一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機的製作方法

2023-10-30 21:35:42

專利名稱：一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機的製作方法
技術領域：
本發明屬於精密下料技術領域，具體涉及一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機。
背景技術：
製造業是一個國家實現工業化的水之源、木之本，是現代化的原動力，是國家實力的支柱基石。金屬棒管料是零件加工過程的開端，在工業企業生產過程中是一種最基本的坯料形式之一，廣泛應用於各類軸類零件加工的備料工序中，使用量相當驚人，其斷面質量、加工成本和加工效率將直接影響後續零部件加工的加工成本。傳統的精密剪切下料機一般分為液壓式的和機械式的兩種，主要由動剪刃與靜剪刃之間的不同的相對運動形式來實現棒管料的剪切下料，相對運動形式有直線式和偏心圓周循序漸進式之分，對於機械式而言，兩者的相對運動均由動力源的旋轉運動轉換而來，需要增加額外的轉換結構來實現， 系統結構比較複雜，而對於液壓式，相對運動需要由液壓系統和機械系統相結合才能完全實現，其系統結構更加龐大且複雜，傳統效率不高，而且傳統的精密剪切下料機自動化程度都不高，無法實現真正的全自動送料和下料，直接影響後續的加工效率。

發明內容
為了克服上述現有的技術缺點，本發明的目的在於提供一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機，提高了迴轉式精密剪切下料機的下料效率，使得下料過程具有高效可控、高自動化程度的優點。為了達到上述目的，本發明採用的技術方案為一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機，包括底座2、動力傳動裝置、棒管料固定夾緊裝置、棒管料監測送進裝置及棒管料剪切裝置，動力傳動裝置安裝於底座2的下方，棒管料固定夾緊裝置、棒管料監測送進裝置及棒管料剪切裝置均安裝於底座2上方，棒管料監測送進裝置的主軸中心線n與棒管料固定夾緊裝置中送料輪軸31的軸向中心線m相互平行且在同一垂直平面內，金屬棒管料43的軸向中心線k分別與動剪刃37 的迴轉圓w及棒管料監測送進裝置的主軸中心線n垂直，相對式旋轉編碼器44和迴轉主軸 15的中心線j處於同一中心線上。動力傳動裝置包括三相交流異步電機6，三相交流異步電機6的前端連接變頻器並固定於電機基座5上，電機基座5連接長調節座3並固定安裝於底座2的下方，三相交流異步電機6的軸端與電機軸帶輪22連接，電機軸帶輪22通過皮帶21帶動主軸15上的皮帶輪17，主軸15兩端用四組主軸深溝球軸承18進行支撐並固定安裝於機身13內部，而在主軸兩端端面處採用大軸端端蓋20和一個大軸端端蓋緊固螺釘對主軸深溝球軸承18的內圈進行固定，並在其外側分別用一個悶蓋19對主軸深溝球軸承18的外圈進行固定。棒管料固定夾緊裝置包括小送料輪27，小送料輪27由小軸端深溝球軸承28固定於送料輪軸31的小軸端上，利用小軸端端蓋26固定小軸端深溝球軸承28的內圈；送料輪軸31的中部連接壓料活塞8，壓料活塞8通過壓料螺釘9安裝於壓蓋29的中心線p上，壓蓋29固定於壓料筒體7上，送料輪軸31的大軸端連接壓緊墊環32，整個壓料筒體7與底座 2連接。棒管料監測送進裝置包括相對式旋轉編碼器44，相對式旋轉編碼器44固定安裝於編碼器支架10上，編碼器支架10安裝於悶蓋19上，而相對式旋轉編碼器44的主軸利用連接軟軸套11與安裝於大軸端端蓋緊固螺釘中心上的短銷12進行連接；伺服電機25安裝於伺服電機支架35上,伺服電機支架35固定於底座2上,大送料輪34固定於伺服電機25 的旋轉軸上；伺服電機25通過伺服電機編碼器數據線23、伺服電機控制線24與伺服電機驅動器連接，伺服電機驅動器、相對式旋轉編碼器44及個人電腦通過模塊化運動控制卡進行單雙向數據連接。棒管料剪切裝置包括兩副動剪刃37，兩副動剪刃37安裝於皮帶輪17的外周上，分別用動剪刃壓板36固定，出料端靜剪刃39和進料端靜剪刃41安裝於模具座40上，模具座 40安裝於底座2上。本發明能夠實現迴轉式棒管料精密下料系統的全自動剪切下料和送料操作；利用該精密下料機，可實現金屬棒管料一次裝夾即可完成任意長度棒管料的送料和精密剪切操作，並且由於該精密下料機採用迴轉式動剪刃，大大的提高了傳動效率，同時極大的提高了送料效率、下料效率及操作工人的安全係數，具有省工省時、高效可控等優點。


圖I為本發明的主視圖。圖2為本發明的左視圖。圖3為本發明的俯視圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。如圖I、圖2、圖3所示，一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機，包括底座2、動力傳動裝置、棒管料固定夾緊裝置、棒管料監測送進裝置及棒管料剪切裝置，動力傳動裝置安裝於底座2的下方，棒管料固定夾緊裝置、棒管料監測送進裝置及棒管料剪切裝置均安裝於底座2上方，棒管料監測送進裝置的主軸中心線n與棒管料固定夾緊裝置中送料輪軸31的軸向中心線m相互平行且在同一垂直平面內，金屬棒管料43的軸向中心線k分別與動剪刃37的迴轉圓w及棒管料監測送進裝置的主軸中心線n垂直，相對式旋轉編碼器44和迴轉主軸15的中心線j處於同一中心線上。動力傳動裝置包括三相交流異步電機6，三相交流異步電機6的前端連接變頻器並固定於電機基座5上，通過電機座長銷軸4連接長調節座3並固定安裝於底座2的下方， 底座2利用四組底座調節螺釘I進行平衡位置調節，三相交流異步電機6的軸端與電機軸帶輪22連接，電機軸帶輪22通過皮帶21帶動用主軸鍵16固定於主軸15上的皮帶輪17， 主軸15兩端用四組主軸深溝球軸承18進行支撐並固定安裝於機身13內部，在兩端主軸深溝球軸承18的內側均採用一個剛性密封件14進行密封，而在主軸兩端端面處採用大軸端端蓋20和一個大軸端端蓋緊固螺釘對主軸深溝球軸承18的內圈進行固定，並在其外側分別用一個悶蓋19對主軸深溝球軸承18的外圈進行固定。棒管料固定夾緊裝置包括小送料輪27，小送料輪27由小軸端深溝球軸承28固定於送料輪軸31的小軸端上，利用小軸端端蓋26固定小軸端深溝球軸承28的內圈；送料輪軸31的中部兩側銑平穿過壓料活塞8的方形孔，壓料活塞8利用位於其頂端的「T」型滑道與壓料螺釘9連接並安裝於壓蓋29的中心線p上，壓蓋29利用六組螺栓固定於壓料筒體 7上，並用兩個定位柱銷30進行定位；送料輪軸31的大軸端利用壓緊墊環32和固定螺母進行軸向位置的固定和調節，送料輪軸31在垂直方向上可通過壓料螺釘9進行調節，整個壓料筒體7利用四組螺栓與底座2進行固定。棒管料監測送進裝置包括相對式旋轉編碼器44，相對式旋轉編碼器44固定安裝於編碼器支架10上，編碼器支架10利用四組固定螺釘安裝於悶蓋19上，而相對式旋轉編碼器44的主軸利用連接軟軸套11與安裝於大軸端端蓋緊固螺釘中心上的短銷12進行連接；伺服電機25利用四組固定螺栓安裝於伺服電機支架35上，伺服電機支架35用四組固定螺栓固定於底座2上，大送料輪34利用鎖緊螺釘33固定於伺服電機25的旋轉軸上；伺服電機25通過伺服電機編碼器數據線23、伺服電機控制線24與伺服電機驅動器連接，伺服電機驅動器、相對式旋轉編碼器44及個人電腦通過模塊化運動控制卡進行單雙向數據連接，實現對送料過程的全程監測。棒管料剪切裝置包括動剪刃37，兩副動剪刃37安裝於皮帶輪17的外周對稱預留空位上，分別用動剪刃壓板36固定，出料端靜剪刃39和進料端靜剪刃41根據所下棒料的長度對二者間的距離進行調節並安裝於模具座40上，在其外側分別用出料壓板38和進料壓板42進行固定，模具座40安裝於底座2上。本發明的工作原理為該迴轉式棒管料精密下料機應用於棒管料的精密下料上，首先利用壓緊墊環32 和固定螺母對小送料輪27的軸向位置進行調節，使得小送料輪27的中心線n與大送料輪 34的中心線m平行且位於同一垂直平面內，將金屬棒管料43置於大送料輪34和小送料輪 27的環形缺口中的初始位置處，利用壓料螺釘9對金屬棒管料43進行垂直方向上的夾緊和固定，開啟變頻器並設定好輸出頻率使迴轉式棒管料精密下料機運轉，同時開啟伺服電機驅動器、伺服電機25、模塊化運動控制卡以及個人電腦的電源，在個人電腦上運行專用下料程序，在程序中設置好參數，啟動程序中的送進，當迴轉主軸的旋轉位置到達相對式旋轉編碼器44的相對零位時，模塊化運動控制卡接收到編碼器44傳回的脈衝信號並與個人電腦進行數據交換和閾值判斷後，根據預設的滯後時間發出信號開啟伺服電機驅動器驅動伺服電機25，伺服電機25按照預設的加速度和速度進行送料操作，在兩動剪刃37的迴轉時間區間內完成一次一定長度的送料，當完成一次剪切下料後，整個送料系統進入下一次送料工序，重複上述過程，直至完成規定的送料次數，最後停止送料系統和迴轉剪切系統。本發明涉及的帶有交流伺服高效可控送給迴轉式棒管料精密下料機，能夠實現迴轉式棒管料精密下料系統的全自動送料和精密剪切操作，利用該精密機，可實現金屬棒管料一次裝夾即可完成任意長度棒管料的送料和精密剪切操作，並且由於該精密下料機採用迴轉式動剪刃，大大的提高了傳動效率，同時極大的提高了送料效率、下料效率及操作工人的安全係數，具有省工省時、高效可控等優點。
權利要求
1.一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機，包括底座(2)、動力傳動裝置、棒管料固定夾緊裝置、棒管料監測送進裝置及棒管料剪切裝置，其特徵在於動力傳動裝置安裝於底座(2)的下方，棒管料固定夾緊裝置、棒管料監測送進裝置及棒管料剪切裝置均安裝於底座(2)上方，棒管料監測 送進裝置的主軸中心線n與棒管料固定夾緊裝置中送料輪軸(31)的軸向中心線m相互平行且在同一垂直平面內，金屬棒管料(43)的軸向中心線k分別與動剪刃(37)的迴轉圓w及棒管料監測送進裝置的主軸中心線n垂直，相對式旋轉編碼器(44)和迴轉主軸(15)的中心線j處於同一中心線上。
2.根據權利要求I所述的一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機， 其特徵在於動力傳動裝置包括三相交流異步電機￠)，三相交流異步電機(6)的前端連接變頻器並固定於電機基座(5)上，電機基座(5)連接長調節座(3)並固定安裝於底座(2) 的下方，三相交流異步電機(6)的軸端與電機軸帶輪(22)連接，電機軸帶輪(22)通過皮帶(21)帶動主軸(15)上的皮帶輪(17)，主軸(15)兩端用四組主軸深溝球軸承(18)進行支撐並固定安裝於機身(13)內部，而在主軸兩端端面處採用大軸端端蓋(20)和一個大軸端端蓋緊固螺釘對主軸深溝球軸承(18)的內圈進行固定，並在其外側分別用一個悶蓋(19) 對主軸深溝球軸承(18)的外圈進行固定。
3.根據權利要求I所述的一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機， 其特徵在於棒管料固定夾緊裝置包括小送料輪(27)，小送料輪(27)由小軸端深溝球軸承(28)固定於送料輪軸(31)的小軸端上，利用小軸端端蓋(26)固定小軸端深溝球軸承(28) 的內圈；送料輪軸(31)的中部連接壓料活塞(8)，壓料活塞(8)通過壓料螺釘(9)安裝於壓蓋(29)的中心線p上，壓蓋(29)固定於壓料筒體(7)上，送料輪軸(31)的大軸端連接壓緊墊環(32)，整個壓料筒體(7)與底座(2)連接。
4.根據權利要求I所述的一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機， 其特徵在於棒管料監測送進裝置包括相對式旋轉編碼器(44)，相對式旋轉編碼器(44)固定安裝於編碼器支架(10)上，編碼器支架(10)安裝於悶蓋(19)上，而相對式旋轉編碼器(44)的主軸利用連接軟軸套(11)與安裝於大軸端端蓋緊固螺釘中心上的短銷(12)進行連接；伺服電機(25)安裝於伺服電機支架(35)上，伺服電機支架(35)固定於底座⑵上， 大送料輪(34)固定於伺服電機(25)的旋轉軸上；伺服電機(25)通過伺服電機編碼器數據線(23)、伺服電機控制線(24)與伺服電機驅動器連接，伺服電機驅動器、相對式旋轉編碼器(44)及個人電腦通過模塊化運動控制卡進行單雙向數據連接。
5.根據權利要求I所述的一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機， 其特徵在於棒管料剪切裝置包括兩副動剪刃(37)，兩副動剪刃(37)安裝於皮帶輪(17) 的外周上，分別用動剪刃壓板(36)固定，出料端靜剪刃(39)和進料端靜剪刃(41)安裝於模具座(40)上，模具座(40)安裝於底座(2)上。
全文摘要
一種帶交流伺服高效可控送給的迴轉式棒管料精密下料機，包括底座、動力傳動裝置、棒管料固定夾緊裝置、棒管料監測送進裝置及棒管料剪切裝置，針對不同直徑和材質的金屬棒管料，利用變頻器控制三相交流異步電機的迴轉速度間接地控制兩對稱分布安裝於迴轉式皮帶輪圓周上的兩動剪刃的剪切速度，並利用一個安裝於迴轉主軸端的相對式旋轉編碼器採集動剪刃的位置信息和速度信息，通過模塊化運動控制卡和個人電腦對所採集的信息進行處理，並在兩動剪刃迴轉時間區間內適時的對伺服電機驅動器發送送進脈衝命令，以此實現對金屬棒管料的送料操作，並能完成任意長度棒管料的送料，提高了送料效率、下料效率和安全係數，具有省工省時、高效可控等優點。
文檔編號B23D33/00GK102601446SQ201210042369
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月23日 優先權日2012年2月23日
發明者張琦, 範淑琴, 趙仁峰, 趙升噸, 鍾斌 申請人:西安交通大學