一种驱动桥专用立式校直机及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种驱动桥专用立式校直机及其控制方法，包括支撑系统、校直系统、检测系统和控制系统，所述支撑系统包括机架、用于固定驱动桥的夹持装置和用于旋转驱动桥的旋转伺服驱动装置；所述校直系统包括用于校直的冲压机构、用于驱动冲压机构运动的驱动机构、复位结构和设置在驱动桥下方的垫块；所述检测系统包括用于检测驱动桥两端位置对齐的对中机构、用于测量驱动桥平直度的位置检测装置和用于测量驱动桥外形尺寸的高度检测装置；所述控制系统用于根据检测系统的监测数据，控制支撑系统和校直系统相应机构执行动作。本发明的控制系统与检测系统、执行机构形成一闭环系统，控制精度高、自动化程度高，提高了生产效率，节省了用工成本。
【专利说明】一种驱动桥专用立式校直机及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于校直机【技术领域】，具体涉及一种驱动桥专用立式校直机及其控制方法。
【背景技术】
[0002]驱动桥锻造成型后，需经过热处理，导致其产生变形或者尺寸产生误差，需要在后续程序中对其进行校直或者校验，目前一般通过测量其偏移量，然后在其反方向施加冲压力，对其校直，现有的驱动桥校直机自动化程度不高，需要人工测量，手动控制冲压系统对其控制，这样导致人工测量不准确，工人工作量大，工作效率低等问题。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种自动化程度高、控制和测量精度高的驱动桥专用立式校直机及其控制方法。
[0004]为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的:
[0005]本发明所述驱动桥专用立式校直机，包括支撑系统、校直系统、检测系统和控制系统，所述支撑系统包括机架、用于固定驱动桥的夹持装置和用于旋转驱动桥的旋转伺服驱动装置；
[0006]所述校直系统包括用于校直的冲压机构、用于驱动冲压机构运动的驱动机构、复位结构和设置在驱动桥下方的垫块；
[0007]所述检测系统包括用于检测驱动桥两端位置对齐的对中机构、用于测量驱动桥平直度的位置检测装置和用于测量驱动桥外形尺寸的高度检测装置；
[0008]所述控制系统用于根据检测系统的监测数据，控制支撑系统和校直系统相应机构执行动作。
[0009]进一步地，为了定位更准确，所述夹持装置包括设置在支架上的主轴、设置在主轴前端的轴头、用于驱动轴头轴向运动的气缸和用于连接轴头与气缸的推拉机构；
[0010]所述轴头设置有中心孔，所述中心孔上设置有调整结构，所述调整结构包括调整块、调节螺栓和设置在调整块末端用于固定调节螺栓的连接块，所述调整块和连接块上设置有与调节螺栓配合的螺纹孔，所述调整块前端为锥形；
[0011]所述轴头圆周上均匀分布有三个以上的胀紧块，所述胀紧块与调整块接触面为斜面，所述胀紧块通过O型圈固定在轴头上。
[0012]进一步地，所述驱动机构包括伺服驱动装置、与伺服驱动装置连接的主轴、设置在主轴上的凸轮和若干轴承，采用凸轮来控制冲压机构的移动量，控制更方便准确，精度高。
[0013]进一步地，所述冲压机构包括活动梁、设置在活动梁上并且与驱动机构凸轮配合的从动轮和设置在活动梁底部的若干执行压块。
[0014]进一步地，为了适应不同型号规格的驱动桥，所述执行压块与活动梁间设置有方便调节执行压块位置的横向滑轨和纵向滑轨。[0015]进一步地，所述复位结构为设置在活动梁两端的气囊，所述气囊上设置有卸压阀，冲压时起到缓冲的作用，降低了车间噪音。
[0016]进一步地，所述垫块通过滑轨设置在机架平台上，每个滑轨上设置两块不同高度的垫块，根据驱动桥相应段的偏移量来选用相应高度的垫块，使校直效率更高。
[0017]进一步地，所述位置检测装置包括铰接于机架平台上的摆动杆、设置在摆动杆前端的检测块、设置在摆动杆末端的复位弹簧和用于监测摆动杆位置的传感器，所述复位弹簧一端与摆动杆连接，另外一端与机架连接。
[0018]进一步地，为了更好地控制夹持装置的位置，所述机架两端设置有使夹持装置上下运动的升降结构，所述升降结构包括固定在机架上的驱动气缸、设置在气缸活塞轴上的推板，所述推板上连接有连接架，所述连接架铰接于机架上，连接架一端与推板连接，另外
一端与夹持装置连接。
[0019]一种用于驱动桥专用立式校直机的控制方法，步骤包括:
[0020](I)通过伺服驱动装置中的伺服电机驱动驱动机构的主轴、设置在夹持装置的旋转伺服驱动装置驱动驱动桥旋转，伺服驱动装置中的位置编码器分别记录主轴、驱动桥的位置，所述伺服驱动装置与控制系统连接；
[0021](2)检测系统中的传感器实时监测驱动桥各段的位置和驱动桥外形尺寸，并将信息反馈至控制系统；
[0022](3)控制系统根据输入的信息，控制旋转伺服驱动装置调节驱动桥的角度，伺服驱动装置驱动冲压系统，对驱动桥进行冲压校直；
[0023](4)控制系统设置有以太网接入口，可实现远程控制。
[0024]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0025]本发明通过采用伺服驱动装置对各机构进行驱动，控制系统、测试系统和驱动系统形成闭环系统，控制精度高，自动化程度高，提高了生产效率，节省了人工成本，噪音小。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中:
[0027]图1是本发明所述驱动桥专用立式校直机的结构示意图；
[0028]图2是本发明所述驱动桥专用立式校直机的结构主视图；
[0029]图3是图2中A-A视图；
[0030]图4是本发明所述驱动桥专用立式校直机的结构分解图；
[0031]图5是本发明所述驱动桥专用立式校直机的夹持结构示意图；
[0032]图6是本发明所述驱动桥专用立式校直机的夹持结构的主视图；
[0033]图7是本发明所述驱动桥专用立式校直机的夹持结构的侧视图；
[0034]图8是图7中B-B视图；
[0035]图9是本发明所述驱动桥专用立式校直机的位置检测装置结构示意图；
[0036]图10是本发明所述驱动桥专用立式校直机的控制原理示意图。
[0037]图中，1-机架，11-左立桥，12-上横梁，13-右立桥，14-工作平台，2_驱动机构，21-伺服驱动装置，22-驱动轴，23-凸轮，24-轴承，3-冲压机构，31-气囊，32-活动梁，33-从动轮，34-压块滑轨，341-横向滑轨，342-纵向滑轨，35-执行压块，36-活动梁滑块，37-活动梁滑轨，38-垫块滑轨，39-校直垫块，4-夹持装置，41-旋转伺服驱动装置，42-对中机构，43-气缸，44-推拉结构，441 -滑杆，442-连接块，443-底板，444-销轴，45-夹持装置主轴，451-轴头，452-胀紧块，453-0型圈，454-调节块，455-调节螺栓，456-连接块，457-轴承，46-连接件，47-铰接轴，48-升降部，481-升降驱动气缸，482-气缸活塞轴，483-弹簧，484-弹簧安装部，485-推板，5-驱动桥，6-位置检测装置，61-检测块，62-摆动杆，63-铰接轴，64-复位弹簧，65-传感器，66-固定板，67-调节手柄，7-高度检测装置，8-输送系统。
【具体实施方式】
[0038]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。
[0039]如图1?图10所示，本发明所述驱动桥专用立式校直机，包括支撑系统、校直系统、检测系统、控制系统和输送系统8，所述支撑系统包括机架1、设置在机架I上用于固定驱动桥5的夹持装置4和用于旋转驱动桥5的旋转伺服驱动装置41。所述机架I包括左立柱11、右立柱13、用于连接左立柱11和右立柱13的上横梁12以及工作平台14，所述工作平台14中间设置有为驱动桥5转动提供空间的凹槽。所述夹紧装置4分别固定在工作平台14的两端。
[0040]所述校直系统包括用于校直驱动桥5的冲压机构3、用于驱动冲压机构运动的驱动机构2。所述驱动机构2包括驱动轴22、固定在驱动轴22上的凸轮23、用于旋转驱动轴22的伺服驱动装置21和若干个固定在驱动轴22上的轴承24。
[0041]所述冲压机构3包括设置在左立柱11和右立柱13的复位结构、设置在复位结构上的活动梁32和驱动桥底部的校直垫块39。所述活动梁32上设置有与驱动机构2上凸轮23配合的从动轮33和执行压块35，所述执行压块35与活动梁32间设置有压块滑轨34，所述压块滑轨34包括横向滑轨341和纵向滑轨342。所述活动梁31两侧设置有活动梁滑块36，所述左立柱11和右立柱13上设置有与活动梁滑块36配合的活动梁滑轨37。
[0042]所述复位结构为气囊31，所述气囊31上设置有卸压阀。
[0043]所述校直垫块39通过垫块滑轨38设置在工作平台14上，每个垫块滑轨38上设置不同高度的两块垫块，每块垫块39上设置有与控制系统连接的驱动装置。
[0044]所述夹持装置4包括夹持部和升降部48，所述夹持部包括夹持装置主轴45、设置在夹持装置主轴45前端的轴头451、用于调节轴头451沿轴向运动的气缸43和用于驱动夹持装置主轴45转动的旋转伺服驱动装置41，所述夹持部通过连接件46铰链连接于机架I上，所述气缸41通过推拉结构44与轴头451连接。所述轴头451上均匀分布有三个以上的用于固定驱动桥的胀紧块452，本实施例中采用4个胀紧块452，也可以设置3个或5个胀紧块452。
[0045]所述轴头451设置有中心孔，其圆周上均匀分布有四个用于放置胀紧块452的通孔，所述胀紧块452底部为斜面，所述胀紧块452通过O型圈453固定在轴头451上，所述轴头451中心孔上设置有调节块454，所述调节块454前端与胀紧块452接触面为斜面，所述调节块454上设置有调节螺栓455，所述中心孔内设置有固定调节螺栓455的连接块456，所述连接块456固定在夹持装置主轴45上。[0046]所述升降部48包括固定在机架I上的升降驱动气缸481、设置在升降驱动气缸481活塞轴482上的弹簧483、与弹簧483另一端连接的弹簧安装部484，所述弹簧安装部484与夹持装置的连接件46连接，所述连接件46上设置有与弹簧安装部484连接的推板485，所述推板485与连接件46固定连接。
[0047]所述检测系统包括设置在工作平台14两侧夹持装置4上的对中机构42、设置在驱动桥5下方的位置检测装置6和高度检测装置7。
[0048]所述位置检测装置6包括固定板66、铰链连接于机架I上的摆动杆62、设置在摆动杆62—端的检测块61、设置在摆动杆62另一端的复位弹簧64和与控制系统连接的传感器65。所述复位弹簧64—端与摆杆62连接，另外一端固定在机架上。所述位置检测装置6上还设置有调节摆杆水平位置的调节手柄67。
[0049]所述高度检测装置7包括检测块、伸缩杆、驱动装置和与控制系统连接的传感器。检测时，驱动装置驱动伸缩杆向上伸出，使检测块接触到驱动桥表面，传感器记录检测块高度，传感器将监测到的数据传输到控制系统。
[0050]所述工作平台14上还设置有输送系统8，用于校直机的上料和下料，进一步提高了机械化程度。
[0051]所述控制系统用于接收检测系统临测到的数据，然后根据监测到的数据，支撑系统、冲压系统、驱动系统作出相应的执行动作。
[0052]本发明所述驱动桥专用立式校直机的控制方法，其步骤包括:
[0053](I)输送系统8将驱动桥传输至校直机相应位置，两侧的夹持装置的轴头插入驱动桥两端的中心孔内，由于胀紧块的作用，将驱动桥夹紧固定，所述对中机构将两端的夹持装置位置传送至控制系统，控制系统根据其位置调节两夹持装置的位置，实现对中。
[0054](2)通过手动调节各个执行压块和位置检测装置的位置，所述每个执行压块的位置与位置检测装置相对应。
[0055](3)位置检测装置检测到驱动桥各段的位置，传感器将各段的位置传送至控制系统，控制系统根据数据，通过运算，驱动相应高度的垫块移动至驱动桥下方，控制夹持装置旋转伺服驱动装置，旋转驱动桥至相应的角度，所述伺服驱动装置内设置有用于记录驱动桥位置的位置编码器。
[0056](4)高度检测装置检测到桥壳中部表面相对于中心轴的距离，将数据传输至控制系统，控制系统通过运算，判断桥壳中部外形尺寸是否符合设计要求，若尺寸与设计尺寸有偏差，驱动相应的伺服驱动装置，对相应的位置进行冲压校准。
[0057](5)控制系统向伺服驱动装置发出指令，伺服驱动装置驱动主轴转动，在主轴凸轮带动下，驱动活动梁向下运动，执行压块冲压驱动桥，实现驱动桥校直。
[0058]( 6 )检测装置对驱动桥各个方向进行检测，控制系统根据相应数据，对驱动桥相应位置进行冲压校直。
[0059]本系统通过伺服控制装置内的位置编码器，记录相应机构的位置，检测系统中的传感器实时监控驱动桥的各段位置和外形尺寸，并将监测到的数据反馈至控制系统，控制系统根据监测到的数据，经过运算，并与预先贮存在系统内的设计数据进行对比，控制相应的机构执行动作，实现驱动桥的校直，所述控制系统还设置有以太网接入端口，可实现远程控制。[0060]本发明采用伺服控制装置、经过检测反馈，形成闭环的控制系统，自动化程度高，检测精确，生产效率大大提高，节省了用工成本，可在行业内广泛应用。
[0061]本实施例所述驱动桥专用立式校直机的其它结构参见现有技术。
[0062]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种驱动桥专用立式校直机，包括支撑系统、校直系统、检测系统和控制系统，其特征在于: 所述支撑系统包括机架、用于固定驱动桥的夹持装置和用于旋转驱动桥的旋转伺服驱动装置； 所述校直系统包括用于校直的冲压机构、用于驱动冲压机构运动的驱动机构、复位结构和设置在驱动桥下方的垫块； 所述检测系统包括用于检测驱动桥两端位置对齐的对中机构、用于测量驱动桥平直度的位置检测装置和用于测量驱动桥外形尺寸的高度检测装置； 所述控制系统用于根据检测系统的监测数据，控制支撑系统和校直系统相应机构执行动作。
2.根据权利要求1所述驱动桥专用立式校直机，其特征在于:所述夹持装置包括设置在支架上的主轴、设置在主轴前端的轴头、用于驱动轴头轴向运动的气缸和用于连接轴头与气缸的推拉机构； 所述轴头设置有 中心孔，所述中心孔上设置有调整结构，所述调整结构包括调整块、调节螺栓和设置在调整块末端用于固定调节螺栓的连接块，所述调整块和连接块上设置有与调节螺栓配合的螺纹孔，所述调整块前端为锥形； 所述轴头圆周上均匀分布有三个以上的胀紧块，所述胀紧块与调整块接触面为斜面，所述胀紧块通过O型圈固定在轴头上。
3.根据权利要求1所述驱动桥专用立式校直机，其特征在于:所述驱动机构包括伺服驱动装置、与伺服驱动装置连接的主轴、设置在主轴上的凸轮和若干轴承。
4.根据权利要求3所述驱动桥专用立式校直机，其特征在于:所述冲压机构包括活动梁、设置在活动梁上并且与驱动机构凸轮配合的从动轮和设置在活动梁底部的若干执行压块。
5.根据权利要求4所述驱动桥专用立式校直机，其特征在于:所述执行压块与活动梁间设置有方便调节执行压块位置的横向滑轨和纵向滑轨。
6.根据权利要求4所述驱动桥专用立式校直机，其特征在于:所述复位结构为设置在活动梁两端的气囊，所述气囊上设置有卸压阀。
7.根据权利要求1所述驱动桥专用立式校直机，其特征在于:所述垫块通过滑轨设置在机架平台上，每个滑轨上设置两块不同高度的垫块。
8.根据权利要求1所述驱动桥专用立式校直机，其特征在于:所述位置检测装置包括铰接于机架平台上的摆动杆、设置在摆动杆前端的检测块、设置在摆动杆末端的复位弹簧和用于监测摆动杆位置的传感器，所述复位弹簧一端与摆动杆连接，另外一端与机架连接。
9.根据权利要求2所述驱动桥专用立式校直机，其特征在于:所述机架两端设置有使夹持装置上下运动的升降结构，所述升降结构包括固定在机架上的驱动气缸、设置在气缸活塞轴上的推板，所述推板上连接有连接架，所述连接架铰接于机架上，连接架一端与推板连接，另外一端与夹持装置连接。
10.一种用于权利要求1至9任一项所述驱动桥专用立式校直机的控制方法，其步骤包括: (I)通过伺服驱动装置中的伺服电机驱动驱动机构的主轴、设置在夹持装置的旋转伺服驱动装置驱动驱动桥旋转，伺服驱动装置中的位置编码器分别记录主轴、驱动桥的位置，所述伺服驱动装置与控制系统连接； (2)检测系统中的传感器实时监测驱动桥各段的位置和驱动桥外形尺寸，并将信息反馈至控制系统； (3)控制系统根据输入的信息，控制旋转伺服驱动装置调节驱动桥的角度，伺服驱动装置驱动冲压系统，对驱动桥进行冲压校直； (4)控制系统设置有以太网接入口，可实现远程控制。
【文档编号】B21C51/00GK103658241SQ201310672189
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】王元忠 申请人:广东富华重工制造有限公司