校圆机

技术领域

本发明属于压装机技术领域，具体涉及一种校圆机。

背景技术

由于金属环类零件经热处理后会发生形变，导致圆度超差，无法满足装配精度，影响最终产品质量或造成大量废品。目前市场上的产品只能测量内径圆度或者外径圆度，且测量效果不理想。

现用于压装机式校圆的机构，实际应用中主要有八种分别是：伺服压力机、液压式压力机、四柱压力机、门式液压机、手动压力机、电动螺旋压力机、气动压力机、千斤顶压力机。如CN116020912A公开了一种自动校圆机，有效解决了金属环类工件高精度自动校圆的问题。其组成包括：控制柜通过螺栓固定在台架上，工件定位旋转装置通过螺栓固定在台架中央，工件支撑装置固定在台架的扇面支撑块上，加压装置通过螺栓固定在台架的支撑板上，内径测量装置与外径测量装置分别固定在台架的两侧，各机构通过数据总线与控制柜进行通讯。该结构采用了行星架式的夹紧、放松机构，结构相当复杂，齿轮传动精度要求高，加工难度大，制作成本高，而且都是同步带传动，增加了传动误差。

发明内容

针对上述背景技术介绍中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种结构简单、成本低、误差小，校正精度高的校圆机。

本发明采用的技术方案是：

校圆机，包括底座，所述底座上安装有测量装置、加压装置，其特征在于：所述底座上还安装有工件夹紧机构和工件放松机构，所述工件夹紧机构包括若干根夹紧棒、工件夹紧板，所述工件夹紧板与带动其转动的伺服电机连接并能带动工件同步转动进行测量后将需校圆的部位转动至加压装置的施压位处；所述夹紧棒安装在凸轮上并穿过工件夹紧板设置用于涨紧工件，所述凸轮通过第一拉伸弹簧与工件夹紧板连接并能在第一拉伸弹簧作用下使夹紧棒涨紧工件，所述凸轮安装在固定齿板上，所述固定齿板能随工件夹紧板同步转动；所述工件放松机构包括第一气缸、固定齿板套，所述固定齿板套安装在固定齿板的外侧并能带动固定齿板逆时针转动从而带动夹紧棒松开工件，所述固定齿板套通过第二拉伸弹簧与驱动固定齿板套动作的第一气缸上的气缸接头连接。

进一步，所述伺服电机通过传动组件与工件夹紧板连接，所述传动组件包括与伺服电机的输出轴连接的联轴器，所述联轴器上连接有旋转芯轴，所述旋转芯轴可旋转地安装在旋转芯轴座上，所述旋转芯轴座固定在底座上，所述旋转芯轴与工件夹紧板固定连接。

进一步，所述固定齿板套装在旋转芯轴外，所述固定齿板与旋转芯轴之间设有第一轴承从而可相对旋转芯轴转动。

进一步，所述固定齿板套通过齿板套定位销连接在定位销座上并能沿着齿板套定位销转动。

进一步，所述固定齿板与固定齿板套之间是齿轮配合设置，所述固定齿板套的内齿是斜齿结构，当固定齿板套不动，固定齿板转动时，能将固定齿板套往外撑开，沿着滑动，当固定齿板套转动时，能与固定齿板啮合带动固定齿板转动。

进一步，所述工件夹紧板上开设有若干个腰形槽，所述夹紧棒穿设在腰形槽内并能在腰形槽内移动实现涨紧或放松工件。

进一步，所述工件夹紧板上设置有用于调整工件高度位置的工件垫板。

进一步，所述测量装置包括移动支架、等距测量杆，所述移动支架通过丝杆连接板可沿着滚珠丝杆上下移动的连接在滚珠丝杆上，所述滚珠丝杆与带动其转动的步进电机连接，所述步进电机通过立柱固定在底座上，所述等距测量杆位置可调的安装在移动支架上并能随移动支架上下移动，所述等距测量杆与驱动其下移进行测量的第二气缸连接，所述第二气缸固定在移动支架上，所述移动支架上安装有采集数据的气动传感器，所述气动传感器与等距测量杆连接。

进一步，所述立柱上对称设置有直线滑轨，所述丝杆连接板与能沿直线滑轨上下移动的滑块固定连接，保证移动支架上下移动的稳定性。

进一步，所述加压装置包括用于侧面定位工件的固定压头和用于侧面对工件施加压力的工件压头，所述固定压头固定在底座上并位于工件夹紧机构一侧，所述工件压头位于工件夹紧机构另一侧并与驱动其移动施压的油缸连接。

本发明与现有技术相比，其显著优点包括：

1、可以自动检测和自动压装；

2、操作也简单、方便，劳动强度降低；

3、质量更能保证、可控，有防错功能；

4、相比以前操作员在不同工位检测--校圆--检测，效率比原来提高60％以上，且操作更安全；5、最核心的是工件放松和夹紧装置，旋转芯轴上有固定齿板与固定齿板套配合，固定齿板套通过气缸逆时针将固定齿板推动旋转，而固定齿板上的凸轮又带动夹紧棒沿着工件夹紧板上的腰形槽收缩而将工件放松；气缸回退后工件夹紧板上的弹簧拉动固定齿板上的凸轮顺时针旋转，凸轮上的夹紧棒又沿着工件夹紧板上的腰形槽移动后夹紧工件，同时工件的旋转由伺服电机直驱，误差小，结构简单，加工成本又低。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的工件夹紧机构、工件放松机构、加压装置处的结构示意图一。

图3是本发明的工件夹紧机构、工件放松机构、加压装置处的结构示意图二。

图4是本发明的工件夹紧机构、工件放松机构、加压装置处的俯视结构示意图。

图5是本发明的工件夹紧机构处的剖视结构示意图。

图6是本发明的工件夹紧机构、加压装置处的剖视结构示意图。

图7是本发明的测量装置的结构示意图。

图8是本发明的测量装置的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1-8，本实施例提供了一种校圆机，包括底座50，所述底座50上安装有测量装置、加压装置，所述底座50上还安装有工件夹紧机构和工件放松机构，所述工件夹紧机构包括若干根夹紧棒60、工件夹紧板29，所述工件夹紧板29与带动其转动的伺服电机48连接并能带动工件24同步转动进行测量后将需校圆的部位转动至加压装置的施压位处；所述夹紧棒60安装在凸轮32上并穿过工件夹紧板29设置用于涨紧工件24，所述凸轮32通过第一拉伸弹簧61与工件夹紧板29连接并能在第一拉伸弹簧61作用下使夹紧棒60涨紧工件24，所述凸轮32安装在固定齿板36上，所述固定齿板36能随工件夹紧板29同步转动；所述工件放松机构包括第一气缸33、固定齿板套58，所述第一气缸33通过气缸座37安装在底座50上，所述固定齿板套58安装在固定齿板36的外侧并能带动固定齿板36逆时针转动从而带动夹紧棒60松开工件24，所述固定齿板套58通过第二拉伸弹簧64与驱动固定齿板套58动作的第一气缸33上的气缸接头35连接。

本实施例所述伺服电机48通过传动组件与工件夹紧板29连接，所述伺服电机48通过Z型支座47安装在底座50的下方，所述传动组件包括与伺服电机48的输出轴连接的联轴器46，所述联轴器46通过第一圆螺母45与旋转芯轴40连接，所述旋转芯轴40可旋转地安装在旋转芯轴座41上并与旋转芯轴座41轴向之间安装有深沟轴承42，旋转芯轴40与旋转芯轴座41径向之间安装有O形圈43，所述旋转芯轴座41与第一圆螺母45之间设置有推力球轴承44，所述旋转芯轴座41固定在底座50上，所述旋转芯轴40与工件夹紧板29通过键槽和平键27配合固定连接并在旋转芯轴40上端放置垫片26后用螺钉锁紧。

本实施例所述固定齿板36套装在旋转芯轴40外，所述固定齿板36与旋转芯轴40之间设有第一轴承39从而可相对旋转芯轴40转动，第一轴承39可以是角接触轴承，旋转芯轴40位于工件夹紧板29与第一轴承39之间的部位设置有键槽式过渡套28。所述凸轮32通过凸轮定位销30连接在固定齿板36上，凸轮定位销30与固定齿板36之间设有定位销垫片34，所述凸轮32与凸轮定位销30之间设有角接触轴承31。

本实施例所述固定齿板套58通过齿板套定位销59连接在定位销座57上并能沿着齿板套定位销59转动，所述定位销座57固定底座50上。具体的，所述固定齿板套58上开设有环形腰孔65，所述齿板套定位销59穿过环形腰孔65后与定位销座57连接从而限制了固定齿板套58的径向大幅度移动，固定齿板套58能相对定位销座57径向小幅度移动便于固定齿板36沿着固定齿板套58滑动。同时，所述固定齿板套58可在第一气缸33带动下沿着齿板套定位销59周向转动，从而带动固定齿板36转动。所述固定齿板36与固定齿板套58之间是齿轮配合设置，所述固定齿板套58的内齿是斜齿结构，所述固定齿板36设有外齿，当固定齿板套58不动，固定齿板36转动时，能将固定齿板套58往外略微撑开，沿着滑动，当固定齿板套58转动时，能与固定齿板36啮合带动固定齿板36转动。

本实施例所述工件夹紧板29上开设有若干个腰形槽66，所述夹紧棒60穿设在腰形槽66内并能在腰形槽66内移动实现涨紧或放松工件24。涨紧时，通过第一拉伸弹簧61拉紧，所述工件夹紧板29上设有连接第一拉伸弹簧61的弹簧挂钩62。所述工件夹紧板29上设置有用于调整工件24高度位置的工件垫板25。所述工件垫板25通过工件垫板定位销38连接。

本实施例所述测量装置包括移动支架18、等距测量杆23，所述移动支架18通过丝杆连接板12可沿着滚珠丝杆10上下移动的连接在滚珠丝杆10上，所述滚珠丝杆10与带动其转动的步进电机1连接，所述步进电机1通过步进电机座2安装在立柱9上，立柱9固定在底座50上，所述立柱9上对称设置有直线滑轨15，所述丝杆连接板12与能沿直线滑轨15上下移动的滑块固定连接，保证移动支架18上下移动的稳定性。所述滚珠丝杆10与步进电机1之间设有膜片联轴器3，所述滚珠丝杆10与膜片联轴器3通过第二圆螺母4连接；所述立柱9上设置有轴承座6，所述轴承座6与立柱9之间还设有轴承座垫板8，所述滚珠丝杆10与轴承座6之间设置有圆锥滚子轴承7，圆锥滚子轴承7与第二圆螺母4之间设有轴承垫片5。所述等距测量杆23通过第三拉伸弹簧19位置可调的安装在移动支架18上并能随移动支架18上下移动，所述等距测量杆23与移动支架18之间设有深沟球轴承20，所述深沟球轴承20通过轴承芯轴21安装在移动支架18上。所述等距测量杆18通过小气缸接头22与驱动其下移进行测量的第二气缸11连接，所述第二气缸11通过限位块14固定在移动支架18上，所述移动支架18上安装有采集数据的气动传感器17，具体的，所述移动支架18上设置有垫高块16，所述气动传感器17通过传感器固定夹13固定在垫高块16上，所述气动传感器17与等距测量杆18连接。

本实施例所述加压装置包括用于侧面定位工件的固定压头67和用于侧面对工件施加压力的工件压头56，所述固定压头67通过固定座63固定在底座50上并位于工件夹紧机构一侧，所述工件压头56位于工件夹紧机构另一侧并与驱动其移动施压的油缸51连接，所述油缸51通过油缸座49固定在底座50上，所述油缸51通过接入油管与液压站连接，所述油缸51采用带磁力环油缸，其前端设有油缸接头52，所述工件压头56连接在移动座55上，所述移动座55上设有移动座连接头54，所述移动座连接头54与油缸接头52连接，油缸接头52与移动座连接头54之间设有压力传感器53，压力传感器53的作用是可以在显示器上观察力的变化情况。

本实施例所述伺服电机48、第一气缸33、第二气缸11、步进电机1、油缸51均与控制面板电性连接。还配置有各种感应开关，各感应开关收不到信号则报警或不工作；各气缸、油缸活塞伸、缩，电机启动都可手动完成；各动作使用PLC编程控制，气动电磁阀控制各气缸动作；电器箱固定在工作台的侧面，内部有：PLC、小型继电器、交流接触器、气动电磁阀，各种型号的开关等，控制面板为了方便操作需要旋转；液压站进出口用油管与油缸进出口各相应对接；工件旋转伺服电机只能逆时针旋转。

本发明使用时，具体操作步骤如下：

1、确认机床在正常复位状态，员工装入工件24后启动按钮；

2、第一气缸33退回，夹紧棒60在第一拉伸弹簧61的作用下将工件24涨紧；

3、第一气缸33的感应开关收到退回信号后，步进电机1启动，移动支架18跟着丝杆连接板12向下移动到位后第二气缸11活塞伸出，第二气缸11的活塞伸出感应开关收到信号后伺服电机48逆时针旋转；

4、伺服电机48逆时针旋转时气动传感器17收到的信号经过程序软件处理后，伺服电机48将工件24内孔跳动最高点正对停止在移动座55方向；

5、第一气缸33活塞伸出带动固定齿板套58逆时针旋转，同时也推动固定齿板36逆时针旋转，而固定齿板36上的凸轮32又带动凸轮32上的夹紧棒60沿着工件夹紧板29上的腰形槽收缩从而将工件24放松；

6、第二气缸11活塞退回，相应感应开关收到信号后步进电机1反向启动，移动支架18跟着丝杆连接板12向上移动到原来位置；

7、油缸51活塞伸出推动移动座55上的工件压头56开始压装工件24后又退回(此时油缸51压力是初设定值)；

8、重复2-7条的动作，如果检测工件24圆度不满足要求就继续压装且自动压装力一次比一次大，直到压装满足工件圆度要求后停止(设有极限压装位置)；

9、取下工件24，加工下一件。

本发明可以自动检测和自动压装；操作也简单、方便，劳动强度降低；质量更能保证、可控，有防错功能；相比以前操作员在不同工位检测--校圆--检测，效率比原来提高60％以上，且操作更安全；最核心的是工件放松和夹紧装置，旋转芯轴上有固定齿板与固定齿板套配合，固定齿板套通过气缸逆时针将固定齿板推动旋转，而固定齿板上的凸轮又带动夹紧棒沿着工件夹紧板上的腰形槽收缩而将工件放松；气缸回退后工件夹紧板上的弹簧拉动固定齿板上的凸轮顺时针旋转，凸轮上的夹紧棒又沿着工件夹紧板上的腰形槽移动后夹紧工件，同时工件的旋转由伺服电机直驱，误差小，结构简单，加工成本又低。