CN116021095A - 一种齿条加工装置及其运行状态预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿条加工装置及其运行状态预警方法，属于机械加工技术领域，旨在解决现有技术采用的驱动机构较多，使得装置的制造成本与维护成本较高，并且上下面夹紧的方式，会使得对齿面的加工不够方面，夹具容易对刀具产生阻碍。包括加工箱、活动挡罩、夹持机构，夹持机构固定安装于加工箱的上表面居中处，活动挡罩呈弧形结构对称设有两组，且沿加工箱的上表面朝向其内部穿入；夹持机构包括夹台、夹持板、横移板、凸块，夹台水平固定连接加工箱，夹台的底部水平开设有伸缩槽，横移板滑动安装在伸缩槽的内部，凸块设置在横移板的两侧，凸块等距间隔分布，夹台上表面活动安装夹持板，凸块与夹持板数量对应，活动挡罩的内壁上阵列排开分布有配合齿槽。

Description

一种齿条加工装置及其运行状态预警方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种齿条加工装置及其运行状态预警方法。

背景技术

齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮。齿条也分直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用；齿条的齿廓为直线而非渐开线，对齿面而言则为平面，相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮，目前齿条的加工装置工作方式为先将齿条原料放置在夹紧部位，随后将刀具与齿条原料接触进行加工，现有技术中公开了一种用于齿条加工装置，申请号：CN202120295225.X，通过限位架与压座的配合对齿条原料进行夹紧，其采用的驱动机构较多，使得装置的制造成本与维护成本较高，并且上下面夹紧的方式，会使得对齿面的加工不够方面，夹具容易对刀具产生阻碍。

发明内容

（1）要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种齿条加工装置，旨在解决现有技术采用的驱动机构较多，使得装置的制造成本与维护成本较高，并且上下面夹紧的方式，会使得对齿面的加工不够方面，夹具容易对刀具产生阻碍。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种齿条加工装置，包括加工箱、活动挡罩、夹持机构，所述夹持机构固定安装于加工箱的上表面居中处，所述活动挡罩呈弧形结构对称设有两组，且沿加工箱的上表面朝向其内部穿入；所述夹持机构包括夹台、夹持板、横移板、凸块，所述夹台水平固定连接加工箱，所述夹台的底部水平开设有伸缩槽，所述横移板滑动安装在伸缩槽的内部，所述凸块设置在横移板的两侧，所述凸块等距间隔分布，所述夹台上表面活动安装夹持板，所述凸块与夹持板数量对应；所述活动挡罩的内壁上阵列排开分布有配合齿槽，所述加工箱的内部设有与配合齿槽适配的驱动齿轮。将齿条的加工原料放置在夹台上，随后启动伸缩气缸，伸缩气缸伸出带动横移板沿伸缩槽水平滑动，凸块与横移板同步移动，当凸块移动至与摇摆板接触时，摇摆板受力摆动，摇摆板以连接杆与安装孔的转动连接处为支撑点，底部倾斜摆动，进而上方朝向相对底部的方向摆动，摇摆板带动夹持板朝向夹台上方的齿条原料靠近，由于横移板贯穿夹台的内部，所以当伸缩气缸伸缩带动横移板位移时，位于夹台上的多组夹块同步翻转对齿条的原料进行夹持。得益于夹持板与横移板的设置，只需通过一个动力源即可将齿条原料夹紧在夹台的上方，横移板通过水平移动带动夹持板朝向齿条靠近或者远离齿条原料，使得齿条原料具有夹紧力，不仅降低了对齿条加工夹持的驱动机构数量，减少制造成本，同时也降低了装置自身的维护成本，经济性好。

进一步的，所述夹台的上表面阵列分布有多组凹槽，所述凹槽的内部转动安装有摇摆板，所述摇摆板连接夹持板的底端面。

进一步的，所述凹槽的内壁上开设有安装孔，所述安装孔的内部转动安装有连接杆，所述连接杆远离安装孔的一端固定在摇摆板的侧壁上。

进一步的，所述摇摆板的底部穿入夹台的内部至伸缩槽处，所述凸块与摇摆板接触。

更进一步的，所述横移板的端部固定连接有伸缩气缸，所述伸缩气缸的外部固定连接有固定架，所述固定架固定安装在加工箱上。

更进一步的，所述加工箱的顶端内壁上固定悬挂有驱动电机，所述驱动电机与驱动齿轮固定连接。

更进一步的，所述加工箱的内部还固定安装有安装架，所述安装架上固定有限位轮，所述限位轮贴合活动挡罩的外壁，所述限位轮与驱动齿轮间隔分布供活动挡罩穿过。

第二方面，本实施例用于提供一种齿条加工装置的运行状态预警方法，所述方法包括：

获取第一放置指令，所述第一放置指令用于表征待加工的胚料被放置在夹台上，且所述第一放置指令为操作人员在将胚料放置在指定预设位置后通过机床控制面板输入的确认指令；

基于所述获取第一放置指令，启动伸缩气缸，以使伸缩气缸伸出带动横移板沿伸缩槽水平滑动，进而使凸块与横移板同步移动，以使凸块移动至与摇摆板接触时，摇摆板受力摆动，此时，摇摆板以连接杆与安装孔的转动连接处为支撑点，底部倾斜摆动，进而上方朝向相对底部的方向摆动，摇摆板带动夹持板朝向夹台上方的胚料靠近；

由于横移板贯穿夹台的内部，所以当伸缩气缸伸缩带动横移板位移时，位于夹台上的多组夹块同步翻转对齿条的原料进行夹持，当镶嵌在夹持板内的至少一个压力传感器监测到达到第一预设压力后，向中控平台发送第一停止指令，以使伸缩气缸停止加压；

在胚料夹持操作完成后即可执行活动挡罩伸出操作，包括启动驱动电机，以使驱动电机驱动齿轮转动，进而将活动挡罩升至第一预定位置；

其中，两组弧形结构的活动挡罩以驱动齿轮为支撑点从加工箱的内部逐渐朝上移送，限位轮在活动挡罩的背部进行限位支撑，两组活动挡罩升起后即可将夹台的两侧隔离；

在机床刀具对胚料进行加工的期间，若机床刀具的移动臂与活动挡板发生碰撞时，此时设置在加工箱内腔顶部的两个驱动电机中的任意一个产生异动时，停止机床刀具的运行，向中控操作台发送第一预警指令，以使操作人员重新标定第一预定位置。

（3）有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明得益于夹持板与横移板的设置，只需通过一个动力源即可将齿条原料夹紧在夹台的上方，横移板通过水平移动带动夹持板朝向齿条靠近或者远离齿条原料，使得齿条原料具有夹紧力，不仅降低了对齿条加工夹持的驱动机构数量，减少制造成本，同时也降低了装置自身的维护成本，经济性好，依靠活动挡罩对加工过程中的碎屑进行遮挡，避免碎屑四处飞溅，便于后续统一清洁，活动挡罩在不使用时可收入加工箱内部节约空间，并且活动挡罩的伸出距离也为可控设置，可以根据使用需求进行位置调节。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为活动挡罩收起状态结构示意图；

图3为夹持机构结构示意图；

图4为图3中A处放大结构示意图；

图5为加工箱内侧局部结构示意图。

附图中的标记为：1、加工箱；2、夹持机构；3、活动挡罩；4、夹持板；5、夹台；6、横移板；7、凸块；8、固定架；9、伸缩槽；10、伸缩气缸；11、摇摆板；12、连接杆；13、安装孔；14、凹槽；15、配合齿槽；16、限位轮；17、安装架；18、驱动电机；19、驱动齿轮。

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做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。

实施例

本具体实施方式是一种齿条加工装置，其结构示意图如图1、图2，所示，包括加工箱1、活动挡罩3、夹持机构2，夹持机构2固定安装于加工箱1的上表面居中处，活动挡罩3呈弧形结构对称设有两组，且沿加工箱1的上表面朝向其内部穿入。

参照图3、图4，夹持机构2包括夹台5、夹持板4、横移板6、凸块7，夹台5水平固定连接加工箱1，夹台5的底部水平开设有伸缩槽9，横移板6滑动安装在伸缩槽9的内部，凸块7设置在横移板6的两侧，凸块7等距间隔分布，夹台5上表面活动安装夹持板4，凸块7与夹持板4数量对应。夹台5的上表面阵列分布有多组凹槽14，凹槽14的内部转动安装有摇摆板11，摇摆板11连接夹持板4的底端面。凹槽14的内壁上开设有安装孔13，安装孔13的内部转动安装有连接杆12，连接杆12远离安装孔13的一端固定在摇摆板11的侧壁上。摇摆板11的底部穿入夹台5的内部至伸缩槽9处，凸块7与摇摆板11接触。横移板6的端部固定连接有伸缩气缸10，伸缩气缸10的外部固定连接有固定架8，固定架8固定安装在加工箱1上。伸缩气缸10伸出带动横移板6沿伸缩槽9水平滑动，凸块7与横移板6同步移动，当凸块7移动至与摇摆板11接触时，摇摆板11受力摆动，摇摆板11以连接杆12与安装孔13的转动连接处为支撑点，底部倾斜摆动，进而上方朝向相对底部的方向摆动，摇摆板11带动夹持板4朝向夹台5上方的齿条原料靠近。

参照图5，活动挡罩3的内壁上阵列排开分布有配合齿槽15，加工箱1的内部设有与配合齿槽15适配的驱动齿轮19。加工箱1的顶端内壁上固定悬挂有驱动电机18，驱动电机18与驱动齿轮19固定连接。加工箱1的内部还固定安装有安装架17，安装架17上固定有限位轮16，限位轮16贴合活动挡罩3的外壁，限位轮16与驱动齿轮19间隔分布供活动挡罩3穿过。两组活动挡罩3升起后即可将夹台5的两侧隔离，从而当刀具从上方对齿条原料进行加工时，可有效对产生的碎屑进行遮挡，避免碎屑四处飞溅，便于后续统一清洁。

工作原理：在使用时，首先将齿条的加工原料放置在夹台5上，随后启动伸缩气缸10，伸缩气缸10伸出带动横移板6沿伸缩槽9水平滑动，凸块7与横移板6同步移动，当凸块7移动至与摇摆板11接触时，摇摆板11受力摆动，摇摆板11以连接杆12与安装孔13的转动连接处为支撑点，底部倾斜摆动，进而上方朝向相对底部的方向摆动，摇摆板11带动夹持板4朝向夹台5上方的齿条原料靠近，由于横移板6贯穿夹台5的内部，所以当伸缩气缸10伸缩带动横移板6位移时，位于夹台5上的多组夹块同步翻转对齿条的原料进行夹持；

当齿条原料夹持完成后即可将活动挡罩3伸出，启动驱动电机18，驱动电机18为驱动齿轮19提供动力使得驱动齿轮19转动，驱动齿轮19与配合齿槽15配合将活动挡罩3升起，两组弧形结构的活动挡罩3以驱动齿轮19为支撑点从加工箱1的内部逐渐朝上移送，限位轮16在活动挡罩3的背部进行限位支撑，两组活动挡罩3升起后即可将夹台5的两侧隔离，从而当刀具从上方对齿条原料进行加工时，可有效对产生的碎屑进行遮挡，避免碎屑四处飞溅，便于后续统一清洁。

实施例

本实施了提供了一种齿条加工装置的运行状态预警方法，所述方法包括：

步骤S1、获取第一放置指令，所述第一放置指令用于表征待加工的胚料被放置在夹台5上，且所述第一放置指令为操作人员在将胚料放置在指定预设位置后通过机床控制面板输入的确认指令；

步骤S2、基于所述获取第一放置指令，启动伸缩气缸10，以使伸缩气缸10伸出带动横移板6沿伸缩槽9水平滑动，进而使凸块7与横移板6同步移动，以使凸块7移动至与摇摆板11接触时，摇摆板11受力摆动，此时，摇摆板11以连接杆12与安装孔13的转动连接处为支撑点，底部倾斜摆动，进而上方朝向相对底部的方向摆动，摇摆板11带动夹持板4朝向夹台5上方的胚料靠近；

步骤S3、由于横移板6贯穿夹台5的内部，所以当伸缩气缸10伸缩带动横移板6位移时，位于夹台5上的多组夹块同步翻转对齿条的原料进行夹持，当镶嵌在夹持板4内的至少一个压力传感器监测到达到第一预设压力后，向中控平台发送第一停止指令，以使伸缩气缸10停止加压；

步骤S4、在胚料夹持操作完成后即可执行活动挡罩3伸出操作，包括启动驱动电机18，以使驱动电机18驱动齿轮19转动，进而将活动挡罩3升至第一预定位置；

其中，两组弧形结构的活动挡罩3以驱动齿轮19为支撑点从加工箱1的内部逐渐朝上移送，限位轮16在活动挡罩3的背部进行限位支撑，两组活动挡罩3升起后即可将夹台5的两侧隔离；

步骤S5、在机床刀具对胚料进行加工的期间，若机床刀具的移动臂与活动挡板3发生碰撞时，此时设置在加工箱1内腔顶部的两个驱动电机18中的任意一个产生异动时，停止机床刀具的运行，向中控操作台发送第一预警指令，以使操作人员重新标定第一预定位置。本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种齿条加工装置，包括加工箱（1）、活动挡罩（3）、夹持机构（2），其特征在于，所述夹持机构（2）固定安装于加工箱（1）的上表面居中处，所述活动挡罩（3）呈弧形结构对称设有两组，且沿加工箱（1）的上表面朝向其内部穿入；

所述夹持机构（2）包括夹台（5）、夹持板（4）、横移板（6）、凸块（7），所述夹台（5）水平固定连接加工箱（1），所述夹台（5）的底部水平开设有伸缩槽（9），所述横移板（6）滑动安装在伸缩槽（9）的内部，所述凸块（7）设置在横移板（6）的两侧，所述凸块（7）等距间隔分布，所述夹台（5）上表面活动安装夹持板（4），所述凸块（7）与夹持板（4）数量对应；

所述活动挡罩（3）的内壁上阵列排开分布有配合齿槽（15），所述加工箱（1）的内部设有与配合齿槽（15）适配的驱动齿轮（19）。

2.根据权利要求1所述的一种齿条加工装置，其特征在于，所述夹台（5）的上表面阵列分布有多组凹槽（14），所述凹槽（14）的内部转动安装有摇摆板（11），所述摇摆板（11）连接夹持板（4）的底端面。

3.根据权利要求2所述的一种齿条加工装置，其特征在于，所述凹槽（14）的内壁上开设有安装孔（13），所述安装孔（13）的内部转动安装有连接杆（12），所述连接杆（12）远离安装孔（13）的一端固定在摇摆板（11）的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种齿条加工装置，其特征在于，所述摇摆板（11）的底部穿入夹台（5）的内部至伸缩槽（9）处，所述凸块（7）与摇摆板（11）接触。

5.根据权利要求1所述的一种齿条加工装置，其特征在于，所述横移板（6）的端部固定连接有伸缩气缸（10），所述伸缩气缸（10）的外部固定连接有固定架（8），所述固定架（8）固定安装在加工箱（1）上。

6.根据权利要求1所述的一种齿条加工装置，其特征在于，所述加工箱（1）的顶端内壁上固定悬挂有驱动电机（18），所述驱动电机（18）与驱动齿轮（19）固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种齿条加工装置，其特征在于，所述加工箱（1）的内部还固定安装有安装架（17），所述安装架（17）上固定有限位轮（16），所述限位轮（16）贴合活动挡罩（3）的外壁，所述限位轮（16）与驱动齿轮（19）间隔分布供活动挡罩（3）穿过。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种齿条加工装置的运行状态预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一放置指令，所述第一放置指令用于表征待加工的胚料被放置在夹台（5）上，且所述第一放置指令为操作人员在将胚料放置在指定预设位置后通过机床控制面板输入的确认指令；

基于所述获取第一放置指令，启动伸缩气缸（10），以使伸缩气缸（10）伸出带动横移板（6）沿伸缩槽（9）水平滑动，进而使凸块（7）与横移板（6）同步移动，以使凸块（7）移动至与摇摆板（11）接触时，摇摆板（11）受力摆动，此时，摇摆板（11）以连接杆（12）与安装孔（13）的转动连接处为支撑点，底部倾斜摆动，进而上方朝向相对底部的方向摆动，摇摆板（11）带动夹持板（4）朝向夹台（5）上方的胚料靠近；

由于横移板（6）贯穿夹台（5）的内部，所以当伸缩气缸（10）伸缩带动横移板（6）位移时，位于夹台（5）上的多组夹块同步翻转对齿条的原料进行夹持，当镶嵌在夹持板（4）内的至少一个压力传感器监测到达到第一预设压力后，向中控平台发送第一停止指令，以使伸缩气缸（10）停止加压；

在胚料夹持操作完成后即可执行活动挡罩（3）伸出操作，包括启动驱动电机（18），以使驱动电机（18）驱动齿轮（19）转动，进而将活动挡罩（3）升至第一预定位置；

其中，两组弧形结构的活动挡罩（3）以驱动齿轮（19）为支撑点从加工箱（1）的内部逐渐朝上移送，限位轮（16）在活动挡罩（3）的背部进行限位支撑，两组活动挡罩（3）升起后即可将夹台（5）的两侧隔离；

在机床刀具对胚料进行加工的期间，若机床刀具的移动臂与活动挡板（3）发生碰撞时，此时设置在加工箱（1）内腔顶部的两个驱动电机（18）中的任意一个产生异动时，停止机床刀具的运行，向中控操作台发送第一预警指令，以使操作人员重新标定第一预定位置。

Images