一种双轮旋压机转让专利

申请号 : CN202110762642.5

文献号 : CN113351724B

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发明人 : 王胜文苏文勇方艳昌

申请人 : 佛山市巨力数控机械科技有限公司

摘要 :

本发明提供了一种双轮旋压机,包括底座,所述底座上表面依次设置主轴装置、旋压装置及尾顶装置,所述旋压装置包括第一滑台,所述第一滑台与底座上表面滑动连接,所述第一滑台沿所述底座上表面左右滑动,所述第二滑台与所述第三滑台均滑动设置在所述第一滑台上表面,所述第二滑台上表面设置有第一安装架,所述第一安装架朝向所述主轴装置一侧设置第一旋压轮,所述第二安装架朝向所述主轴装置一侧设置第二旋压轮,所述底座前方还设置有上料装置。本发明中,通过设置第一旋压轮与第二旋压轮,能够共同实现旋压功能,提高生产效率,通过上料装置实现料片自动上料,提高了产品质量,也提高了装置的自动化程度,降低了工作人员的劳动强度。

权利要求 :

1.一种双轮旋压机,其特征在于,包括:底座(1),所述底座(1)上表面依次设置主轴装置、旋压装置及尾顶装置,所述旋压装置包括第一滑台(2)、第二滑台(3)、第三滑台(4)、第一安装架(5)、第二安装架(6)、第一旋压轮(7)及第二旋压轮(8),所述第一滑台(2)与底座(1)上表面滑动连接,所述第一滑台(2)沿所述底座(1)上表面左右滑动,所述第二滑台(3)与所述第三滑台(4)均滑动设置在所述第一滑台(2)上表面,所述第二滑台(3)位于所述第三滑台(4)前方,所述第二滑台(3)与所述第三滑台(4)均沿所述第一滑台(2)上表面前后滑动,所述第二滑台(3)上表面设置有第一安装架(5),所述第一安装架(5)朝向所述主轴装置一侧设置第一旋压轮(7),所述第二安装架(6)朝向所述主轴装置一侧设置第二旋压轮(8),所述底座(1)前方还设置有上料装置(9);

所述主轴装置设置在所述底座(1)上表面左端,所述主轴装置包括主轴本体(10)及驱动组件,所述驱动组件输出端与所述主轴本体(10)一端固定连接,所述驱动组件用于驱动所述主轴本体(10)转动,所述主轴本体(10)靠近所述第一滑台(2)一端设置模具(11),所述模具(11)中心与所述主轴本体(10)固定连接,所述模具(11)远离所述主轴本体(10)一侧设置料片(12);

所述尾顶装置设置在所述底座(1)上表面右端,所述尾顶装置包括尾顶本体(13)与第一液压驱动装置,所述第一液压驱动装置用于控制所述尾顶本体(13)左右移动,所述第一液压驱动装置输出端与所述尾顶本体(13)一端通过轴承组件转动连接,所述尾顶本体(13)另一端与所述料片(12)中心接触;

所述上料装置(9)包括:固定组件,所述固定组件包括:底板(14)、竖板(15)及挡板(16),所述底板(14)下表面与地面连接,所述竖板(15)垂直于所述底板(14),所述竖板(15)一端与所述底板(14)侧壁固定连接,所述竖板(15)另一端与所述挡板(16)侧壁固定连接,所述挡板(16)与所述底板(14)相互平行;

所述上料装置(9)还包括:出料组件,所述出料组件包括:

料盒(17),所述料盒(17)设置在所述底板(14)上表面;

进料口(18),所述进料口(18)设置在所述料盒(17)上端,所述进料口(18)与所述料盒(17)内部连通,所述料片(12)通过所述进料口(18)进入所述料盒(17)内部;

出料口(19),所述出料口(19)设置在所述料盒(17)后侧,所述出料口(19)与所述料盒(17)内部连通,所述料片(12)通过所述出料口(19)排出至所述料盒(17)外部;

隔板(20),所述隔板(20)设置在所述料盒(17)内部,所述隔板(20)右端与所述料盒(17)右侧内壁固定连接,所述隔板(20)左端与所述料盒(17)左侧内壁存在间隙(21),所述间隙(21)宽度不大于所述料片(12)厚度,所述隔板(20)将所述料盒(17)内部空间分隔为第一空腔(22)与第二空腔(23),所述第一空腔(22)位于所述第二空腔(23)前侧,若干所述料片(12)放置在所述第二空腔(23)内;

第一电动推杆(24),所述第一电动推杆(24)设置在所述第一空腔(22)内,所述第一电动推杆(24)移动端设置第一推板(25),所述第一推板(25)朝向所述料片(12)一侧设置为与所述料片(12)相适配的圆弧形,所述第一推板(25)宽度小于所述间隙(21)宽度,所述第一推板(25)沿所述料盒(17)左侧内壁前后滑动,所述第一电动推杆(24)固定端左侧与所述料盒(17)左侧壁固定连接;

第二电动推杆(26),所述第二电动推杆(26)设置在所述第二空腔(23)内,所述第二电动推杆(26)固定端与所述料盒(17)右侧内壁固定连接,所述第二电动推杆(26)移动端设置第二推板(27),所述第二推板(27)左侧壁与右侧的所述料片(12)侧壁接触;

导向板(28),所述导向板(28)设置在所述料盒(17)后端,所述导向板(28)下表面与所述底板(14)上表面固定连接,所述导向板(28)内开设第一凹槽(29),所述第一凹槽(29)与所述出料口(19)连通,所述第一凹槽(29)后端设置固定杆(30),所述固定杆(30)远离所述料盒(17)一端与所述第一凹槽(29)内壁固定连接,所述固定杆(30)另一端设置挡块(31),所述挡块(31)朝向所述出料口(19)一侧设置有与所述料片(12)外圆周相适配的圆弧;

还包括取料组件,所述取料组件包括:第一电机(32)、第一固定块(33)、第二固定块(34)、第三固定块(35)、第一连杆(36)、第二连杆(37)、第三连杆(38)、第四连杆(39)、第五连杆(40)、第六连杆(41)、第七连杆(42),所述第一电机(32)固定端、所述第一固定块(33)、所述第二固定块(34)、所述第三固定块(35)均与所述竖板(15)右侧壁固定连接,所述第一固定块(33)位于所述第一电机(32)后方,所述第二固定块(34)位于所述第一固定块(33)后上方,所述第三固定块(35)位于所述第二固定块(34)后上方,所述第一连杆(36)一端与所述第一电机(32)输出轴固定连接,所述第一连杆(36)另一端与所述第二连杆(37)一端铰接连接,所述第二连杆(37)远离所述第一连杆(36)一端与所述第三连杆(38)中部铰接连接,所述第三连杆(38)一端与所述第二固定块(34)侧壁铰接连接,所述第三连杆(38)另一端与所述第四连杆(39)一端铰接连接,所述第四连杆(39)远离所述第三连杆(38)一端与所述第五连杆(40)中部铰接连接,所述第五连杆(40)一端与所述第六连杆(41)一端铰接连接,所述第五连杆(40)另一端与所述第七连杆(42)一端铰接连接,所述第六连杆(41)远离所述第五连杆(40)一端与所述第三固定块(35)侧壁铰接连接,所述第七连杆(42)远离所述第五连杆(40)一端与所述第一固定块(33)侧壁铰接连接,所述第二连杆(37)位于所述第一连杆(36)右侧,所述第三连杆(38)位于所述第二连杆(37)右侧,所述第四连杆(39)位于所述第三连杆(38)右侧,所述第五连杆(40)位于所述第四连杆(39)左侧,所述第六连杆(41)位于所述第五连杆(40)左侧,所述第七连杆(42)位于所述第五连杆(40)右侧,所述第五连杆(40)靠近所述第七连杆(42)一端还设置连接杆(43),所述连接杆(43)一端与所述第五连杆(40)侧壁固定连接,所述连接杆(43)另一端设置夹取装置(44);

所述驱动组件包括电机,所述电机输出端与所述主轴本体(10)远离所述模具(11)一端固定连接,为保证所述第一旋压轮(7)与所述第二旋压轮(8)的旋压效率,所述电机的实际功率应大于所述电机的目标功率,所述电机的目标功率通过以下步骤计算:步骤1:通过公式(1)计算所述电机对所述主轴本体(10)的目标驱动力矩:

(1)

其中, 为所述电机对所述主轴本体(10)的目标驱动力矩, 为所述主轴本体(10)的质量, 为所述模具(11)的最大直径,为圆周率,取3.14, 为所述主轴本体(10)的预设最低转速,为所述主轴本体(10)的半径, 为所述第一旋压轮(7)与所述料片(12)之间的传动效率, 为所述料片(12)的半径,为所述模具(11)的轴向长度, 为所述料片(12)的厚度,为所述第一旋压轮(7)在所述料片(12)上的滚动摩擦力臂,为所述料片(12)所用材料的屈服强度, 为所述第一旋压轮(7)的半径,为所述第一旋压轮(7)沿所述主轴本体(10)轴向每秒的推进量;

步骤2:基于步骤1的计算结果,通过公式(2)计算所述电机的目标功率:

(2)

其中, 为所述电机的目标功率, 为所述公式(1)计算的所述电机对所述主轴本体(10)的目标驱动力矩, 为所述主轴本体(10)的预设最低转速, 为所述电机的预设工作效率, 为所述电机与所述主轴本体(10)之间的机械传动效率;

步骤3:根据公式(2)的计算结果选取所述电机,使得所述电机的额定功率大于公式(2)计算的所述电机的目标功率。

2.根据权利要求1所述的一种双轮旋压机,其特征在于,还包括第一伺服电机、第二伺服电机及第三伺服电机,所述第一伺服电机的输出端通过第一丝杠与所述第一滑台(2)传动连接,所述第一伺服电机用于驱动所述第一滑台(2)沿所述底座(1)上表面左右滑动,所述第二伺服电机的输出端通过第二丝杠与所述第二滑台(3)传动连接,所述第二伺服电机用于驱动所述第二滑台(3)沿所述第一滑台(2)上表面前后滑动,所述第三伺服电机的输出端通过第三丝杠与所述第三滑台(4)传动连接,所述第三伺服电机用于驱动所述第三滑台(4)沿所述第一滑台(2)上表面前后滑动。

3.根据权利要求1所述的一种双轮旋压机,其特征在于,所述夹取装置(44)包括:

安装板(45),所述安装板(45)上表面与所述连接杆(43)下端固定连接,所述安装板(45)下表面设置第二凹槽(46),所述第二凹槽(46)贯穿所述安装板(45)前后两侧壁;

第三电动推杆(47),所述第三电动推杆(47)设置在所述第二凹槽(46)内,所述第三电动推杆(47)固定端与所述第二凹槽(46)上侧内壁固定连接,所述第三电动推杆(47)移动端设置移动板(48);

两组夹取组件,两组所述夹取组件对称设置在所述移动板(48)左右两侧,所述夹取组件包括第八连杆(49)、第九连杆(50)及夹板(51),所述第九连杆(50)一端与所述移动板(48)侧壁铰接连接,所述第九连杆(50)另一端与所述第八连杆(49)中部铰接连接,所述第八连杆(49)一端与所述第二凹槽(46)内壁铰接连接,所述第八连杆(49)另一端设置夹板(51),两个所述夹板(51)能够夹取所述料片(12)。

4.根据权利要求1所述的一种双轮旋压机,其特征在于,为了防止料片(12)在加工时从尾顶本体(13)与模具(11)之间滑落,第一液压驱动装置通过尾顶本体(13)对料片(12)施加的实际压力应大于第一液压驱动装置施加的目标压力,所述第一液压驱动装置施加的目标压力通过以下公式计算:其中, 为所述第一液压驱动装置施加的目标压

力, 为所述料片(12)的质量,为圆周率,取3.14, 为所述料片(12)的预设最大转速,为所述料片(12)的直径,为重力加速度,取9.8m/s²,为所述料片(12)与所述尾顶本体(13)接触面的摩擦系数。

说明书 :

一种双轮旋压机

技术领域

[0001] 本发明涉及机械设备技术领域,特别涉及一种双轮旋压机。

背景技术

[0002] 金属旋压是一种金属塑性成形的加工工艺,它通过旋压轮做进给运动,对零件加压使其塑性变形,成为所需零件的先进成形方法,旋压加工是一种无切削加工,具有快捷、省力、节能、精度高、表面质量好、材料利用率高、生产成本低和应用范围广等优点,旋压机一般采用旋压机构上的旋压轮组件直接顶压薄板,使得薄板可依据预先设计好的模具轮廓发生形变,旋压轮是旋压加工的关键部件,用于异形回转体的旋压成形,该成形过程是金属的流动及塑性变形,金属毛坯材质、旋压成型轮、旋压力及进给速度的恰当选择,可在成形表面形成强硬度、高耐磨性、高光洁度的金属表面。
[0003] 目前,现有的旋压机大都采用单轮旋压,仅设置一个旋压轮,单个旋压轮与金属料片的接触范围较小,旋压效率较低,且在上料时需要人工上料,人工上料不易将料片中心对准尾顶中心,从而造成降低了产品的合格率,人工上料劳动强度大,自动化程度较低。

发明内容

[0004] 本发明提供一种双轮旋压机,用以解决现有的旋压机大都采用单轮旋压,仅设置一个旋压轮,单个旋压轮与金属料片的接触范围较小,旋压效率较低,且在上料时需要人工上料,人工上料不易将料片中心对准尾顶中心,从而造成降低了产品的合格率,人工上料劳动强度大,自动化程度较低的技术问题。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明公开了一种双轮旋压机,包括:底座,所述底座上表面依次设置主轴装置、旋压装置及尾顶装置,所述旋压装置包括第一滑台、第二滑台、第三滑台、第一安装架、第二安装架、第一旋压轮及第二旋压轮,所述第一滑台与底座上表面滑动连接,所述第一滑台沿所述底座上表面左右滑动,所述第二滑台与所述第三滑台均滑动设置在所述第一滑台上表面,所述第二滑台位于所述第三滑台前方,所述第二滑台与所述第三滑台均沿所述第一滑台上表面前后滑动,所述第二滑台上表面设置有第一安装架,所述第一安装架朝向所述主轴装置一侧设置第一旋压轮,所述第二安装架朝向所述主轴装置一侧设置第二旋压轮,所述底座前方还设置有上料装置。
[0006] 优选的,所述主轴装置设置在所述底座上表面左端,所述主轴装置包括主轴本体及驱动组件,所述驱动组件输出端与所述主轴本体一端固定连接,所述驱动组件用于驱动所述主轴本体转动,所述主轴本体靠近所述第一滑台一端设置模具,所述模具中心与所述主轴本体固定连接,所述模具远离所述主轴本体一侧设置料片。
[0007] 优选的,所述尾顶装置设置在所述底座上表面右端,所述尾顶装置包括尾顶本体与第一液压驱动装置,所述第一液压驱动装置用于控制所述尾顶本体左右移动,所述第一液压驱动装置输出端与所述尾顶本体一端通过轴承组件转动连接,所述尾顶本体另一端与所述料片中心接触。
[0008] 优选的,还包括第一伺服电机、第二伺服电机及第三伺服电机,所述第一伺服电机的输出端通过第一丝杠与所述第一滑台传动连接,所述第一伺服电机用于驱动所述第一滑台沿所述底座上表面左右滑动,所述第二伺服电机的输出端通过第二丝杠与所述第二滑台传动连接,所述第二伺服电机用于驱动所述第二滑台沿所述第一滑台上表面前后滑动,所述第三伺服电机的输出端通过第三丝杠与所述第三滑台传动连接,所述第三伺服电机用于驱动所述第三滑台沿所述第一滑台上表面前后滑动。
[0009] 优选的,所述上料装置包括:固定组件,所述固定组件包括:底板、竖板及挡板,所述底板下表面与地面连接,所述竖板垂直于所述底板,所述竖板一端与所述底板侧壁固定连接,所述竖板另一端与所述挡板侧壁固定连接,所述挡板与所述底板相互平行。
[0010] 优选的,所述上料装置还包括:出料组件,所述出料组件包括:
[0011] 料盒,所述料盒设置在所述底板上表面;
[0012] 进料口,所述进料口设置在所述料盒上端,所述进料口与所述料盒内部连通,所述料片通过所述进料口进入所述料盒内部;
[0013] 出料口,所述出料口设置在所述料盒后侧,所述出料口与所述料盒内部连通,所述料片通过所述出料口排出至所述料盒外部;
[0014] 隔板,所述隔板设置在所述料盒内部,所述隔板右端与所述料盒右侧内壁固定连接,所述隔板左端与所述料盒左侧内壁存在间隙,所述间隙宽度不大于所述料片厚度,所述隔板将所述料盒内部空间分隔为第一空腔与第二空腔,所述第一空腔位于所述第二空腔前侧,若干所述料片放置在所述第二空腔内;
[0015] 第一电动推杆,所述第一电动推杆设置在所述第一空腔内,所述第一电动推杆设置在所述第一空腔内,所述第一电动推杆移动端设置第一推板,所述第一推板朝向所述料片一侧设置为与所述料片相适配的圆弧形,所述第一推板宽度小于所述间隙宽度,所述第一推板沿所述料盒左侧内壁前后滑动,所述第一电动推杆固定端左侧与所述料盒左侧壁固定连接;
[0016] 第二电动推杆,所述第二电动推杆设置在所述第二空腔内,所述第二电动推杆固定端与所述料盒右侧内壁固定连接,所述第二电动推杆移动端设置第二推板,所述第二推板左侧壁与右侧的所述料片侧壁接触;
[0017] 导向板,所述导向板设置在所述料盒后端,所述导向板下表面与所述底板上表面固定连接,所述导向板内开设第一凹槽,所述第一凹槽与所述出料口连通,所述第一凹槽后端设置固定杆,所述固定杆远离所述料盒一端与所述第一凹槽内壁固定连接,所述固定杆另一端设置挡块,所述挡块朝向所述出料口一侧设置有与所述料片外圆周相适配的圆弧。
[0018] 优选的,还包括取料组件,所述取料组件包括:第一电机、第一固定块、第二固定块、第三固定块、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆,所述第一电机固定端、所述第一固定块、所述第二固定块、所述第三固定块均与所述竖板右侧壁固定连接,所述第一固定块位于所述第一电机后方,所述第二固定块位于所述第一固定块后上方,所述第三固定块位于所述第二固定块后上方,所述第一连杆一端与所述第一电机输出轴固定连接,所述第一连杆另一端与所述第二连杆一端铰接连接,所述第二连杆远离所述第一连杆一端与所述第三连杆中部铰接连接,所述第三连杆一端与所述第二固定块侧壁铰接连接,所述第三连杆另一端与所述第四连杆一端铰接连接,所述第四连杆远离所述第三连杆一端与所述第五连杆中部铰接连接,所述第五连杆一端与所述第六连杆一端铰接连接,所述第五连杆另一端与所述第七连杆一端铰接连接,所述第六连杆远离所述第五连杆一端与所述第三固定块侧壁铰接连接,所述第七连杆远离所述第五连杆一端与所述第一固定块侧壁铰接连接,所述第二连杆位于所述第一连杆右侧,所述第三连杆位于所述第二连杆右侧,所述第四连杆位于所述第三连杆右侧,所述第五连杆位于所述第四连杆左侧,所述第六连杆位于所述第五连杆左侧,所述第七连杆位于所述第五连杆右侧,所述第五连杆靠近所述第七连杆一端还设置连接杆,所述连接杆一端与所述第五连杆侧壁固定连接,所述连接杆另一端设置夹取装置。
[0019] 优选的,所述夹取装置包括:
[0020] 安装板,所述安装板上表面与所述连接杆下端固定连接,所述安装板下表面设置第二凹槽,所述第二凹槽贯穿所述安装板前后两侧壁;
[0021] 第三电动推杆,所述第三电动推杆设置在所述第二凹槽内,所述第三电动推杆固定端与所述第二凹槽上侧内壁固定连接,所述第三电动推杆移动端设置移动板;
[0022] 两组夹取组件,两组所述夹取组件对称设置在所述移动板左右两侧,所述夹取组件包括第八连杆、第九连杆及夹板,所述第九连杆一端与所述移动板侧壁铰接连接,所述第九连杆另一端与所述第八连杆中部铰接连接,所述第八连杆一端与所述第二凹槽内壁铰接连接,所述第八连杆另一端设置夹板,两个所述夹板能够夹取所述料片。
[0023] 优选的,为了防止料片在加工时从尾顶本体与模具之间滑落,第一液压驱动装置通过尾顶本体对料片施加的实际压力应大于第一液压驱动装置施加的目标压力,所述第一液压驱动装置施加的目标压力通过以下公式计算:
[0024]
[0025] 其中,F1为所述第一液压驱动装置施加的目标压力,m为所述料片的质量,π为圆周率,π取3.14,n1为所述料片的预设最大转速,D为所述料片的直径,g为重力加速度,g取2
9.8m/s,μ为所述料片与所述尾顶本体接触面的摩擦系数。
[0026] 优选的,所述驱动组件包括电机,所述电机输出端与所述主轴本体远离所述模具一端固定连接,为保证所述第一旋压轮与所述第二旋压轮的旋压效率,所述电机的实际功率应大于所述电机的目标功率,所述电机的目标功率通过以下步骤计算:
[0027] 步骤1:通过公式(1)计算所述电机对所述主轴本体的目标驱动力矩:
[0028]
[0029] 其中,M1为所述电机对所述主轴本体的目标驱动力矩,m2为所述主轴本体的质量,D2为所述模具的最大直径,π为圆周率,π取3.14,n2为所述主轴本体的预设最低转速,r1为所述主轴本体的半径,η1为所述第一旋压轮与所述料片之间的传动效率,r2为所述料片的半径,l1为所述模具的轴向长度,h1为所述料片的厚度,l2为所述第一旋压轮在所述料片上的滚动摩擦力臂,σ为所述料片所用材料的屈服强度,r3为所述第一旋压轮的半径,s为所述第一旋压轮沿所述主轴本体轴向每秒的推进量;
[0030] 步骤2:基于步骤1的计算结果,通过公式(2)计算所述电机的目标功率:
[0031]
[0032] 其中,P1为所述电机的目标功率,M1为所述公式(1)计算的所述电机对所述主轴本体的目标驱动力矩,n2为所述主轴本体的预设最低转速,η2为所述电机的预设工作效率,η3为所述电机与所述主轴本体之间的机械传动效率;
[0033] 步骤3:根据公式(2)的计算结果选取所述电机,使得所述电机的额定功率大于公式(2)计算的所述电机的目标功率。
[0034] 本发明的技术方案具有以下优点:本发明提供了一种双轮旋压机,包括底座,所述底座上表面依次设置主轴装置、旋压装置及尾顶装置,所述旋压装置包括第一滑台,所述第一滑台与底座上表面滑动连接,所述第一滑台沿所述底座上表面左右滑动,所述第二滑台与所述第三滑台均滑动设置在所述第一滑台上表面,所述第二滑台上表面设置有第一安装架,所述第一安装架朝向所述主轴装置一侧设置第一旋压轮,所述第二安装架朝向所述主轴装置一侧设置第二旋压轮,所述底座前方还设置有上料装置。本发明中,通过设置第一旋压轮与第二旋压轮,能够共同实现旋压功能,提高生产效率,通过上料装置实现料片自动上料,提高了产品质量,也提高了装置的自动化程度,降低了工作人员的劳动强度。
[0035] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。
[0036] 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0037] 附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0038] 图1为本发明一种双轮旋压机整体结构俯视图;
[0039] 图2为本发明一种双轮旋压机整体结构示意图;
[0040] 图3为本发明一种双轮旋压机主视图;
[0041] 图4为本发明中上料装置整体结构示意图;
[0042] 图5为本发明中上料装置取料状态示意图;
[0043] 图6为本发明中上料装置上料状态示意图;
[0044] 图7为本发明中料盒内部结构俯视图;
[0045] 图8为本发明中夹取装置示意图。
[0046] 图中:1、底座;2、第一滑台;3、第二滑台;4、第三滑台;5、第一安装架;6、第二安装架;7、第一旋压轮;8、第二旋压轮;9、上料装置;10、主轴本体;11、模具;12、料片;13、尾顶本体;14、底板;15、竖板;16、挡板;17、料盒;18、进料口;19、出料口;20、隔板;21、间隙;22、第一空腔;23、第二空腔;24、第一电动推杆;25、第一推板;26、第二电动推杆;27、第二推板;28、导向板;29、第一凹槽;30、固定杆;31、挡块;32、第一电机;33、第一固定块;34、第二固定块;35、第三固定块;36、第一连杆;37、第二连杆;38、第三连杆;39、第四连杆;40、第五连杆;
41、第六连杆;42、第七连杆;43、连接杆;44、夹取装置;45、安装板;46、第二凹槽;47、第三电动推杆;48、移动板;49、第八连杆;50、第九连杆;51、夹板。

具体实施方式

[0047] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0048] 另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
[0049] 实施例1:
[0050] 本发明实施例提供了一种双轮旋压机,如图1‑图8所示,包括:底座1,所述底座1上表面依次设置主轴装置、旋压装置及尾顶装置,所述旋压装置包括第一滑台2、第二滑台3、第三滑台4、第一安装架5、第二安装架6、第一旋压轮7及第二旋压轮8,所述第一滑台2与底座1上表面滑动连接,所述第一滑台2沿所述底座1上表面左右滑动,所述第二滑台3与所述第三滑台4均滑动设置在所述第一滑台2上表面,所述第二滑台3位于所述第三滑台4前方,所述第二滑台3与所述第三滑台4均沿所述第一滑台2上表面前后滑动,所述第二滑台3上表面设置有第一安装架5,所述第一安装架5朝向所述主轴装置一侧设置第一旋压轮7,所述第二安装架6朝向所述主轴装置一侧设置第二旋压轮8,所述底座1前方还设置有上料装置9。
[0051] 上述技术方案的工作原理及有益效果为:在底座1上从左往右依次设置主轴装置、旋压装置以及尾顶装置,主轴装置与尾顶装置均可采用现有装置,主轴装置用于驱动工件转动,尾顶装置用于将工件固定,旋压装置包括第一滑台2、第二滑台3、第三滑台4、第一安装架5、第二安装架6、第一旋压轮7及第二旋压轮8,第一滑台2与底座1上表面滑动连接,第一滑台2能够沿底座1上表面进行左右方向的滑动,在第一滑动上表面前后两端分别设置第二滑台3与第三滑台4,第二滑台3与第三滑台4对称设置在第一滑台2上,并且能够沿第一滑台2上表面前后滑动,在第二滑台3上设置第一安装架5,第一安装架5上设置有第一旋压轮7,第一旋压轮7能够在第一安装架5上转动,在第三滑台4上设置有第二安装架6,第二安装架6上设置有第二旋压轮8,第二旋压轮8能够在第二安装架6上转动,生产时,使用尾顶装置将待加工的料片12固定在主轴装置安装端,接着启动主轴装置,主轴装置能带动料片12转动,然后控制第一滑台2向主轴装置方向滑动,第一滑台2带动第二滑台3及第三滑台4同时向主轴装置方向运动,同时带动第一旋压轮7与第二旋压轮8向主轴装置方向运动,当第一旋压轮7与第二旋压轮8靠近旋转的料片12时,控制第一滑台2继续向主轴装置方向运动,然后控制第二滑台3向料片12方向滑动,第一旋压轮7逐渐靠近料片12并与料片12表面接触,开始对料片12进行旋压加工,同时,控制第三滑台4向前滑动,第三滑台4带动第二旋压轮8逐渐靠近料片12并与料片12表面接触,然后可以根据模具11的形状控制第一滑台2、第二滑台3、第三滑台4运动,从而完成料片12的加工成形,通过设置第一旋压轮7与第二旋压轮8,第一旋压轮7与第二旋压轮8能够同时与待加工的料片12表面接触,两个旋压轮同时作用在料片12表面,增加了接触面积,共同实现旋压功能,从而提高生产效率,第二滑台3与第三滑台4可以单独滑动,使设备能够选择使用单个或两个旋压轮加工,提高了设备的灵活性,并且通过上料装置9实现料片12自动上料,实现了自动对准功能,使得料片12中心、主轴本体
10及尾顶本体13的中心在同一直线,提高了产品质量,也提高了装置的自动化程度,不需要人工上料,降低了工作人员的劳动强度。
[0052] 实施例2
[0053] 在上述实施例1的基础上,如图1‑3所示,所述主轴装置设置在所述底座1上表面左端,所述主轴装置包括主轴本体10及驱动组件,所述驱动组件输出端与所述主轴本体10一端固定连接,所述驱动组件用于驱动所述主轴本体10转动,所述主轴本体10靠近所述第一滑台2一端设置模具11,所述模具11中心与所述主轴本体10固定连接,所述模具11远离所述主轴本体10一侧设置料片12;
[0054] 所述尾顶装置设置在所述底座1上表面右端,所述尾顶装置包括尾顶本体13与第一液压驱动装置,所述第一液压驱动装置用于控制所述尾顶本体13左右移动,所述第一液压驱动装置输出端与所述尾顶本体13一端通过轴承组件转动连接,所述尾顶本体13另一端与所述料片12中心接触。
[0055] 上述技术方案的工作原理及有益效果为:主轴装置包括主轴本体10及驱动组件,驱动组件可选择电机驱动,驱动组件的输出端与主轴本体10连接,主轴本体10另一端设置模具11,驱动组件带动主轴本体10转动,主轴本体10转动能够带动模具11转动,尾顶装置包括尾顶本体13及第一液压驱动装置,第一液压驱动装置为现有的液压系统,第一液压驱动装置能够控制尾顶本体13朝主轴本体10方向运动,加工时,先将料片12放置到模具11与尾顶本体13之间,料片12与模具11中心接触,然后启动第一液压驱动装置,第一液压驱动装置带动尾顶本体13向料片12移动,从而将料片12夹在尾顶本体13与模具11之间,起到了固定料片12的作用。
[0056] 实施例3
[0057] 在实施例1的基础上,还包括第一伺服电机、第二伺服电机及第三伺服电机,所述第一伺服电机的输出端通过第一丝杠与所述第一滑台2传动连接,所述第一伺服电机用于驱动所述第一滑台2沿所述底座1上表面左右滑动,所述第二伺服电机的输出端通过第二丝杠与所述第二滑台3传动连接,所述第二伺服电机用于驱动所述第二滑台3沿所述第一滑台2上表面前后滑动,所述第三伺服电机的输出端通过第三丝杠与所述第三滑台4传动连接,所述第三伺服电机用于驱动所述第三滑台4沿所述第一滑台2上表面前后滑动。
[0058] 上述技术方案的工作原理及有益效果为:第一伺服电机通过第一丝杠与第一滑台2传动连接,第二伺服电机通过第二丝杠与第二滑台3传动连接,第三伺服电机通过第三丝杠与第三滑台4传动连接,第一伺服电机、第二伺服电机及第三伺服电机均采用现有伺服电机,第一伺服电机能够驱动第一滑台2沿底座1上表面进行左右滑动,第二伺服电机能够驱动第二滑台3沿第一滑台2上表面前后滑动,第三伺服电机能够驱动第三滑台4沿第一滑台2上表面前后滑动。
[0059] 实施例4
[0060] 在实施例1的基础上,如图4‑图8所示,所述上料装置9包括:固定组件,所述固定组件包括:底板14、竖板15及挡板16,所述底板14下表面与地面连接,所述竖板15垂直于所述底板14,所述竖板15一端与所述底板14侧壁固定连接,所述竖板15另一端与所述挡板16侧壁固定连接,所述挡板16与所述底板14相互平行;
[0061] 所述上料装置9还包括:出料组件,所述出料组件包括:
[0062] 料盒17,所述料盒17设置在所述底板14上表面;
[0063] 进料口18,所述进料口18设置在所述料盒17上端,所述进料口18与所述料盒17内部连通,所述料片12通过所述进料口18进入所述料盒17内部;
[0064] 出料口19,所述出料口19设置在所述料盒17后侧,所述出料口19与所述料盒17内部连通,所述料片12通过所述出料口19排出至所述料盒17外部;
[0065] 隔板20,所述隔板20设置在所述料盒17内部,所述隔板20右端与所述料盒17右侧内壁固定连接,所述隔板20左端与所述料盒17左侧内壁存在间隙21,所述间隙21宽度不大于所述料片12厚度,所述隔板20将所述料盒17内部空间分隔为第一空腔22与第二空腔23,所述第一空腔22位于所述第二空腔23前侧,若干所述料片12放置在所述第二空腔23内;
[0066] 第一电动推杆24,所述第一电动推杆24设置在所述第一空腔22内,所述第一电动推杆24设置在所述第一空腔22内,所述第一电动推杆24移动端设置第一推板25,所述第一推板25朝向所述料片12一侧设置为与所述料片12相适配的圆弧形,所述第一推板25宽度小于所述间隙21宽度,所述第一推板25沿所述料盒17左侧内壁前后滑动,所述第一电动推杆24固定端左侧与所述料盒17左侧壁固定连接;
[0067] 第二电动推杆26,所述第二电动推杆26设置在所述第二空腔23内,所述第二电动推杆26固定端与所述料盒17右侧内壁固定连接,所述第二电动推杆26移动端设置第二推板27,所述第二推板27左侧壁与右侧的所述料片12侧壁接触;
[0068] 导向板28,所述导向板28设置在所述料盒17后端,所述导向板28下表面与所述底板14上表面固定连接,所述导向板28内开设第一凹槽29,所述第一凹槽29与所述出料口19连通,所述第一凹槽29后端设置固定杆30,所述固定杆30远离所述料盒17一端与所述第一凹槽29内壁固定连接,所述固定杆30另一端设置挡块31,所述挡块31朝向所述出料口19一侧设置有与所述料片12外圆周相适配的圆弧;
[0069] 还包括取料组件,所述取料组件包括:第一电机32、第一固定块33、第二固定块34、第三固定块35、第一连杆36、第二连杆37、第三连杆38、第四连杆39、第五连杆40、第六连杆41、第七连杆42,所述第一电机32固定端、所述第一固定块33、所述第二固定块34、所述第三固定块35均与所述竖板15右侧壁固定连接,所述第一固定块33位于所述第一电机32后方,所述第二固定块34位于所述第一固定块33后上方,所述第三固定块35位于所述第二固定块
34后上方,所述第一连杆36一端与所述第一电机32输出轴固定连接,所述第一连杆36另一端与所述第二连杆37一端铰接连接,所述第二连杆37远离所述第一连杆36一端与所述第三连杆38中部铰接连接,所述第三连杆38一端与所述第二固定块34侧壁铰接连接,所述第三连杆38另一端与所述第四连杆39一端铰接连接,所述第四连杆39远离所述第三连杆38一端与所述第五连杆40中部铰接连接,所述第五连杆40一端与所述第六连杆41一端铰接连接,所述第五连杆40另一端与所述第七连杆42一端铰接连接,所述第六连杆41远离所述第五连杆40一端与所述第三固定块35侧壁铰接连接,所述第七连杆42远离所述第五连杆40一端与所述第一固定块33侧壁铰接连接,所述第二连杆37位于所述第一连杆36右侧,所述第三连杆38位于所述第二连杆37右侧,所述第四连杆39位于所述第三连杆38右侧,所述第五连杆
40位于所述第四连杆39左侧,所述第六连杆41位于所述第五连杆40左侧,所述第七连杆42位于所述第五连杆40右侧,所述第五连杆40靠近所述第七连杆42一端还设置连接杆43,所述连接杆43一端与所述第五连杆40侧壁固定连接,所述连接杆43另一端设置夹取装置44;
[0070] 所述夹取装置44包括:
[0071] 安装板45,所述安装板45上表面与所述连接杆43下端固定连接,所述安装板45下表面设置第二凹槽46,所述第二凹槽46贯穿所述安装板45前后两侧壁;
[0072] 第三电动推杆47,所述第三电动推杆47设置在所述第二凹槽46内,所述第三电动推杆47固定端与所述第二凹槽46上侧内壁固定连接,所述第三电动推杆47移动端设置移动板48;
[0073] 两组夹取组件,两组所述夹取组件对称设置在所述移动板48左右两侧,所述夹取组件包括第八连杆49、第九连杆50及夹板51,所述第九连杆50一端与所述移动板48侧壁铰接连接,所述第九连杆50另一端与所述第八连杆49中部铰接连接,所述第八连杆49一端与所述第二凹槽46内壁铰接连接,所述第八连杆49另一端设置夹板51,两个所述夹板51能够夹取所述料片12。
[0074] 上述技术方案的工作原理及有益效果为:上料装置9包括固定组件、出料组件及取料组件,固定组件的底板14安装在地面,底板14上表面设置有竖板15,竖板15垂直于底板14,在竖板15上端设置有挡板16,挡板16与底板14平行,挡板16用于遮挡灰尘,出料组件设置在固定组件表面,其中,料盒17设置在底板14上表面,在料盒17上端设置有进料口18,通过进料口18可以将料片12放入料盒17的第二空腔23内部,在第二空腔23内存放有若干料片
12,其中,位于最右侧的料片12侧面与第二电动推杆26连接的第二推板27接触,在第一空腔
22与第二空腔23的隔板20左端设置间隙21,间隙21宽度不大于料片12厚度,防止料片12进入第一空腔22内,在第一空腔22内设置有第一电动推杆24,第一电动推杆24朝向料片12一端设置第一推板25,且第一推板25位于隔板20与料盒17内壁的间隙21之间,第一推板25能沿料盒17内壁前后滑动,需要上料时,启动第二电动推杆26,第二电动推杆26的第二推板27推动料片12向左运动,使左侧的料片12与料盒17左侧内壁贴合,然后启动第一电动推杆24,第一电动推杆24通过第一推板25向后推动料片12,最左侧的料片12从出料口19被推出,然后料片12沿导向板28的第一凹槽29滑动,直至料片12一侧与挡块31接触,然后取料组件开始取料,取料组件工作时,启动第一电机32,第一电机32启动能够带动第一连杆36转动,第一连杆36转动带动第二连杆37运动,第一连杆36先推动第二连杆37向靠近底座1方向运动,然后第二连杆37推动第三连杆38以第二固定块34为圆心向靠近底座1方向转动,第三连杆
38带动第四连杆39转动,第四连杆39与第五连杆40中部铰接连接,第五连杆40两端分别与第六连杆41、第七连杆42铰接连接,第六连杆41另一端与第三固定块35铰接连接,第七连杆
42另一端与第一固定块33铰接连接,因此,在第六连杆41与第七连杆42的作用下,第五连杆
40受到第四连杆39的推动时,第五连杆40逐渐向下运动,第五连杆40带动连接杆43向第一凹槽29内的料片12方向运动,设置在连接杆43下端的夹取装置44逐渐向料片12靠近,夹取装置44可以选用现有的液压夹爪或电动夹爪等,在本发明中,当料片12进入夹取装置44安装板45的第二凹槽46内时,第一电机32短暂停止,启动第三电动推杆47,第三电动推杆47缩回,第三电动推杆47带动移动板48向上运动,移动板48带动第九连杆50向上运动,第九连杆
50带动第八连杆49以与第二凹槽46内壁铰接位置为圆形向料片12方向转动,第八连杆49一端设置的夹板51逐渐与料片12侧壁接触,直至料片12左右两侧的夹板51都与料片12接触,此时,料片12被夹取装置44夹取,此时上料装置处于取料状态(如图5所示),然后第一电动推杆24与第二电动推杆26恢复原位,第一电机32继续转动,带动第一连杆36向远离底座1方向转动,在第一连杆36转动时,第一连杆36通过第二连杆37拉动第三连杆38,使第三连杆38向远离底座1方向摆动,然后第三连杆38通过第四连杆39带动第五连杆40运动,在第六连杆
41及第七连杆42的作用下,第五连杆40逆时针转动,连杆杆随第五连杆40进行逆时针转动,连接杆43带动夹取装置44向模具11方向转动,直至连接杆43处于水平状态,此时上料装置处于上料状态(如图6所示),料片12位于模具11右侧,料片12中心与模具11中心对准,且尾顶装置将料片12固定,待尾顶装置将料片12固定后,第三电动推杆47伸出,夹板51与料片12分离,第一电机32再转动使连接杆43恢复原位,待再次上料时,重复上述步骤,上述第一电机32、第一电动推杆24、第二电动推杆26及第三电动推杆47均可以采用人员操作或自动控制实现,在料盒17、第一凹槽29、第二凹槽46及连接杆43上均设置有位置传感器,能够识别料片12的位置,然后实现各个步骤的控制,通过设置固定组件,能够用于出料组件的安装,使得上料装置9整体安装在旋压机前方,出料组件能够使单个料片12从料盒17内运动至导向板28的第一凹槽29内,便于取料,取料组件能够利用夹取装置44从第一凹槽29内夹取料片12,然后再将夹取的料片12输送至模具11处并被尾顶装置固定,通过设置上料装置9,实现了料片12的自动出料及上料过程,且能使料片12中心、主轴本体10中心及尾顶中心保持在同一直线,确保了加工成形的质量,提高了产品合格率,上料装置9实现料片12的自动上料,不需要人工上料,提高了设备的自动化程度,降低了工作人员的劳动强度。
[0075] 实施例5
[0076] 在实施例2的基础上,为了防止料片12在加工时从尾顶本体13与模具11之间滑落,第一液压驱动装置通过尾顶本体13对料片12施加的实际压力应大于第一液压驱动装置施加的目标压力,所述第一液压驱动装置施加的目标压力通过以下公式计算:
[0077]
[0078] 其中,F1为所述第一液压驱动装置施加的目标压力,m为所述料片12的质量,π为圆周率,π取3.14,n1为所述料片12的预设最大转速,D为所述料片12的直径,g为重力加速度,g2
取9.8m/s,μ为所述料片12与所述尾顶本体13接触面的摩擦系数。
[0079] 上述技术方案的工作原理及有益效果为:料片12被尾顶本体13挤压在模具11一侧,尾顶本体13对料片12施加的压力由第一液压驱动装置提供,在加工时,主轴本体10由驱动组件带动而转动,主轴本体10带动模具11转动,模具11带动料片12及尾顶本体13转动,料片12的预设最大转速为驱动组件的额定转速,为了防止料片12在加工时从尾顶本体13及模具11之间滑落,第一液压驱动装置通过尾顶本体13对料片12施加的实际压力应大于第一液压驱动装置施加的目标压力,然后通过上述公式可以计算第一液压驱动装置施加的目标压力,根据上述公式的计算结果,选择的第一液压驱动装置的实际压力应大于第一液压驱动装置施加的目标压力,从而使得料片12在加工过程中不会从尾顶本体13及模具11之间滑落,提高了料片12的稳定性,进一步提高了旋压生产的产品合格率。
[0080] 实施例6
[0081] 在实施例2的基础上,所述驱动组件包括电机,所述电机输出端与所述主轴本体10远离所述模具11一端固定连接,为保证所述第一旋压轮7与所述第二旋压轮8的旋压效率,所述电机的实际功率应大于所述电机的目标功率,所述电机的目标功率通过以下步骤计算:
[0082] 步骤1:通过公式(1)计算所述电机对所述主轴本体10的目标驱动力矩:
[0083]
[0084] 其中,M1为所述电机对所述主轴本体10的目标驱动力矩,m2为所述主轴本体10的质量,D2为所述模具11的最大直径,π为圆周率,π取3.14,n2为所述主轴本体10的预设最低转速,r1为所述主轴本体10的半径,η1为所述第一旋压轮7与所述料片12之间的传动效率,r2为所述料片12的半径,l1为所述模具11的轴向长度,h1为所述料片12的厚度,l2为所述第一旋压轮7在所述料片12上的滚动摩擦力臂,σ为所述料片12所用材料的屈服强度,r3为所述第一旋压轮7的半径,s为所述第一旋压轮7沿所述主轴本体10轴向每秒的推进量;
[0085] 步骤2:基于步骤1的计算结果,通过公式(2)计算所述电机的目标功率:
[0086]
[0087] 其中,P1为所述电机的目标功率,M1为所述公式(1)计算的所述电机对所述主轴本体10的目标驱动力矩,n2为所述主轴本体10的预设最低转速,η2为所述电机的预设工作效率,η3为所述电机与所述主轴本体10之间的机械传动效率;
[0088] 步骤3:根据公式(2)的计算结果选取所述电机,使得所述电机的额定功率大于公式(2)计算的所述电机的目标功率。
[0089] 上述技术方案的工作原理及有益效果为:旋压机的工作效率与料片12的转速有关,料片12的转速与主轴本体10有关,主轴本体10与电机连接,电机能够带动主轴本体10转动,为主轴本体10提供驱动力,为了保证旋压机的工作效率,主轴本体10的预设转速应不小于预设最低转速,本方案中,第一旋压轮7与第二旋压轮8直径、材质相同,因此,根据第一旋压轮7、料片12、模具11及主轴本体10的相关参数,通过公式(1)能够计算当主轴本体10的实际转速为预设最低转速时,电机对主轴本体10的目标驱动力矩,其中,主轴本体10的预设最低转速由工作人员根据生产速度自行选择,第一旋压轮7与料片12之间的传动效率由第一旋压轮7与料片12的接触面积以及摩擦决定,第一旋压轮7沿主轴本体10轴向每秒的推进量与第一滑台2及第二滑台3的滑动速度有关,根据公式(1)的计算结果,通过公式(2)能够计算电机的目标功率,然后根据公式(2)的计算结果选取电机,使得选取电机的额定功率大于电机的目标功率,通过上述方案选取的电机,电机转动带动主轴本体10转动,主轴本体10能够以不小于预设最低转速进行转动,从而保证了料片12的转速,确保第一旋压轮7与第二旋压轮8的旋压效率,有利于提高旋压机的工作效率,确保旋压机在规定时间内完成旋压生产,有助于生产节拍的调整,更加灵活可控。
[0090] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。