一种无酸洗处理设备的制作方法

本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种用于对钢筋等金属线材表面除锈的设备。

背景技术：

现有的无酸洗处理设备一般包括线材的牵引输送机构以及打磨机构，在打磨机构中通过钢丝刷轮对连续经过的线材进行表面打磨除锈处理，运行一段时间后，钢丝刷轮的刷毛会磨损变短，影响打磨效果，一般可通过更换钢丝刷轮或调整钢丝刷轮的位置来解决.

例如公开号为CN104526517A的专利文献中，公开了一种钢丝除锈机构，包括除锈底座和电机底座，除锈底座上固定轴承座，轴承座内通过轴承连接转轴；转轴右端连接除锈刷，除锈刷外圈设有压刷机构；电机底座上设有电机调节座，电机调节座后端与电机底座铰接连接，电机底座上设有调节螺栓，调节螺栓与电机调节座前端通过螺纹连接；所述电机调节座上固定电机，电机输出端设有第二带轮，转轴左端连接第一带轮，第二带轮通过传动皮带连接带动第一带轮。

但现有的钢丝刷轮位置调节一般需要停机操作，影响生产的连续性，另外调节操作并不方便。

技术实现要素：

本发明提供一种操作方便的线材处理设备，尤其针对除锈操作，可以方便快捷的调整钢丝刷轮相对于线材表面的距离，进一步的还可通过信号采集装置实现自动调节。

一种无酸洗处理设备，包括机架，还设有：

主轴，安装在机架上，主轴的轴线部位为贯通的线材穿引通道；

转盘，与主轴同轴线布置且与机架转动配合；

摆动座，沿转盘轴向贯穿转盘的偏心位置且与转盘转动配合，摆动座随转盘绕主轴公转；

传动轴，穿设在摆动座内且与摆动座同轴线布置；

自转轴，安装在摆动座上且与传动轴错位布置，自转轴一端在摆动座内与传动轴联动，另一端延伸出摆动座且用于安装钢丝刷轮；

所述转盘、摆动座以及传动轴匹配有相应的驱动机构。

本发明中，用于安装钢丝刷轮的自转轴可以自转，还可以随转盘围绕线材(线材穿过主轴的轴线，因此也可理解为围绕主轴)公转，使得钢丝刷轮在工作时不断变换与线材的接触位置，提高加工效果。

更进一步的，所述自转轴还可以随摆动座的运动改变与主轴的径向距离，例如当钢丝刷轮磨损时，通过摆动座可以使钢丝刷轮靠近线材，以补偿磨损导致的距离偏差。

本发明中为方便表述，以除锈过程中使用的钢丝刷轮为例，但钢丝刷轮不应理解为对本发明设备的限定，使用时可根据需要换成其他加工工具，均应按等同理解。

作为优选，所述摆动座以及相应的传动轴和自转轴为至少两套，各摆动座绕主轴均匀分布。

摆动座以及相应的传动轴和自转轴根据需要以及空间干涉情况例如可以设置两套、三套或四套，由于摆动座摆动时可以改变自转轴相对主轴的位置，为了实现同步加工，作为优选，各摆动座共用同一套摆动驱动机构且同步摆动，各摆动座上的传动轴以及自转轴相应的绕主轴均匀分布。

即在空间位置上，各摆动座绕主轴均匀分布，各传动轴绕主轴均匀分布，且各自转轴绕主轴均匀分布。

这样可以在调解时各自转轴上的钢丝刷轮在径向上同步运动保持一致。同理作为优选，各自转轴共用同一套自转驱动机构且同步转动。

作为优选，所述驱动机构包括：

公转驱动机构，用以带动转盘绕主轴旋转；

摆动驱动机构，用以带动摆动座绕自身轴线摆动以改变自转轴相对主轴的径向位置；

自转驱动机构，用以通过传动轴带动自转轴旋转。

作为优选，所述驱动机构至少包括公转驱动机构，该公转驱动机构中设有与转盘联动的公转驱动轴。

作为进一步优选，所述驱动机构至少包括公转驱动机构，所述公转驱动机构包括相互联动的公转驱动电机和公转驱动轴，在该公转驱动轴上设有公转驱动齿轮；所述转盘上固定有外齿盘，所述公转驱动齿轮与该外齿盘啮合。

外齿盘的轮齿绕转盘外周分布，公转驱动电机和公转驱动轴之间可以通过同步带或中间齿轮等形式传动配合。

作为优选，所述转盘的外周通过轴承安装在机架上。即尽管转盘围绕主轴转动，让并需要求其与主轴直接连接，只要具有相应的空间位置以及运动关系即可。

作为优选，所述驱动机构至少包括自转驱动机构，所述自转驱动机构包括相互联动的自转驱动电机和自转驱动轴，以及转动套设在主轴上的传动齿轮；自转驱动轴通过传动齿轮与所述传动轴联动。

作为进一步优选，所述驱动机构至少包括自转驱动机构，所述自转驱动机构包括相互联动的自转驱动电机和自转驱动轴，以及转动套设在主轴上的第一传动齿轮；

所述自转驱动轴上固定有自转驱动齿轮，传动轴上固定有第二传动齿轮；

所述第一传动齿轮包括并列布置的两圈轮齿，其中一圈轮齿与自转驱动齿轮啮合，第二传动齿轮与另外一圈轮齿啮合。

自转驱动电机和自转驱动轴之间可以通过同步带或中间齿轮等形式传动配合。

作为优选，所述驱动机构至少包括摆动驱动机构，所述传动轴和自转轴相互啮合且转动的安装在摆动座内，摆动座上设有与摆动驱动机构相配合的摆动传动齿轮。

作为进一步优选，所述驱动机构至少包括摆动驱动机构，所述摆动座包括：

筒体，贯穿转盘且与转盘转动配合，筒体上还固定有与摆动驱动机构相配合的摆动传动齿轮；

箱体，处在转盘外部且与所述筒体连通；

所述传动轴转动的安装在筒体内，传动轴一端延伸出筒体且在延伸出的部分固定有所述第二传动齿轮，传动轴另一端延伸入箱体内；

所述自转轴转动的安装在箱体内且一端朝背向转盘的方向延伸出箱体，该延伸出的部分用于安装钢丝刷轮；

在箱体内，传动轴和自转轴分别固定有过渡齿轮，传动轴和自转轴的过渡齿轮相互啮合传动。

传动轴轴线即作为摆动座的摆动轴线，摆动座的摆动也可视为筒体绕传动轴轴线的转动，由于传动轴可以相对筒体转动，因此摆动座的摆动并不妨碍传动轴的自转，由于传动轴和自转轴错位布置，因此摆动时自转轴是绕摆动轴线运动，继而会改变与主轴的径向距离。

为了稳定筒体，作为优选，所述主轴上固定有支撑盘，筒体背向箱体的一端转动安装支撑盘上。由于筒体可相对支撑盘转动，因此支撑盘并不妨碍摆动座的摆动。

作为优选，所述摆动驱动机构包括：

摆动驱动轴套，转动的套设在所述公转驱动轴上且与公转驱动轴之间轴向限位；

摆动驱动齿轮，固定在摆动驱动轴套上；

传动齿圈，转动的套设在所述转盘的外周，传动齿圈具有与摆动驱动齿轮相啮合的外轮齿，以及与所述摆动传动齿轮相啮合的内轮齿；

调节机构，用于调节和锁定摆动驱动轴套与公转驱动轴的相对转动角度。

摆动驱动轴套的转动经由传动齿圈带动摆动传动齿轮，即带动摆动座的筒体，实现摆动座的摆动，由于摆动座还要随转盘公转，因此正常工作状态下通过调节结构锁定摆动驱动轴套和公转驱动轴的相对位置，这样转盘与摆动座一同公转，而摆动驱动轴套和公转驱动轴也相应的同步转动。

需要调节摆动作时即通过调节机构调节摆动驱动轴套与公转驱动轴的相对转动角度。

为了实现在线调节，作为优选，所述摆动驱动轴套设有条形孔，所述公转驱动轴的外壁设有与条形孔相对斜置的条形槽，且条形孔与条形槽之间至少有部分重叠区；

所述调节机构中设有伸入重叠区且沿公转驱动轴轴向运动的调节定位销。用于驱动摆动驱动轴套相对公转驱动轴转动。

作为优选，所述调节机构包括：

调节环，轴向滑动的安装在摆动驱动轴套的外周；

调节定位销，固定在调节环内壁且经由所述重叠区由条形孔伸入条形槽；

调节丝杠，与公转驱动轴平行布置；

调节传动件，与所述调节丝杠螺纹配合且用于改变调节环相对于摆动驱动轴套的轴向位置。

调节定位销随调节环在调节传动件的驱动下可沿公转驱动轴的轴向运动，由于条形孔和条形槽两者之间带有夹角，这样可以使得摆动驱动轴套相对公转驱动轴发生转动，实现摆动座的摆动。

作为优选，条形孔和条形槽两者的夹角为30～60度。

优选30～45度，作为进一步优选，条形孔和条形槽中任意一者与公转驱动轴轴线的夹角小于30度。

角度过大会使得调节定位销横移阻力过大。

为了不干涉调节环随摆动驱动轴套的转动，即调节环与调节传动件之间只传递轴向的推力，作为优选，所述调节环转动的安装在调节传动件上。

为了保持调节传动件的运动稳定，作为优选，所述调节传动件包括：

中部，与所述调节丝杠螺纹配合；

头部，套在调节环外周且与调节环之间安装有推力轴承；

尾部，带有导向套；

所述机架上设有引导调节传动件运动的导向杆，所述导向套与该导向杆配合。

所述调节丝杠的端部安装有手轮，可以实现手动控制。

作为优选，调节丝杠可以实现自动控制，其原理是随着钢丝刷轮的磨损，与线材的摩擦力逐渐减小，相关转轴的扭矩以及驱动电机的电流会变小，利用扭矩传感器或电流采样电路可以检测到这些变化，再转换为控制信号驱动调节丝杠。

作为优选，所述调节丝杠通过调节电机自动控制，该调节电机的控制信号来自：

采样电路，用于检测自转驱动电机的工作电流；或

扭矩传感器，用于检测公转驱动轴的扭矩。

以上两种方式均可以实现调节丝杠的自动控制，所述调节电机优选采用控制相对较高的伺服电机，而采样电路的信号以及扭矩传感器的信号通过简单的运算或比较后既可以产生调节电机的驱动信号，驱动信号的生成电路或芯片可以整合在调节电机的驱动电路中，或整个设备的控制电路等形式。

本发明无酸洗处理设备通过公转结合自转的形式改善了钢丝刷轮与线材的接触方式，另外利用摆动座实现钢丝刷轮径向位置的调整，还可以根据需要实现自动控制，整体上操作方便，能够在线调节，保证了生产效率。

附图说明

图1为本发明无酸洗处理设备的内部结构示意图(图中部分零件采用剖面或半剖示意)；

图2为本发明无酸洗处理设备的传动原理示意图；

图3a为公转驱动轴的示意图；

图3b为公转驱动轴带斜槽部位的剖面图；

图4a为摆动调节轴套的示意图；

图4b为摆动调节轴套带斜孔部位的剖面图。

具体实施方式

参见各附图，本实施例中一种无酸洗处理设备，包括机架1，还设有：

主轴2，安装在机架1上，主轴2的轴线部位为贯通的线材穿引通道3；

转盘4，与主轴2同轴线布置且与机架1转动配合；

摆动座5，沿转盘轴向贯穿转盘4的偏心位置且与转盘4转动配合，摆动座5随转盘4绕主轴2公转；

传动轴6，穿设在摆动座5内且与摆动座5同轴线布置；

自转轴7，安装在摆动座5上且与传动轴6错位布置，自转轴7一端在摆动座5内与传动轴6联动，另一端延伸出摆动座5且用于安装钢丝刷轮。

本实施例中，摆动座5有两个，内部相应的均设有传动轴和自转轴，各摆动座绕主轴2均匀分布。

为了相应的驱动转盘4、摆动座5以及传动轴6本实施例中设有公转驱动机构，包括相互联动的公转驱动电机(图中省略)和公转驱动轴8，公转驱动轴8上设有带轮9，用于连接公转驱动电机。

公转驱动轴8上固定有公转驱动齿轮10，转盘4上固定有外齿盘11，公转驱动齿轮10与该外齿盘11啮合。

自转驱动机构包括相互联动的自转驱动电机(图中省略)和自转驱动轴12，以及转动套设在主轴2上的第一传动齿轮14；自转驱动轴12上设有带轮13，用于连接自转驱动电机。

自转驱动轴12上固定有自转驱动齿轮15，各传动轴6上固定有第二传动齿轮16；第一传动齿轮14包括并列布置的两圈轮齿，其中一圈轮齿与自转驱动齿轮15啮合，第二传动齿轮16与另外一圈轮齿啮合。

摆动座5包括：

筒体5a，贯穿转盘4且与转盘4转动配合，筒体5a上还固定有与摆动驱动机构相配合的摆动传动齿轮17；

箱体5b，处在转盘4外部且与筒体5a连通；

传动轴6转动的安装在筒体5a内，传动轴6一端延伸出筒体5a且在延伸出的部分固定有第二传动齿轮16，传动轴6另一端延伸入箱体5b内；

自转轴7转动的安装在箱体5b内且一端朝背向转盘4的方向延伸出箱体5b，该延伸出的部分用于安装钢丝刷轮；

在箱体内，传动轴6和自转轴7分别固定有过渡齿轮6a和过渡齿轮7a，过渡齿轮6a和过渡齿轮7a相互啮合传动。

为了稳定筒体5a，主轴2上固定有支撑盘2a，筒体5a背向箱体5b的一端转动安装支撑盘2a上。

两摆动座结构相同，为避免附图标记的相互干涉，部分相应的构件指示在不同的摆动座上。

摆动驱动机构包括：

摆动驱动轴套18，转动的套设在公转驱动轴8上且与公转驱动轴8之间轴向限位；

摆动驱动齿轮19，固定在摆动驱动轴套18上；

传动齿圈20，转动的套设在转盘4的外周，传动齿圈20具有与摆动驱动齿轮19相啮合的外轮齿20a，以及与摆动传动齿轮17相啮合的内轮齿20b；

调节机构21，用于调节和锁定摆动驱动轴套18与公转驱动轴8的相对转动角度。

摆动驱动轴套18设有条形孔，相对的侧壁分布有两条，分别为条形孔18a和条形孔18b，同理公转驱动轴8的外壁设有与各条形孔相对斜置的条形槽8a(为两条，分别对应一条形孔)，且相应的条形孔与条形槽之间至少有部分重叠区；相配合的条形孔和条形槽的夹角为30度，且与公转驱动轴轴线的夹角为15度或负15度。

调节机构21包括：

调节环22，轴向滑动的安装在摆动驱动轴套18的外周；

调节定位销(图中未显示)，固定在调节环22内壁且经由重叠区由条形孔伸入条形槽；

调节丝杠23，与公转驱动轴8平行布置；

调节传动件24，与调节丝杠23螺纹配合且用于改变调节环22相对于摆动驱动轴套18的轴向位置。

其中调节传动件24包括：

中部，与调节丝杠23螺纹配合；

头部，套在调节环22外周且与调节环之间安装有推力轴承22a；

尾部，带有导向套，机架1上设有导向杆25，导向套与该导向杆25配合。

在一种实施方式中，调节丝杠23的端部安装有手轮，可以实现手动控制。

在另一种实施方式中，调节丝杠23通过调节电机(图中省略)自动控制，该调节电机的控制信号来自采样电路，采样电路用于检测自转驱动电机的工作电流。

在另一种实施方式中，调节丝杠23通过调节电机(图中省略)自动控制，该调节电机的控制信号来扭矩传感器，扭矩传感器用于检测公转驱动轴8的扭矩。

当自转驱动电机的工作电流变小或当公转驱动轴8的扭矩变小，一般意味着钢丝刷轮有所磨损，与线材表面摩擦力减小，调节电机驱动调节丝杠23，改变钢丝刷轮相对主轴的径向位置，靠近线材以保证足够的摩擦力。

本实施例无酸洗处理设备工作时，待处理的线材连续通过线材穿引通道3；公转驱动电机通过带轮9驱动公转驱动轴8转动，公转驱动齿轮10随公转驱动轴8转动，公转驱动齿轮10与转盘4上固定的外齿盘11啮合，继而转盘4旋转，各摆动座5随转盘4绕主轴2公转。

自转驱动电机通过带轮13驱动自转驱动轴12，自转驱动轴12上固定的自转驱动齿轮15同步转动，自转驱动齿轮15传动至第一传动齿轮14，使得第一传动齿轮14绕主轴2旋转；第一传动齿轮14的另一圈轮齿与第二传动齿轮16啮合，继而驱动各传动轴6转动，传动轴6和自转轴7通过相配合的过渡齿轮6a和过渡齿轮7a相互啮合传动，实现了自转轴7以及安装的钢丝刷轮的转动，对线材表面进行除锈处理。

公转驱动轴8转动时由于调节环22上的调节定位销伸入摆动驱动轴套18的条形孔以及公转驱动轴8的条形槽，将公转驱动轴8和摆动驱动轴套18相对锁定，公转驱动轴8、摆动驱动轴套18以及调节环22同步转动。

需要调节钢丝刷轮径向位置时，调节丝杠23转动，使得调节传动件24做直线运动，继而推动调节环22运动，由于条形孔和条形槽相对倾斜布置，因此调节定位销沿公转驱动轴8运动时，会使得摆动驱动轴套18与公转驱动轴8相对转动。

摆动驱动齿轮19随摆动驱动轴套18的转动而带动传动齿圈20，传动齿圈20的内轮齿20b继而带动摆动传动齿轮17，摆动传动齿轮17带动筒体5a绕传动轴6的轴线摆动，由于筒体5a与传动轴6共轴线布置，因此筒体5a的摆动并不影响传动轴6的自转，筒体5a带动箱体5b摆动，由于自转轴7转动的安装在箱体5b内，因此自转轴7相对于转轴2的径向位置发生改变，实现钢丝刷轮与线材表面距离的调整，以补偿磨损带来的误差。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是本发明并非局限于此，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。显然这些改动和变型均应属于本发明要求的保护范围保护内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何特殊限制。