技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于整形方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形方法。

背景技術(shù)：

為了保證回轉(zhuǎn)軸承的使用壽命，加工過(guò)程中必須要對(duì)齒輪及滾道進(jìn)行表面淬火處理，由于淬火后回轉(zhuǎn)支承套圈內(nèi)外圈變形較大，造成較大的圓度誤差，圓度誤差將直接導(dǎo)致回轉(zhuǎn)支承的齒形產(chǎn)生變形，影響齒形的公法線長(zhǎng)度，從而導(dǎo)致回轉(zhuǎn)支承和相關(guān)的齒輪軸不能正確嚙合和傳動(dòng)。

鑒于上述問(wèn)題，在淬火工藝之后、精加工之前必須增加整形工序。而目前各回轉(zhuǎn)支承生產(chǎn)公司主要采取人工整形的方法，即將零件裝夾在立式車床上，用卡尺隨機(jī)測(cè)量六條直徑長(zhǎng)度，找出其最直徑最大點(diǎn)，作好標(biāo)記后，用夾具對(duì)其進(jìn)行圓度整形，如此反復(fù)。這種方法因無(wú)法精確控制校正時(shí)的變形量,所以需要多次反復(fù)整形，效率極低；操作人員手動(dòng)加壓，勞動(dòng)強(qiáng)度高，易疲勞，且無(wú)保護(hù)裝置，存在安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供一種回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形方法，能夠自動(dòng)檢測(cè)圓度及自動(dòng)整圓，即利用電渦流傳感器精確測(cè)量回轉(zhuǎn)支承的圓度誤差，用液壓油缸代替手動(dòng)加壓，在PLC控制系統(tǒng)的控制下完成回轉(zhuǎn)支承的整形工作。該方法能顯著提高檢測(cè)精度和生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，將勞動(dòng)力從繁瑣的整形工作中解放出來(lái)。

2.技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形方法，該方法是采用回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形機(jī)對(duì)回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行整形的，其中，通過(guò)夾緊液壓系統(tǒng)將待整形的回轉(zhuǎn)支承夾緊，然后通過(guò)電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)待整形回轉(zhuǎn)支承的圓度誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并反饋給PLC控制系統(tǒng)以判斷待整形回轉(zhuǎn)支承的圓度誤差最大值的位置，最后通過(guò)整形液壓系統(tǒng)對(duì)待整形回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行整形。

更進(jìn)一步的，該整形方法的具體步驟為：

夾緊油缸在第二伺服電機(jī)和第一滾珠絲杠副的作用下，沿著安裝在第二支架上的第二直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到夾緊位置；夾緊油缸在PLC控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的共同作用下完成待整形的回轉(zhuǎn)支承的夾緊工作；

電渦流傳感器在第三伺服電機(jī)和第二滾珠絲杠副的作用下，沿著安裝在第一支架上的第一直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)位置；電渦流傳感器將待整形的回轉(zhuǎn)支承的圓度誤差實(shí)時(shí)反饋給PLC控制系統(tǒng)以判斷待整形的回轉(zhuǎn)支承的圓度誤差最大值的位置；

整形油缸在第四伺服電機(jī)和第三滾珠絲杠副的作用下，沿著安裝在第三支架上的第三直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到整形工位；整形油缸在PLC控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的共同作用下完成待整形的回轉(zhuǎn)支承的整形工作。

更進(jìn)一步的，特別是為了滿足檢測(cè)不同直徑尺寸的回轉(zhuǎn)支承圓度誤差，所述夾緊油缸在第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行到夾緊工位的工作行程為L(zhǎng)1的范圍為：0mm≤L1≤1500mm。

更進(jìn)一步的，特別是為了滿足檢測(cè)不同直徑尺寸的回轉(zhuǎn)支承圓度誤差，所述電渦流傳感器在第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行到檢測(cè)工位的工作行程L2的范圍為：0mm≤L2≤2000mm。

更進(jìn)一步的，所述的夾緊液壓系統(tǒng)設(shè)為3個(gè)，遵循3點(diǎn)自定心原理對(duì)待整形回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行夾緊。

更進(jìn)一步的，所述夾緊液壓系統(tǒng)由第二支架、夾緊油缸、第二直線導(dǎo)軌、第一滾珠絲杠副、第二伺服電機(jī)及第一軸承座裝配而成；所述電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)包括有安裝在機(jī)架上的電渦流傳感器、第一支架、第二軸承座、第三伺服電機(jī)、第二滾珠絲杠副和第一直線導(dǎo)軌；所述的整形液壓系統(tǒng)由第三支架、整形油缸、第三直線導(dǎo)軌、第三滾珠絲杠副、第四伺服電機(jī)及第三軸承座裝配而成。

更進(jìn)一步的，所述回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形機(jī)包括回轉(zhuǎn)工作臺(tái)系統(tǒng)，該回轉(zhuǎn)工作臺(tái)系統(tǒng)包括有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、精密回轉(zhuǎn)支承、機(jī)架、第一伺服電機(jī)，所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)通過(guò)精密回轉(zhuǎn)支承安裝于機(jī)架上。

更進(jìn)一步的，所述的PLC控制系統(tǒng)包括有PLC模塊、顯示器、鍵盤以及鼠標(biāo)，針對(duì)不同型號(hào)尺寸的待整形的回轉(zhuǎn)支承，通過(guò)在顯示器上設(shè)置相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的控制功能。

本發(fā)明的一種回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形機(jī)，包括有電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)、夾緊液壓系統(tǒng)、整形液壓系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)，在夾緊液壓系統(tǒng)完成自定心工作后，安裝在機(jī)架上的電渦流傳感器沿著安裝在第一支架上的第一直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)位置；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在第一伺服電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)360度以便電渦流傳感器檢測(cè)待整形的回轉(zhuǎn)支承的圓度誤差最大值的位置。在PLC控制系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)控制指令的基礎(chǔ)上，通過(guò)不同伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾緊液壓系統(tǒng)、整形液壓系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)系統(tǒng)的相互運(yùn)動(dòng)以及電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

所述的夾緊油缸及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由第二伺服電機(jī)、滾珠絲杠螺母副、直線導(dǎo)軌、第一軸承座和液壓油缸裝配而成，從而在PLC控制系統(tǒng)控制下實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)回轉(zhuǎn)支承夾緊動(dòng)作；其中夾緊液壓油缸在第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行到夾緊工位的工作行程為L(zhǎng)1，特別是為了滿足檢測(cè)不同直徑尺寸的回轉(zhuǎn)支承圓度誤差，0mm≤L1≤1500mm。

所述的電渦流傳感器及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由第三伺服電機(jī)、滾珠絲杠螺母副、第二直線導(dǎo)軌、第二軸承座和電渦流傳感器裝配組成，從而在PLC控制系統(tǒng)控制下實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)回轉(zhuǎn)支承圓度誤差最大值檢測(cè)；其中電渦流傳感器在第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行到檢測(cè)工位的工作行程為L(zhǎng)2，特別是為了滿足檢測(cè)不同直徑尺寸的回轉(zhuǎn)支承圓度誤差，0mm≤L2≤2000mm。

所述的整形油缸及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由第四伺服電機(jī)、滾珠絲杠螺母副、第三直線導(dǎo)軌、第三軸承座和液壓油缸裝配而成，從而在PLC控制系統(tǒng)控制下實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)回轉(zhuǎn)支承整形動(dòng)作；其中夾緊液壓油缸在第四伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行到夾緊工位的工作行程為L(zhǎng)3，特別是為了滿足檢測(cè)不同直徑尺寸的回轉(zhuǎn)支承圓度誤差，0mm≤L3≤2500mm。為了適應(yīng)不同材質(zhì)和不同尺寸的回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量及整形要求，設(shè)計(jì)4套整形油缸的整形夾具，其中根據(jù)回轉(zhuǎn)支承直徑的不同：夾具接觸弧度的半徑R分別為950mm、1050mm、1150mm、1250mm；L4為150mm～200mm；L5為80mm～120mm；L6為80mm～120mm；L7為50mm～100mm；螺紋取M30規(guī)格。

3.有益效果

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下方面：

所有夾緊、檢測(cè)和整形動(dòng)作都是在PLC控制系統(tǒng)下自動(dòng)完成，減少因人工整形所出現(xiàn)的人為誤差，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)精度。本發(fā)明可以滿足不同材質(zhì)和不同尺寸的回轉(zhuǎn)支承的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)整形要求。建立人機(jī)操作界面，通過(guò)人機(jī)界面，操作人員只需根據(jù)所要檢測(cè)的回轉(zhuǎn)支承的尺寸和材質(zhì)輸入相關(guān)的參數(shù)，設(shè)備根據(jù)參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和整形動(dòng)作，從而提高了設(shè)備的智能化水平。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明整形工裝示意圖；

圖4為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)干涉解決方案圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)附圖1-4，本實(shí)施的一種回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形機(jī)，包括有電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)、夾緊液壓系統(tǒng)、整形液壓系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)，在夾緊液壓系統(tǒng)完成自定心工作后，安裝在機(jī)架22上的電渦流傳感器15沿著安裝在第一支架16上的第一直線導(dǎo)軌20運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)位置；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2在第一伺服電機(jī)23的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)360度以便電渦流傳感器15檢測(cè)待整形的回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差最大值的位置；

回轉(zhuǎn)工作臺(tái)系統(tǒng)包括有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2、精密回轉(zhuǎn)支承21、機(jī)架22、第一伺服電機(jī)23，所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2通過(guò)精密回轉(zhuǎn)支承21安裝于機(jī)架22上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2通過(guò)第一伺服電機(jī)23帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；夾緊液壓系統(tǒng)包括有第二支架3、夾緊油缸4、第二直線導(dǎo)軌5、第一滾珠絲杠副6、第二伺服電機(jī)7、第一軸承座8以及液壓系統(tǒng)，夾緊油缸4在第二伺服電機(jī)7和第一滾珠絲杠副6的作用下，沿著安裝在第二支架3上的第二直線導(dǎo)軌5運(yùn)動(dòng)到夾緊位置；夾緊油缸4在PLC控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的共同作用下完成待整形的回轉(zhuǎn)支承1的夾緊工作；電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)包括有安裝在機(jī)架22上的電渦流傳感器15、第一支架16、第二軸承座17、第三伺服電機(jī)18、第二滾珠絲杠副19、第一直線導(dǎo)軌20，電渦流傳感器15在第三伺服電機(jī)18和第二滾珠絲杠副19的作用下，沿著安裝在第一支架16上的第一直線導(dǎo)軌20運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)位置；電渦流傳感器15將待整形的回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差實(shí)時(shí)反饋給PLC控制系統(tǒng)以判斷待整形的回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差最大值的位置；整形液壓系統(tǒng)包括有第三支架14、整形油缸9、第三直線導(dǎo)軌10、第三滾珠絲杠副13、第四伺服電機(jī)12、第三軸承座11以及液壓系統(tǒng)，整形油缸9在第四伺服電機(jī)12和第三滾珠絲杠副13的作用下，沿著安裝在第三支架14上的第三直線導(dǎo)軌10運(yùn)動(dòng)到整形工位；整形油缸9在PLC控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的共同作用下完成待整形的回轉(zhuǎn)支承1的整形工作。PLC控制系統(tǒng)包括有PLC模塊、顯示器、鍵盤以及鼠標(biāo)，針對(duì)不同型號(hào)尺寸的待整形的回轉(zhuǎn)支承1，通過(guò)在顯示器上設(shè)置相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的控制功能。在PLC控制系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)控制指令的基礎(chǔ)上，通過(guò)不同伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾緊液壓系統(tǒng)、整形液壓系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)系統(tǒng)的相互運(yùn)動(dòng)以及電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

本發(fā)明的新型回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形機(jī)包括回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2，其上安裝有夾緊機(jī)構(gòu)支撐架(第二支架)3，夾緊油缸4通過(guò)第二直線導(dǎo)軌5、滾珠絲杠螺母副6、第一軸承座8固定在夾緊機(jī)構(gòu)支撐架3上并由第二伺服電機(jī)7驅(qū)動(dòng)從初始工位運(yùn)動(dòng)到夾緊工位以完成相關(guān)的夾緊動(dòng)作。整形機(jī)構(gòu)支撐架(第三支架)14固定在廠房場(chǎng)地上，整形油缸9通過(guò)第三直線導(dǎo)軌10、滾珠絲杠螺母副13、第三軸承座11固定在其上并由第四伺服電機(jī)12驅(qū)動(dòng)從初始工位運(yùn)動(dòng)到整形工位以完成相關(guān)的整形動(dòng)作。機(jī)架22固定在廠房場(chǎng)地上，檢測(cè)機(jī)構(gòu)支撐架(第一支架)16安裝在其上，電渦流傳感15通過(guò)第一直線導(dǎo)軌20、滾珠絲杠螺母副19、第二軸承座17固定在檢測(cè)機(jī)構(gòu)支撐架16上并由第三伺服電機(jī)18驅(qū)動(dòng)從初始工位運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)工位以完成相關(guān)的檢測(cè)準(zhǔn)備動(dòng)作。

本發(fā)明的一種新型回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形機(jī)所示，本發(fā)明的新型回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形機(jī)還包括精密回轉(zhuǎn)支承21、第一伺服電機(jī)23，其中精密回轉(zhuǎn)支承21安裝在機(jī)架22上，其在第一伺服電機(jī)23驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明為了適應(yīng)不同材質(zhì)和不同尺寸的回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量及整形要求，對(duì)整形油缸的整形夾具進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，整形夾具與整形油缸通過(guò)螺栓連接方式進(jìn)行連接。本發(fā)明在遵循3點(diǎn)自定心原理的基礎(chǔ)上，3個(gè)夾緊液壓系統(tǒng)中的各自?shī)A緊油缸4在各自相應(yīng)的第二伺服電機(jī)7和第一滾珠絲杠副6的作用下，分別沿著安裝在第二支架3上的第二直線導(dǎo)軌5同時(shí)將待整形的回轉(zhuǎn)支承1夾緊；在夾緊液壓系統(tǒng)完成自定心工作后，安裝在機(jī)架22上的電渦流傳感器15在第三伺服電機(jī)18和第二滾珠絲杠副19的作用下，沿著安裝在第一支架16上的第一直線導(dǎo)軌20運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)位置；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在第一伺服電機(jī)23的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)360度以便電渦流傳感器15檢測(cè)待整形的回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差最大值的位置；在電渦流傳感器15將待整形的回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差最大值的位置反饋給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)運(yùn)行將待整形的回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差最大值的位置正對(duì)整形液壓系統(tǒng)以便回轉(zhuǎn)支承整形。

采用本發(fā)明的回轉(zhuǎn)支承圓度誤差自動(dòng)測(cè)量整形機(jī)進(jìn)行整形的具體步驟為：

夾緊油缸4在第二伺服電機(jī)7和第一滾珠絲杠副6的作用下，沿著安裝在第二支架3上的第二直線導(dǎo)軌5運(yùn)動(dòng)到夾緊位置；夾緊油缸4在PLC控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的共同作用下完成待整形的回轉(zhuǎn)支承1的夾緊工作。

電渦流傳感器15在第三伺服電機(jī)18和第二滾珠絲杠副19的作用下，沿著安裝在第一支架16上的第一直線導(dǎo)軌20運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)位置；電渦流傳感器15將待整形的回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差實(shí)時(shí)反饋給PLC控制系統(tǒng)以判斷待整形的回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差最大值的位置。

整形油缸9在第四伺服電機(jī)12和第三滾珠絲杠副13的作用下，沿著安裝在第三支架14上的第三直線導(dǎo)軌10運(yùn)動(dòng)到整形工位；整形油缸9在PLC控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的共同作用下完成待整形的回轉(zhuǎn)支承1的整形工作。

本發(fā)明針對(duì)不同型號(hào)尺寸的待整形的回轉(zhuǎn)支承1，通過(guò)在顯示器上設(shè)置相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的控制功能。

本發(fā)明針對(duì)如下問(wèn)題，在PLC控制程序中編制如下的控制程序：如果回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差最大值恰好在夾緊油缸處或是在其附近區(qū)域，此時(shí)將可能出現(xiàn)校正油缸和夾緊油缸干涉現(xiàn)象，圖4(a)所示。當(dāng)工件尺寸較小時(shí)干涉現(xiàn)象尤其突出。圖4中，夾緊油缸4與整形油缸9之間不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉的最小角度為β角，在油缸4和9都設(shè)計(jì)好后，對(duì)于確定的回轉(zhuǎn)支承1來(lái)說(shuō)β角是一定的，本發(fā)明將此β角度值輸入到PLC控制系統(tǒng)。當(dāng)電渦流傳感器15找到最高點(diǎn)后，此時(shí)夾緊油缸4帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承1旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到夾緊油缸4與整形油缸9之間的夾角達(dá)到β值時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)，如圖4(a)所示；此時(shí)整形油缸伸出，將回轉(zhuǎn)支承1頂緊，夾緊油缸4收回并松開(kāi)回轉(zhuǎn)支承1后返回其初始工位，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2帶動(dòng)夾緊油缸4反向旋轉(zhuǎn)，但回轉(zhuǎn)支承1未動(dòng)，圖4(b)所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)到夾緊油缸4與整形油缸9之間的夾角達(dá)到β值時(shí)，停止旋轉(zhuǎn)，夾緊油缸4伸出，將回轉(zhuǎn)支承1夾緊，整形油缸9收回并松開(kāi)回轉(zhuǎn)支承1后返回其初始工位，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2帶動(dòng)夾緊油缸4和回轉(zhuǎn)支承1正向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到夾緊油缸4與整形油缸9之間的夾角達(dá)到β值時(shí)，圖4(c)所示，停止旋轉(zhuǎn)。重復(fù)上面的步驟，直到回轉(zhuǎn)支承1的圓度誤差最大值旋轉(zhuǎn)到正對(duì)整形油缸9處，圖4(d)所示。此時(shí)整形油缸9開(kāi)始校整形動(dòng)作。需要說(shuō)明的是，以上工作過(guò)程均在PLC控制程序中預(yù)先設(shè)置好，無(wú)需手動(dòng)操作，可以自動(dòng)完成。