專利名稱：一種大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，特別涉及高速加工應(yīng)用中一種大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置
背景技術(shù)：
在目前的機(jī)械加工中，大面積的不平整板材工件(如具有加強(qiáng)筋、局部具有弧面結(jié)構(gòu)等)由于長度和寬度較大、厚度較小等特征，使其剛性較差，造成在裝夾夾緊力較大時(shí)出現(xiàn)變形、夾緊力較小時(shí)工件容易出現(xiàn)松動或夾緊不牢靠等問題，且由于尺寸較大，夾緊點(diǎn)的位置在加工中隨刀具加工點(diǎn)的變化需要不斷更換，且傳統(tǒng)裝夾耗時(shí)較長，使得在目前機(jī)加工中使用通用夾具裝夾工件效率低、勞動強(qiáng)度大、加工質(zhì)量低等問題。因此，大面積不平整板材工件加工中的高可靠性裝夾是目前機(jī)械加工面臨的重要難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有裝備和技術(shù)存在的不足，提供一種用于大面積不平整板材工件的壓緊裝置，可以有效減少工件在加工過程中的裝夾時(shí)間和輔助時(shí)間，減輕工人勞動強(qiáng)度和作業(yè)時(shí)間。使得在加工中由于裝夾的可靠性的提高和裝夾變形的減小而大幅提聞加工質(zhì)量、加工精度和降低加工噪首，從而提聞了企業(yè)的加工效率、生廣效益和環(huán)保水平。為有效解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一種大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置，包括一個(gè)整體自走式機(jī)架、多組隨動彈性壓緊輪組件、PLC控制系統(tǒng)組件；所述整體自走式機(jī)架包括左右支撐的左立臂和右立臂和連接左、右立臂的一橫臂，三者間組成龍門式結(jié)構(gòu)，兩立臂底部均安裝有一組上下自走輪對；所述隨動彈性壓緊輪組件包括沿整體自走式機(jī)架可上下相對移動的軸、軸滑動導(dǎo)向套筒、軸上端的限位螺母、拉伸彈簧以及與所述軸的下端相連接的輪轂；所述PLC控制系統(tǒng)組件包括PLC控制器、距離測量傳感器和電磁制動器，所述距離測量傳感器安裝在所述橫臂上。進(jìn)一步地，所述上下自走輪對之間的間距與工作平臺外伸板材厚度相等，并可通過螺栓調(diào)整上下輪的間距值，便于輪對與工作平臺實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合，所述橫臂結(jié)構(gòu)為平行雙梁結(jié)構(gòu)，兩雙梁通過焊接鋼管連接，鋼管焊接的結(jié)構(gòu)形式為“V”形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，左、右立臂上各安裝有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)輸出端與上鏈輪連接并帶動上鏈輪轉(zhuǎn)動，所述上鏈輪通過鏈條帶動下鏈輪轉(zhuǎn)動，所述下鏈輪與所述上下自走輪對連接，并將動力傳遞給所述上下自走輪對。兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)分別通過螺栓連接在左右兩立臂上，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈輪帶動兩行走輪對轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)整體自走機(jī)架的前進(jìn)和后退。進(jìn)一步地，所述沿整體自走式機(jī)架可上下相對移動的軸的上端設(shè)有限位螺母，限位螺母與機(jī)架之間設(shè)有拉伸彈簧。進(jìn)一步地，所述沿整體自走式機(jī)架可上下相對移動的軸的上端設(shè)有限位螺母，限位螺母與機(jī)架之間設(shè)有拉伸彈簧。進(jìn)一步的，所述輪轂上面安裝有充氣式橡膠輪胎，并充入一定壓力的氣體。輪胎充氣應(yīng)根據(jù)板材表面彎曲情況的不同，確定初始的胎壓值，使得板材與加工工作臺保持緊密
彡口口 所述整體自走式機(jī)架隨動機(jī)構(gòu)包括距離測量傳感器，用于接受機(jī)床主軸附近信號發(fā)射裝置發(fā)射的距離信號，用于確定整體自走式機(jī)架與機(jī)床主軸之間的間距，使得該裝置保持在一個(gè)合理的安全距離之內(nèi)。所述整體自走式機(jī)架隨動機(jī)構(gòu)包括PLC控制器，用于控制步進(jìn)電機(jī)的前進(jìn)和后退，當(dāng)距離測量傳感器接收到距離值后，PLC控制器根據(jù)判斷比較值，確定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動機(jī)架的運(yùn)動。此外，當(dāng)沿整體式機(jī)架可上下相對移動的軸下端受到的力較大時(shí)，軸將沿著滑動導(dǎo)向套筒向上運(yùn)動，減弱壓緊部分與不平整表面之間的擠壓力，減少變形量，為了減緩壓力的變化，通過拉伸彈簧作用，使得軸在向上移動過程中，減緩壓緊力的變化速度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢包括該板材加工隨動壓緊裝置設(shè)置在大面積板材加工平臺上，不需要額外設(shè)置壓緊平臺，通過調(diào)整軸兩端彈簧的彈力和橡膠輪胎的胎壓值對壓緊力進(jìn)行調(diào)整，也能在動態(tài)運(yùn)動過程中實(shí)現(xiàn)壓緊力的自我調(diào)整和補(bǔ)償作用，保證壓緊的連續(xù)性和提高了作業(yè)效率。另外，該隨動壓緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，控制方式較為方便，實(shí)施成本較低。


圖I為本發(fā)明的大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各部件名稱如下 I -工作臺，2-工件，3-輪轂，4-壓板，5-上下自走輪對，6_鏈輪組，7_下鏈輪，8_電磁制動器，9-鏈條，10-上鏈輪，11-步進(jìn)電機(jī)，12-左立臂，13-橫臂，14-拉伸彈簧，15-限位螺母，16-壓緊螺母，17-PLC控制器，18-距離測量傳感器，19-右立臂，20-24可上下相對移動的軸，25-導(dǎo)向套筒，26-橡膠輪胎。
具體實(shí)施例方式參照附圖，本發(fā)明的大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置包括一個(gè)整體自走式機(jī)架部分，該機(jī)架部分主要由左立臂12，橫臂13和右立臂19以及上下自走輪對5組成，在左立臂12和右立臂19上，各安裝有步進(jìn)電機(jī)11，步進(jìn)電機(jī)11帶動上鏈輪10轉(zhuǎn)動，上鏈輪10通過鏈條9將動力傳遞給下鏈輪7上，下鏈輪7將動力傳遞給上下自走輪對5，實(shí)現(xiàn)機(jī)架動力的輸出和前后移動。參照附圖，本發(fā)明的大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置還包括多組隨動彈性壓緊輪組件，本實(shí)施例中為5組，以附圖中最左邊一組為例，隨動彈性壓緊輪組件由輪轂3、橡膠輪胎26、可上下相對移動的軸24、導(dǎo)向套筒25、拉伸彈簧14、限位螺母15、壓緊螺母16組成，橡膠輪胎26安裝在輪轂3上，輪轂3連接在可上下相對移動的軸24上，當(dāng)需將工件2壓緊時(shí)，將橡膠輪胎26內(nèi)充入一定壓力的氣體，并調(diào)整限位螺母15的位置，使可上下相對移動的軸24對工件2的壓緊力保持一定的量值，保證工件2與工作臺I緊密接觸，當(dāng)橫臂13帶動5組隨動彈性壓緊輪組件移動時(shí)，由于工件2表面存在的高低不平，拉伸彈簧14將進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，使壓緊力變化較小，保持工件2與工作臺I原有的接觸狀態(tài)。參照附圖，本發(fā)明的大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置還包括PLC控制系統(tǒng)組件，主要由PLC控制器17、距離測量傳感器18和電磁制動器8組成，當(dāng)距離測量傳感器18檢測出機(jī)床主軸上設(shè)置的測量點(diǎn)距離機(jī)架距離小于I. 2m時(shí)，PLC控制器17發(fā)出指令，開動步進(jìn)電機(jī)11帶動上下自走輪對5向前移動，當(dāng)距離大于I. 4m時(shí)，PLC控制器17關(guān)閉步進(jìn)電機(jī)11的電源，并向電磁制動器8發(fā)出指令,與上下自走輪對5發(fā)生摩擦接觸，電磁制動器8對該自走輪對5實(shí)施制動，當(dāng)距離小于I. 2m時(shí)，電磁制動器8抬起，新的循環(huán)開始工作。參照附圖，本發(fā)明的橫臂13及其中間焊接聯(lián)接組件可采用V型結(jié)構(gòu)，具體到本實(shí)施例，也可采用鉸鏈結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)其剛性和減少不必要的熱應(yīng)力變形。 參照附圖，本發(fā)明的橫臂13與導(dǎo)向套筒25的連接為螺栓可拆卸連接，便于沿橫臂13寬度方向進(jìn)行適度調(diào)整，當(dāng)工件2的寬度發(fā)生變化時(shí)，可將導(dǎo)向套筒25的位置沿橫臂13寬度方向移動，使上下移動軸20-24的壓緊位置發(fā)生變化。參照附圖，本發(fā)明的橡膠輪胎26充氣壓緊的方式也可采用彈性較好的橡膠輥進(jìn)行代替，代替后，將橡膠輪胎26與工件2原有的壓緊接觸的“短線”形式轉(zhuǎn)變?yōu)椤伴L線”接觸，降低工件的應(yīng)力集中和變形量，進(jìn)而提高加工精度。以上所述僅為本發(fā)明的較好可行實(shí)施例，并非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書內(nèi)容及附圖內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置，包括一個(gè)整體自走式機(jī)架、多組隨動彈性壓緊輪組件、PLC控制系統(tǒng)組件；其特征在于，所述整體自走式機(jī)架包括左右支撐的左立臂和右立臂和連接左、右立臂的一橫臂，三者間組成龍門式結(jié)構(gòu)，兩立臂底部均安裝有一組上下自走輪對；所述隨動彈性壓緊輪組件包括沿整體自走式機(jī)架可上下相對移動的軸、軸滑動導(dǎo)向套筒、軸上端的限位螺母、拉伸彈簧以及 與所述軸的下端相連接的輪轂；所述PLC控制系統(tǒng)組件包括PLC控制器、距離測量傳感器和電磁制動器，所述距離測量傳感器安裝在所述橫臂上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隨動壓緊裝置，其特征在于，所述上下自走輪對之間的間距與工作平臺外伸板材厚度相等，并可調(diào)整輪對間距值，所述橫臂結(jié)構(gòu)為平行雙梁結(jié)構(gòu)，中間通過焊接“V”型鋼管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的隨動壓緊裝置，其特征在于，所述左、右立臂上各安裝有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)輸出端與上鏈輪連接并帶動上鏈輪轉(zhuǎn)動，所述上鏈輪通過鏈條帶動下鏈輪轉(zhuǎn)動，所述下鏈輪與所述上下自走輪對連接，并將動力傳遞給所述上下自走輪對。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的隨動壓緊裝置，其特征在于，所述沿整體自走式機(jī)架可上下相對移動的軸的上端設(shè)有限位螺母，限位螺母與機(jī)架之間設(shè)有拉伸彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隨動壓緊裝置，其特征在于，所述隨動彈性壓緊輪組件為5組。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隨動壓緊裝置，其特征在于，所述輪轂上面安裝有充氣式橡膠輪胎，并充入一定壓力的氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大面積不平整表面板材加工隨動壓緊裝置，主要包括一個(gè)整體自走式機(jī)架、多組隨動彈性壓緊輪組件、PLC控制系統(tǒng)組件。所述整體自走式機(jī)架左右支撐的左立臂和右立臂和連接左、右立臂的一橫臂，三者間組成龍門式結(jié)構(gòu)，兩立臂底部均安裝有一組上下自走輪對；所述隨動彈性壓緊輪組件包括沿整體自走式機(jī)架可上下相對移動的軸、軸滑動導(dǎo)向套筒、軸上端的限位螺母、拉伸彈簧以及與所述軸的下端相連接的輪轂；所述PLC控制系統(tǒng)組件包括PLC控制器、距離測量傳感器和電磁制動器，所述距離測量傳感器安裝在所述橫臂上。本發(fā)明的輪轂上面安裝有充氣式橡膠輪胎，并充入一定壓力的氣體，該裝置在壓緊板材的同時(shí)，在運(yùn)動過程中通過彈簧的彈力和橡膠內(nèi)的胎壓實(shí)現(xiàn)壓力的調(diào)整，防止加工中出現(xiàn)壓緊松動現(xiàn)象，并可降低加工中的噪音。
文檔編號B23Q3/06GK102632411SQ20121011732
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者莊昕, 楊發(fā)展, 趙萬華 申請人:青島理工大學(xué)