CN107414099A - 一种凹印版辊粗精一体车床加工*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凹印版辊粗精一体车床加工***，包括机床基座、设置在机床基座上的倾斜工作台及水平工作台、架设在倾斜作台上的转动轴、与转动轴传动连接的驱动电机、通过X向进给传动机构可移动地设置在水平工作台上的刀具调节检测单元、分别与驱动电机、X向进给传动机构及刀具调节检测单元电连接的电气控制器。与现有技术相比，本发明能够快速实现对凹印版辊端面的精准进刀，使装置既能够进行工件粗加工，同时又具有足够的加工精度，能够进行工件的精加工，且进刀速度快，进刀准确性好，易于操作，自动化程度高，降低非有效工时，粗精车工序合一，淘汰半精车工序，可分流或彻底裁减半精车人员，降低人工成本，经济效益显著。

Description

一种凹印版辊粗精一体车床加工***

技术领域

本发明属于凹印版辊加工技术领域，涉及一种凹印版辊粗精一体车床加工***。

背景技术

现今，在凹印版辊加工过程中，车床是常用的一种加工装置，主要用于对旋转的工件进行车削加工。对于既能进行工件粗加工，又能进行工件精加工的粗精加工一体式车床来说，在加工过程中，大约一半的时间都用在了工件的装夹找正及刀具尺寸的测量过程中。工件在装夹时，操作者采用百分表及芯棒找出基准的位置，然后手工把有关数据输入到数控***里，以设定工件的坐标系。该方式不仅操作繁琐，效率低下，且依赖于操作者的操作技能及实际工艺情况等不确定因素，严重影响了车床加工的工作效率及加工精度，导致产品的质量不稳定，增加了制造成本。

另外，由于工件毛坯长度、直径不一，需要在每次开始加工之前，人为进行工件长度的测量，然后在加工程序中输入测量结果，以设定工件的坐标系。通常采用的测量工具为卷尺等非精确测量工具，因此只能进行粗加工，不能精确定长，常常会出现毛坯端面加工不到位而残留黑皮的现象，如需对端面进行完全加工，并按要求加工成所需长度，则工件端面处需精确进刀，但又会导致加工效率低下。采用测量探头进行在线测量，能够提高加工精度和加工效率，但一些机床结构无法安装测量探头，且安装测量探头的成本较高，同时，一些数控***与配套的伺服驱动器之间无法进行电机位置反馈值的传输，因此自动测量方式的应用范围受限，使得加工精度和加工效率难以提高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、紧凑，能够快速实现精确进刀，提高车床加工精度及工作效率的凹印版辊粗精一体车床加工***。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种凹印版辊粗精一体车床加工***，该***包括机床基座、设置在机床基座上的倾斜工作台及水平工作台、架设在倾斜作台上的转动轴、与转动轴传动连接的驱动电机、通过X向进给传动机构可移动地设置在水平工作台上的刀具调节检测单元、分别与驱动电机、X向进给传动机构及刀具调节检测单元电连接的电气控制器。

所述的X向进给传动机构包括直线电机、与直线电机相对设置的光栅尺、沿刀具调节检测单元的水平进给方向布设在水平工作台上的直线导轨以及与直线导轨滑动连接的X向进给平台，所述的刀具调节检测单元设置在X向进给平台上，并通过X向进给平台与直线导轨滑动连接，所述的直线电机及光栅尺均设置在X向进给平台的下方，并且分别与电气控制器电连接。

所述的光栅尺通过倒L形连接板设置在X向进给平台的下表面，并与直线电机相对设置。

所述的直线电机的动子设置在X向进给平台的下表面，所述的直线电机的定子与动子相对设置，并布设在直线导轨上。

所述的刀具调节检测单元包括沿竖直方向设置在X向进给平台上的Z向液压缸、设置在Z向液压缸的活塞杆顶端的刀具载物台、可移动地设置在刀具载物台上的刀具X向进给微调组件、设置在刀具X向进给微调组件上的刀盘以及设置在刀盘上的刀具进给检测机构、与电气控制器电连接的无线电接收机构。

所述的刀具载物台上设有进给位移导轨，所述的刀具X向进给微调组件包括底部与进给位移导轨滑动连接的推板、与推板传动连接的进给微调气缸，该进给微调气缸与电气控制器电连接。

所述的刀具进给检测机构包括由上至下依次可拆卸式连接的测针、测头及测头座，所述的测针的顶端设有测球，所述的测头座上设有无线电信号发射器；

所述的无线电接收机构包括磁性安装座以及设置在磁性安装座上并与无线电信号发射器相适配的无线电接收器；

在工作状态下，所述的测球将检测到的数据通过无线电信号发射器传送至无线电接收器中，之后由电气控制器进行分析处理。

所述的测针包括由上至下依次相连的测球连接部、圆台部及测头连接部，该测头连接部的侧面沿径向开设有测针安装孔。

所述的测头的侧面开设有测头安装槽；

所述的测头座内设有电池仓，该电池仓内设有电池，所述的测头座的侧面设有与电池仓相适配的电池仓盖。

所述的驱动电机上设有与电气控制器电连接的力矩传感器。

在实际应用时，先将待加工凹印版辊固定在转动轴上，电气控制器启动驱动电机带动转动轴转动，电气控制器控制直线电机带动X向进给平台向待加工凹印版辊一侧移动，而设置在X向进给平台下表面上的光栅尺会实时将X向进给平台的位移信号传送至电气控制器，待X向进给平台移动至设定位置时，光栅尺将信号传送至电气控制器，电气控制器控制直线电机停止工作，随后，电气控制器启动Z向液压缸，刀具载物台在Z向液压缸活塞杆的推动下向上移动至设定高度位置，Z向液压缸停止工作，电气控制器控制微调气缸工作，微调气缸推动推板带动刀盘向待加工凹印版辊进行微调进给移动，此时，刀具进给检测机构中的测球将检测到的刀盘位置信号通过无线电信号发射器传送至无线电接收器中，无线电接收器再通过电路将接收到的信号传送至电气控制器中，以此准确判定刀盘在X向的进刀准确性，待刀盘进刀接触到旋转的待加工凹印版辊的端面，设置在驱动电机上的力矩传感器将检测到的转矩信号传送至电气控制器，若转矩大小达到设定值时，即可确认此时的Z向位置为待加工凹印版辊的端面位置，即可进行凹印版辊的端面加工；若转矩大小与设定值不符，则电气控制器通过控制Z向液压缸活塞杆的上下移动，逐步调节刀盘进刀在Z向的位置，直至力矩传感器检测到的转矩大小达到设定值，即可进行凹印版辊的端面加工。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)能够实现凹印版辊粗精加工一体式车床的自动在线测量，能轻松完成产品制造过程中需要测量的精确尺寸，并将误差自动修正补偿，方便工件的安装调整，简化工装夹具，降低费用，大大缩短机床辅助时间，提高生产效率和加工精度，延长车床的精度保持时间，确保车床的加工精度和工作效率能够得到充分发挥；

2)磁性安装座能够快速方便地实现无线电接收器与车床护板的固定连接，当车床护板的方向无法满足通信要求时，通过万向安装座调整无线电接收器的姿态，以保证信号的可靠性，灵活性好；

3)采用直线电机，使用时，动态响应灵敏度高，运动平稳、噪声小，由于直线电机可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，能有效减少使用故障，工作安全可靠、寿命长；

4)减少一次上、下半精车，降低非有效工时，粗精车工序合一，淘汰半精车工序，可分流或彻底裁减半精车人员，降低人工成本；

5)能够快速实现对凹印版辊端面的精准进刀，使装置既能够进行工件粗加工，同时又具有足够的加工精度，能够进行工件的精加工，且进刀速度快，进刀准确性好，易于操作，自动化程度高，大大提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明X向进给传动机构装配结构示意图；

图3为本发明刀具进给检测机构的结构示意图；

图4为本发明无线电接收机构的结构示意图；

图中标记说明：

1—机床基座、2—倾斜工作台、3—水平工作台、4—转动轴、5—光栅尺、6—直线导轨、7—X向进给平台、8—倒L形连接板、9—定子、10—动子、11—Z向液压缸、12—刀具载物台、13—刀盘、14—推板、15—微调气缸、16—测针、161—测球连接部、162—圆台部、163—测头连接部、17—测头、18—测头座、19—测球、20—磁性安装座、21—无线电接收器、22—测针安装孔、23—测头安装槽、24—电池仓、25—电池、26—电池仓盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：

如图1所示，一种凹印版辊粗精一体车床加工***，该***包括机床基座1、设置在机床基座1上的倾斜工作台2及水平工作台3、架设在倾斜作台2上的转动轴4、与转动轴4传动连接的驱动电机、通过X向进给传动机构可移动地设置在水平工作台3上的刀具调节检测单元、分别与驱动电机、X向进给传动机构及刀具调节检测单元电连接的电气控制器。驱动电机上设有与电气控制器电连接的力矩传感器。

如图2所示，X向进给传动机构包括直线电机、与直线电机相对设置的光栅尺5、沿刀具调节检测单元的水平进给方向布设在水平工作台3上的直线导轨6以及与直线导轨6滑动连接的X向进给平台7，刀具调节检测单元设置在X向进给平台7上，并通过X向进给平台7与直线导轨6滑动连接，直线电机及光栅尺5均设置在X向进给平台7的下方，并且分别与电气控制器电连接。光栅尺5通过倒L形连接板8设置在X向进给平台7的下表面，并与直线电机相对设置。直线电机的动子10设置在X向进给平台7的下表面，直线电机的定子9与动子10相对设置，并布设在直线导轨6上。

刀具调节检测单元包括沿竖直方向设置在X向进给平台7上的Z向液压缸11、设置在Z向液压缸11的活塞杆顶端的刀具载物台12、可移动地设置在刀具载物台12上的刀具X向进给微调组件、设置在刀具X向进给微调组件上的刀盘13以及设置在刀盘13上的刀具进给检测机构、与电气控制器电连接的无线电接收机构。

刀具载物台12上设有进给位移导轨，刀具X向进给微调组件包括底部与进给位移导轨滑动连接的推板14、与推板14传动连接的进给微调气缸15，该进给微调气缸15与电气控制器电连接。

如图3-4所示，刀具进给检测机构包括由上至下依次可拆卸式连接的测针16、测头17及测头座18，测针16的顶端设有测球19，测头座18上设有无线电信号发射器；无线电接收机构包括磁性安装座20以及设置在磁性安装座20上并与无线电信号发射器相适配的无线电接收器21，该无线电接收器21与电气控制器电连接。

测针16包括由上至下依次相连的测球连接部161、圆台部162及测头连接部163，该测头连接部163的侧面沿径向开设有测针安装孔22。

测头17的侧面开设有测头安装槽23；测头座18内设有电池仓24，该电池仓24内设有电池25，测头座18的侧面设有与电池仓24相适配的电池仓盖26。

在实际应用时，先将待加工凹印版辊固定在转动轴4上，电气控制器启动驱动电机带动转动轴4转动，电气控制器控制直线电机带动X向进给平台7向待加工凹印版辊一侧移动，而设置在X向进给平台7下表面上的光栅尺5会实时将X向进给平台7的位移信号传送至电气控制器，待X向进给平台7移动至设定位置时，光栅尺5将信号传送至电气控制器，电气控制器控制直线电机停止工作，随后，电气控制器启动Z向液压缸11，刀具载物台12在Z向液压缸11活塞杆的推动下向上移动至设定高度位置，Z向液压缸11停止工作，电气控制器控制微调气缸15工作，微调气缸15推动推板14带动刀盘13向待加工凹印版辊进行微调进给移动，此时，刀具进给检测机构中的测球19将检测到的刀盘13位置信号通过无线电信号发射器传送至无线电接收器21中，无线电接收器21再通过电路将接收到的信号传送至电气控制器中，以此准确判定刀盘13在X向的进刀准确性，待刀盘13进刀接触到旋转的待加工凹印版辊的端面，设置在驱动电机上的力矩传感器将检测到的转矩信号传送至电气控制器，若转矩大小达到设定值时，即可确认此时的Z向位置为待加工凹印版辊的端面位置，即可进行凹印版辊的端面加工；若转矩大小与设定值不符，则电气控制器通过控制Z向液压缸11活塞杆的上下移动，逐步调节刀盘13进刀在Z向的位置，直至力矩传感器检测到的转矩大小达到设定值，即可进行凹印版辊的端面加工。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，该***包括机床基座(1)、设置在机床基座(1)上的倾斜工作台(2)及水平工作台(3)、架设在倾斜作台(2)上的转动轴(4)、与转动轴(4)传动连接的驱动电机、通过X向进给传动机构可移动地设置在水平工作台(3)上的刀具调节检测单元、分别与驱动电机、X向进给传动机构及刀具调节检测单元电连接的电气控制器。

2.根据权利要求1所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的X向进给传动机构包括直线电机、与直线电机相对设置的光栅尺(5)、沿刀具调节检测单元的水平进给方向布设在水平工作台(3)上的直线导轨(6)以及与直线导轨(6)滑动连接的X向进给平台(7)，所述的刀具调节检测单元设置在X向进给平台(7)上，并通过X向进给平台(7)与直线导轨(6)滑动连接，所述的直线电机及光栅尺(5)均设置在X向进给平台(7)的下方，并且分别与电气控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的光栅尺(5)通过倒L形连接板(8)设置在X向进给平台(7)的下表面，并与直线电机相对设置。

4.根据权利要求3所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的直线电机的动子(10)设置在X向进给平台(7)的下表面，所述的直线电机的定子(9)与动子(10)相对设置，并布设在直线导轨(6)上。

5.根据权利要求2所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的刀具调节检测单元包括沿竖直方向设置在X向进给平台(7)上的Z向液压缸(11)、设置在Z向液压缸(11)的活塞杆顶端的刀具载物台(12)、可移动地设置在刀具载物台(12)上的刀具X向进给微调组件、设置在刀具X向进给微调组件上的刀盘(13)以及设置在刀盘(13)上的刀具进给检测机构、与电气控制器电连接的无线电接收机构。

6.根据权利要求5所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的刀具载物台(12)上设有进给位移导轨，所述的刀具X向进给微调组件包括底部与进给位移导轨滑动连接的推板(14)、与推板(14)传动连接的进给微调气缸(15)，该进给微调气缸(15)与电气控制器电连接。

7.根据权利要求5所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的刀具进给检测机构包括由上至下依次可拆卸式连接的测针(16)、测头(17)及测头座(18)，所述的测针(16)的顶端设有测球(19)，所述的测头座(18)上设有无线电信号发射器；

所述的无线电接收机构包括磁性安装座(20)以及设置在磁性安装座(20)上并与无线电信号发射器相适配的无线电接收器(21)，该无线电接收器(21)与电气控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的测针(16)包括由上至下依次相连的测球连接部(161)、圆台部(162)及测头连接部(163)，该测头连接部(163)的侧面沿径向开设有测针安装孔(22)。

9.根据权利要求7所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的测头(17)的侧面开设有测头安装槽(23)；

所述的测头座(18)内设有电池仓(24)，该电池仓(24)内设有电池(25)，所述的测头座(18)的侧面设有与电池仓(24)相适配的电池仓盖(26)。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种凹印版辊粗精一体车床加工***，其特征在于，所述的驱动电机上设有与电气控制器电连接的力矩传感器。