数控操作下进行各结构的电动驱动，便于进行自动化控制。

在该实施例中，升降导架120垂直第一平移导架110的顶面固定，第二平移导架130的布置方向与升降导架120的布置方向相互垂直且与第一平移导架110的布置方向相互垂直。

具体的，利用第一平移导架110、升降导架120和第二平移导架130驱动铣削机头200进行空间多维运动根据设定程序数控化铣削运动。

在该实施例中，工作舵台140、连铸辊定位机构300和连铸辊驱动机构400的数量为两个，且两个工作舵台140沿第一平移导架110的布置方向直线排列于工作机台100的表面。

具体的，利用两组工作舵台140、连铸辊定位机构300和连铸辊驱动机构400进行连铸辊的定位操作和自动化成型同步操作，可在一侧连铸辊的加工过程中进行下一个连铸辊的定位工装以及在一侧连铸辊的加工中另一连铸辊的自然冷却，提高连铸辊的装夹以及卸料工作效率，避免对加工进程影响，多工位结构提高工作效率。

在该实施例中，动夹持组件350包括支撑弧条351、压夹弧条352、定位条353和定位压轮354，支撑弧条351和压夹弧条352均呈半圆形弧条结构且一端相互铰接，支撑弧条351、压夹弧条352的另一端设有锁止螺杆，支撑弧条351固定安装于承台334的顶面，定位条353滑动安装于支撑弧条351和压夹弧条352的表面，定位压轮354转动安装于定位条353的一端。

进一步的，定位压轮354包括轴承和抵接套结构，抵接套为硅胶材质构件并套接于轴承的外侧，轴承的内侧设有固定安装于定位条353一端的固定销。

具体的，在连铸辊夹持时，通过支撑弧条351、压夹弧条352开启进行连铸辊的放置，并由各个定位条353的滑动进行调节定位压轮354的位置，利用定位压轮354与连铸辊表面抵接对连铸辊进行夹持，且夹持后连铸辊可自由旋转运动实现表面螺旋槽的连贯开槽。

在该实施例中，夹持导台320的数量为两个，且两个夹持导台320关于主驱动轨台310的中线对称并分布于主驱动轨台310的两端，支撑条杆340的数量两个，滑导座321和滑块322的数量均为四个并分布于两个支撑条杆340的两端。

具体的，利用滑导座321和滑块322对支撑条杆340的运动进行导向，限制支撑条杆340的两端垂直夹持导台320的表面滑动，避免支撑条杆340倾斜导致的动夹持组件350定位偏离。

在该实施例中，花键套齿430的内侧设有与连铸辊表面相适配的花键套孔，涡轮轴杆420的布置方向与支撑条杆340和动夹持组件350的方向相互平行。

具体的，在连铸辊的一端套接花键套齿430，使得花键套齿430与涡轮轴杆420的表面啮合，开始进行加工，驱动马达410通过涡轮轴杆420驱动花键套齿430和连铸辊进行匀速转动，使连铸辊在动夹持组件350的夹持下发生转动，更换不同的表面进行连续螺旋槽加工。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用该连铸辊全自动多工位成品制造机床时，首先根据成型铣削或打磨需求更换不同的铣削机头200钻头结构，启动主驱动轨台310驱动两端夹持导台320在主驱动轨台310的表面滑动运动复位，保证夹持导台320之间中线在主驱动轨台310的中线上，并通过丝杆电机332驱动丝杆套333移动保证两端承台334的中线位于主驱动轨台310的中线平面内，复位完成后即可开始使用；

将待加工连铸辊的两端套接于两个动夹持组件350的内侧，利用支撑弧条351和压夹弧条352对连铸辊进行压夹，调节滑动各个压夹弧条352，各个压夹弧条352的运动量保持相同，并通过表面定位压轮354与连铸辊表面进行抵接，从而使连铸辊夹持固定于动夹持组件350的内部并与动夹持组件350的圆心同心，在连铸辊的一端套接花键套齿430，使得花键套齿430与涡轮轴杆420的表面啮合，开始进行加工。在加工过程中，驱动马达410通过涡轮轴杆420驱动花键套齿430和连铸辊进行匀速转动，使连铸辊在动夹持组件350的夹持下发生转动，由主驱动轨台310驱动支撑条杆340、定位支撑轨台330、动夹持组件350以及连铸辊整体进行横移，利用第一平移导架110、升降导架120和第二平移导架130驱动铣削机头200进行空间多维运动根据设定程序数控化铣削运动，从而油铣削机头200对连铸辊表面进行自动化铣削并实现连续加工操作，避免对连铸辊反复定位调节导致的加工中断开，提高加工精度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.连铸辊全自动多工位成品制造机床，其特征在于，包括：工作机台（100）、铣削机头（200）、连铸辊定位机构（300）和连铸辊驱动机构（400），所述工作机台（100）的表面固定安装有第一平移导架（110），所述第一平移导架（110）的表面滑动安装有升降导架（120），所述升降导架（120）的表面滑动安装有第二平移导架（130），所述铣削机头（200）固定安装于第二平移导架（130）的输出端，所述工作机台（100）的表面转动安装有工作舵台（140）且工作机台（100）的底面固定安装有与工作舵台（140）传动连接的驱动舵机（141），所述连铸辊定位机构（300）固定安装于工作舵台（140）的表面；

所述连铸辊定位机构（300）包括主驱动轨台（310）、夹持导台（320）、定位支撑轨台（330）和支撑条杆（340）以及固定安装于支撑条杆（340）表面的动夹持组件（350），所述夹持导台（320）滑动安装于主驱动轨台（310）的表面且底面与主驱动轨台（310）的输出端固定连接，所述定位支撑轨台（330）包括滑动安装于主驱动轨台（310）两侧的支撑架（331）、滑动安装于主驱动轨台（310）顶面的丝杆电机（332），所述丝杆电机（332）的两输出端设有转动安装于支撑架（331）表面的丝杆并套接有丝杆套（333），所述丝杆套（333）的一侧固定安装有承台（334），所述承台（334）上下表面分别与支撑条杆（340）的顶面和动夹持组件（350）的底面固定连接，所述夹持导台（320）的两端均滑动安装有滑导座（321），所述滑导座（321）的一侧设有滑动安装于支撑条杆（340）表面的滑块（322）；

所述连铸辊驱动机构（400）包括驱动马达（410）、涡轮轴杆（420）和花键套齿（430），所述驱动马达（410）固定安装于滑导座（321）的表面，所述涡轮轴杆（420）的一端与驱动马达（410）的输出端固定连接且另一端转动安装于另一滑导座（321）的表面，所述花键套齿（430）的底面与涡轮轴杆（420）的表面相互啮合。

2.根据权利要求1所述的连铸辊全自动多工位成品制造机床，其特征在于，所述动夹持组件（350）包括支撑弧条（351）、压夹弧条（352）、定位条（353）和定位压轮（354），所述支撑弧条（351）和压夹弧条（352）均呈半圆形弧条结构且一端相互铰接，所述支撑弧条（351）、压夹弧条（352）的另一端设有锁止螺杆，所述支撑弧条（351）固定安装于承台（334）的顶面，所述定位条（353）滑动安装于支撑弧条（351）和压夹弧条（352）的表面，所述定位压轮（354）转动安装于定位条（353）的一端。

3.根据权利要求2所述的连铸辊全自动多工位成品制造机床，其特征在于，所述第一平移导架（110）、升降导架（120）、第二平移导架（130）和主驱动轨台（310）的内部均设有丝杆驱动结构，所述丝杆驱动结构包括平移螺杆（111）和套块座（112）以及用于驱动平移螺杆（111）旋转运动的电机，所述套块座（112）螺纹套接于平移螺杆（111）的外侧，所述升降导架（120）的表面滑动安装有升降滑座（121），所述升降滑座（121）的一侧与升降导架（120）内部的丝杆驱动结构驱动连接，所述第二平移导架（130）固定安装于升降滑座（121）的表面。

4.根据权利要求2所述的连铸辊全自动多工位成品制造机床，其特征在于，所述升降导架（120）垂直第一平移导架（110）的顶面固定，所述第二平移导架（130）的布置方向与升降导架（120）的布置方向相互垂直且与第一平移导架（110）的布置方向相互垂直。

5.根据权利要求2所述的连铸辊全自动多工位成品制造机床，其特征在于，所述工作舵台（140）、连铸辊定位机构（300）和连铸辊驱动机构（400）的数量为两个，且两个工作舵台（140）沿第一平移导架（110）的布置方向直线排列于工作机台（100）的表面。

6.根据权利要求2所述的连铸辊全自动多工位成品制造机床，其特征在于，所述定位压轮（354）包括轴承和抵接套结构，所述抵接套为硅胶材质构件并套接于轴承的外侧，所述轴承的内侧设有固定安装于定位条（353）一端的固定销。

7.根据权利要求2所述的连铸辊全自动多工位成品制造机床，其特征在于，所述夹持导台（320）的数量为两个，且两个夹持导台（320）关于主驱动轨台（310）的中线对称并分布于主驱动轨台（310）的两端，所述支撑条杆（340）的数量两个，所述滑导座（321）和滑块（322）的数量均为四个并分布于两个支撑条杆（340）的两端。

8.根据权利要求2所述的连铸辊全自动多工位成品制造机床，其特征在于，所述花键套齿（430）的内侧设有与连铸辊表面相适配的花键套孔，所述涡轮轴杆（420）的布置方向与支撑条杆（340）和动夹持组件（350）的方向相互平行。

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