一种数控环模出料孔锥面加工装置的制作方法

专利名称：一种数控环模出料孔锥面加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及环状金属表面孔的机加工装置，尤其是用于加工饲料机械中使用的环模出料孔的加工装置。
背景技术：
在饲料市场上，很多销售的畜禽饲料通常要做成颗粒状或条状，这种成型的饲料一般用饲料加工机加工，由机器内一种带有数以千计成型孔的环状饲料挤压成形模具，通过设备中的压力机构挤压饲料，使饲料通过这些成型孔经熟化而成，由此可知这种环模是饲料加工设备的重要零部件之一，同时也是一种易损件，需要定期更换，作为饲料加工机的重要零配件，其市场的需求量是较大的。通常情况下，这种环模的饲料成型孔需由人工加工，并要经多个加工工序，在加工出料孔时，先是在环模表面上按品字形加工直通孔，然后在内环面各直通孔上加工深度一定的锥形喇叭口，使饲料出孔成漏斗状，以利于饲料在挤压力作用下较容易经喇叭孔成型和排除。在加工工艺上，这种环模的锥形喇叭口中心要求与直通孔中心在同一中心线上，或误差不能大于一定数值，否则在饲料挤压成型过程中，饲料就难以形成必要的形状或出现排料不畅，大小不均的情况，因此对锥形喇叭口的加工需要有较高的加工精度。但在现有技术条件下，因人为因素，人工加工的这种喇叭口，其中心与直通孔中心存在过大偏差的锥面孔较多，并且由人工寻找调对各孔中心，再对其进行锥形面加工，其劳动强度很大，因此在该加工领域普遍存在加工成本高，周期长，投入的劳动力多，工作量大且加工精度不足等一系列问题，这很大程度的影响了企业的劳动生产率和效益的提高。

发明内容
本发明的目的是为解决饲料加工机械中环模的成型孔加工所存在的上述问题，而提出一种数控环模出料孔锥面加工装置，这种装置能较好的解决以往的环模孔加工中所存在的上述问题，并能显著降低工人的劳动强度和改善工作环境，提高劳动生产率。本发明为解决上述问题所推出的数控环模出料孔锥面加工装置主要由几个部分组成，它包括一个摇臂钻杆锥面孔加工机构、孔探测臂及其探头伸缩杆机构、环模锥面孔加工平台及其操作机构和各传动机构驱动单元的MUC电路控制模块。所述摇臂钻杆加工机构和加工平台及其操作机构可以现有的台式钻床为基础，为使装置的摇臂钻杆的钻头能准确对准分布在环模上的各个前道工序加工完成的出料孔中心，本发明在安装摇臂钻杆的同一支撑柱下端安装一个用于定位环模出料孔的探测臂，该探测臂的前部安装可活动的伸缩杆，该伸缩杆的前端安装一个可上下移动的传感探头，伸缩杆在伸出状态时，其前端的传感探头中心与摇臂钻杆的钻头中心在同一中心线上，为配合探头对环模出料孔中心的探测定位，在环模孔加工平台上安装一对由步进电机驱动的滚筒机构，该机构可使环模在完成一个出料孔的定位加工后按要求转动一个角度，使探测臂和摇臂钻杆机构实现对环模一个圆周线上各孔的逐一定位和加工，当环模一个圆周线上的孔完成定位和加工后，由人工操作加工平台上的手柄轮平移机构，使环模水平移动到下一个圆周线上并对圆周线上的孔进行定位加工。本发明为使加工装置的各运动机构和加工工具按要求和设定的参数协调准确的运行，在装置的电路控制系统中带有电路控制模块，该电路控制模块用一个MCU芯片分别 (集中)控制摇臂钻杆和钻头的驱动机构、探测臂伸缩杆的驱动机构和传感探头的上下移动以及环模在转角滚筒机构上的转角控制。采用上述结构系统后，本发明的加工装置可实现对环模出料孔锥形面的自动加工，从而大幅提高劳动生产率，有效降低生产成本和加工周期。这对该行业的加工企业来说无疑具有广阔的应用前景。


下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细说明。图1是本发明的一种实施方式的示意性正视图。图2是图1所示实施方式中出料孔探测臂B向带局部剖的结构示意视图。图3是图1所示实施方式中A — A向剖视图。
具体实施例方式按照图1所示的数控环模出料孔锥面加工装置，它由一个摇臂钻杆2和钻头6加工机构、一个探测臂3及其伸缩杆4机构、环模孔7的加工平台11及其操作机构和装置各运动机构驱动单元的电路控制模块15等组成，其中摇臂钻杆2和钻头6的驱动机构以及环模孔7的加工平台11及其操作机构以现有技术为基础，经适当改造而加以使用。在图1 中，摇臂钻杆2装在固定于底座13的支撑柱1上，其下端安装一个环模7的出料孔探测臂 3，该探测臂3采用活动套筒的结构方式在其前部装有可活动的伸缩杆4，在伸缩杆4的前端安装一种可上下移动的传感探头5，此外，作为另一种实施方式，伸缩杆4可使用气动件或液压件驱动。该加工装置在对环模7的出料孔8进行定位时，伸缩杆4和探头5前出，且探头5 中心线与摇臂钻杆2的钻头6中心线为同一中心线。在图2所示的探测臂3机构中，探测臂3内装有一收缩轮16和拉绳17，该拉绳17的一端连接于伸缩杆4，另一端卷饶于收缩轮 16，在伸缩杆4与探测臂3两者的活动空间内有一压缩弹簧18，收缩轮16由一小型步进电机驱动，分别通过弹簧18和卷动拉绳17的作用，实现伸缩杆4的伸出和回缩运动。在图1示出的环模出料孔锥面加工装置中，加工平台11的底座13上带有滑轨12， 加工平台11装在滑轨12上，加工平台11使用一手柄轮平移机构14在滑轨12上移动。在加工平台11上部安装有一对环模7的转角滚简9及滚筒支架10，转角滚筒9及其传动机构由步进电机19驱动。该机构在支撑环模7的同时，还用来使环模7在完成一个出料孔8的定位加工后按要求转动一个角度，以进行下一个出料孔8的定位和加工，当分布在环模7 — 个圆周线上的出料孔8完成定位和加工后，由人操作加工平台11上的手柄轮平移机构14， 把环模7水平移动至其下一个圆周线上，从而使探测臂3和摇臂钻杆2能对整个环模7各圆周线上的出料孔8逐个进行定位和加工。上述运动机构除加工平台11的水平移动用手柄轮平移机构14操作外，均采用步进电机驱动系统驱动，为使加工装置的各运动机构和加工工具按要求和设定的参数协调且准确的运行，在装置中设置了各驱动机构的电路控制模块15，该电路控制模块15由一个 MCU芯片分别控制摇臂钻杆2和钻头6的传动机构、伸缩杆4的伸缩动作、传感探头5的上下移动、以及环模7在转角滚筒9上的转动角度等。 由图1所展示的本发明的数控环模出料孔锥形面加工装置，其工作时，先由人工操作手柄轮平移机构14，使置于滚筒9上的环模7的一个圆周线的任一出料孔8基本对正探测臂3的传感探头5，传感探头5在接到电路控制系统15的指令后工作，并给出探测数据及其偏差，电路控制模块15根据探测数据，控制滚筒9的驱动机构，以微调环模7的转角来调校出料孔8与探头5的中心偏差，出料孔8与探头5中心调校对正后，电路控制模块15 即启动伸缩杆4的驱动机构使伸缩杆4回缩，同时电路控制模块15按设定的加工参数启动摇臂钻杆2的钻头6驱动机构，完成对出料孔8的锥面加工，当加工完后，电路控制模块15 使钻头6抬起，并放开伸缩杆4的制动件让伸缩杆4在弹簧18的作用下伸出至传感探头5 与钻头6处同一中心线位置，与此同时，电路控制模块15又启动滚筒9的步进驱动电机，使环模7按参数要求转动一个转角，让处在圆周线上的下一个出料孔8对着传感探头5，加工装置又开始重复上述定位加工程序，并如此循环。当该圆周线上的出料孔8全部加工完成后，再人工操作手柄轮平移机构14，使传感探头5对着下一个圆周线上的出料孔8并重复上述加工过程，直到环模7所有出料孔8锥面加工完成。
权利要求
1.一种数控环模出料孔锥面加工装置，它包括一个装在支撑柱(1)上的摇譬钻杆(2) 及其钻头(6)加工机构、一个环模(7)出料孔锥面加工平台(11)及操作机构和各传动机构驱动单元的电路控制系统，其特征在于在所述摇臂钻杆(2)下端同一支撑柱(1)上还装有一个用于定位环模(7)的出料孔(8)的探测臂(3)，该探测臂(3)前部装有可活动的伸缩杆 (4),该伸缩杆(4)的前端装有可上下移动的传感探头(5)。
2.根据权利要求1所述的数控环模出料孔锥面加工装置，其特征在于伸缩杆(4)为活动套筒结构；伸缩杆(4)在伸出状态时，传感探头(5)中心与摇臂钻杆(2)的钻头(6)中心在同一中心线上。
3.根据权利要求1所述的数控环模出料孔锥面加工装置，其特征在于探测臂(3)内装有一收缩轮(16)和拉绳(17)，该拉绳(17)的一端连接于伸缩杆(4)，另一端卷饶于收缩轮(16)，在伸缩杆(4)与探测臂(3)两者可活动空间内有一压缩弹簧(18)，收缩轮(16)用一小型步进电机驱动，伸缩杆(4)由弹簧(18)和卷动拉绳(17)的作用实现伸出和回缩。
4.根据权利要求1所述的数控环模出料孔锥面加工装置，其特征在于所述加工平台 (11)的底座(13 )上带有滑轨(12 )，加工平台(11)装在滑轨(12 )上，加工平台(11)使用一手柄轮平移机构(14)在滑轨(12)上移动；加工平台(11)上部安装有一对环模(7)转角滚简(9)及滚筒支架(10)，转角滚筒(9)及其传动机构由步进电机(19)驱动。
5.根据权利要求1所述的数控环模出料孔锥面加工装置，其特征在于所述电路控制系统带有电路控制模块(15)，该电路控制模块(15)用一个MCU芯片分别控制摇臂钻杆(2) 和钻头(6)的传动机构、伸缩杆(4)的驱动机构、传感探头(5)的上下移动以及环模(7)在转角滚筒(9)机构上的转角。
全文摘要
本发明公开了一种数控环模出料孔锥面加工装置，它包括一个加工锥形口的摇臂钻杆和钻头机构，一个与之配套的环模锥口加工平台及其手柄轮操作机构以及驱动机构电路控制系统，该装置的特点是在摇臂钻杆下还装有一个带伸缩杆结构的探测臂，其前端装有传感探头，且探头中心与钻头中心处在一个垂直线上，当探头完成对环模面上各孔的定位并回缩后，钻头即可准确的在孔上加工锥形口。此外本装置的加工平台上装有电机驱动的滚筒机构，环模在滚筒上可按要求转一个小角度，使装置的探头和钻头能对分布在模具面上成百上千的孔逐个进行定位加工，实现了环模出料孔锥面的自动加工。该装置不仅能大幅提高劳动生产率，提高加工精度，还能有效降低生产成本和生产周期以及工人的劳动强度。
文档编号B23B47/20GK102335771SQ20111029760
公开日2012年2月1日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者徐翠锋, 胡锦泉, 胡鸿志, 郭庆, 黄金海 申请人:桂林电子科技大学