三滚自动化夹持机构的制作方法

本实用新型涉及一种三滚自动化夹持机构。

背景技术：

目前，在国内外，自动送料方式有很多种，但运用在三滚滚丝机上的在国内外都不常见。高铁螺栓在我国的铁路发展史上是不可或缺的产品，因此螺栓的加工质量直接关系到铁路发展的速度，具有很重要的意义。为了减少劳动力、工人的劳动强度、因为人为因素引起温度变化过大、滚丝时温度不统一等引起的质量变化甚至不合格，因此设计了一种螺栓自动夹持机构，取名为三滚自动化夹持机构。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种三滚自动化夹持机构。

本实用新型的技术方案是：一种三滚自动化夹持机构，包括主支架和固定在主支架上的主底板，在主底板上设置有直线导轨、滚珠丝杠和伺服电机；在直线导轨上设置有滑块，在滑块上设置有气缸底板，气缸底板与滚珠丝杠连接，在气缸底板上设置有旋转气缸和齿轮盘；在旋转气缸的头部设置连接体，在连接体上设置有齿条；所述齿条与齿轮盘接触；在齿轮盘上固定有气缸底部圆盘，在气缸底部圆盘的最外端设置有伸缩气缸，在伸缩气缸的前端设置夹取气缸，在夹取气缸前端设置钳夹。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：三滚自动化夹持机构是实现夹持机构直接从螺栓加热机构上夹取热料，放入三滚滚丝机支撑架上，实现自动夹料→运行到指定位置→放料(滚丝)-回到初始位置等待夹料的一个往复运动过程。通过本三滚自动化夹持机构，可以大大减少劳动力成本和工人的劳动强度, 减少温度变化,减少了产品加工误差,同时机构工作效率高，这在实际生产中具有很好的推广效果和意义。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本三滚自动化夹持机构的主视图；

图2是本三滚自动化夹持机构的剖视图。

具体实施方式

一种三滚自动化夹持机构，如图1和图2所示，包括：底座1、矩形钢2、矩形钢3、主底板4、直线导轨5、滚珠丝杠6、伺服电机7、联轴器8、滑块9、螺母10、气缸底板11、旋转气缸12、气缸垫块13、伸缩气缸14、夹取气缸15、连接体16、齿条17、气缸底部圆盘18、齿轮盘19、齿条导轨20、第一连接板21、钳夹22、轴承23、固定轴24、转动轴套25、第二连接板26、第一活动关节27、第二活动关节28、触摸屏29等，其中：

本机构整体主支架采用500×300×12的矩形钢2和3及底座1焊接而成，在焊接前将两矩形钢通过两块连接板用螺栓连接，进行定位，有利于保证焊接后的精度。主底板4与主支架焊接后进行整体加工成需要的尺寸，这样才能保证主底板4所需尺寸与主支架的上下表面的平行度和相对精度。主底板4上则是运动机构的关键部分，利用直线导轨5、滚珠丝杠6以及伺服电机7对整个机构的左右运动进行控制，其都与主底板4用螺栓直接连接。伺服电机7和滚珠丝杆6通过联轴器8连接。其次，气缸底板11通过螺钉固定在直线导轨5的4个滑块9和滚珠丝杠6的螺母10上。气缸底板11上装有旋转气缸12，伸缩气缸14和夹取气缸15。其中，旋转气缸12通过两个气缸垫块13直接连接在气缸底板11上，旋转气缸头部的连接体16连接有齿条17。在气缸底板11 上设置有齿条导轨20和固定轴24,在固定轴24上设置有轴承23，在轴承23上设置有转动轴套25，齿轮盘19固定在转动轴套25上，气缸底部圆盘18则固定在齿轮盘19上，伸缩气缸14固定在气缸底部圆盘18的最外端；齿条17在旋转气缸12的作用下沿齿条导轨20做上下运动，齿条17和齿轮盘19配合完成齿条17的直线运动转化为齿轮盘19的旋转运动，与齿轮盘19固定的气缸底部圆盘18和伸缩气缸14也做旋转运动(即将齿条17的伸缩运动转化为伸缩气缸14的旋转运动)。伸缩气缸14则实现夹持部分的抓料和放料的伸缩过程；夹取气缸15通过连接板21直接连接在伸缩气缸14的前端，直接控制钳夹22的抓料(闭合)和放料(打开)。齿轮盘19后方有提供转动的轴承23和转动轴套25，减少了旋转气缸12运动时的阻力，增加了灵活性，同时也减少了模具间的磨损。主支架右侧是这个机构的触摸屏29,其与主支架用连接板26,活动关节27和活动关节28连接,活动关节27及28均可实现180度的转动,方便操作者在不同的方位进行操作调试。

本实用新型的工作原理是：

本机构主要是实现夹持机构直接从螺栓加热机构上夹取热料，放入三滚滚丝机支撑架上，实现自动夹料-运行到指定位置-放料(滚丝)-回到初始位置等待夹料。通过伺服电机和滚珠丝杠控制夹持机构主底板的左右移动，利用接近开关及伺服电机的定位完成信号检测主底板是否移动到位，即抓料位和放料位。在抓料位和放料位两侧分别设置限位开关信号和实体限位装置，防止因伺服电机脉冲信号出错或丝杠与伺服电机间的联轴器松动引起超出预定行程的运动而产生的意外事故。在抓料位，气缸处于安全等待状态，即旋转气缸12处于伸出状态，伸缩气缸14处于缩回状态，夹取气缸15处于打开状态。整个系统的运行通过PLC控制，通过触摸屏操作来实现。通过触摸屏控制系统的自动 启动和停止，并可以实现手动操作及对单个步骤进行操作，方便简单，易学易懂。

本机构由PLC控制伺服控制器的脉冲信号，伺服电机根据收到的脉冲信号转化为运动相应的距离，伺服电机的正反转控制机构的左右运动，控制精准。运动的速度由脉冲信号的频率控制电机的转速来实现，可以通过触摸屏方便地设定。

在抓料位，气缸处于安全等待状态，即旋转气缸12处于伸出状态，伸缩气缸14处于缩回状态，夹取气缸15处于打开状态。当加热机构给出可抓料信号时，夹持机构将按伸缩气缸14伸出→夹取气缸15夹紧→伸缩气缸14缩回的步骤运动，其后，夹持机构将分两种情况实现不同的运动。其一：温度不合格时：旋转气缸12缩回→夹取气缸15打开(直接将料放入废料斗)→旋转气缸12伸出→循环完成，等待下一个可抓料信号。其二：温度合格时：伺服电机反转，同时旋转气缸12缩回→到达放料位→伸缩气缸14伸出(同时滚丝机给出可放料信号)→夹取气缸15打开→伸缩气缸14缩回(同时给滚丝机放料完成信号)→伺服电机正转，同时旋转气缸12伸出→到达抓料位，循环完成，等待下一个可抓料信号，进入下一个循环。

本实用新型的工作流程如下：

1、首先给整个系统上电，等待PLC及触摸屏完成自检过程。

2、检查气压表及水压表是否正常。

3、打开急停按钮，按下触摸屏《主画面》上的“气缸复位”按钮使气缸复位，即处于安全等待状态。

4、气缸复位后就可以按下触摸屏上的“伺服启动”实体按钮，启动伺服电机的伺服系统及松闸，在有脉冲信号时即可实现伺服电机的转动。

5、寻找零位——在主底板后设置有零位检测点，当按下触摸屏上的实体按钮“找零位”按钮后，伺服电机按预设的方向和速度运动，当触碰到限位开关后向相反的方向继续运动，当触碰到零位开关后，电机将以较低速度缓慢运行，直至零位信号消失，伺服电机即刻停止，此时即是我们的零位，也就是抓料位。

6、在完成上述5个步骤后，当按下触摸屏上的“启动”按钮后，系统将按照设定的程序进行工作。

经过生产验证(将本机构运用于我公司的三滚滚丝线)，证明了本机构的可靠性和优越性，不仅节约了人工，降低了工人的劳动强度，减少了温度变化,减少了产品加工误差，提高了产品质量，在安全方面也得到了保障。本机构还配合红外线测温仪设置了对温度的识别和分选，实现了对加热后的料从高温、低温及合格温度三方面进行分选和分类堆放，并对合格温度的料送入滚丝区域。本机构达到了设计要求，解决了现有生产中出现的问题。