CN203310386U - 弱刚性圆环类零件平面度测量中的自动翻转设备 - Google Patents
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Abstract
一种弱刚性圆环类零件平面度测量中的自动翻转设备，包括球拍型吸附装置、控制系统组件、工作台、十字滑台、摄像扫描装置以及弱刚性圆环类零件；球拍型吸附装置由转轴、吸附圆环支架和吸附圆环顺次连接构成；球拍型吸附装置通过轴承安装在十字滑台上，工作台设有左、右球拍型凹槽，摄像扫描装置左、右球拍型凹槽的位置设有两个，控制系统组件和十字滑台共同作用控制球拍型吸附装置并带动弱刚性圆环类零件的转动。本实用新型能够使弱刚性圆环类零件在平面度测量中实现自动翻转，可以有效减少装夹与翻转时间，实现自动化反转，大幅提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工测量领域，特别涉及弱刚性圆环类零件平面度测量中的自动翻转设备。
背景技术
目前，机械加工领域对加工精度和表面质量越来越高，需要相关设备对零部件的正反两面进行平面度、粗糙度及其他相关特征的测量，急需自动化程度较高的反转设备。而目前的机械零部件自动反转设备，主要由两种类型，一种为通过夹持力夹紧工件然后反转，另一种为胀力实现零件的夹紧。这两种类型对应传统刚性较好的零部件均具有较为突出的优势。然而，通过粉末冶金方法制造的弱刚性圆环类零件由于自身强度低、刚性差，且圆环的外部边缘轮廓高低不平，利用常规的外部夹持或者内部胀力装置进行翻转易出现断裂、边缘损坏、掉落等问题。而在目前的生产中大部分是利用人工手动将零件进行翻面，自动化程度低、效率低，劳动工作强度大，且极易出现人为的污染工件表面质量的情况发生。因此，弱刚性圆环类零件的自动翻转设备急需进行相关设计制造以适应不同类别零部件自动反转的要求，丰富机械零部件自动反转设备的范围，降低人工劳动成本和工人工作强度，提高作业生产率。
实用新型内容
为了克服现有技术领域存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种能够使弱刚性圆环类零件在平面度测量中实现自动翻转的设备，可以有效减少装夹与翻转时间，实现自动化反转，大幅提高工作效率。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种弱刚性圆环类零件平面度测量中的自动翻转设备，包括球拍型吸附装置、控制系统组件、工作台、十字滑台、摄像扫描装置以及弱刚性圆环类零件；所述球拍型吸附装置由转轴、吸附圆环支架和吸附圆环顺次连接构成；控制系统组件由电机A、蜗轮蜗杆传动装置、轴承A、真空泵和软管组成，电机A与蜗轮蜗杆装置连接，转轴的尾部连接蜗轮蜗杆传动装置，蜗杆与电机A连接，蜗轮带动转轴转动，吸附圆环的圆周上设置有吸附小孔，小孔与软管相连，软管接于真空泵上；所述工作台上方设有摄像机安装梁，工作台的台面上设有左、右球拍型凹槽，工作台下部为中空结构；所述十字滑台包括X轴电机、Y轴电机、滚珠丝杠副、X轴金属框架、Y轴金属框架、工作滑台和轴承B，X轴电机与Y轴电机分别安装在X轴金属框架和Y轴金属框架上，并分别与金属框架上的滚珠丝杠副连接，工作滑台固定于滚珠丝杠副的螺母上，球拍型吸附装置通过轴承A安装在工作滑台上；摄像扫描装置由电机B、摄像机安装架和摄像机组成，对应左、右球拍型凹槽的位置，摄像扫描装置设有两个。
进一步地，Y轴金属框架用螺钉竖直固定于工作台内侧，Y轴电机固定于Y轴金属框架上方并与滚珠丝杠副连接，滚珠丝杠副由轴承B固定于Y轴金属框架内部，X轴金属框架固定于滚珠丝杠副的螺母上，X轴电机固定于X轴金属框架一侧并与滚珠丝杠副连接。
进一步地，所述电机B固定于工作台上方的摄像机安装梁上，摄像机安装架为L形装置，一端通过联轴器连接电机B，另一端通过螺栓与摄像机连接。
进一步地，当Y轴电机转动时带动丝杠驱使Y轴金属框架上下移动实现工作滑台在Y轴方向上的进给，当X轴电机转动时带动丝杠驱使工作滑台沿左右方向移动实现在X轴方向上的进给，当工作滑台运动时带动球拍型吸附装置进给运动。
进一步地，所述工作台侧面有一条矩形通道便于转轴在左、右球拍型凹槽之间横向进给。
附图说明
图1为本实用新型的弱刚性圆环类零件平面度测量中的自动翻转设备示意图。
图2为图1的球拍型吸附装置的俯视图。
图3为图1的弱刚性圆环类零件A的外轮廓的示意图。
图中各部件名称如下：
1.电机A，2.蜗轮蜗杆传动装置，3.工作滑台，4.真空泵，5.轴承A，6.转轴，7.滚珠丝杠副，8.轴承B，9.吸附圆环支架，10.吸附圆环，11.电机B，12.摄像机安装架，13.Y轴电机，14.Y轴金属框架，15.X轴金属框架，16.X轴电机，17.软管，18.工作台，19.弱刚性圆环类零件，20.球拍型吸附装置
具体实施方式
下面结合附图1-3对本实用新型进行详细说明。
一种弱刚性圆环类零件平面度测量中的自动翻转设备，包括工作台18、十字滑台、球拍型吸附装置20、摄像扫描装置、控制系统组件以及用于翻转的弱刚性圆环类零件A。
工作台18上方设有摄像机安装梁，工作台18的台面上设有左、右球拍型凹槽，工作台18下部为中空结构，工作台18侧面有一条矩形通道便于转轴6在左、右凹槽之间横向进给。
十字滑台由X轴电机16、Y轴电机13、滚珠丝杠副7、X轴金属框架15、Y轴金属框架14、工作滑台3和轴承B8组成，X轴电机16与Y轴电机13分别安装在X轴金属框架15和Y轴金属框架14上，二者分别与框架上的滚珠丝杠副7连接。具体的，Y轴金属框架14用螺钉竖直固定于工作台内侧，Y轴电机13固定于Y轴金属框架上方并与滚珠丝杠副7连接，滚珠丝杠副7由轴承B8固定于Y轴金属框架内部，X轴金属框架14固定于滚珠丝杠副7的螺母上。X轴电机16固定于X轴金属框架14一侧并与滚珠丝杠副7连接，工作滑台3固定于滚珠丝杠副7的螺母上。
当Y轴电机13转动时带动丝杠驱使Y轴金属框架14上下移动实现工作滑台3在Y轴方向上的进给。当X轴电机16转动时带动丝杠驱使工作滑台3沿左右方向移动实现在X轴方向上的进给，球拍型吸附装置20安装在工作滑台3上，当工作滑台3运动时带动球拍型吸附装置20进给运动。
球拍型吸附装置20由转轴6，吸附圆环支架9，吸附圆环10顺次连接构成。
控制系统组件由电机A1、蜗轮蜗杆传动装置2、轴承A5、真空泵4、软管17组成。电机A1与蜗轮蜗杆装置2连接，转轴6与吸附圆环支架9以及吸附圆环10焊接在一起，转轴6的尾部连接蜗轮蜗杆传动装置2，蜗杆与电机A1连接，蜗轮带动转轴6转动，以实现吸附装置的180度翻转。吸附圆环10的圆周上设置有8个吸附小孔，与软管17相连，软管17接于真空泵4上，真空泵负压实现弱刚性圆环类零件的吸附。球拍型吸附装置20的端部通过轴承A5与工作滑台3相连，实现竖直平面内的二维进给运动。
摄像扫描装置由电机B11、摄像机安装架12和摄像机组成，对应左、右凹槽的位置，摄像扫描装置设有两个。电机B11固定于工作台18上方的摄像机安装梁上，工作台18上设有左、右两个凹槽，两个电机的轴心分别与左、右凹槽的轴心重合，电机轴端伸出安装梁的下方，并连接摄像机安装架12。摄像机安装架12为L形装置，一端通过联轴器连接电机B11，另一端通过螺栓与摄像机连接，当电机B11转动时，摄像机安装架带动摄像机做圆周运动。
在图3中，弱刚性圆环类零件19的尺寸为外径240mm，内径为190mm，厚度为8mm，工件重量约为0.85kg。
下面详细说明整个设备的工作原理和过程。
将弱刚性圆环类零件19置于工作台18中的左凹槽后，位于左凹槽正上方的电机B11带动摄像安装架12，平面度扫描摄像机做圆周运动以扫描弱刚性圆环类零件19测量平面度。经过大约6秒后，Y轴电机13带动Y轴金属框架14中的滚珠丝杠副7，使X轴金属框架15向下运动至弱刚性圆环类零件19处，使软管17端部贴合在工件上，真空泵4启动，球拍型吸附装置20吸附零件19。Y轴电机13反向转动，使吸附装置垂直向上运动250mm，然后通过电机A1带动蜗轮蜗杆传动装置2运动，蜗轮蜗杆传动装置2中的蜗轮与球拍型吸附装置连接，使球拍型吸附装置翻转180°。Y轴电机13转动，使球拍型吸附装置向下运动至左凹槽处，真空泵4工作停止，吸附力减小，弱刚性圆环类零件19放落到凹槽上，摄像机继续扫描左侧凹槽内的零件，实现对弱刚性圆环类零件的反面扫描。Y轴电机13转动，带动球拍型吸附装置下降200mm，X轴电机16转动，带动X轴金属框架15内的滚珠丝杠副7转动，使工作滑台3向右移动，将此时位于工作台内部的球拍型吸附装置移动到达右凹槽下方。Y轴电机13转动，使球拍型吸附装置上升100mm，真空泵4启动，吸附位于右凹槽中的弱刚性圆环类零件19。向上移动250mm，电机A1反转，使球拍型吸附装置翻转180°。此时，Y轴电机13启动，使球拍型吸附装置下降至右凹槽处，真空泵4停止工作，弱刚性圆环类零件19放置后放落到右凹槽上，Y轴电机13带动X轴金属框架15向上运动200mm后，X轴电机16带动工作滑台3向左移动回到左凹槽上方的初始位置，与此同时，右凹槽上方的电机B11启动，带动位于摄像机安装架12上的平面度扫描摄像机扫描右侧零件19的另一面，完成一个扫描循环。
当圆环类零件置于工作台上凹槽处时，上方安装的扫描设备作360°圆周扫描运动，扫描完成后由二维进给装置带动吸附装置垂直向下运动并吸附该圆环零件，上升至一定距离后，翻转180°后，然后垂直下落，将零件置于凹槽内，吸附装置将停留在凹槽内。当右侧凹槽上方零件扫描将结束时，吸附装置由工作台内部凹槽之间的通道运动到另一侧凹槽下方，向上运动吸附该凹槽的零件，翻转该处的零件后，再回到左凹槽上方，重复上述运动。该翻转设备能在一个圆环扫描过程中翻转另一个圆环零件，工作效率大幅提高。
上述装置之间的运动顺序和运动状态均由单片机预先编好的程序自动控制。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (5)
1.一种弱刚性圆环类零件平面度测量中的自动翻转设备，包括球拍型吸附装置、控制系统组件、工作台、十字滑台、摄像扫描装置以及弱刚性圆环类零件；其特征在于，
所述球拍型吸附装置由转轴、吸附圆环支架和吸附圆环顺次连接构成；
控制系统组件由电机A、蜗轮蜗杆传动装置、轴承A、真空泵和软管组成，电机A与蜗轮蜗杆装置连接，转轴的尾部连接蜗轮蜗杆传动装置，蜗杆与电机A连接，蜗轮带动转轴转动，吸附圆环的圆周上设置有吸附小孔，小孔与软管相连，软管接于真空泵上；
所述工作台上方设有摄像机安装梁，工作台的台面上设有左、右球拍型凹槽，工作台下部为中空结构；
所述十字滑台包括X轴电机、Y轴电机、滚珠丝杠副、X轴金属框架、Y轴金属框架、工作滑台和轴承B，X轴电机与Y轴电机分别安装在X轴金属框架和Y轴金属框架上，并分别与金属框架上的滚珠丝杠副连接，工作滑台固定于滚珠丝杠副的螺母上，球拍型吸附装置通过轴承A安装在工作滑台上；
摄像扫描装置由电机B、摄像机安装架和摄像机组成，对应左、右球拍型凹槽的位置，摄像扫描装置设有两个。
2.根据权利要求1所述的自动翻转设备，其特征在于，Y轴金属框架用螺钉竖直固定于工作台内侧，Y轴电机固定于Y轴金属框架上方并与滚珠丝杠副连接，滚珠丝杠副由轴承B固定于Y轴金属框架内部，X轴金属框架固定于滚珠丝杠副的螺母上，X轴电机固定于X轴金属框架一侧并与滚珠丝杠副连接。
3.根据权利要求2所述的自动翻转设备，其特征在于，所述电机B固定于工作台上方的摄像机安装梁上，摄像机安装架为L形装置，一端通过联轴器连接电机B，另一端通过螺栓与摄像机连接。
4.根据权利要求3所述的自动翻转设备，其特征在于，当Y轴电机转动时带动丝杠驱使Y轴金属框架上下移动实现工作滑台在Y轴方向上的进给，当X轴电机转动时带动丝杠驱使工作滑台沿左右方向移动实现在X轴方向上的进给，当工作滑台运动时带动球拍型吸附装置进给运动。
5.根据权利要求4所述的自动翻转设备，其特征在于，所述工作台侧面有一条矩形通道便于转轴在左、右球拍型凹槽之间横向进给。
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