全自动精密加工设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全自动精密加工设备，其通过一可模拟工件工作状态的工作腔，模拟放入的待加工工件的工作状态，并在该工作状态下对工件进行自动加工。本设备可以解决气体流量控制阀中的主要元件流量盘的加工问题；并且可对各种不同的要求和不同的工位进行全自动的加工。
【专利说明】全自动精密加工设备
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及精密加工技术，具体涉及全自动精密加工设备。
【背景技术】
[0002]目前流量盘的加工，主要是传统的切削加工法，先设计者根据可用的工作条件和环境，通过理论计算出加工的孔径大小，而后用打孔的方法加工，如计算有错或打孔时的精确度不好，将不能达到一个好的结果，并对加工要求很高。
[0003]由上可知，现有的流量盘加工技术存在以下问题:
[0004]1、无法在实际的使用工作状态进行加工；
[0005]2、在加工的同时，无法检测加工的信息，更不能将这些信息返回至加工控制；
[0006]3、另在使用工作状态下可同时自动完成多点的加工。
实用新型内容
[0007]针对现有流量盘加工技术所存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种全自动精密加工设备。该加工设备能够有效解决现有技术的不足或缺陷。
[0008]为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案:
[0009]全自动精密加工设备，所述加工设备通过一可模拟工件工作状态的工作腔，模拟放入的待加工工件的工作状态，并在该工作状态下对工件进行自动加工。
[0010]在本实用新型的优选实例中，所述加工设备包括加工机体，其还包括:
[0011]工作腔，所述工作腔设置在加工机体上，其通过模拟工件工作的状态对工件进行自动加工；
[0012]自动盖板，所述自动盖板设置加工机体上，在加工工件时，自动与工作腔开口配合形成密封结构；
[0013]工位控制装置，所述工位控制装置与工作腔配合设置，移动工作腔内待加工工件所需的加工工位；
[0014]精密加工进给控制系统，所述精密加工进给控制系统设置在自动盖板上，并与工作腔配合，对工作腔内的待加工工件进行挤压加工；
[0015]检测校正系统，所述检测校正系统设置在加工机体上，并与工作腔配合，实时监测工作腔内工件加工的信息，并传至微电脑控制系统；
[0016]微电脑控制系统，所述微电脑控制系统设置在加工机体上，分别控制工位控制装置、自动盖板以及精密加工进给控制系统，根据精密加工进给控制系统传输的数据控制工件加工的要求和精度。
[0017]进一步的，所述工作腔内设置有进气孔和回气孔，所述进气孔通过进气口连接气源；所述回气孔与工作腔内待加工工件的工位对应，并通过回气管路连接至检测校正系统。
[0018]进一步的，所述工位控制装置包括控制和定位轴、转动盘以及步进电机，所述控制和定位轴通过密封圈可转动的穿设在工作腔底部中间位置，所述转动盘以及步进电机安置在机体中并位于工作腔下部，所述步进电机驱动转动盘，所述转动盘通过轴承与控制和定位轴相接。
[0019]进一步的，所述自动盖板包括一上盖、旋转气缸、若干锁紧装置，所述上盖与工作腔的开口配合，并通过旋转气缸安置在机体上；所述旋转气缸通过旋转驱动上盖与工作腔的开口进行配合；所述若干锁紧装置分别安置在机体上，并与上盖配合，在上盖盖住工作腔开口时，多方位压紧上盖形成密封。
[0020]再进一步的，所述锁紧装置包括直线运动气缸和锁紧件，所述锁紧件安置在直线运动气缸上，并直线运动气缸移动对上盖形成压紧或松开。
[0021]进一步的,所述精密加工进给控制系统包括步进电机和直线进给机构,所述步进电机安置在直线进给机构上，并驱动直线进给机构。
[0022]进一步的，所述检测校正系统包括流量器和数据转换装置，所述流量器与工作腔连通，并与数据转换装置数据相接。
[0023]进一步的，所述微电脑控制系统包括带触摸屏的PC和一个控制电路板，所述PC与检测校正系统数据相接，并通过控制电路板控制连接工位控制装置、自动盖板以及精密加工进给控制系统。
[0024]本实用新型提供的全自动精密0-12工位流量加工设备，其可以解决气体流量控制阀中的主要元件流量盘的加工问题；并且可对各种不同的要求和不同的工位进行全自动的加工；同时带有自检测量并有反回制加工达到加工测量的闭合控制加工系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本实用新型。
[0026]图1为本实用新型的结构示意图；
[0027]图2为本实用新型中工作腔的结构示意图；
[0028]图3为本实用新型中工件控制组合的结构示意图；
[0029]图4为本实用新型中工作腔未放入工件示意图；
[0030]图5为本实用新型中工作腔内放入工件示意图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0032]本实用新型通过一个可模拟工件工作状态的工作腔，根据放入的工件，模拟其工作状态，并在该状态下对工件进行自动加工。同时可利用相应的检测系统检测每一点的加工结果的实际信息，传送到相应的微电脑控制中心，由微电脑控制中心进行分析和比较，来控制每一点的加工要求。其整个的加工、检测以及控制的工作过程都在同一时间内完成，从而保证加工精度高，速度快，在工作中无需人员的介入，实现真正的全自动加工。
[0033]参见图1，其所示为根据上述方案形成的全自动精密0-12工位流量加工设备的结构示意图。由图可知，该加工设备包括加工机体、工作腔、自动盖板、工位控制装置、精密加工进给控制系统、检测校正系统、微电脑控制系统。
[0034]其中，加工机体I为整个设备的主体部件，用于安装形成设备的其它组成部件，其上设有控制箱，用于安置设备中的电气控制部件，如检测校正系统、微电脑控制系统等。
[0035]具体的，该加工机体I整体为一凸台结构，上凸台11大致为圆柱形，作为整个加工设备的一个加工区域；下部12作为控制箱，用于安置设备中的电气控制部件。
[0036]参见图2和图4，工作腔2设置在加工机体I中的上凸台11上，为整个设备的加工区域。其包括一设置在上凸台11顶面上的圆柱形加工腔体21，同时在加工腔体21底面上设置有回气孔22，该回气孔22通过回气管路24连接至安置在加工机体上的检测校正系统；同时在加工腔体21的底角处设置有进气孔23，该进气孔23通过设置在上凸台11上的进气口 25连通高压气源(如图5所示)。
[0037]该工作腔2在加工设备时，将加工工件放入加工腔体21内，加工时使得工件的待加工工位与工作腔内的回气孔22对齐，并通过进气孔23充入一定量的气体，在工作腔内形成所需的设定压力，此时气体将通过被加工工件流进回气孔22，再由回气孔22通过回气管路24流入检测校正系统。由此，工作腔可将加工的工件能在它实际使用的工况条件下进行加工，这样加工好的零件将和实际工作的达成一致。
[0038]为了能够实现对工作腔内待加工工件7上待加工工位进行自动、精确的控制，本设备在工作腔2内配合设置工位控制装置。
[0039]参见图2，该工位控制装置主要包括控制和定位轴26、转动盘27以及步进电机三部分。
[0040]控制和定位轴26，其通过O型密封圈29可转动的穿设在工作腔底部中间位置。该控制和定位轴26与待加工工件7配合，直接驱动待加工工位移动至加工区域。
[0041]转动盘27以及步进电机安置在机体中并位于加工腔体21下部，该步进电机作为工位控制装置中的动力源，其精确驱动转动盘27。同时，该转动盘27通过轴承28与控制和定位轴26相接，带动控制和定位轴26转动。
[0042]由此形成的工位控制装置在与加工腔体21配合，控制工作腔内加工件的工位时，待加工工件7直接放入位于工作腔中部的控制和定位轴26上，控制和定位轴26将通过精确控制，使得加工时每个被加工的工位将会自动与加工腔体21底部的回气孔22对齐；当一个工位加工完成后，步进电机精确控制转动盘27转动，并由转动盘27精确带动控制和定位轴26，继而由控制和定位轴26带动待加工工件7自动转入第二个工位以此类推直到加工完成。在整个过程中，由于控制和定位轴26密封设置，有效保证工作腔内的加工气压。
[0043]自动盖板3设置加工机体I上，将加工工件可在工作腔内加工并能自动的打开和关闭方便工件的放入和取出；同时能够在加工时，自动与工作腔2的开口配合覆盖并密封工作腔，将待加工工件7密封在工作腔图2内，从而保证工作腔2内的工作气压。
[0044]参见图1至图3，该自动盖板3主要包括一上盖板31、90度旋转气缸32、两个直线运动气缸33、以及两个控制锁紧件34。其中上盖板31与工作腔的开口密封配合，具体可在配合处设置相应的密封圈。该上盖板31通过一连接板水平设置在90度旋转气缸32。90度旋转气缸32相对于工作腔2固定设置在加工机体I的下部12上，其通过旋转带动上盖板31水平90度转动，实现上盖板31与作腔开口之间的封盖和打开的配合。
[0045]两个直线运动气缸33对称分布在工作腔2两侧，并分别控制两个控制锁紧件34作上下直线运动，形成两个锁紧装置，从两侧锁紧上盖板31。
[0046]两个直线运动气缸33和一个90度旋转气缸32具体可以由二个二位四通电磁阀来控制其工作过程。
[0047]由此形成的自动盖板3在工作时，当需要锁紧上盖板时，由90度旋转气缸32水平驱动上盖板31旋转至工作腔2开口上，并覆盖住；此时，两个控制锁紧件34根据直线运动气缸33的控制通过向下直线运动从两侧与封盖在工作腔开口上的上盖板31配合，压紧上盖板，使其与工作腔2开口之间形成密封；当需要打开工作腔时，直线运动气缸33驱动控制锁紧件34向上运行，松开上盖板，再由90度旋转气缸32水平驱动上盖板31旋转离开工作腔2开口。
[0048]精密加工进给控制系统4作为整个加工设备的加工部件，其整体设置在上盖板31上(如图3所示)，并能够随上盖板31移动。该系统在上盖板31密封住工作腔2时，对工作腔2内的待加工工件7进行精确的挤压加工。
[0049]具体的，该精密加工进给控制系统4主要包括一大扭矩的步进电机41和一直线进给机构42，其中步进电机41设置在直线进给机构42上形成以整体结构，并固定设置在上盖板31上，步进电机41驱动直线进给机构42精确工作，直线进给机构42在步进电机41的精确控制下对工作腔2内的待加工工件7进行精确的挤压加工。
[0050]检测校正系统5安置在机体I上，用于实现对加工过程中每加工一步都进行检测，并根据需要的加工要求进行校对来实时监测工件加工，将其信息传至微电脑控制系统来实施精确的加工控制。
[0051]该检测校正系统5主要采用以带Α/D转换电路的数字式流量器，其检测口与连通工作腔内回气孔22的回气管路24连通，其数据传输端与微电脑控制系统数据相接，将检测的数据实时传至微电脑控制系统。
[0052]微电脑控制系统6，其作为整个设备的控制中心，控制设备中所有部件之间的配合工作，实现整个自动精确加工的实施控制、检测以及执行的全过程。
[0053]整个微电脑控制系统6包括带触摸屏的PC (61)以及控制电路板62两部分，其中带触摸屏的PC (61)设置在加工机体底部的前端，其控制连接检测校正系统5中的数字式流量器，同时控制连接控制电路板62。
[0054]为了便于操作，在加工机体上还设置有一操作部件63，其与PC (61)相接。
[0055]控制电路板62设置在加工机体中(如图2)，其分别控制设备中所有的动作部件:工位控制装置中的步进电机、自动盖板3中的90度旋转气缸32和两个直线运动气缸33、精密加工进给控制系统4中的步进电机41。控制电路板62根据PC (61)的控制要求向这些动作部件发送相应的动作信号。
[0056]根据上述方案形成的全自动精密0-12工位流量加工设备，其进行工件加工时，首先，根据所需要的加工需求在微电脑的触摸屏上设置和选用各组的加工参数(如图1所示)。
[0057]设置完成后可将待加工工件7放入加工腔内2(该区可模拟实际使用的工作条件)，安置在工作腔内的控制和定位轴26上(参见图4和图5)。
[0058]将工件放入后，按下加工提示键，自动盖板3将自动合上(具体如上)，密封工作腔。
[0059]根据微电脑上设置的加工要求，在密封的工作腔内自动的建立一个需要的工作条件。此时工作腔内的进气孔23通过进气口 25由外接气源充入一定的气体，在工作腔内形成预定的压力；工作腔内的待加工工件7在控制和定位轴26的带动下自动的将其上的第一个待加工工位与工作腔底部的回气孔22对其，此时工作腔内气体通过被加工工件流进回气孔，通过回气管路流入检测的流量器，流量器将检测信息实时传递给微电脑，形成一个闭环的控制系统。
[0060]当条件建立后，该微电脑将控制上盖板上的精密加工进给控制系统全自动的对待加工工件的各加工点进行加工，在加工每一点时都可有校测流量器来检测，同时还可提供人员的观察，在这同时这个检测的数据自动的进入机器的微电脑，电脑将读取这数据来控制加工的要求和精度，可达到加工和检测同步进行，可实现加工完成后的工件与将来实现使用的要求一致。
[0061]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.全自动精密加工设备，其特征在于，所述加工设备通过一可模拟工件工作状态的工作腔，模拟放入的待加工工件的工作状态，并在该工作状态下对工件进行自动加工，所述加工设备包括加工机体，其还包括: 工作腔，所述工作腔设置在加工机体上，其通过模拟工件工作的状态对工件进行自动加工； 自动盖板，所述自动盖板设置加工机体上，在加工工件时，自动与工作腔开口配合形成密封结构； 工位控制装置，所述工位控制装置与工作腔配合设置，移动工作腔内待加工工件所需的加工工位； 精密加工进给控制系统，所述精密加工进给控制系统设置在自动盖板上，并与工作腔配合，对工作腔内的待加工工件进行挤压加工； 检测校正系统，所述检测校正系统设置在加工机体上，并与工作腔配合，实时监测工作腔内工件加工的信息，并传至微电脑控制系统； 微电脑控制系统，所述微电脑控制系统设置在加工机体上，分别控制工位控制装置、自动盖板以及精密加工进给控制系统，根据精密加工进给控制系统传输的数据控制工件加工的要求和精度。
2.根据权利要求1所述的全自动精密加工设备，其特征在于，所述工作腔内设置有进气孔和回气孔，所述进气孔通过进气口连接气源；所述回气孔与工作腔内待加工工件的工位对应，并通过回气管路连接至检测校正系统。
3.根据权利要求1所述的全自动精密加工设备，其特征在于，所述工位控制装置包括控制和定位轴、转动盘以及步进电机，所述控制和定位轴通过密封圈可转动的穿设在工作腔底部中间位置，所述转动盘以及步进电机安置在机体中并位于工作腔下部，所述步进电机驱动转动盘，所述转动盘通过轴承与控制和定位轴相接。
4.根据权利要求1所述的全自动精密加工设备，其特征在于，所述自动盖板包括一上盖、旋转气缸、若干锁紧装置，所述上盖与工作腔的开口配合，并通过旋转气缸安置在机体上；所述旋转气缸通过旋转驱动上盖与工作腔的开口进行配合；所述若干锁紧装置分别安置在机体上，并与上盖配合，在上盖盖住工作腔开口时，多方位压紧上盖形成密封。
5.根据权利要求4所述的全自动精密加工设备，其特征在于，所述锁紧装置包括直线运动气缸和锁紧件，所述锁紧件安置在直线运动气缸上，并直线运动气缸移动对上盖形成压紧或松开。
6.根据权利要求1所述的全自动精密加工设备，其特征在于，所述精密加工进给控制系统包括步进电机和直线进给机构，所述步进电机安置在直线进给机构上，并驱动直线进给机构。
7.根据权利要求1所述的全自动精密加工设备，其特征在于，所述检测校正系统包括流量器和数据转换装置，所述流量器与工作腔连通，并与数据转换装置数据相接。
8.根据权利要求1所述的全自动精密加工设备，其特征在于，所述微电脑控制系统包括带触摸屏的PC和一个控制电路板，所述PC与检测校正系统数据相接，并通过控制电路板控制连接工位控制装置、自动盖板以及精密加工进给控制系统。
【文档编号】B23Q17/00GK203831176SQ201320881773
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年12月29日 优先权日:2013年12月29日
【发明者】胡立峰, 李岩 申请人:捷锐企业(上海)有限公司