專利名稱：薄壁脹形管拋光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及脹形管加工領(lǐng)域，特別涉及一種薄壁脹形管拋光裝置。
背景技術(shù)：
對于厚度Imm左右的脹形管，因壁厚較薄、材料脆性大，拋光時常常會因局部受載較大而碎裂；當管狹長或管徑較大，夾持時局部載荷較大也會使零件破裂。對于外表面拋光的脹形管，無論內(nèi)部采用軟支撐或硬支撐均無法有效支撐，在拋光過程中，脹形管容易發(fā)生變形，廢品率高。且對于薄壁脹形管的拋光，現(xiàn)在多采用人工進行拋光，但工人勞動強度大，生產(chǎn)效率較低；其次，人工操作時拋光量難以精確控制，拋光質(zhì)量不穩(wěn)定且精度較差；再者，拋光過程中，拋光粉末飛揚，粉塵易進入人體呼吸道和對皮膚危害工人身體健康，且噪音較大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，人工生產(chǎn)成本較高。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在拋光時能夠?qū)Ρ”诿浶喂苓M行更好的夾持，生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、人工成本低的薄壁脹形管拋光裝置。本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為一種薄壁脹形管拋光裝置，包括均由控制系統(tǒng)控制的工作臺、依次設(shè)于工作臺周圍的取件機械手、澆注裝置、用于給脹形管進行拋光的拋光裝置和中頻感應(yīng)加熱線圈，所述的工作臺的中心軸由第一電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述的第一電機與所述的控制系統(tǒng)電連接，所述的工作臺上沿周向?qū)ΨQ設(shè)有豎直設(shè)置有三根芯軸，每根芯軸的下方僅安裝有與控制系統(tǒng)電連接且驅(qū)動芯軸轉(zhuǎn)動的電機，所述的取件機械手可轉(zhuǎn)動連接于第一機架上；澆注時，所述的澆注裝置的澆注ロ置于芯軸的正上方；所述的拋光裝置包括拋光頭和帶動拋光頭上、下運動的第一升降機構(gòu)；加熱時，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈套合于芯軸的外部，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈的一端安裝有用于驅(qū)動中頻感應(yīng)加熱線圈上、下運動的第二升降機構(gòu)，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈的電源開關(guān)與所述的控制系統(tǒng)電連接。所述的拋光裝置包括對稱設(shè)于拋光頭周圍的四定位裝置及用于驅(qū)動拋光頭運動的驅(qū)動裝置，每個定位裝置均包括與拋光頭平行設(shè)置的導(dǎo)桿、彈簧、安裝塊、用于與エ件表面相接觸的兩滾輪及位置傳感裝置；所述的導(dǎo)桿的上部活動套合于所述的安裝座的安裝孔內(nèi)，所述的彈簧套合安裝于所述的導(dǎo)桿下部的外圓周，且所述的彈簧的一端抵于安裝座的下表面，所述的彈簧的另一端抵于導(dǎo)桿的下部的擋塊，所述的兩滾輪平行設(shè)置的且分別可轉(zhuǎn)動連接于安裝塊的兩側(cè)，安裝塊通過轉(zhuǎn)軸鉸接于所述的導(dǎo)桿下端；所述的位置傳感裝置包括直線位移傳感器和角位移傳感器，所述的直線位移傳感器安裝于所述的導(dǎo)桿上，所述的角位移傳感器安裝于所述的轉(zhuǎn)軸上，所述的直線位移傳感器和角位移傳感器均與所述的控制系統(tǒng)電連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型采用自動化控制，大大節(jié)省了人力，提升效率，精度較高；且采用低溫合金(50° -80°熔點)作為填充介質(zhì)，固定支撐薄壁脹形管，克服普通填充物局部受カ不均的缺點，又結(jié)合中頻加熱的集膚效應(yīng)，快速熔化低溫合金去除填充物，加工成品率高，拋光質(zhì)量好。且對脹形管進行拋光的過程中，通過拋光裝置的定位裝置的仿形定位，可實時將定位數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)并進行曲線數(shù)據(jù)擬合，井根據(jù)脹形管外輪廓形狀實時計算出拋光頭應(yīng)到達的位置，并在伺服系統(tǒng)的驅(qū)動下進行拋光エ作，能有效保證脹形管的形狀和尺寸精度。該裝置的自動化程度高，減小了勞動強度，同時可防止粉末對人體健康的危害。所述的第一升降機構(gòu)由設(shè)置在第三機架的導(dǎo)軌上部的第一氣缸和與所述的第一氣缸的活塞桿相連接且與所述的第三機架的導(dǎo)軌滑配合的第一滑塊組成，所述的拋光頭與第一滑塊固定連接；所述的第二升降機構(gòu)由設(shè)置在第四機架的導(dǎo)軌上部的第二氣缸和與所述的第二氣缸的活塞桿相連接且與所述的第四機架的導(dǎo)軌滑配合的第二滑塊組成，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈的一端通過橫向設(shè)置的安裝臂與所述的第二滑塊固定連接。所述的澆注裝置可轉(zhuǎn)動連接于第二機架上，所述的第二機架上安裝有用于驅(qū)動澆 注裝置轉(zhuǎn)動電機。這樣，在澆注低溫合金完成后，控制系統(tǒng)可以控制電機旋轉(zhuǎn)一定的角度將澆注裝置撤出，不影響下一次取件。

圖I本實用新型薄壁脹形管拋光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本實用新型薄壁脹形管拋光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本實用新型薄壁脹形管拋光裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。圖中1工作臺、2取件機械手、3第一機架、4澆注ロ、5芯軸、6第一氣缸、7第三機架的導(dǎo)軌、8第一滑塊、9第二氣缸、10第四機架的導(dǎo)軌、11第二滑塊、12安裝臂、13第一電機、14中頻感應(yīng)加熱線圏、15第二機架、16脹形管、17伺服電機、18主電機、19安裝座、20導(dǎo)桿、21彈簧、22安裝塊、23滾輪、24轉(zhuǎn)軸、25拋光頭。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進ー步描述。如圖所示，一種薄壁脹形管拋光裝置，包括均由控制系統(tǒng)控制的工作臺I、依次設(shè)于工作臺I、周圍的取件機械手2、澆注裝置、用于給脹形管16進行拋光的拋光裝置、帶動拋光裝置上下運動的第一升降機構(gòu)和中頻感應(yīng)加熱線圈14，所述的工作臺I的中心軸由第一電機13驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述的第一電機13與所述的控制系統(tǒng)電連接，所述的工作臺I上沿周向?qū)ΨQ設(shè)有豎直設(shè)置有三根芯軸5，每根芯軸5的下方僅安裝有與控制系統(tǒng)電連接且驅(qū)動芯軸5轉(zhuǎn)動的電機，所述的取件機械手2可轉(zhuǎn)動連接于第一機架3上；澆注時，所述的澆注裝置的澆注ロ 4置于芯軸5的正上方；加熱時，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈14套合于脹形管16的外部，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈14的一端安裝有用于驅(qū)動中頻感應(yīng)加熱線圈14上、下運動的第二升降機構(gòu)，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈14的電源開關(guān)與所述的控制系統(tǒng)電連接。中頻感應(yīng)加熱線圈的加熱溫度為高于低溫合金的熔點溫度5-10°C，以保證低溫合金完全熔化并脫落。所述的拋光裝置包括對稱設(shè)于拋光頭25周圍的四定位裝置及用于驅(qū)動拋光頭25運動的驅(qū)動裝置，每個定位裝置均包括與拋光頭25平行設(shè)置的導(dǎo)桿20、彈簧21、安裝塊22、用于與エ件表面相接觸的兩滾輪23及位置傳感裝置；所述的導(dǎo)桿20的上部活動套合于所述的安裝座19的安裝孔內(nèi)，所述的彈簧21套合安裝于所述的導(dǎo)桿20下部的外圓周，且所述的彈簧21的一端抵于安裝座19的下表面,所述的彈簧21的另一端抵于導(dǎo)桿20的下部的擋塊，所述的兩滾輪23平行設(shè)置的且分別可轉(zhuǎn)動連接于安裝塊22的兩側(cè)，安裝塊22通過轉(zhuǎn)軸24鉸接于所述的導(dǎo)桿20下端；所述的位置傳感裝置包括直線位移傳感器和角位移傳感器，所述的直線位移傳感器安裝于所述的導(dǎo)桿20上，所述的角位移傳感器安裝于所述的轉(zhuǎn)軸24上，所述的直線位移傳感器和角位移傳感器均與所述的控制系統(tǒng)電連接。用于驅(qū)動拋光頭運動的驅(qū)動裝置是指用于驅(qū)動拋光頭25轉(zhuǎn)動的主電機18和用于驅(qū)動拋光頭25上、下運動的伺服電機17，伺服電機17的輸出 軸安裝有絲杠升降機構(gòu)，主電機18安裝于絲杠升降機構(gòu)的滑塊上，主電機18和伺服電機17均與所述的控制系統(tǒng)電連接。所述的第一升降機構(gòu)由設(shè)置在第三機架的導(dǎo)軌7上部的第一氣缸6和與所述的第ー氣缸6的活塞桿相連接且與所述的第三機架的導(dǎo)軌7滑配合的第一滑塊8組成，所述的拋光裝置安裝于第一滑塊8上；所述的第二升降機構(gòu)由設(shè)置在第四機架的導(dǎo)軌10上部的第ニ氣缸9和與所述的第二氣缸9的活塞桿相連接且與所述的第四機架的導(dǎo)軌10滑配合的第二滑塊11組成，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈14的一端通過橫向設(shè)置的安裝臂12與所述第ニ滑塊11固定連接。所述的澆注裝置可轉(zhuǎn)動連接于第二機架15上，所述的第二機架15上安裝有用于驅(qū)動澆注裝置轉(zhuǎn)動的電機。如圖3所示，在拋光的過程中，エ件轉(zhuǎn)動，隨著工件表面的高度不同，各導(dǎo)桿在彈簧的作用下伸縮，各滾輪均與エ件表面相接觸，并沿エ件表面的輪廓滾動，即可通過各導(dǎo)桿上的直線位移傳感器和設(shè)于用于安裝滾輪的安裝塊的轉(zhuǎn)軸上的角位移傳感器實時采集各滾輪的角度和高度變化的數(shù)值，通過計算機進行曲線數(shù)據(jù)擬合，并通過求均值得出拋光頭頂點的理論高度F。再通過控制系統(tǒng)控制伺服電機啟動并通過絲杠螺母機構(gòu)的升降功能帶動主電機上升或下降，使得拋光頭到達該高度F，并同時通過控制系統(tǒng)控制主電機帶動拋光頭轉(zhuǎn)動，對エ件表面進行拋光。
權(quán)利要求1.一種薄壁脹形管拋光裝置，其特征在于包括均由控制系統(tǒng)控制的工作臺(I)、依次設(shè)于工作臺(I)、周圍的取件機械手(2)、澆注裝置、用于給脹形管(16)進行拋光的拋光裝置、帶動拋光裝置上下運動的第一升降機構(gòu)和中頻感應(yīng)加熱線圈(14)，所述的工作臺(I)的中心軸由第一電機(13)驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述的第一電機(13)與所述的控制系統(tǒng)電連接，所述的工作臺(I)上沿周向?qū)ΨQ設(shè)有豎直設(shè)置有三根芯軸(5)，每根芯軸(5)的下方僅安裝有與控制系統(tǒng)電連接且驅(qū)動芯軸(5)轉(zhuǎn)動的電機，所述的取件機械手(2)可轉(zhuǎn)動連接于第一機架(3)上；澆注時，所述的澆注裝置的澆注口(4)置于芯軸(5)的正上方；加熱時，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈(14)套合于脹形管(16)的外部，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈(14)的一端安裝有用于驅(qū)動中頻感應(yīng)加熱線圈(14 )上、下運動的第二升降機構(gòu)，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈(14)的電源開關(guān)與所述的控制系統(tǒng)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄壁脹形管拋光裝置，其特征在于所述的拋光裝置包括對稱設(shè)于拋光頭(25)周圍的四定位裝置及用于驅(qū)動拋光頭(25)運動的驅(qū)動裝置，每個定位裝置均包括與拋光頭(25)平行設(shè)置的導(dǎo)桿(20)、彈簧(21)、安裝塊(22)、用于與工件表面相接觸的兩滾輪(23)及位置傳感裝置；所述的導(dǎo)桿(20)的上部活動套合于所述的安裝座(19)的安裝孔內(nèi)，所述的彈簧(21)套合安裝于所述的導(dǎo)桿(20)下部的外圓周，且所述的彈簧(21)的一端抵于安裝座(19)的下表面,所述的彈簧(21)的另一端抵于導(dǎo)桿(20)的下部的擋塊，所述的兩滾輪(23)平行設(shè)置的且分別可轉(zhuǎn)動連接于安裝塊(22)的兩側(cè)，安裝塊(22)通過轉(zhuǎn)軸(24)鉸接于所述的導(dǎo)桿(20)下端；所述的位置傳感裝置包括直線位移傳感器和角位移傳感器，所述的直線位移傳感器安裝于所述的導(dǎo)桿(20)上，所述的角位移傳感器安裝于所述的轉(zhuǎn)軸(24)上，所述的直線位移傳感器和角位移傳感器均與所述的控制系統(tǒng)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄壁脹形管拋光裝置，其特征在于所述的第一升降機構(gòu)由設(shè)置在第三機架的導(dǎo)軌(7)上部的第一氣缸(6)和與所述的第一氣缸(6)的活塞桿相連接且與所述的第三機架的導(dǎo)軌(7)滑配合的第一滑塊(8)組成，所述的拋光裝置安裝于第一滑塊(8)上；所述的第二升降機構(gòu)由設(shè)置在第四機架的導(dǎo)軌(10)上部的第二氣缸(9)和與所述的第二氣缸(9)的活塞桿相連接且與所述的第四機架的導(dǎo)軌(10)滑配合的第二滑塊(11)組成，所述的中頻感應(yīng)加熱線圈(14)的一端通過橫向設(shè)置的安裝臂(12)與所述第二滑塊(11)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄壁脹形管拋光裝置，其特征在于所述的澆注裝置可轉(zhuǎn)動連接于第二機架(15)上，所述的第二機架(15)上安裝有用于驅(qū)動澆注裝置轉(zhuǎn)動的電機。
專利摘要一種薄壁脹形管拋光裝置，包括均由控制系統(tǒng)控制的工作臺、依次設(shè)于工作臺周圍的取件機械手、澆注裝置、用于給脹形管進行拋光的拋光裝置和中頻感應(yīng)加熱線圈，所述的工作臺的中心軸由第一電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述的第一電機與所述的控制系統(tǒng)電連接，所述的工作臺上沿周向?qū)ΨQ設(shè)有豎直設(shè)置有三根芯軸，每根芯軸的下方僅安裝有與控制系統(tǒng)電連接且驅(qū)動芯軸轉(zhuǎn)動的電機，所述的取件機械手可轉(zhuǎn)動連接于第一機架上。本實用新型通過拋光裝置的定位裝置的仿形定位，可實時將定位數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)并進行曲線數(shù)據(jù)擬合，并根據(jù)脹形管外輪廓形狀實時計算出拋光頭應(yīng)到達的位置，并在伺服系統(tǒng)的驅(qū)動下進行拋光工作，能有效保證脹形管的形狀和尺寸精度。
文檔編號B24B29/08GK202572095SQ20122010206
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者張勵忠, 張?zhí)? 宋志坤, 鮑陪偉, 胡曉菲 申請人:北京交通大學