CN114683045B - 一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法 - Google Patents
一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，涉及轮毂加工技术领域，具体为加工台和钻攻组件，所述加工台的表面一侧设置有竖向架，所述钻攻组件滑动连接于竖向滑轨的表面，所述升降箱靠近竖向架的一侧设置有驱动电机，所述伸缩杆的另一端连接有方形插柱，所述升降箱内部远离驱动电机的一侧连接有环形滑轨。该轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，采用数齿槽数量的方式确定刀头的旋转角度，并以先顺时针滑动后逆时针滑动的方式消除旋转产生离心力，避免刀头直接定角时传动齿轮所产生的硬性磨损，且通过回滑的方式对刀头进行复位校正避免其倾斜影响到对轮毂的钻孔作业。
Description
技术领域
本发明涉及轮毂加工技术领域，具体为一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法。
背景技术
轮毂是轮胎内廓轮钢通过立柱连接的轮芯旋转部分，即支撑轮胎的中心装在轴上的金属部件，轮毂表面是具有孔洞的，孔洞的产生是为了方便安装以及散热，通过使用钻攻中心来对轮毂进行开孔，而钻攻中心是含有多种类型的刀头，所有刀头位于一个刀盘上，而刀盘通过一根转轴进行旋转即可更换不同类型的刀头以适应开设不同孔型。
现有的钻攻中心在通过旋转刀盘更换刀头时容易使得新刀头的竖直中轴线与轮毂之间产生轻微偏差，导致所加工出的孔位并不呈竖直向，容易导致加工出的轮毂不合格。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，解决了上述背景技术中提出现有的钻攻中心在通过旋转刀盘更换刀头时容易使得新刀头的竖直中轴线与轮毂之间产生轻微偏差，导致所加工出的孔位并不呈竖直向，容易导致加工出的轮毂不合格的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心，包括加工台和钻攻组件，所述加工台的表面一侧设置有竖向架，且竖向架的两侧设置有竖向滑轨，所述钻攻组件滑动连接于竖向滑轨的表面，所述钻攻组件包括升降箱、驱动电机、伸缩杆、方形插柱、环形滑轨、滑车、微型推杆、卡块、高清摄像头、回转弹簧盒、钢丝绳、定距片和传动齿轮，所述升降箱靠近竖向架的一侧设置有驱动电机，且驱动电机的端部连接有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端连接有方形插柱，所述升降箱内部远离驱动电机的一侧连接有环形滑轨，且环形滑轨的内部设置有滑车，所述滑车的底部连接有微型推杆，且微型推杆的底部连接有卡块，所述伸缩杆的上方设置有高清摄像头，所述环形滑轨的外表面设置有回转弹簧盒，且回转弹簧盒的内部缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳表面固定有定距片，所述方形插柱的外部连接有传动齿轮，所述升降箱靠近竖向架的一侧内部套接有丝杆，且丝杆顶部连接有伺服电机。
进一步的，所述卡块的外口结构与传动齿轮外表面齿槽的内口结构相适配，且传动齿轮与升降箱转动连接。
进一步的，所述滑车与钢丝绳固定连接，且滑车通过钢丝绳与回转弹簧盒弹性连接。
进一步的，所述钻攻组件还包括转动轴和刀盘，所述转动轴远离传动齿轮的一端连接有刀盘。
进一步的，所述钻攻组件还包括作业电机、驱动轴和刀头，所述刀盘的内部设置有作业电机，所述作业电机的端部连接有驱动轴，且驱动轴的端部连接有刀头。
进一步的，所述驱动轴的外侧面设置有自定位组件，且自定位组件用于实现刀头的预定位。
进一步的，所述自定位组件包括环形光标激光器，所述环形光标激光器靠近作业电机的一端与刀盘外表面固定连接。
进一步的，所述环形光标激光器的内表面与驱动轴的外表面互相平行，且驱动轴、刀头和环形光标激光器三者的竖直中轴线位于一条中轴线上。
进一步的，所述自定位组件还包括连接磁环、圆环、清理毛条和磁性颗粒，所述环形光标激光器远离刀盘的一端平行分布有连接磁环，且连接磁环的外侧面连接有圆环，所述圆环的表面套接有清理毛条，且清理毛条的内部嵌入有磁性颗粒。
一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心的换刀同轴校正方法，包括下述操作步骤：
步骤一：伸缩杆伸出使得方形插柱插入传动齿轮的内部，再由驱动电机带动传动齿轮使得刀盘转动，传动齿轮表面的齿槽之间的夹角为一致的10°，通过高清摄像头确定转动的齿槽个数，而每个刀头之间的夹角为60°，待旋转过六个或六的倍数的齿槽后，即表示新的刀头旋转至旧的刀头所在位置；
步骤二：在判定已旋转过六个或六的倍数的齿槽后，微型推杆伸出使得卡块竖直插入齿槽中，同时伸缩杆收缩收回方形插柱，而传动齿轮在离心力作用下继续旋转使得微型推杆带动滑车沿环形滑轨内部滑动；
步骤三：传动齿轮在失去驱动电机所提供的动力后继续旋转，在离心力效果结束后传动齿轮停止转动，此时回转弹簧盒回弹收卷钢丝绳使得滑车沿环形滑轨内部回滑复位直至定距片被贴至环形滑轨内壁使得钢丝绳无法继续被收卷，此时新的刀头完成校正且必然与加工台垂直分布。
本发明提供了一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，具备以下有益效果：
采用数齿槽数量的方式确定刀头的旋转角度，并以先顺时针滑动后逆时针滑动的方式消除旋转产生离心力，避免刀头直接定角时传动齿轮所产生的硬性磨损，且通过回滑的方式对刀头进行复位校正避免其倾斜影响到对轮毂的钻孔作业。
1.该轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，传动齿轮在失去驱动电机所提供动力的同时被卡块卡住齿槽，此时传动齿轮在离心力的作用下继续保持一定程度的旋转并通过卡块带动滑车滑动，以此起到缓冲效果，避免卡块直接硬性卡住齿槽导致传动齿轮受损，在离心力结束后滑车受钢丝绳、回转弹簧盒的作用而回滑从而校正刀头位置。
2.该轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，驱动电机在使得传动齿轮旋转一定角度后收回方形插柱，避免驱动电机因传动齿轮回转调整刀头位置而发生逆转而影响寿命。
3.该轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，环形光标激光器朝着刀头所朝方向发出环形样式的指示光环，在刀头被校正后指示光环竖直朝向加工台表面即轮毂表面以实现待开孔位的自定位，从而预先知晓轮毂的待开孔位置。
4.该轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，刀头在未转动时，清理毛条因其内部的磁性颗粒而与驱动轴外表面的连接磁环相吸附，以防止遮挡指示光环，而在刀头旋转时，清理毛条因离心力松开吸附而对环形光标激光器的端部进行清扫以防止灰尘粘附阻挡指示光环的投射。
附图说明
图1为本发明一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法的加工台正视结构示意图；
图2为本发明一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法的环形滑轨背视结构示意图；
图3为本发明一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法的升降箱侧视内部结构示意图；
图4为本发明一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法的图2中A处放大结构示意图；
图5为本发明一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法的清理毛条俯视结构示意图；
图6为本发明一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法的图3中B处放大结构示意图；
图7为本发明一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法的清理毛条旋转时结构示意图。
图中：1、加工台；2、竖向架；3、竖向滑轨；4、钻攻组件；401、升降箱；402、驱动电机；403、伸缩杆；404、方形插柱；405、环形滑轨；406、滑车；407、微型推杆；408、卡块；409、高清摄像头；410、回转弹簧盒；411、钢丝绳；412、定距片；413、传动齿轮；414、转动轴；415、刀盘；416、作业电机；417、驱动轴；418、刀头；5、自定位组件；501、环形光标激光器；502、连接磁环；503、圆环；504、清理毛条；505、磁性颗粒；6、丝杆；7、伺服电机。
具体实施方式
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心，包括加工台1和钻攻组件4，加工台1的表面一侧设置有竖向架2，且竖向架2的两侧设置有竖向滑轨3，钻攻组件4滑动连接于竖向滑轨3的表面，钻攻组件4包括升降箱401、驱动电机402、伸缩杆403、方形插柱404、环形滑轨405、滑车406、微型推杆407、卡块408、高清摄像头409、回转弹簧盒410、钢丝绳411、定距片412和传动齿轮413，升降箱401靠近竖向架2的一侧设置有驱动电机402，且驱动电机402的端部连接有伸缩杆403，伸缩杆403的另一端连接有方形插柱404，升降箱401内部远离驱动电机402的一侧连接有环形滑轨405，且环形滑轨405的内部设置有滑车406，滑车406的底部连接有微型推杆407，且微型推杆407的底部连接有卡块408，伸缩杆403的上方设置有高清摄像头409，环形滑轨405的外表面设置有回转弹簧盒410，且回转弹簧盒410的内部缠绕有钢丝绳411，钢丝绳411表面固定有定距片412，方形插柱404的外部连接有传动齿轮413，升降箱401靠近竖向架2的一侧内部套接有丝杆6，且丝杆6顶部连接有伺服电机7，卡块408的外口结构与传动齿轮413外表面齿槽的内口结构相适配，且传动齿轮413与升降箱401转动连接，滑车406与钢丝绳411固定连接，且滑车406通过钢丝绳411与回转弹簧盒410弹性连接；
具体操作如下，首先伸缩杆403伸出使得方形插柱404插入传动齿轮413内部，再由驱动电机402带动方形插柱404使得传动齿轮413转动，而传动齿轮413表面的齿槽之间的夹角为一致的10°，通过高清摄像头409确定转动的齿槽个数，而每个刀头418之间的夹角为60°，待旋转过六个或六的倍数的齿槽后，即表示新的刀头418旋转至旧的刀头418所在位置，在判定已旋转过六个或六的倍数的齿槽后，微型推杆407伸出使得卡块408竖直插入齿槽中，同时伸缩杆403收缩收回方形插柱404，而传动齿轮413在离心力作用下继续旋转使得微型推杆407带动滑车406沿环形滑轨405内部先逆时针滑动，此时钢丝绳411因拉扯而放出，而在离心力消除后回转弹簧盒410回弹收卷钢丝绳411使得滑车406沿环形滑轨405内部回滑复位直至定距片412被贴至环形滑轨405内壁使得钢丝绳411无法继续被收卷，此时新的刀头418完成校正且必然与加工台1垂直分布，而通过滑车406先顺时针滑动后逆时针滑动的方式消除传动齿轮413旋转产生的离心力，避免刀头418直接定角时传动齿轮413所产生的硬性磨损，从而提高该钻攻中心的使用寿命，在刀头418校正后，伺服电机7带动丝杆6转动使得升降箱401沿竖向滑轨3表面下滑，使得刀头418靠近放置于加工台1表面的轮毂以便对其进行加工。
请参阅图1至图4，钻攻组件4还包括转动轴414和刀盘415，转动轴414远离传动齿轮413的一端连接有刀盘415，钻攻组件4还包括作业电机416、驱动轴417和刀头418，刀盘415的内部设置有作业电机416，作业电机416的端部连接有驱动轴417，且驱动轴417的端部连接有刀头418；
具体操作如下，传动齿轮413旋转时通过转动轴414携带刀盘415转动以使得刀头418得以因旋转而进行更换，而在传动齿轮413被定角即被卡住齿槽后刀盘415随之停止转动，此时刀头418也完成更换，而在升降箱401下降后作业电机416带动驱动轴417使得刀头418转动以便对轮毂进行钻攻作业。
请参阅图1、图3、图5-7，驱动轴417的外侧面设置有自定位组件5，且自定位组件5用于实现刀头418的预定位，自定位组件5包括环形光标激光器501，环形光标激光器501靠近作业电机416的一端与刀盘415外表面固定连接，环形光标激光器501的内表面与驱动轴417的外表面互相平行，且驱动轴417、刀头418和环形光标激光器501三者的竖直中轴线位于一条中轴线上；
具体操作如下，环形光标激光器501朝着刀头418所朝方向发出环形样式的指示光环，在刀头418被校正后指示光环竖直朝向加工台1表面即轮毂表面以实现待开孔位的自定位，从而预先知晓轮毂的待开孔位置，以方便调整轮毂位置，以便精准高速的完成钻孔，避免钻孔位置出错。
请参阅图1、图3、图5-7，自定位组件5还包括连接磁环502、圆环503、清理毛条504和磁性颗粒505，环形光标激光器501远离刀盘415的一端平行分布有连接磁环502，且连接磁环502的外侧面连接有圆环503，圆环503的表面套接有清理毛条504，且清理毛条504的内部嵌入有磁性颗粒505；
具体操作如下，刀头418因旋转而垂直朝向加工台1，此时清理毛条504因重力下垂并通过磁性颗粒505与驱动轴417外壁的连接磁环502相磁性吸附，从而实现清理毛条504的聚拢，有利于避免遮挡环形光标激光器501所投射的指示光环，而在刀头418作业时，清理毛条504基于离心力而松开吸附，此时清理毛条504像花朵一样展开从而对环形光标激光器501的端部进行清扫以防止灰尘杂物粘附阻挡指示光环的投射，而在加工结束后在失去离心力的作用下清理毛条504又会下垂并吸附聚拢，以便下次作业。
一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心的换刀同轴校正方法，包括下述操作步骤：
步骤一：伸缩杆403伸出使得方形插柱404插入传动齿轮413的内部，再由驱动电机402带动传动齿轮413使得刀盘415转动，传动齿轮413表面的齿槽之间的夹角为一致的10°，通过高清摄像头409确定转动的齿槽个数，而每个刀头418之间的夹角为60°，待旋转过六个或六的倍数的齿槽后，即表示新的刀头418旋转至旧的刀头418所在位置；
步骤二：在判定已旋转过六个或六的倍数的齿槽后，微型推杆407伸出使得卡块408竖直插入齿槽中，同时伸缩杆403收缩收回方形插柱404，而传动齿轮413在离心力作用下继续旋转使得微型推杆407带动滑车406沿环形滑轨405内部滑动；
步骤三：传动齿轮413在失去驱动电机402所提供的动力后继续旋转，在离心力效果结束后传动齿轮413停止转动，此时回转弹簧盒410回弹收卷钢丝绳411使得滑车406沿环形滑轨405内部回滑复位直至定距片412被贴至环形滑轨405内壁使得钢丝绳411无法继续被收卷，此时新的刀头418完成校正且必然与加工台1垂直分布。
综上，请参阅图1至图7，该轮毂加工用自定位高速钻攻中心及换刀同轴校正方法，使用时，首先伸缩杆403伸出使得方形插柱404插入传动齿轮413内部，再由驱动电机402带动方形插柱404使得传动齿轮413转动，而传动齿轮413表面的齿槽之间的夹角为一致的10°，通过高清摄像头409确定转动的齿槽个数，而每个刀头418之间的夹角为60°，待旋转过六个或六的倍数的齿槽后，即表示新的刀头418旋转至旧的刀头418所在位置；
在判定已旋转过六个或六的倍数的齿槽后，微型推杆407伸出使得卡块408竖直插入齿槽中，同时伸缩杆403收缩收回方形插柱404，而传动齿轮413在离心力作用下继续旋转使得微型推杆407带动滑车406沿环形滑轨405内部先逆时针滑动，此时钢丝绳411因拉扯而放出，而在离心力消除后回转弹簧盒410回弹收卷钢丝绳411使得滑车406沿环形滑轨405内部回滑复位直至定距片412被贴至环形滑轨405内壁使得钢丝绳411无法继续被收卷；
传动齿轮413旋转时通过转动轴414携带刀盘415转动以使得刀头418得以因旋转而进行更换，而在传动齿轮413被定角即被卡住齿槽后刀盘415随之停止转动，此时刀头418也完成更换，而在升降箱401下降后作业电机416带动驱动轴417使得刀头418转动以便对轮毂进行钻攻作业；
环形光标激光器501朝着刀头418所朝方向发出环形样式的指示光环，在刀头418被校正后指示光环竖直朝向加工台1表面即轮毂表面以实现待开孔位的自定位，从而预先知晓轮毂的待开孔位置，以方便调整轮毂位置，以便精准高速的完成钻孔，避免钻孔位置出错，此过程在刀头418下降前进行；
刀头418因旋转而垂直朝向加工台1，此时清理毛条504因重力下垂并通过磁性颗粒505与驱动轴417外壁的连接磁环502相磁性吸附，从而实现清理毛条504的聚拢，有利于避免遮挡环形光标激光器501所投射的指示光环，而在刀头418作业时，清理毛条504基于离心力而松开吸附，此时清理毛条504像花朵一样展开从而对环形光标激光器501的端部进行清扫以防止灰尘杂物粘附阻挡指示光环的投射，而在加工结束后在失去离心力的作用下清理毛条504又会下垂并吸附聚拢，以便下次作业。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心，包括加工台（1）和钻攻组件（4），其特征在于：所述加工台（1）的表面一侧设置有竖向架（2），且竖向架（2）的两侧设置有竖向滑轨（3），所述钻攻组件（4）滑动连接于竖向滑轨（3）的表面，所述钻攻组件（4）包括升降箱（401）、驱动电机（402）、伸缩杆（403）、方形插柱（404）、环形滑轨（405）、滑车（406）、微型推杆（407）、卡块（408）、高清摄像头（409）、回转弹簧盒（410）、钢丝绳（411）、定距片（412）和传动齿轮（413），所述升降箱（401）靠近竖向架（2）的一侧设置有驱动电机（402），且驱动电机（402）的端部连接有伸缩杆（403），所述伸缩杆（403）的另一端连接有方形插柱（404），所述升降箱（401）内部远离驱动电机（402）的一侧连接有环形滑轨（405），且环形滑轨（405）的内部设置有滑车（406），所述滑车（406）的底部连接有微型推杆（407），且微型推杆（407）的底部连接有卡块（408），所述伸缩杆（403）的上方设置有高清摄像头（409），所述环形滑轨（405）的外表面设置有回转弹簧盒（410），且回转弹簧盒（410）的内部缠绕有钢丝绳（411），所述钢丝绳（411）表面固定有定距片（412），所述方形插柱（404）的外部连接有传动齿轮（413），所述升降箱（401）靠近竖向架（2）的一侧内部套接有丝杆（6），且丝杆（6）顶部连接有伺服电机（7），所述钻攻组件（4）还包括转动轴（414）和刀盘（415），所述转动轴（414）远离传动齿轮（413）的一端连接有刀盘（415），所述钻攻组件（4）还包括作业电机（416）、驱动轴（417）和刀头（418），所述刀盘（415）的内部设置有作业电机（416），所述作业电机（416）的端部连接有驱动轴（417），且驱动轴（417）的端部连接有刀头（418），所述驱动轴（417）的外侧面设置有自定位组件（5），且自定位组件（5）用于实现刀头（418）的预定位，所述自定位组件（5）包括环形光标激光器（501），所述环形光标激光器（501）靠近作业电机（416）的一端与刀盘（415）外表面固定连接，所述环形光标激光器（501）的内表面与驱动轴（417）的外表面互相平行，且驱动轴（417）、刀头（418）和环形光标激光器（501）三者的竖直中轴线位于一条中轴线上，所述自定位组件（5）还包括连接磁环（502）、圆环（503）、清理毛条（504）和磁性颗粒（505），所述环形光标激光器（501）远离刀盘（415）的一端平行分布有连接磁环（502），且连接磁环（502）的外侧面连接有圆环（503），所述圆环（503）的表面套接有清理毛条（504），且清理毛条（504）的内部嵌入有磁性颗粒（505）。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心，其特征在于：所述卡块（408）的外口结构与传动齿轮（413）外表面齿槽的内口结构相适配，且传动齿轮（413）与升降箱（401）转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心，其特征在于：所述滑车（406）与钢丝绳（411）固定连接，且滑车（406）通过钢丝绳（411）与回转弹簧盒（410）弹性连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种轮毂加工用自定位高速钻攻中心的换刀同轴校正方法，其特征在于：包括下述操作步骤：
步骤一：伸缩杆（403）伸出使得方形插柱（404）插入传动齿轮（413）的内部，再由驱动电机（402）带动传动齿轮（413）使得刀盘（415）转动，传动齿轮（413）表面的齿槽之间的夹角为一致的10°，通过高清摄像头（409）确定转动的齿槽个数，而每个刀头（418）之间的夹角为60°，待旋转过六个或六的倍数的齿槽后，即表示新的刀头（418）旋转至旧的刀头（418）所在位置；
步骤二：在判定已旋转过六个或六的倍数的齿槽后，微型推杆（407）伸出使得卡块（408）竖直插入齿槽中，同时伸缩杆（403）收缩收回方形插柱（404），而传动齿轮（413）在离心力作用下继续旋转使得微型推杆（407）带动滑车（406）沿环形滑轨（405）内部滑动；
步骤三：传动齿轮（413）在失去驱动电机（402）所提供的动力后继续旋转，在离心力效果结束后传动齿轮（413）停止转动，此时回转弹簧盒（410）回弹收卷钢丝绳（411）使得滑车（406）沿环形滑轨（405）内部回滑复位直至定距片（412）被贴至环形滑轨（405）内壁使得钢丝绳（411）无法继续被收卷，此时新的刀头（418）完成校正且必然与加工台（1）垂直分布。
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