CN110014179B - 一种环模出料孔锥面加工装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，具体公开了一种环模出料孔锥面加工装置，包括有底座、设置于底座上的加工平台、用以驱动加工平台在底座上纵向移动的驱动机构、设置在一个支撑杆上的钻头及钻头的驱动机构、以及用以控制各驱动机构的电气PLC控制器，加工平台上设有第一伺服电机以及由第一伺服电机驱动转动的转动轴，转动轴沿加工平台的纵向分布，加工平台上还设有与转动轴相平行的从动轴。本发明能够快速实现钻头与环模的出料孔的自动定心，从而可以实现快速倒角，控制自动化程度高，精度高，便于实现自动化、一体化；环模倒角速度快、精度高，自动化程度高，大大降低了倒角强度，提高了倒角效率以及加工效益。

Description

一种环模出料孔锥面加工装置及其方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种环模出料孔锥面加工装置及其方法。

背景技术

市场上的颗粒状或者长条状的饲料主要是通过环模来辅助加工完成的。环模是饲料加工中的重要零部件，也是一种易耗品，且需求量大。

现有的环模的出料孔需要进行倒角以形成一定深度的锥面，倒角通常由人工完成。这种方式不仅劳动强度大，效率低，而且可能还会倒角不均，造成出料孔出现大小孔的问题，从而影响饲料成型。

且在经过一定时间使用后，环模的出料孔的锥面由于长时间磨损，导致饲料机的小时产量下降；更为严重的，如果锥面磨损程度不一致，可能导致环模局部应力增大，环模局部坏掉、破裂，导致无法生产。此时，也可以通过重新倒角来实现修模。但是，由于人工修模质量差，效率低，即使修好后也容易再次损坏。因此，急需一种环模倒角装置，来实现自动的高质量、高精度倒角。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种环模出料孔锥面加工装置，解决人工倒角质量差、精度差、效率低等问题。同时提供一种使用该环模出料孔锥面加工装置来修模的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环模出料孔锥面加工装置，包括有底座、设置于所述底座上的加工平台、用以驱动所述加工平台在所述底座上纵向移动的驱动机构、设置在一个支撑杆上的钻头及钻头的驱动机构、以及用以控制各驱动机构的电气PLC控制器，所述加工平台上设有第一伺服电机以及由所述第一伺服电机驱动转动的转动轴，所述转动轴沿所述加工平台的纵向分布，所述加工平台上还设有与所述转动轴相平行的从动轴。

进一步地，所述加工平台上设有用以支撑所述转动轴和从动轴的支撑座。

进一步地，驱动所述加工平台在所述底座上纵向移动的驱动机构为手柄轮平移驱动机构。

进一步地，驱动所述加工平台在所述底座上纵向移动的驱动机构还包括有第二伺服电机及所述第二伺服电机驱动的齿轮传动机构。

进一步地，所述钻头的驱动机构包括有用以驱动所述钻头上下运动的第三伺服电机及其传动机构，以及驱动所述钻头转动的第四电机、分别安装在所述第四电机和钻头上的皮带轮和套设在所述皮带轮上的皮带。

本发明还提供一种使用上述环模出料孔锥面加工装置来进行环模出料孔锥面加工的方法，包括以下步骤：

1）将待倒角的环模放置在所述转动轴和从动轴上；

2）通过控制驱动所述加工平台在所述底座上纵向移动的驱动机构来实现将环模上的某个出料孔所在的圆周线与钻头对齐；同时将该出料孔与钻头在竖直方向上基本对齐；

3）所述钻头的驱动机构驱动钻头转动并下探，同时所述第一伺服电机处于松弛状态以使得所述带动的转动轴及转动轴上的环模处于松弛状态，所述钻头下探并实现与下面的出料孔的自动定心；当自动定心完成后，所述第一伺服电机处于锁紧状态以使得所述带动的转动轴及转动轴上的环模处于锁紧状态，所述钻头继续下探以加工锥形面，即完成一个出料孔的倒角加工；

4）完成一个环模的出料孔的加工后，所述钻头上升，所述第一伺服电机驱动所述转动轴转动并带动环模转动一定角度以使得环模上的下一个出料孔与钻头在竖直方向上基本对齐；

5）重复步骤3和步骤4，直至完成环模在一个周线上的出料孔的倒角加工。

进一步地，该环模倒角的方法还包括有：

6）完成环模在一个周线上的出料孔的加工后，通过控制驱动所述加工平台在所述底座上纵向移动的驱动机构来实现将环模的下一个圆周线与钻头对齐，并实施步骤2至步骤5。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明能够快速实现钻头与环模的出料孔的自动定心，从而可以实现快速倒角，以实现快速的锥面加工；

2、本发明通过三个伺服电机来实现环模的移动、定位以及钻头传动，控制自动化程度高，精度高，便于实现自动化、一体化；

3、本发明环模倒角速度快、精度高，自动化程度高，大大降低了倒角强度，提高了倒角效率以及加工效益；

4、本发明的方法，配合本发明装置，具有方法简单、以实现，加工速度快、效率高、成型好、精度高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明一种实施例的示意性立体图；

图2为本发明一种实施例的示意性主视图；

图3为本发明一种实施例的示意性左视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1、图2和图3，本发明优选的实施例提供的一种环模出料孔锥面加工装置，包括有底座5、设置于底座5上的加工平台1、用以驱动加工平台1在底座5上纵向移动的驱动机构、设置在一个支撑杆2上的钻头3及钻头3的驱动机构、以及用以控制各驱动机构的电气PLC控制器4等。电气PLC控制器4采用现有技术中的电气PLC控制器，通过电气PLC控制器4可以实现对各驱动机构（如第一伺服电机6、第二伺服电机11和第三伺服电机）的控制。

加工平台1滑动设置在底座5，具体为底座5的顶面上设有滑轨（图中未示出），和加工平台1安装在底座5顶面的滑轨上，从而实现加工平台1能够在底座5的纵向上移动。驱动加工平台1在底座5上纵向移动的驱动机构为现有技术中常用的手柄轮平移驱动机构10，通过转动手柄轮平移驱动机构10上的手柄轮，即可实现加工平台1能够在底座5的纵向上移动（前移或后移）。本优选的实施例中，驱动加工平台1在底座5上纵向移动的驱动机构还包括有第二伺服电机11及第二伺服电机11驱动的齿轮传动机构12。第二伺服电机11及其驱动的齿轮传动机构12设置在底座5上，且齿轮传动机构12的一个齿轮安装在手柄轮平移驱动机构10的转动轴上，从而可以通过第二伺服电机11驱动齿轮传动机构12以带动手柄轮平移驱动机构10的转动轴转动，以实现加工平台1能够在底座5上的纵向移动。使用时，可以手动操作手柄轮平移驱动机构10以实现加工平台1的移动，也可以通过电气PLC控制器4来控制第二伺服电机11，从而通过第二伺服电机11驱动齿轮传动机构12来带动手柄轮平移驱动机构10的转动轴转动，以实现加工平台1的移动。

钻头3的驱动机构包括有用以驱动钻头3上下运动的第三伺服电机及其传动机构（图中未示出，第三伺服电机及其传动机构包裹在电机保护壳16内，其以现有技术为参考使用），以及驱动钻头3转动的第四电机13、分别安装在第四电机13和钻头3上的皮带轮14和套设在皮带轮14上的皮带15。使用时，第四电机13带动皮带轮14和皮带15组成的皮带传动机构，从而实现钻头3的转动；第三伺服电机运转带动其传动机构，从而实现钻头3的上下运动，当钻头3向下运动并与环模17上的出料孔18接触时，对环模17上的出料孔18进行倒角，即实现对环模17上的出料孔18的倒角加工。

加工平台1上设有第一伺服电机6以及由第一伺服电机6驱动转动的转动轴7，转动轴7沿加工平台1的纵向分布，加工平台1上还设有与转动轴7相平行的从动轴8。加工平台1上设有用以支撑转动轴7和从动轴8的支撑座9。加工时，环模17放置在转动轴7和从动轴8上，通过电气PLC控制器4控制第一伺服电机6，当第一伺服电机6转动时带动转动轴7转动，从而带动环模17转动。值得注意的是，在电气PLC控制器4的控制下，第一伺服电机6具有松弛状态和锁紧状态。当第一伺服电机6处于锁紧状态时，转动轴7及其上的环模17也处于锁紧状态，必须由第一伺服电机6驱动来带动转动；当第一伺服电机6处于松弛状态时，转动轴7处于一种松弛状态，而转动轴7上的环模17也处于一种松弛状态。当环模17处于松弛状态时，钻头3下压并与环模17的出料孔18接触时，钻头3向下的应力碰到环模17的出料孔18时，由于环模17处于松弛状态，可以左右转动，因此，钻头3的作用力可以使环模17自由转动，这样就保证了环模17的出料孔18与钻头3自动定心。当环模17的出料孔18与钻头3自动定心完成后，电气PLC控制器4控制第一伺服电机6处于锁紧状态以使得带动的转动轴7及转动轴7上的环模17处于锁紧状态，此时钻头3继续下探以加工锥形面，即完成一个出料孔18的倒角加工，也即完成出料孔锥面加工。

本发明使用环模出料孔锥面加工装置来进行环模出料孔锥面加工的方法，包括以下步骤：

1）将待倒角的环模17放置在转动轴7和从动轴8上；

2）通过控制驱动加工平台1在底座5上纵向移动的驱动机构来实现将环模上的某个出料孔18所在的圆周线与钻头3对齐；同时将该出料孔与钻头3在竖直方向上基本对齐；

3）钻头3的驱动机构驱动钻头3转动并下探，同时第一伺服电机6处于松弛状态以使得带动的转动轴7及转动轴7上的环模处于松弛状态，钻头3下探并实现与下面的出料孔18的自动定心；当自动定心完成后，第一伺服电机6处于锁紧状态以使得带动的转动轴7及转动轴7上的环模17处于锁紧状态，钻头3继续下探以完成倒角，即完成一个出料孔18的锥面加工；

4）完成一个环模17的出料孔的加工后，钻头3上升，第一伺服电机6驱动转动轴7转动并带动环模17转动一定角度以使得环模17上的下一个出料孔18与钻头3在竖直方向上基本对齐；

5）重复步骤3和步骤4，直至完成环模17在一个周线上的出料孔18的倒角加工；

6）完成环模17在一个周线上的出料孔18的加工后，通过控制驱动加工平台1在底座5上纵向移动的驱动机构来实现将环模的下一个圆周线与钻头3对齐，并实施步骤2至步骤5，此时又可以完成环模17在一个周线上的出料孔18的倒角加工；重复进行环模17在各个周线上的出料孔18的加工，直至完成整个环模17的出料孔18的锥面加工。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种环模出料孔锥面加工装置，包括有底座（5）、设置于所述底座（5）上的加工平台（1）、用以驱动所述加工平台（1）在所述底座（5）上纵向移动的驱动机构、设置在一个支撑杆（2）上的钻头（3）及钻头（3）的驱动机构、以及用以控制各驱动机构的电气PLC控制器（4），其特征在于：所述加工平台（1）上设有第一伺服电机（6）以及由所述第一伺服电机（6）驱动转动的转动轴（7），所述转动轴（7）沿所述加工平台（1）的纵向分布，所述加工平台（1）上还设有与所述转动轴（7）相平行的从动轴（8）；所述第一伺服电机（6）具有松弛状态和锁紧状态，且当所述第一伺服电机（6）处于锁紧状态时，转动轴（7）及其上的环模也处于锁紧状态，必须由第一伺服电机（6）驱动来带动转动，当所述第一伺服电机（6）处于松弛状态时，转动轴（7）及其上的环模处于松弛状态；实施时，当环模处于松弛状态时，所述钻头（3）下压并与环模的出料孔接触时，钻头（3）向下的应力碰到环模的出料孔使环模自由转动，保证环模的出料孔与钻头自动定心，当环模的出料孔与钻头（3）自动定心完成后，第一伺服电机（6）处于锁紧状态以使得带动的转动轴（7）及转动轴（7）上的环模处于锁紧状态，此时钻头（3）继续下探以加工锥形面以完成一个出料孔的倒角加工。

2.根据权利要求1所述的环模出料孔锥面加工装置，其特征在于：所述加工平台（1）上设有用以支撑所述转动轴（7）和从动轴（8）的支撑座（9）。

3.根据权利要求1所述的环模出料孔锥面加工装置，其特征在于：驱动所述加工平台（1）在所述底座（5）上纵向移动的驱动机构为手柄轮平移驱动机构（10）。

4.根据权利要求3所述的环模出料孔锥面加工装置，其特征在于：驱动所述加工平台（1）在所述底座（5）上纵向移动的驱动机构还包括有第二伺服电机（11）及所述第二伺服电机（11）驱动的齿轮传动机构（12）。

5.根据权利要求1所述的环模出料孔锥面加工装置，其特征在于：所述钻头（3）的驱动机构包括有用以驱动所述钻头（3）上下运动的第三伺服电机及其传动机构，以及驱动所述钻头（3）转动的第四电机（13）、分别安装在所述第四电机（13）和钻头（3）上的皮带轮（14）和套设在所述皮带轮（14）上的皮带（15）。

6.一种环模出料孔锥面加工方法，使用权利要求1至5任一项所述的环模出料孔锥面加工装置，其特征在于，包括以下步骤：

1）将待倒角的环模放置在所述转动轴（7）和从动轴（8）上；

2）通过控制驱动所述加工平台（1）在所述底座（5）上纵向移动的驱动机构来实现将环模上的某个出料孔所在的圆周线与钻头（3）对齐；同时将该出料孔与钻头（3）在竖直方向上基本对齐；

3）所述钻头（3）的驱动机构驱动钻头（3）转动并下探，同时所述第一伺服电机（6）处于松弛状态以使得所述带动的转动轴（7）及转动轴（7）上的环模处于松弛状态，所述钻头（3）下探并实现与下面的出料孔的自动定心；当自动定心完成后，所述第一伺服电机（6）处于锁紧状态以使得所述带动的转动轴（7）及转动轴（7）上的环模处于锁紧状态，所述钻头（3）继续下探以加工锥形面，即完成一个出料孔的倒角加工；

4）完成一个环模的出料孔的加工后，所述钻头（3）上升，所述第一伺服电机（6）驱动所述转动轴（7）转动并带动环模转动一定角度以使得环模上的下一个出料孔与钻头（3）在竖直方向上基本对齐；

5）重复步骤3和步骤4，直至完成环模在一个周线上的出料孔的倒角加工。

7.根据权利要求6所述的环模出料孔锥面加工方法，其特征在于，还包括有：

6）完成环模在一个周线上的出料孔的加工后，通过控制驱动所述加工平台（1）在所述底座（5）上纵向移动的驱动机构来实现将环模的下一个圆周线与钻头（3）对齐，并实施步骤2至步骤5。