CN217572300U - 一种密炼机转子自动抛光数控集成设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种密炼机转子自动抛光数控集成设备，属于机械制造及表面处理技术领域。所述数控集成设备包括机械系统、气体控制系统、除尘保护系统和集成电控系统。本实用新型所述设备能完成整个转子的转速控制及曲面抛光，保证转子在转动过程中一次性完成整个转子表面的抛光处理，解决了现有技术中存在的抛光难度高、表面不规则、工作效率低、劳动强度大、粉尘无法回收等问题，是一种高效、节能、安全高效的集成抛光设备。

Description

一种密炼机转子自动抛光数控集成设备

技术领域

本实用新型属于机械制造及表面处理技术领域，涉及一种用于密炼机转子表面自动抛光的数控集成设备。

背景技术

密炼机主要用于橡胶的塑炼和混炼，由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置、测温装置及机座等部分组成。其中密炼机转子是由一对表面有螺旋状突棱、断面呈几何形状的特殊结构组成，分为剪切型和啮合型两类。密炼机工作时，两转子相对回转，胶料受到剪切和摩擦作用，使胶料的温度急剧上升，粘度降低，胶料反复产生变形和恢复变形，形成具有一定性能要求的胶料。

由于胶料在密炼室内进行反复的剪切和摩擦，故要求密炼机转子表面具有一定的耐磨性和耐腐蚀性能，尤其是棱峰和棱侧部位要求更高。因此，通常在转子表面堆焊一定厚度的耐磨、耐腐蚀的合金材料，耐磨层的表面硬度在 HRC45-55之间，表面粗糙度达到Ra0.8以上，以此来保证转子的使用寿命。

然而，由于转子的形状不规则，表面硬化层的硬度很高，无法进行机械加工，故需要对表面进行抛光处理。传统方法为手工进行抛磨，工作效率低，劳动强度大，抛光粉尘多，对工人身体造成影响；同时在抛光过程中由于手持力度不均，造成表面凸凹不平，从而影响产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全自动抛光的数控集成设备，转子在密闭空间内进行旋转，全自动抛光机头对复杂的曲面进行跟踪式抛光，解决现有技术中存在抛光难度高、表面不规则、工作效率低、劳动强度大、粉尘无法回收等问题，是一种高效、节能、安全高效的集成抛光设备。

本实用新型的技术方案为：

一种密炼机转子自动抛光数控集成设备，包括机械系统1、气体控制系统2、除尘保护系统3和集成电控系统4。

所述机械系统1包括工件旋转机构5、工件抛光机构6和外围保护罩7。整个机械系统能够实现X轴、Y轴、Z轴、B轴、C轴、回转A轴、U1轴和U2 轴的八轴联动。

所述工件旋转机构5包括基座8、回转盘9、拖轮10和尾座顶尖11。其中，基座8固定在外围保护罩7的底面上，回转盘9、拖轮10和尾座顶尖11依次安装在基座8上。工件两端分别安装在回转盘9和尾座顶尖11上，回转盘9和尾座顶尖11通过基座8上面的滑动导轨进行移动，并由伺服变频电机及传动装置调节回转盘9和尾座顶尖11的移动速度和进给量，可以实现回转A轴、U1轴、 U2轴的联动，以保证不同工件长度的安装固定。

所述工件抛光机构6包括滑台12、支撑臂13、固定架14和抛光机头15。其中，滑台12固定在外围保护罩7的底面上，支撑臂13安装在滑台12上，并能随着滑台进行前后移动。固定架14安装在支撑臂13上，并能在支撑臂13上进行左右90°旋转；抛光机头15安装在固定架14上，并能沿着固定架14进行 360°旋转，从而完成X轴、Y轴、Z轴、B轴、C轴的联动控制。

所述抛光机头15上装有激光传感器18、砂带轮19和砂带20。其中，激光传感器18固定在抛光机头15侧面，砂带轮19和砂带20安装在抛光机头15内部固定轴上。激光传感器18用于扫描工件的形状，将数据传输至集成电控系统4的数据分析模块中，与集成电控系统4中存储的标准模块进行对比，通过反馈回的信号来确定砂带轮19和砂带20与待抛光表面的距离和磨削量，进而完成不同部位的抛光作业。

所述外围保护罩7用于隔离转子抛光操作过程中所产生的噪音和粉尘，由高效隔音板、加强筋结构、观察窗、双开大门、单开工作门、防爆照明灯、安全警示灯等组合而成。抛光工作时，在任意距外墙1米、距地面1米处测量噪音不大于75dBA。

所述气体控制系统2用于对砂带轮与工件接触的部位提供吹力，以此来控制抛光压力和及时对工件表面的磨削物进行清理；其包括气压控制缸16、气体控制流量计17和气体过滤器21。其中，气压控制缸16一端与砂带轮19连接，另一端与气体控制流量计17和气体过滤器21连接；气压控制缸16和气体控制流量计17用于控制砂带20的张紧力，以完成不同粒度抛光砂带的使用。所述气体控制流量计17安装在气体过滤器21后面，气体过滤器21用于对气体进行过滤和干燥，保证气体控制流量计反馈的数据准确。气体控制流量计17将气体流量数据汇总到集成电控系统4的数据采集器中，实现气体流量的准确控制，通过输出流量实现气压控制缸的压力控制，同时也能够用于统计气体消耗总量。

所述除尘保护系统3包括除尘风机、64芯除尘器、压差测量仪及相应的控制系统。其中，除尘风机用于克服系统阻力，并保证抛光房内有一定负压，防止灰尘外泄。外围保护罩7背面设有8个除尘口，根据抛光位置实现对应除尘口的开启和关闭；除尘口与除尘风机和64芯除尘器相连接，用于及时清除工件抛光时产生的粉尘。

所述集成电控系统4包括数据分析模块、数据采集器和除尘控制模块，实现机械系统中的所有行走控制和旋转控制、气体控制系统的气体流量控制和除尘保护系统的风机控制。其中，数据分析模块用于存储激光传感器18传输的工件尺寸数据，并将其与集成电控系统4中存储的标准模块对比，根据比较结果实现工件旋转机构5和工件抛光机构6对转子磨削位置和磨削量的控制；数据采集器根据气体控制流量计17传输的气体流量数据，实时控制输出气体流量，实现气压控制缸的压力控制；除尘控制模块根据工件抛光位置控制外围保护罩上对应的除尘口的自动开闭。

采用上述数控集成设备对密炼机转子自动抛光的方法，包括以下步骤：

步骤1：密炼机转子表面经过焊接后安装在回转盘9、拖轮10和尾座顶尖 11上，回转盘9、拖轮10和尾座顶尖11通过基座8上的滑动导轨进行移动，并通过伺服变频电机及传动装置调节移动速度，实现回转A轴、U1轴、U2轴的联动，以保证工件的安装固定。

步骤2：抛光机头15上的激光传感器18开始扫描工件的形状，将扫描数据传输至集成电控系统4的数据分析模块中，与存储的标准模块进行对比，从而确定砂带轮19和砂带20与抛光表面的距离和磨削量。

步骤3：集成电控系统4根据步骤2中的检测数据，通过PLC程序控制自动启动工件抛光机构6的所有联动控制，按照不同部位完成X轴、Y轴、Z轴、 B轴、C轴的联动控制，从而完成整个密炼机转子的抛光。在抛光磨削过程中，激光传感器18一直进行尺寸校验，并反馈到集成电控系统4的数据分析模块中进行校正，从而达到闭环控制。工件、抛光及气体流量控制都根据磨削位置和磨削量进行相对运动，集成电控系统4根据抛光的位置控制对应的除尘口自动开闭。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种密炼机转子全自动抛光数控集成设备，能够完成整个转子的转速控制及曲面抛光，保证转子在转动过程中一次性完成整个转子表面的抛光处理，解决了现有技术中存在的抛光难度高、表面不规则、工作效率低、劳动强度大、粉尘无法回收等问题，是一种高效、节能、安全高效的集成抛光设备。

附图说明

图1是设备整体示意图。

图2是机械系统的示意图。

图3是工件旋转机构示意图。

图4是工件抛光机构示意图。

图5是抛光机头示意图。

图中：1机械系统；2气体控制系统；3除尘保护系统；4集成电控系统；5 工件旋转机构；6工件抛光机构；7外围保护罩；8基座；9回转盘；10拖轮； 11尾座顶尖；12滑台；13支撑臂；14固定架；15抛光机头；16气压控制缸； 17气体控制流量计；18激光传感器；19砂带轮；20砂带；21气体过滤器。

具体实施方式

本实例对密炼机转子抛光过程实现全自动控制，具有广泛的应用性，特别适合各种不规则曲面的抛光处理。下面结合附图和具体实施方式对本专利作进一步详细的说明。

本实例的主要参数如下：

1.转子规格：直径φ300-φ1100mm，长度1000-8000mm；

2.承受重量：200-8000kg。

3.加工方法：

步骤1：密炼机转子表面经过焊接后安装在回转盘9、拖轮10和尾座顶尖 11上，回转盘9、拖轮10和尾座顶尖11通过基座8上的滑动导轨进行移动，并通过伺服变频电机及传动装置调节移动速度，实现回转A轴、U1轴、U2轴的联动，以保证工件的安装固定。

步骤2：抛光机头15上的激光传感器18开始扫描工件的形状，将扫描数据传输至集成电控系统4的数据分析模块中，与集成电控系统4中存储的标准模块进行对比，从而确定砂带轮19和砂带20与抛光表面的距离和磨削量。

步骤3：集成电控系统4根据步骤2中的检测数据，通过PLC程序控制自动启动工件抛光机构6的所有联动控制，按照不同部位完成X轴、Y轴、Z轴、 B轴、C轴的联动控制，从而完成整个密炼机转子的抛光。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，应当指出，在于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和完善，这些改进和完善也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种密炼机转子自动抛光数控集成设备，其特征在于，该设备包括机械系统(1)、气体控制系统(2)、除尘保护系统(3)和集成电控系统(4)；

所述机械系统(1)包括工件旋转机构(5)、工件抛光机构(6)和外围保护罩(7)；

所述工件旋转机构(5)包括基座(8)、回转盘(9)、拖轮(10)和尾座顶尖(11)；其中，基座(8)固定在外围保护罩(7)上，回转盘(9)、拖轮(10)和尾座顶尖(11)依次安装在基座(8)上；工件两端分别安装在回转盘(9)和尾座顶尖(11)上，回转盘(9)和尾座顶尖(11)通过基座(8)上的滑动导轨进行移动，并由伺服变频电机及传动装置调节移动速度和进给量；

所述工件抛光机构(6)包括滑台(12)、支撑臂(13)、固定架(14)和抛光机头(15)；其中，滑台(12)固定在外围保护罩(7)上，支撑臂(13)安装在滑台(12)上，并能随着滑台前后移动；固定架(14)安装在支撑臂(13)上，抛光机头(15)安装在固定架(14)上；

所述抛光机头(15)上装有激光传感器(18)、砂带轮(19)和砂带(20)；其中，激光传感器(18)固定在抛光机头(15)侧面，砂带轮(19)和砂带(20)安装在抛光机头(15)内部固定轴上；

所述气体控制系统(2)包括气压控制缸(16)、气体控制流量计(17)和气体过滤器(21)；其中，气压控制缸(16)一端与砂带轮(19)连接，另一端与气体控制流量计(17)和气体过滤器(21)连接；气压控制缸(16)和气体控制流量计(17)用于控制砂带的张紧力；所述气体控制流量计(17)安装在气体过滤器(21)后面，气体过滤器(21)用于对气体进行过滤和干燥，保证气体控制流量计反馈的数据准确；

所述除尘保护系统(3)与外围保护罩(7)背面的多个除尘口连接，用于及时清除工件抛光时产生的粉尘；

所述集成电控系统(4)包括数据分析模块、数据采集器和除尘控制模块；其中，数据分析模块用于存储激光传感器(18)传输的工件尺寸数据，并将其与集成电控系统(4)中存储的标准模块对比，根据比较结果实现工件旋转机构和工件抛光机构对转子磨削位置和磨削量的控制；数据采集器根据气体控制流量计(17)传输的气体流量数据，实时控制输出气体流量，实现气压控制缸的压力控制；除尘控制模块根据工件抛光位置控制外围保护罩上对应的除尘口的自动开闭。

2.根据权利要求1所述的一种密炼机转子自动抛光数控集成设备，其特征在于，固定架(14)能在支撑臂(13)上进行左右90°旋转；抛光机头(15)能沿着固定架(14)进行360°旋转。

3.根据权利要求1或2所述的一种密炼机转子自动抛光数控集成设备，其特征在于，所述除尘保护系统(3)包括除尘风机、64芯除尘器、压差测量仪及相应的控制系统；所述除尘口共8个，除尘口与除尘风机和64芯除尘器相连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种密炼机转子自动抛光数控集成设备，其特征在于，所述外围保护罩(7)由高效隔音板、加强筋结构、观察窗、双开大门、单开工作门、防爆照明灯和安全警示灯组成。

5.根据权利要求3所述的一种密炼机转子自动抛光数控集成设备，其特征在于，所述外围保护罩(7)由高效隔音板、加强筋结构、观察窗、双开大门、单开工作门、防爆照明灯和安全警示灯组成。

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