CN114986333B - 一种复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法 - Google Patents
一种复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法,机构包括伺服电机、摩擦轮组件、分度定位销组件、安装夹持组件和定位夹紧装置;定位夹紧装置用于箱体的夹紧;安装夹持组件用于保持定位夹紧装置位置稳定;摩擦轮组件由伺服电机驱动,并支撑定位夹紧装置,实现复杂结构箱体回转运动;分度定位销组件用于回转分度机构的精确定位。回转分度机构的使用方法为:由定位夹紧装置将箱体夹紧,伺服电机驱动摩擦轮组件使得定位夹紧装置开始旋转,当旋转至分度指针触发对射传感器后,伺服电机停止转动同时气缸动作,使得分度定位销组件的定位销顶出插入定位夹紧装置的销套中。本发明能够实现箱体的夹紧、自动回转和精确分度定位,工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及自动化打磨加工领域,特别涉及一种复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法。
背景技术
某型复杂结构箱体为长方体中空结构,本体为整体成型工艺,主要材料是玻璃纤维增强复合材料(俗称“玻璃钢”),该复杂结构箱体内部导轨座内表面涂敷一层玻璃纤维及耐烧蚀层(厚度约2~3mm)。该复杂结构箱体主要由本体、若干环筋肋骨和前后法兰组成,其中环筋肋骨、前后法兰分别与本体胶接而成。
复杂结构箱体铺层成型后,环筋表面不平整,不满足胶接装配要求,部分区域与纵向加强筋干涉,必须对环筋打磨后才能满足纵向加强筋装配要求。现有技术中对环筋进行打磨时,将复杂结构箱体放置在AGV上推至辅房打磨间,将纵筋放置在箱体上部环筋两侧圆角处进行预配,根据预配结果修磨环筋两侧面和圆角,去除干涉区域;再将小车推出打磨间,移动至行车处进行180°翻身,再推至打磨间,重复上述打磨工艺过程,直至纵筋全部可以顺利安装。现有技术的打磨加工过程中箱体旋转定位不准确的问题尤为突出。
专利CN201510157224.8公开了一种回转分度装置,利用齿轮齿条实现工作台的回转分度,齿条由齿条油缸来驱动;专利CN201510302374.3公开了一种高精度回转分度盘,该回转分度盘能在平面上解决大型零件的分度作业,结构简单、分度误差小;专利CN201610011937.8公开了一种回转分度装置及分度方法,依靠直线单元和控制器提高了回转精度,有效解决了小回转角度、大扭矩输出的精确回转定位。
公开文献报道中提到一些回转分度机构,有利用齿轮齿条进行回转分度的,也有专门针对大型零件在盘上作业的,有依靠直线单元和控制器进行精确回转定位的。然而目前少有报道针对复杂结构箱体类零件进行精确回转分度的机构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法,以解决当前复杂结构箱体自动化打磨加工系统不同工位之间转换回转定位精度差的问题。
为了解决上述问题,本发明提供一种复杂结构箱体自动回转分度机构,包括伺服电机、摩擦轮组件、分度定位销组件、安装夹持组件、定位夹紧装置、分度指针和基座;所述摩擦轮组件安装在所述基座上;所述伺服电机与所述摩擦轮组件连接;所述定位夹紧装置与所述摩擦轮组件接触,支撑在所述摩擦轮组件上;所述定位夹紧装置用于夹紧定位复杂结构箱体;所述伺服电机提供驱动力,所述摩擦轮组件用于传递动力实现所述定位夹紧装置和复杂结构箱体的旋转;所述分度定位销组件安装在所述基座上;所述安装夹持组件安装在所述基座上,所述安装夹持组件与所述定位夹紧装置连接,用于稳定所述定位夹紧装置的位置;所述分度指针设置在所述定位夹紧装置上;所述分度定位销组件设有对射传感器、第一销套和定位销轴;所述定位夹紧装置设有第二销套;在设定位置,所述分度指针触发所述对射传感器,所述伺服电机停止转动,所述第二销套与所述第一销套对齐,所述定位销轴穿过所述第一销套插入所述第二销套中,将定位夹紧装置的位置固定。
上述复杂结构箱体自动回转分度机构,其中,所述分度定位销组件还包括气缸座和气缸;所述气缸座安装在所述基座上;所述气缸固定在所述气缸座的底部;所述定位销轴与所述气缸连接;所述第一销套设置在所述气缸座上,与所述定位销轴的位置相对;所述对射传感器安装在所述气缸座的上部。
上述复杂结构箱体自动回转分度机构,其中,所述伺服电机配备配套的行星减速箱。
上述复杂结构箱体自动回转分度机构,其中,所述摩擦轮组件包括摩擦轮基座、摩擦轮、销轴和轴承;所述摩擦轮基座与所述基座连接;所述轴承和所述摩擦轮通过所述销轴定位在所述摩擦轮基座上;所述定位夹紧装置与所述摩擦轮连接;所述摩擦轮组件有两套,其中一套摩擦轮组件的销轴与所述伺服电机的输出轴连接。
上述复杂结构箱体自动回转分度机构,其中,所述安装夹持组件包括手轮、夹紧块、双向螺旋丝杠和安装基座;所述安装基座与所述基座连接;所述双向螺旋丝杠安装在所述安装基座上;所述夹紧块与所述双向螺旋丝杠连接;所述手轮与所述双向螺旋丝杠连接;所述夹紧块有两块,所述定位夹紧装置位于两块所述夹紧块之间。
上述复杂结构箱体自动回转分度机构,其中,所述定位夹紧装置的本体包括上开合部和下开合部,所述上开合部一端与所述下开合部一端通过铰链连接,所述上开合部另一端与所述下开合部另一端能开能合;所述上开合部和所述下开合部的内壁为复杂结构箱体的夹持定位面;所述上开合部与所述下开合部的外壁上均设有第二销套;所述上开合部与所述下开合部上均设有分度指针。
上述复杂结构箱体自动回转分度机构,其中,所述夹持定位面设有定位挡块和压紧组件,所述定位挡块与所述压紧组件配套使用。
上述复杂结构箱体自动回转分度机构,其中,所述分度指针的数量与所述第二销套的数量相同,均由回转定位的角度决定;且所述分度指针与其对应的第二销套位于同一刻度上。
上述复杂结构箱体自动回转分度机构,其中,所述上开合部与所述下开合部的端面均设有耐磨铜垫。
本发明提供的另一技术方案是一种复杂结构箱体自动回转分度机构的使用方法,包括:定位夹紧装置定位夹持复杂结构箱体;伺服电机驱动摩擦轮组件使得定位夹紧装置和复杂结构箱体开始同步旋转;当旋转至分度指针触发对射传感器后,伺服电机停止转动,此时,定位夹紧装置的第二销套与分度定位销组件的第一销轴套对齐;同时分度定位销组件的气缸动作,使得分度定位销组件的定位销向上顶出,穿过第一销轴套插入第二销套中,完成复杂结构箱体精确分度定位。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果是:
本发明提供的复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法,解决了现有手工生产中箱体在旋转时的定位不准确且耗时费力的问题,能够实现箱体的夹紧、自动回转和精确分度定位,高效实用,可应用于多种复杂结构箱体自动加工系统的箱体回转方位转换过程。
附图说明
本发明的复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法由以下的实施例及附图给出。
图1为本发明实施例提供的复杂结构箱体自动回转分度机构结构示意图。
图2为本发明实施例中摩擦轮组件的示意图。
图3为本发明实施例中分度定位销组件的示意图。
图4为本发明实施例中安装夹持组件的示意图。
图5为本发明实施例中定位夹紧装置的示意图。
图6为本发明实施例提供的复杂结构箱体自动回转分度机构的使用状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法作进一步详细说明。需要说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非常精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图1所示为本发明实施例提供的复杂结构箱体自动回转分度机构结构示意图。
参见图1,本实施例提供的复杂结构箱体自动回转分度机构包括定位夹紧装置1、伺服电机2、分度定位销组件3、安装夹持组件4、摩擦轮组件5、分度指针6和基座7;
所述摩擦轮组件5安装在所述基座7上;所述伺服电机2与所述摩擦轮组件5连接;所述定位夹紧装置1与所述摩擦轮组件5接触,支撑在所述摩擦轮组件5上;所述定位夹紧装置1用于夹紧定位复杂结构箱体;所述伺服电机2为整个所述复杂结构箱体自动回转分度机构提供驱动力,所述摩擦轮组件5用于传递动力实现所述定位夹紧装置1和复杂结构箱体的旋转;
所述分度定位销组件3安装在所述基座7上,与所述定位夹紧装置1配合实现精确分度;
所述安装夹持组件4安装在所述基座7上,与所述定位夹紧装置1连接,用于稳定所述定位夹紧装置1的位置;
所述分度指针6设置在所述定位夹紧装置1上。
图2所示为本发明实施例中摩擦轮组件的示意图。
参见图2,所述摩擦轮组件5包括摩擦轮基座5-1、摩擦轮5-4、销轴5-2和轴承5-3;所述摩擦轮基座5-1通过螺栓与所述基座7连接;所述轴承5-3和所述摩擦轮5-4通过所述销轴5-2定位在所述摩擦轮基座5-1上,具体地,所述销轴5-2安装在所述摩擦轮基座5-1上,所述轴承5-3套设在所述销轴5-2上,所述摩擦轮5-4套设在所述轴承5-3上。本实施例中,所述轴承5-3有两个,均采用圆锥滚子轴承。
所述摩擦轮组件5有两套,均安装在所述基座7上,其中一套摩擦轮组件5的销轴5-2与所述伺服电机2的输出轴连接;所述定位夹紧装置1与两套摩擦轮组件5的摩擦轮5-4均连接,所述定位夹紧装置1依靠两套摩擦轮组件5的摩擦轮5-4支撑保持竖立状态;所述伺服电机2驱动,使与其相连的摩擦轮组件5的销轴5-2转动,带动该摩擦轮组件5的轴承5-3和摩擦轮5-4一起转动,从而带动所述定位夹紧装置1转动,在摩擦力作用下,另一套摩擦轮组件5的轴承5-3和摩擦轮5-4也被带动转动,即在主动和从动摩擦轮组件作用下实现定位夹紧装置1的回转。如图2所示,所述摩擦轮基座5-1在所述摩擦轮5-4的两端分别设有挡板,防止轴承5-3和摩擦轮5-4沿销轴5-2的轴向移动,同时也防止定位夹紧装置1沿销轴5-2的轴向移动。
本实施例中,所述伺服电机2配备配套的行星减速箱,以满足大旋转扭矩的需求。
图3所示为本发明实施例中分度定位销组件的示意图。
参见图3,所述分度定位销组件3包括对射传感器3-1、第一销套3-2、气缸座3-4、定位销轴3-3和气缸3-5;所述气缸座3-4通过螺栓安装在所述基座7上;所述气缸3-5固定在所述气缸座3-4的底部;所述定位销轴3-3与所述气缸3-5连接;所述第一销套3-2设置在所述气缸座3-4上,与所述定位销轴3-3的位置相对;所述气缸3-5运动可使所述定位销轴3-3向上顶出,穿过所述第一销套3-2插入所述定位夹紧装置的第二销套中;所述对射传感器3-1安装在所述气缸座3-4的上部。
本实施例中,所述定位销轴3-3为无肩炮弹型定位销。
图4所示为本发明实施例中安装夹持组件的示意图。
参见图4,所述安装夹持组件4包括手轮4-4、夹紧块4-3、双向螺旋丝杠4-2和安装基座4-1;所述安装基座4-1通过螺栓与所述基座7连接;所述双向螺旋丝杠4-2安装在所述安装基座4-1上;所述夹紧块4-3与所述双向螺旋丝杠4-2连接;所述手轮4-4与所述双向螺旋丝杠4-2连接;所述夹紧块4-3有两块,所述定位夹紧装置1位于两块所述夹紧块4-3之间,转动所述手轮4-4可使两块所述夹紧块4-3沿着所述双向螺旋丝杠4-2相向移动,夹紧所述定位夹紧装置1,反向转动所述手轮4-4又可使两块所述夹紧块4-3沿着所述双向螺旋丝杠4-2相背离移动,松开夹紧的定位夹紧装置1。
所述安装夹持组件4不仅能在回转分度机构未安装复杂结构箱体时保持定位夹紧装置1位置稳定,也能在加工过程中,保持定位夹紧装置1位置稳定。
图5所示为本发明实施例中定位夹紧装置的示意图。
参见图5,所述定位夹紧装置1的本体包括上开合部1-1和下开合部1-3,所述上开合部1-1一端与所述下开合部1-3一端通过铰链连,所述上开合部1-1另一端与所述下开合部1-3另一端可开可合,合起来后用销钉紧固;所述上开合部1-1和所述下开合部1-3的内壁为复杂结构箱体的夹持定位面,所述上开合部1-1与所述下开合部1-3组合将复杂结构箱体夹持定位于其内,所述上开合部1-1与所述下开合部1-3组合的内壁与复杂结构箱体的外形相匹配;在夹持定位面上设置定位挡块1-4和压紧组件1-2,一套压紧组件1-2配置一块定位挡块1-4,压紧组件1-2与其配套的定位挡块1-4共同作用,对复杂结构箱体夹持定位;所述上开合部1-1与所述下开合部1-3上(即定位夹紧装置1的本体上)均设有分度指针6;所述上开合部1-1与所述下开合部1-3(即定位夹紧装置1的本体)的外壁上均设有第二销套1-6;所述上开合部1-1与所述下开合部1-3(即定位夹紧装置1的本体)的端面均设有耐磨铜垫1-5,所述耐磨铜垫1-5用于防止定位夹紧装置1在旋转、定位过程中被磨损。分度指针6和第二销套1-6的数量与回转分度相关,由回转定位角度决定。
所述定位夹紧装置1的本体支撑在所述摩擦轮组件5上,与所述摩擦轮组件5的摩擦轮5-4接触。
本实施例中,复杂结构箱体为长方体中空结构,对应地,所述上开合部1-1与所述下开合部1-3组合(即定位夹紧装置1的本体)的内壁呈矩形,即夹持定位面呈矩形,在矩形夹持定位面的两个面上各设置一块定位挡块1-4,在矩形夹持定位面的另两个面上各设置一套压紧组件1-2,且压紧组件1-2的位置与定位挡块1-4的位置相对;所述上开合部1-1和所述下开合部1-3组合的外壁呈圆形,在外壁上开设四个第二销套1-6,四个第二销套1-6沿圆周均匀分布,即任意相邻两个第二销套1-6之间呈90°夹角布置;在所述上开合部1-1与所述下开合部1-3组合(即定位夹紧装置1的本体)的同一端面上设置四个分度指针6,四个分度指针6沿圆周均匀分布,即任意相邻两个分度指针6之间呈90°夹角布置,且分度指针6的位置与第二销套1-6的位置相对应,即分度指针6与第二销套1-6位于同一刻度上。
图6为本发明实施例提供的复杂结构箱体自动回转分度机构的使用状态示意图。
结合图1~图6,本实施例的复杂结构箱体自动回转分度机构的使用方法为:
在平板运输车8上安装两个复杂结构箱体自动回转分度机构9,两个复杂结构箱体自动回转分度机构9之间的间距根据复杂结构箱体的长度确定,复杂结构箱体自动回转分度机构9的基座7通过螺栓与平板运输车8连接;
打开定位夹紧装置1的上开合部1-1,将复杂结构箱体置于定位夹紧装置1中,再合上上开合部1-1和下开合部1-3,并紧固;
转动定位夹紧装置1的压紧组件1-2,使压紧组件1-2压向复杂结构箱体,将复杂结构箱体夹紧在压紧组件1-2与定位挡块1-4之间,完成复杂结构箱体的压紧固定;
伺服电机2驱动,主动和从动摩擦轮组件5开始旋转,带动定位夹紧装置1与复杂结构箱体同步转动,当转动至某一设定位置,分度指针6触发对射传感器3-1,伺服电机2停止运动,在该设定位置,定位夹紧装置1的第二销套1-6与分度定位销组件3的第一销套3-2对齐,同时,分度定位销组件3的气缸3-5开始运动,将分度定位销组件3的定位销轴3-3向上顶,使定位销轴3-3穿过第一销套3-2插入第二销套1-6中,将定位夹紧装置1的位置固定,实现某一角度位置的回转分度定位;
然后转动安装夹持组件4的手轮4-4,使两块夹紧块4-3沿着双向螺旋丝杠4-2相向移动,直至夹紧定位夹紧装置1,为自动化打磨加工做好准备。
本发明提供的复杂结构箱体自动回转分度机构及其使用方法根据实际现场多次的回转分度定位试验,被证明是有效可靠的。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变形在内。
Claims (10)
1.复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,包括伺服电机、摩擦轮组件、分度定位销组件、安装夹持组件、定位夹紧装置、分度指针和基座;
所述摩擦轮组件安装在所述基座上;所述伺服电机与所述摩擦轮组件连接;所述定位夹紧装置与所述摩擦轮组件接触,支撑在所述摩擦轮组件上;所述定位夹紧装置用于夹紧定位复杂结构箱体;所述伺服电机提供驱动力,所述摩擦轮组件用于传递动力实现所述定位夹紧装置和复杂结构箱体的旋转;
所述分度定位销组件安装在所述基座上;
所述安装夹持组件安装在所述基座上,所述安装夹持组件与所述定位夹紧装置连接,用于稳定所述定位夹紧装置的位置;
所述分度指针设置在所述定位夹紧装置上;
所述分度定位销组件设有对射传感器、第一销套和定位销轴;所述定位夹紧装置设有第二销套;在设定位置,所述分度指针触发所述对射传感器,所述伺服电机停止转动,所述第二销套与所述第一销套对齐,所述定位销轴穿过所述第一销套插入所述第二销套中,将定位夹紧装置的位置固定。
2.如权利要求1所述的复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,所述分度定位销组件还包括气缸座和气缸;所述气缸座安装在所述基座上;所述气缸固定在所述气缸座的底部;所述定位销轴与所述气缸连接;所述第一销套设置在所述气缸座上,与所述定位销轴的位置相对;所述对射传感器安装在所述气缸座的上部。
3.如权利要求1所述的复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,所述伺服电机配备配套的行星减速箱。
4.如权利要求1所述的复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,所述摩擦轮组件包括摩擦轮基座、摩擦轮、销轴和轴承;所述摩擦轮基座与所述基座连接;所述轴承和所述摩擦轮通过所述销轴定位在所述摩擦轮基座上;所述定位夹紧装置与所述摩擦轮接触;所述摩擦轮组件有两套,其中一套摩擦轮组件的销轴与所述伺服电机的输出轴连接。
5.如权利要求1所述的复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,所述安装夹持组件包括手轮、夹紧块、双向螺旋丝杠和安装基座;所述安装基座与所述基座连接;所述双向螺旋丝杠安装在所述安装基座上;所述夹紧块与所述双向螺旋丝杠连接;所述手轮与所述双向螺旋丝杠连接;所述夹紧块有两块,所述定位夹紧装置位于两块所述夹紧块之间。
6.如权利要求1所述的复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,所述定位夹紧装置的本体包括上开合部和下开合部,所述上开合部一端与所述下开合部一端通过铰链连接,所述上开合部另一端与所述下开合部另一端能开能合;所述上开合部和所述下开合部的内壁为复杂结构箱体的夹持定位面;所述上开合部与所述下开合部的外壁上均设有第二销套;所述上开合部与所述下开合部上均设有分度指针。
7.如权利要求6所述的复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,所述夹持定位面设有定位挡块和压紧组件,所述定位挡块与所述压紧组件配套使用。
8.如权利要求7所述的复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,所述分度指针的数量与所述第二销套的数量相同,均由回转定位角度决定;且所述分度指针与其对应的第二销套位于同一刻度上。
9.如权利要求6所述的复杂结构箱体自动回转分度机构,其特征在于,所述上开合部与所述下开合部的端面均设有耐磨铜垫。
10.权利要求1~9中任一权利要求所述的复杂结构箱体自动回转分度机构的使用方法,其特征在于,包括:
定位夹紧装置定位夹持复杂结构箱体;伺服电机驱动摩擦轮组件使得定位夹紧装置和复杂结构箱体开始同步旋转;当旋转至分度指针触发对射传感器后,伺服电机停止转动,此时,定位夹紧装置的第二销套与分度定位销组件的第一销轴套对齐;同时分度定位销组件的气缸动作,使得分度定位销组件的定位销向上顶出,穿过第一销轴套插入第二销套中,完成复杂结构箱体精确分度定位。
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