CN115008369A - 一种应用于版辊加工的位置校准装置及其校准方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种应用于版辊加工的位置校准装置及其校准方法，该装置包括用于与设备连接的基座，所述基座上设置有至少两组支撑件，多个所述支撑件对称分布于版辊两侧，所述支撑件通过减阻组件与版辊外周壁接触；所述支撑件与基座滑移连接，且其滑动方向朝向版辊的中心轴线，所述基座上设置有驱动支撑件移动的驱动组件。本申请具有提升版辊的定位精度，提升版辊的加工品质的效果。

Description

一种应用于版辊加工的位置校准装置及其校准方法

技术领域

本申请涉及版辊加工的领域，尤其是涉及一种应用于版辊加工的位置校准装置及其校准方法。

背景技术

辊筒分为多种，包括表面带花纹的版辊、用于带动材料运输的运输辊等，版辊一般用于制版，用于在布料、纸张等基材上留下定制的图案。

厂家在制作版辊前，需要根据图纸对版辊进行除锈、切割、焊接、打磨抛光、雕刻等加工步骤，在这些加工过程中都需要对版辊进行定位，提升版辊在旋转过程中的同轴率，减少径向圆跳动，以此提升版辊的圆度等加工参数，提升加工品质。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有的版辊在定位时主要依靠设备两侧的莫氏锥体夹紧固定，由于莫氏锥体只能与版辊端部接触，接触面积较小，当版辊较长时，版辊的中部容易出现径向圆跳动，使得版辊产生抖动，存在有定位精度低，加工品质不高的缺陷。

发明内容

第一方面，为了提升版辊的定位精度，提升版辊的加工品质，本申请提供一种应用于版辊加工的位置校准装置。

本申请提供的一种应用于版辊加工的位置校准装置，采用如下的技术方案：

一种应用于版辊加工的位置校准装置，包括用于与设备连接的基座，所述基座上设置有至少两组支撑件，多个所述支撑件对称分布于版辊两侧，所述支撑件通过减阻组件与版辊外周壁接触；

所述支撑件与基座滑移连接，且其滑动方向朝向版辊的中心轴线，所述基座上设置有驱动支撑件移动的驱动组件。

通过采用上述技术方案，通过对称分布的支撑件支撑版辊，以此提升版辊中间段在转动时的稳定性，减小圆跳动，减少抖动现象，且驱动组件可驱动支撑件移动，以此可带动版辊上升或下降，方便工作人员校准版辊与莫氏锥体，提升版辊的定位精度，提升版辊的加工品质。

优选的，所述基座上设置有用于检测版辊中心轴线偏离莫氏锥体转动轴线的偏移量及偏移方向的检测件，所述检测件连接有控制模块，所述控制模块连接于驱动组件，当偏移量超过设定值时控制模块依据偏移量及偏移方向控制驱动组件运行。

通过采用上述技术方案，通过检测件可采集到版辊中心轴线偏离莫氏锥体转动轴线的偏移量及偏移方向，再通过控制模块控制驱动组件运行，带动版辊上升或下降，使得版辊与莫氏锥体同轴，减少手动校准的工作量。

优选的，所述支撑件具有两个，所述检测件包括第一力传感器，且各所述支撑件上均设置有第一力传感器，所述第一力传感器用于测量支撑件上的减阻组件与版辊的相互作用力，且当两第一力传感器所测的作用力之差的绝对值超过设定值时控制驱动组件使作用力较小者所对应的支撑件下降，或使作用力较大者所对应的支撑件上升。

通过采用上述技术方案，通过两个第一力传感器检测版辊是否出现左右偏移，当两个支撑件之间出现高度差时，较低的支撑件所承受的压力更大，据此可调节支撑件的位置，以此方便校准版辊与莫氏锥体并使两者同轴，减少手动校准的工作量。

优选的，所述基座上活动设置有支臂，所述支臂上滑移设置有压合件，所述基座上设置有连接压合件以驱动压合件移动的调节件，所述压合件通过减阻组件用于与版辊顶部接触。

通过采用上述技术方案，通过支臂和基座围合版辊，通过压合件及减阻组件抵接版辊，减少版辊的抖动，从而提升版辊在加工时的稳定性。

优选的，所述支臂上设置有用于检测版辊与减阻组件之间的作用力的第二力传感器，所述第二力传感器连接于控制模块，所述控制模块连接于调节件，用于依据作用力与设定目标值的差值控制调节件。

通过采用上述技术方案，通过第二力传感器检测版辊与减阻组件之间的作用力，作用力过大表示支臂上的减阻组件压得过紧，容易影响版辊的正常转动，作用力过小则版辊容易出现较大的抖动，通过反馈的作用力控制调节件，从而既减少版辊的抖动，又减少版辊的转动阻力。

优选的，还包括滑轨，所述基座沿版辊轴向滑移设置于所述滑轨上，所述滑轨上设置有用于驱动基座滑移定位的助力件。

通过采用上述技术方案，助力件可推动基座在滑轨上滑动，以此方便工作人员依据版辊的长度，推动基座到达合适的承重位置，例如版辊重心的下方等，从而减少版辊的抖动，提升加工品质。

优选的，所述减阻组件包括接触块、注油件，所述接触块一端用于与版辊外周壁接触，且其朝向版辊处开设有溢油槽，所述注油件连通于溢油槽。

通过采用上述技术方案，通过注油件向接触块的溢油槽内注入润滑油，当接触块接触版辊时，润滑油可均匀涂抹于版辊上，起到润滑作用，以此减少对接触块与版辊的双重磨损，同时降低噪音。

优选的，所述支臂一端与基座一侧铰接，其另一端与基座另一侧通过锁合组件可拆卸连接，所述锁合组件可调节支臂端部与基座的间距，所述支臂与基座围合形成供版辊安装的安装通道，所述基座上设置有检测支臂是否到达目标锁定位置的位置采集器，所述控制模块与位置采集器、锁合组件连接，用于依据支臂所在位置及目标锁定位置控制锁合组件运行。

通过采用上述技术方案，支臂一端与基座可拆卸连接，以此方便安放版辊，当版辊就位时，控制支臂转动以使支臂与基座围合，此时为方便测量版辊是否与莫氏锥体同轴，以及方便调整支撑件与压合件，需要检查支臂是否到达目标锁定位置，从而提升版辊的定位精度。

优选的，所述锁合组件包括与基座滑移连接的锁合块及与锁合块连接的助推件，所述锁合块上开设有梯形槽，所述支臂一端与基座一侧连接后形成与梯形槽插接配合的组合块，所述助推件用于推动锁合块移动以使组合块与梯形槽插接，且所述梯形槽的倾斜内壁与支臂远离基座的一侧表面接触。

通过采用上述技术方案，通过检查支臂是否到达目标锁定位置，可方便测量版辊是否与莫氏锥体同轴，以及方便调整支撑件与压合件的位置，而梯形槽的设置可通过其倾斜内壁对支臂进行导向，以此调节支臂端部与基座的间距，以此方便维持版辊的稳定性。

第二方面，为了提升版辊的定位精度，提升版辊的加工品质，本申请提供一种校准方法，采用如下的技术方案：

一种校准方法，包括：

开始校准；

将版辊吊装至支撑件上，使版辊一端与其中一个莫氏锥体对准；

控制驱动组件，调整支撑件的行程，使得版辊居中分布于两支撑件之间；

同步调整各支撑件的高度，使得版辊上升至与另一莫氏锥体同一高度位置；

检查版辊中心轴线与莫氏锥体转动轴线是否同轴；

完成校准。

通过采用上述技术方案，对称分布的支撑件可支撑版辊，以此提升版辊中间段在转动时的稳定性，减小圆跳动，减少抖动现象，且驱动组件可驱动支撑件移动，以此可带动版辊上升或下降，方便工作人员校准版辊与莫氏锥体，提升版辊的定位精度，提升版辊的加工品质。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过对称分布的支撑件支撑版辊，以此提升版辊中间段在转动时的稳定性，减小圆跳动，减少抖动现象，且驱动组件可驱动支撑件移动，以此可带动版辊上升或下降，方便工作人员校准版辊与莫氏锥体，提升版辊的定位精度，提升版辊的加工品质；

2.通过检测件可采集到版辊中心轴线偏离莫氏锥体转动轴线的偏移量及偏移方向，再通过控制模块控制驱动组件运行，带动版辊上升或下降，使得版辊与莫氏锥体同轴，减少手动校准的工作量；

3.通过第二力传感器检测版辊与减阻组件之间的作用力，作用力过大表示支臂上的减阻组件压得过紧，容易影响版辊的正常转动，作用力过小则版辊容易出现较大的抖动，通过反馈的作用力控制调节件，从而既减少版辊的抖动，又减少版辊的转动阻力。

附图说明

图1是本申请实施例的应用于版辊加工的位置校准装置的整体结构图。

图2是图1中A处的局部放大示意图。

图3是本申请实施例的应用于版辊加工的位置校准装置的沿版辊径向的部分剖面结构示意图，主要展示滑动栓。

图4是本申请实施例的应用于版辊加工的位置校准装置的部分结构示意图，主要展示测距仪。

附图标记说明：1、车床；2、滑轨；21、助力件；22、基座；23、支臂；3、滑动栓；31、圆槽；32、驱动组件；321、螺套；322、第一电缸；4、减阻组件；41、接触块；411、溢油槽；42、注油件；5、锁合组件；51、锁合块；52、梯形槽；53、助推件；6、压合件；61、安装槽；62、调节件；63、第二力传感器；7、位置采集器；71、光发射器；72、光接收器；8、检测件；81、测距仪；82、第一力传感器。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请的实施例公开一种应用于版辊加工的位置校准装置，该位置校准装置可应用于车床1、磨床、加工中心、铣床等多种半自动或自动设备，以下实施例均以应用于车床1为例展开说明。

参照图1、图2，应用于版辊加工的位置校准装置包括滑轨2、基座22、支撑件、驱动组件32及减阻组件4，滑轨2与车床1通过螺栓固定，滑轨2的延伸方向与车床1的莫氏锥体的转动轴线方向一致，即与版辊轴向一致。基座22滑移设置于滑轨2上，滑轨2上设置有用于驱动基座22滑移定位的助力件21，助力件21包括丝杠与伺服电机，伺服电机的输出轴与丝杠的螺杆同轴固定，丝杠的螺母与基座22通过螺栓固定，以此可带动基座22在滑轨2上往复滑动及定位。

参照图2、图3，基座22呈半圆环状且其凹弧侧朝上，基座22上设置有两组支撑件，两组支撑件对称分布于版辊两侧。支撑件包括滑动栓3，驱动组件32用于驱动滑动栓3移动，其包括螺套321及可正反转的第一电缸322。第一电缸322的输出轴与螺套321螺纹连接，螺套321与滑动栓3固定连接，滑动栓3与基座22沿基座22轮廓的径向滑移连接且与基座22周向固定，当电缸转动时带动滑动栓3靠近或远离基座22的圆心。在其他实施例中，驱动组件32也可采用气缸、油缸等，通过活塞杆带动滑动栓3移动。

支撑件通过减阻组件4与版辊外周壁接触，减阻组件4包括接触块41、注油件42，接触块41呈圆柱体状，且其朝向版辊侧呈圆弧形，以此更好得与版辊接触。接触块41一端开设有溢油槽411，且该端部用于与版辊外周壁接触，版辊安装后遮盖溢油槽411，滑动栓3的一端开设有供接触块41的另一端插接配合的圆槽31。注油件42包括储存有润滑油的油箱及连通于油箱的油泵（图中未示出），油泵的出口则连通于溢油槽411，当版辊开始转动时油泵启动并使溢油槽411溢出润滑油，对版辊外周壁进行润滑，以此减少接触块41及版辊的双重磨损。在其他实施例中，接触块41也可采用石蜡等耗材代替，主要用于降低版辊的磨损及表面摩擦力。

基座22上活动设置有支臂23，支臂23也呈半圆环状，且半径与基座22一致，支臂23一端与基座22一侧铰接，其另一端与基座22另一侧通过锁合组件5可拆卸连接，当支臂23转动至其一端与基座22抵接时两者围合形成完整的圆形的供版辊安装的安装通道。

锁合组件5可调节支臂23端部与基座22的间距，支臂23端部与基座22接触的一侧设置有缓冲层，缓冲层可采用橡胶材质，可对下落的支臂23进行缓冲。锁合组件5包括与基座22滑移连接的锁合块51及与锁合块51连接的助推件53，锁合块51上开设有梯形槽52，使得锁合块51整体呈J形，梯形槽52开口朝向基座22的圆心侧。支臂23一端与基座22一侧连接后形成与梯形槽52插接配合的组合块，支臂23端部远离基座22的一侧设置有倾斜的导向面，组合块与梯形槽52插接时，梯形槽52的倾斜内壁与支臂23的导向面接触，以此在组合块***梯形槽52内时推动支臂23端部靠近基座22。

助推件53采用气缸，气缸的缸体与基座22通过螺栓固定，其活塞杆与锁合块51通过螺栓固定，气缸推动锁合块51移动以使组合块与梯形槽52插接，并推动支臂23端部靠近基座22，减小两者的间距，使基座22与支臂23所形成的圆的圆度更高，方便后续对版辊的位置进行校准。

支臂23上滑移设置有压合件6，压合件6连接有调节件62，压合件6采用压合栓，调节件62采用第二电缸，第二电缸的输出轴与压合栓螺纹连接，压合栓与支臂23周向固定且其滑动方向朝向支臂23的圆心。压合栓上开设有安装槽61，接触块41与安装槽61插接配合，压合栓通过减阻组件4与版辊顶部接触，以此通过两组支撑件、一组压合件6从互呈120°的三个角度方向上对版辊进行支撑，减少版辊转动时的抖动，减小圆跳动。

基座22上设置有检测支臂23是否到达目标锁定位置的位置采集器7，位置采集器7连接有控制模块，位置采集器7包括设置于基座22上的光发射器71及设置于支臂23上的光接收器72，光发射器71与光接收器72竖直相对且光发射器71的光路与基座22圆形轮廓的弦重合，而控制模块与位置采集器7、锁合组件5连接。当支臂23未到达目标锁定位置时表示支臂23与基座22未围合形成完整的圆，此时光接收器72无法接收到光发射器71发出的光或者光强度未达到设定光强度值，控制模块依据支臂23所在位置及目标锁定位置控制气缸带动锁合块51移动，以此调节支臂23与基座22的间距，直至光接收器72接收到光发射器71发出的光或者光强度达到设定值。

参照图3、图4，基座22上设置有用于检测版辊中心轴线偏离莫氏锥体转动轴线的偏移量及偏移方向的检测件8，检测件8包括测距仪81及第一力传感器82，第一力传感器82有两个，两个第一力传感器82分别安装于两个滑动栓3各自的圆槽31内，第一力传感器82的感应面与滑动栓3接触，用于测量滑动栓3与版辊的相互作用力。

控制模块连接于检测件8及驱动组件32，且当两第一力传感器82所测的作用力之差的绝对值超过设定值时，控制模块通过控制驱动组件32控制作用力较小者所对应的支撑件下降，或控制作用力较大者所对应的支撑件上升。设定值可为零。当两个支撑件之间出现高度差时，较低的支撑件所承受的重力分力，即压力更大，通过两组第一力传感器82可以检测版辊的偏移状态，以此自动平衡两个支撑件，使得版辊的中心轴线与莫氏锥体的转动轴线处于同一竖直面上。

而测距仪81有两个，其一安装于两个支撑件之间且与基座22固定，另外一个测距仪81安装于压合件6的一侧，且与支臂23固定连接，两个测距仪81分别位于版辊的正上方与正下方，且测量方向均朝向基座22的圆心。测距仪81用于测量其至版辊外周壁的距离，得到两组对应各测距仪81的距离值。当两第一力传感器82所测的作用力之差的绝对值不超过设定值时，表示版辊已经居中，此时开始采集两组距离值，以此计算版辊的直径，同时通过两组距离值的差值的正负和大小得出版辊的偏移方向及偏移量。

控制模块依据偏移量及偏移方向控制驱动组件32运行，即同步提升两个支撑件，直至两组距离值的差值绝对值不高于预设值，预设值可取零。例如版辊下方的一组距离值为20cm，版辊上方的另一组距离值为40cm，基座22的直径为100cm，则版辊直径为100-40-20=40cm，偏移方向为向下偏，偏移量为10cm，因此控制模块控制支撑件抬升版辊10cm即可。

压合栓的安装槽61内设置有第二力传感器63，第二力传感器63用于检测版辊与接触块41之间的作用力，第二力传感器63连接于控制模块。控制模块连接于调节件62，用于依据作用力与设定目标值的差值控制调节件62，即控制第二电缸调整压合栓的高度，当第二力传感器63所测作用力超过预设上限值时，控制模块控制第二电缸带动压合栓上升，当第二力传感器63所测作用力低于预设下限值时，控制模块控制第二电缸带动压合栓下降，从而避免压合件6对版辊压得太紧或太松，进而既减少版辊的抖动，又减少了版辊的转动阻力，起到节能作用。

本申请实施例还提供一种校准方法，具体包括如下步骤：

S100：开始校准，获取版辊的长度；

具体的，版辊的长度由工作人员输入得到。

S110：依据版辊的长度调整基座22在滑轨2上的位置，使得支撑件移动至版辊中部的正下方；

具体的，可通过助力件21控制基座22的滑动行程。

S120：控制预设的吊装设备将版辊吊装至支撑件上，使版辊一端与其中一个莫氏锥体对准；

具体的，预设的吊装设备可采用行车。

S200：获取两组第一力传感器82的作用力力值，并执行差值运算；

S210：判断S200所得差值绝对值是否超过设定值；

若是，则控制驱动组件32，使作用力较小者所对应的支撑件下降，或使作用力较大者所对应的支撑件上升；

若否，则执行锁合操作；

S300：锁合操作：控制支臂23转动；

S310：采集光接收器72的光强度值，判断所测光强度值是否超过设定光强度值；

若是，则支臂23就位；

若否，则控制锁合组件5运行，调整支臂23端部与基座22的间距。

S400：获取两组测距仪81的距离值，并作差值运算；

S410：判断两组距离值的差值绝对值是否超过预设值；

若是，则依据两组距离值的差值的正负和大小得出版辊的偏移方向及偏移量，并依据偏移量及偏移方向控制驱动组件32运行，同步调整各支撑件的高度，使得版辊上升至与另一莫氏锥体同轴；

若否，则继续执行步骤S500；

S500：检查版辊中心轴线与莫氏锥体转动轴线是否同轴；

若无误，则完成校准；

若有误，则申请人工协助。

本申请实施例一种应用于版辊加工的位置校准装置的实施原理为：通过检测件8及控制模块得到版辊的偏移量及偏移方向，控制模块再依据偏移量及偏移方向控制各支撑件单独或同步调整，对称分布的支撑件支撑版辊，以此提升版辊中间段在转动时的稳定性，减小圆跳动，减少抖动现象，方便工作人员校准版辊与莫氏锥体，提升版辊的定位精度，从而提升版辊的加工品质。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，包括用于与设备连接的基座（22），所述基座（22）上设置有至少两组支撑件，多个所述支撑件对称分布于版辊两侧，所述支撑件通过减阻组件（4）与版辊外周壁接触；

所述支撑件与基座（22）滑移连接，且其滑动方向朝向版辊的中心轴线，所述基座（22）上设置有驱动支撑件移动的驱动组件（32）。

2.根据权利要求1所述的应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，所述基座（22）上设置有用于检测版辊中心轴线偏离莫氏锥体转动轴线的偏移量及偏移方向的检测件（8），所述检测件（8）连接有控制模块，所述控制模块连接于驱动组件（32），当偏移量超过设定值时控制模块依据偏移量及偏移方向控制驱动组件（32）运行。

3.根据权利要求2所述的应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，所述支撑件具有两个，所述检测件（8）包括第一力传感器（82），且各所述支撑件上均设置有第一力传感器（82），所述第一力传感器（82）用于测量支撑件上的减阻组件（4）与版辊的相互作用力，且当两第一力传感器（82）所测的作用力之差的绝对值超过设定值时控制驱动组件（32）使作用力较小者所对应的支撑件下降，或使作用力较大者所对应的支撑件上升。

4.根据权利要求2所述的应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，所述基座（22）上活动设置有支臂（23），所述支臂（23）上滑移设置有压合件（6），所述基座（22）上设置有连接压合件（6）以驱动压合件（6）移动的调节件（62），所述压合件（6）通过减阻组件（4）用于与版辊顶部接触。

5.根据权利要求4所述的应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，所述支臂（23）上设置有用于检测版辊与减阻组件（4）之间的作用力的第二力传感器（63），所述第二力传感器（63）连接于控制模块，所述控制模块连接于调节件（62），用于依据作用力与设定目标值的差值控制调节件（62）。

6.根据权利要求1所述的应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，还包括滑轨（2），所述基座（22）沿版辊轴向滑移设置于所述滑轨（2）上，所述滑轨（2）上设置有用于驱动基座（22）滑移定位的助力件（21）。

7.根据权利要求1所述的应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，所述减阻组件（4）包括接触块（41）、注油件（42），所述接触块（41）一端用于与版辊外周壁接触，且其朝向版辊处开设有溢油槽（411），所述注油件（42）连通于溢油槽（411）。

8.根据权利要求4所述的应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，所述支臂（23）一端与基座（22）一侧铰接，其另一端与基座（22）另一侧通过锁合组件（5）可拆卸连接，所述锁合组件（5）可调节支臂（23）端部与基座（22）的间距，所述支臂（23）与基座（22）围合形成供版辊安装的安装通道，所述基座（22）上设置有检测支臂（23）是否到达目标锁定位置的位置采集器（7），所述控制模块与位置采集器（7）、锁合组件（5）连接，用于依据支臂（23）所在位置及目标锁定位置控制锁合组件（5）运行。

9.根据权利要求8所述的应用于版辊加工的位置校准装置，其特征在于，所述锁合组件（5）包括与基座（22）滑移连接的锁合块（51）及与锁合块（51）连接的助推件（53），所述锁合块（51）上开设有梯形槽（52），所述支臂（23）一端与基座（22）一侧连接后形成与梯形槽（52）插接配合的组合块，所述助推件（53）用于推动锁合块（51）移动以使组合块与梯形槽（52）插接，且所述梯形槽（52）的倾斜内壁与支臂（23）远离基座（22）的一侧表面接触。

10.一种校准方法，应用权利要求1-9中任一项所述的应用于版辊加工的位置校准装置实现，其特征在于，包括：

开始校准；

将版辊吊装至支撑件上，使版辊一端与其中一个莫氏锥体对准；

控制驱动组件（32），调整支撑件的行程，使得版辊居中分布于两支撑件之间；

同步调整各支撑件的高度，使得版辊上升至与另一莫氏锥体同一高度位置；

检查版辊中心轴线与莫氏锥体转动轴线是否同轴；

完成校准。

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