CN211637820U - 一种方齿条自动校直机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方齿条自动校直机，包括回型框架、用于较直方齿条的加载机构、设于回型框架顶部并用于驱动加载机构移动以切换校直点的移动机构以及设于回型框架侧部并用于带动方齿条翻转的旋转机构，旋转机构上设有用于夹持方齿条的夹爪；测量机构包括一排可在压力作用下上下浮动以用于贴紧方齿条表面的测量头、用于支持方齿条的基准支撑、可上下移动以用于将方齿条从基准支撑上抬起并作为加载机构加压校直的支点的升降支撑、以及连接于测量头并用于检测测量头与基准支撑的高度差的绝对式位移传感器。能够可靠、高效地完成方齿条直线度的校直，降低了生产成本以及废品率，减轻了工人负担，同时也降低了对工人技能水平的要求。

Description

一种方齿条自动校直机

技术领域

本实用新型涉及方齿条校直技术领域，更具体地说，涉及一种方齿条自动校直机。

背景技术

方齿条在将旋转运动转换成直线运动方面有着很重要的作用，与丝杠螺母方式相比，方齿条在理论上可以被无限拼接延长。为了减少拼接处对运动带来的负面影响，单根方齿条应尽可能的长，由于细长杆刚度较差等原因，后续的机械加工和表面强化处理必定会造成方齿条的弯曲，影响直线度。

现在方齿条直线度的校直主要采用人工校直。工人将方齿条放在有凹坑的基准平台上，凹坑具有一定的跨距和深度，其中跨距相当于两个支撑之间的距离，深度相当于最大下压量。工人通过观察方齿条与基准平台之间缝隙的大小来判断方齿条的弯曲情况，然后将方齿条移动到凹坑上方，通过压力机加载，最后人工打表，反复测量，当四个面直线度都合格时，才算完成一根方齿条的校直。人工校直的方法费时费力，对工人的技术水平要求很高，随着人工成本的提高，在增加方齿条产量的同时也必定会增加生产成本。

因此，如何解决方齿条校直过程中存在费时费力且人工成本高的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种方齿条自动校直机，能够可靠、高效地完成方齿条直线度的校直，降低了生产成本以及废品率，减轻了工人负担，同时也降低了对工人技能水平的要求。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种方齿条自动校直机，包括回型框架、设于回型框架顶部并用于较直方齿条的加载机构、设于回型框架顶部并用于驱动所述加载机构移动以切换校直点的移动机构以及设于回型框架侧部并用于带动方齿条翻转的旋转机构，所述旋转机构上设有用于夹持方齿条的夹爪；

所述回型框架的底部设有用于检测方齿条弯曲量的测量机构，所述测量机构包括一排可在压力作用下上下浮动以用于贴紧方齿条表面的测量头、用于支持方齿条的基准支撑、可上下移动以用于将方齿条从基准支撑上抬起并作为所述加载机构加压校直的支点的升降支撑、以及连接于所述测量头并用于检测所述测量头与所述基准支撑的高度差的绝对式位移传感器；

还包括分别信号连接于所述加载机构，所述移动机构、所述旋转机构、以及所述测量机构的控制器。

优选的，所述移动机构包括连接于加载机构的丝杠以及用于驱动所述丝杠转动的伺服电机，以通过丝杠驱动所述加载机构平移切换校直点。

优选的，所述旋转机构包括设于所述回型框架侧部的旋转电机，以及连接于所述旋转电机的转轴上的夹爪，所述夹爪上连接有用于控制所述夹爪开合的夹持气缸。

优选的，还包括用于输送方齿条的上料机构与下料机构，以及用于将方齿条从所述上料机构转运至所述测量机构并用于将所述测量机构上的方齿条转动至所述下料机构上的步进机构，所述步进机构包括两块动板与两块静板，两块所述动板用于做回字形往复运动，以与所述静板配合逐步转运方齿条，所述上料机构、所述下料机构以及所述步进机构信号连接于所述控制器。

优选的，所述上料机构包括用于输送方齿条的链条，所述链条上还设有用于将方齿条隔开的、等距分布的隔板，所述上料机构上还设有用于控制链条转动的按钮，每按一次所述按钮，所述链条向前移动一个所述隔板的间距。

优选的，所述下料机构包括光杆导轨，以及用于推动方齿条沿所述光杆导轨滑动的推动气缸。

优选的，所述光杆导轨的两侧设有用于控制方齿条左右串动量的挡板，所述挡板上连接有用于调整所述挡板间距的手轮调整机构。

本实用新型所提供的方齿条自动校直机，通过纵向加压的加载机构对方齿条进行加压校直，通过移动机构平移加载机构以切换校直点，且加载机构的加压位置与加压量通过测量机构精确检测所得，保证了校直的精确性；旋转机构用于夹持并翻转方齿条，以根据需要调整方齿条的校直面，可有效防止方齿条因扭转发生变形；测量机构采用绝对式位移传感器与测量头跟随测量的方式，以检测方齿条的弯曲量与弯曲点，以确定加载机构校直的下压量与下压位置，提高测量精度，保证了方齿条的直线度。能够可靠、高效地完成方齿条直线度的校直，降低了生产成本以及废品率，减轻了工人负担，同时也降低了对工人技能水平的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供方齿条自动校直机具体实施例的正视示意图；

图2为本实用新型所提供方齿条自动校直机具体实施例的左视示意图；

图3为本实用新型所提供方齿条自动校直机具体实施例的俯视示意图；

图4为旋转机构与测量机构的示意图。

其中，1-回型框架、2-加载机构、3-移动机构、4-旋转机构、41-夹爪、 5-测量机构、51-测量头、52-升降支撑、53-基准支撑、6-步进机构、61-动板、62-静板、7-上料机构、71-链条、8-下料机构、81-光杆导轨、9-强电柜、10-弱电柜、11-方齿条。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种方齿条自动校直机，能够可靠、高效地完成方齿条直线度的校直，降低了生产成本以及废品率，减轻了工人负担，同时也降低了对工人技能水平的要求。

请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供方齿条自动校直机具体实施例的正视示意图；图2为本实用新型所提供方齿条自动校直机具体实施例的左视示意图；图3为本实用新型所提供方齿条自动校直机具体实施例的俯视示意图；图4为旋转机构与测量机构的示意图。

本实用新型所提供的方齿条自动校直机，包括回型框架1、设于回型框架1顶部并用于较直方齿条11的加载机构2、设于回型框架1顶部并用于驱动加载机构2移动以切换校直点的移动机构3以及设于回型框架1侧部并用于带动方齿条11翻转的旋转机构4，旋转机构4上设有用于夹持方齿条11 的夹爪41；回型框架1的底部设有用于检测方齿条11弯曲量的测量机构5，测量机构5包括一排可在压力作用下上下浮动以用于贴紧方齿条11表面的测量头51、用于支持方齿条11的基准支撑53、可上下移动以用于将方齿条11 从基准支撑53上抬起并作为加载机构2加压校直的支点的升降支撑52、以及连接于测量头51并用于检测测量头51与基准支撑53的高度差的绝对式位移传感器；还包括分别信号连接于加载机构2，移动机构3、旋转机构4、以及测量机构5的控制器。

其中，回型框架1为回字形框架，由上下左右四个框体组成，且中间留有用于校直放纸条的空间，具体的回型框架1可有钢板焊接而成，主要起到承载和安装各个机构的作用。加载机构2用于校直工件，即通过对方齿条11 加载压力的方式，将方齿条11上的弯曲部分压直，具体的，加载机构2可通过伺服电机驱动以对方齿条11进行校直。移动机构3连接于加载机构2，用于驱动加载架构平移，以使加载架构移动至目的位置对方齿条11进行校直，即移动机构3用于驱动加载机构2移动，以根据需要切换校直点。

旋转机构4用于带动方齿条11翻转，以调整方齿条11的校直面，以便与加载机构2配合对方齿条11进行校直，旋转机构4上设有用于夹持方齿条 11的端部的夹爪41，已通过夹爪41夹住方齿条11两端部，带动方齿条11 旋转。

回型框架1的底部设有测量机构5，测量机构5用于检测方齿条11的弯曲量，并将所检测到的方齿条11的弯曲量以及对应弯曲量的弯曲位置传送给控制器，以便控制器根据方齿轮的弯曲位置控制移动机构3驱动加载机构 2移动对应弯曲位置的上方，以控制加载机构2向下移动从而对方齿轮进行加载。

测量机构5包括测量头51、基准支撑53、升降支撑52以及连接于测量头51的绝对式位移传感器，可动支撑作为校直点两端的支点，基准固定支撑用来标定传感器零点。

测量头51可在压力的作用下上下浮动，即将方齿条11放置在基准支撑 53上时，方齿条11会同时压在测量头51上，测量头51紧贴方齿条11的表面，当方齿条11上存在弯曲的部分时，可在弯曲部分处的测量头51会相对基准支撑53产生一定的高度差，连接于测量头51的绝对式位移传感器便可测量出测量头51与基础支撑的高度差值，即方齿条11在该点的弯曲量以及弯曲位置，并传送给控制器，以便控制器控制移动机构3与加载机构2对测量头51处的方齿轮进行校直。

由于基础支撑为精度较高的平面，不能直接在基准支撑53上对方齿条 11进行加压校直，因此，需要通过升降支撑52将方齿条11从基准支撑53 上抬起，并使升降支撑52作用加载机构2的加压校直的支点，以便对方齿条 11进行加压校直。因此，在通过加载机构2对方齿条11进行加压校直前，控制器应当先控制升降支撑52升起，以将处于基础支撑上的方齿条11抬起，然后再控制移动机构3与加载机构2对测量头51处的方齿轮进行校直，且对方齿条11加压校直的量应当根据所测得的弯曲量进行加压，加载机构2 加载后，控制升降支撑52下降，以使将方齿条11再次放置在基准支撑53上对方齿条11进行后续的校直检测，直到所有测量头51的测量值都在合格线之内，则校直完毕。

具体的，测量头51与绝对式位移传感器可通过杠杆连接，即将方齿条 11的弯曲量通过杠杆传递给绝对式位移传感器。另外，在电气走线方面，可包括用于连接电机动力线的强电柜9和用于连接控制信号线的弱电柜10，以通过强电柜9和弱电柜10将电机动力线与控制信号线分离开，防止强电线对弱电信号造成干扰，提高了测量的准确性和控制的精确性。

因此，本实用新型所提供的方齿条自动校直机，通过纵向加压的加载机构2对方齿条11进行加压校直，通过移动机构3平移加载机构2以切换校直点，且加载机构2的加压位置与加压量通过测量机构5精确检测所得，保证了校直的精确性；旋转机构4用于夹持并翻转方齿条11，以根据需要调整方齿条11的校直面，可有效防止方齿条11因扭转发生变形；测量机构5采用绝对式位移传感器与测量头51跟随测量的方式，以检测方齿条的弯曲量与弯曲点，以确定加载机构2校直的下压量与下压位置，提高测量精度，保证了方齿条11的直线度。能够可靠、高效地完成方齿条11直线度的校直，降低了生产成本以及废品率，减轻了工人负担，同时也降低了对工人技能水平的要求。

在上述实施例的基础之上，考虑到移动机构3的具体设置方式，优选的，优选的，移动机构3包括连接于加载机构2的丝杠以及用于驱动丝杠转动的伺服电机，以通过丝杠驱动加载机构2平移切换校直点。

在上述实施例的基础之上，考虑到旋转机构4的具体设置方式，优选的，旋转机构4包括设于回型框架1侧部的旋转电机，以及连接于旋转电机的转轴上的夹爪41，夹爪41上连接有用于控制夹爪41开合的夹持气缸。具体的，由伺服电机驱动夹爪41旋转，实现工件的翻转换面。夹爪41可为尼伦夹具，以防止夹爪41对方齿条11产生磨损。

在上述实施例的基础之上，优选的，还包括用于输送方齿条11的上料机构7与下料机构8，以及用于将方齿条11从上料机构7转运至测量机构5 并用于将测量机构5上的方齿条11转动至下料机构8上的步进机构6，步进机构6包括两块动板61与两块静板62，两块动板61用于做回字形往复运动以逐步转运方齿条11，上料机构7、下料机构8以及步进机构6信号连接于控制器。

本实施例中，通过在回型框架1的两侧设置上料机构7、下料机构8以及步进机构6，以通过上料机构7将方齿条11运送至测量机构5旁边，然后通过步进机构6将上料机构7上的方齿条11转运至测量机构5，当对方齿条 11完成校直后，再启动步进机构6将方齿条11从测量机构5转运至下料机构8，以使下料机构8将方齿条11输出至目的位置进行收集。

步进机构6包括两个动板61与两个静板62，两块动板61用于做回字形往复运动并与两个静板62配合以逐步转运方齿条11，通孔控制动板61每次步进的距离，便可将方齿条11准确的转运至测量机构5上。

在上述实施例的基础之上，考虑到上料机构7的具体设置方式，优选的，上料机构7包括用于输送方齿条11的链条71，链条71上还设有用于将方齿条11隔开的、等距分布的隔板，上料机构7上还设有用于控制链条71 转动的按钮，每按一次按钮，链条71向前移动一个隔板的间距。

本实施例中，上料机构7为链条71输送的结构，为了方便步进机构6每次运送一根工件，在链条71上每隔一定距离固定一个隔板将工件分开，电机带动链条71每次只移动一个间隔的距离。工人每次往光杠导轨上摆放一根工件时，需手动按按钮使链条71移动一个间隔的距离。

在上述实施例的基础之上，优选的，下料机构8包括光杆导轨81，以及用于推动方齿条11沿光杆导轨81滑动的推动气缸。光杆导轨81的两侧设有用于控制方齿条11左右串动量的挡板，挡板上连接有用于调整挡板间距的手轮调整机构。手轮调整机构可同步调节挡板之间的距离来适应工件的长短，可适当的约束工件的左右窜动。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供方齿条自动校直机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种方齿条自动校直机，其特征在于，包括回型框架(1)、设于回型框架(1)顶部并用于较直方齿条(11)的加载机构(2)、设于回型框架(1)顶部并用于驱动所述加载机构(2)移动以切换校直点的移动机构(3)以及设于回型框架(1)侧部并用于带动方齿条(11)翻转的旋转机构(4)，所述旋转机构(4)上设有用于夹持方齿条(11)的夹爪(41)；

所述回型框架(1)的底部设有用于检测方齿条(11)弯曲量的测量机构(5)，所述测量机构(5)包括一排可在压力作用下上下浮动以用于贴紧方齿条(11)表面的测量头(51)、用于支持方齿条(11)的基准支撑(53)、可上下移动的升降支撑(52)，所述升降支撑(52)用于将方齿条(11)从所述基准支撑(53)上抬起并作为所述加载机构(2)加压校直的支点，以及连接于所述测量头(51)并用于检测所述测量头(51)与所述基准支撑(53)的高度差的绝对式位移传感器；

还包括分别信号连接于所述加载机构(2)，所述移动机构(3)、所述旋转机构(4)、以及所述测量机构(5)的控制器。

2.根据权利要求1所述的方齿条自动校直机，其特征在于，所述移动机构(3)包括连接于加载机构(2)的丝杠以及用于驱动所述丝杠转动的伺服电机，以通过丝杠驱动所述加载机构(2)平移切换校直点。

3.根据权利要求2所述的方齿条自动校直机，其特征在于，所述旋转机构(4)包括设于所述回型框架(1)侧部的旋转电机，以及连接于所述旋转电机的转轴上的夹爪(41)，所述夹爪(41)上连接有用于控制所述夹爪(41)开合的夹持气缸。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方齿条自动校直机，其特征在于，还包括用于输送方齿条(11)的上料机构(7)与下料机构(8)，以及用于将方齿条(11)从所述上料机构(7)转运至所述测量机构(5)并用于将所述测量机构(5)上的方齿条(11)转动至所述下料机构(8)上的步进机构(6)，所述步进机构(6)包括两块动板(61)与两块静板(62)，两块所述动板(61)用于做回字形往复运动，以与所述静板(62)配合逐步转运方齿条(11)，所述上料机构(7)、所述下料机构(8)以及所述步进机构(6)信号连接于所述控制器。

5.根据权利要求4所述的方齿条自动校直机，其特征在于，所述上料机构(7)包括用于输送方齿条(11)的链条(71)，所述链条(71)上还设有用于将方齿条(11)隔开的、等距分布的隔板，所述上料机构(7)上还设有用于控制链条(71)转动的按钮，每按一次所述按钮，所述链条(71)向前移动一个所述隔板的间距。

6.根据权利要求5所述的方齿条自动校直机，其特征在于，所述下料机构(8)包括光杆导轨(81)，以及用于推动方齿条(11)沿所述光杆导轨(81)滑动的推动气缸。

7.根据权利要求6所述的方齿条自动校直机，其特征在于，所述光杆导轨(81)的两侧设有用于控制方齿条(11)左右串动量的挡板，所述挡板上连接有用于调整所述挡板间距的手轮调整机构。

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