一种电动执行机构加工用盲孔修整装置的制作方法

1.本发明属于电动执行机构技术领域，具体涉及一种电动执行机构加工用盲孔修整装置。


背景技术：

2.对于电动执行机构，最广泛的定义为能提供直线运动或旋转运动的驱动装置。现有的电动执行机构大多用于驱动阀门至全开或全关的位置，因此为实现电动执行机与阀门之间的适配连接，通常会在电动执行机构的出力轴端部开设相应的适配连接内孔。在现有技术中，该适配连接内孔多为盲孔，且为保证电动执行机与阀门装配角度的精准，还进一步设定该盲孔为多边形孔。
3.目前，多边形盲孔的主要加工方法为：首先利用旋转钻头在出力轴端部钻出圆形底孔，且该圆形底孔为多边形盲孔的内切孔；然后利用多边形冲子以热冲压或者冷冲压的方式在底孔内冲出多边形盲孔。
4.上述加工方法虽然能实现多边形盲孔的自动加工，但其仍存在加工精度及效率较低、冲子不易从电动执行机构的出力轴上取出、孔径不可调等问题。


技术实现要素：

5.鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种电动执行机构加工用盲孔修整装置。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动执行机构加工用盲孔修整装置，包括：n个安装架，且n≥3；在每相邻两个安装架之间均设有可直线往复移动的刀具，所述刀具的刃口沿轴向位于安装架的下方，且通过n个刀具的往复移动切削形成n边形区域；具有n条径向进刀路径的径向进刀机构，且所述径向进刀机构驱动n个安装架一一对应的沿n条径向进刀路径往复移动，其中所述径向进刀路径为n边形区域的中心与顶点的连线及延长线；轴向进刀机构，用于驱使所述安装架及刀具沿轴向进刀。
7.优选的，所述径向进刀机构包括：轴向长度不超过安装架的中心柱，且在轴向方向上所述中心柱的顶部与安装架的顶部保持平齐；围绕所述中心柱均匀设置的m个无杆气缸，m≥1，且无杆气缸的两端均与中心柱固定连接；滑动套设于所述中心柱上的安装盘，且所述安装盘通过无杆气缸驱动移动；固定于所述安装架上的连接块，所述连接块沿轴向靠近安装架的底部，且连接块与安装盘之间转动连接有驱动杆。
8.优选的，在每相邻两个安装架之间均设有可往复传送的单向抗弯输送链，所述刀
具沿轴向固定于所述单向抗弯输送链的底部，且刀具的径向宽度大于单向抗弯输送链的宽度。
9.优选的，每个所述安装架均包括内部形成有安装腔的弯折架，且所述安装腔包括分别朝向弯折架两侧的两个分腔；其中一个分腔内安装有可转动的第一齿辊和驱动齿辊，所述驱动齿辊沿轴向位于第一齿辊的上方，且驱动齿辊通过固定于安装架上的电机驱动转动；另一个分腔内安装有可转动的第二齿辊和可轴向移动的张紧齿辊，且所述张紧齿辊沿轴向位于第二齿辊的上方；所述单向抗弯输送链啮合套设于相邻两个安装架的第一齿辊、驱动齿辊、第二齿辊和张紧齿辊上。
10.优选的，在所述弯折架的安装腔内设置有可旋转的丝杠，且两个分腔分别位于丝杠的两侧，在所述丝杠上螺旋套设有可移动的滑座，所述滑座的两侧分别伸出两个分腔，且张紧齿辊可转动的安装于滑座内。
11.优选的，在每相邻两个安装架之间均连接有呈交叉分布的两组限位杆，且所述限位杆的一端转动连接于滑座上、另一端转动连接于安装架上。
12.优选的，在所述中心柱的轴向顶部固定有限位盘，且所述限位盘上围绕中心柱呈放射状的开设有n个滑槽，n个滑槽分别与n个径向进刀路径一一对应；所述滑槽的一侧固定有齿条，所述丝杠的顶部共轴固定有齿杆，且所述齿杆伸入至滑槽内、并与齿条的一侧啮合连接。
13.优选的，所述刀具的刃口设于朝向n边形区域中心的后端、背离n边形区域中心的前端和/或背离单向抗弯输送链的底端。
14.优选的，所述刀具包括倾斜连接的第一侧刀和第二侧刀，且第一侧刀和第二侧刀可分别与相邻的两条径向进刀路径重叠。
15.优选的，在所述第一侧刀与第二侧刀之间固定有加强板，且所述加强板与单向抗弯输送链之间固定有连接标识件；在所述连接标识件的一侧边缘与第一齿辊或者第二齿辊对应时，第一侧刀或者第二侧刀与对应侧的径向进刀路径重叠，且驱动齿辊换向驱动。
16.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)在本发明中设置n个安装架，且相邻两个安装架之间均设有可直线往复移动的刀具，以此方便高效的切削形成n边形区域；具体在切削过程中，n个安装架可同步沿径向进刀路径或者轴向执行进刀，其中径向进刀路径为n边形区域的中心与对应顶点的连线及延长线，以此能灵活实现不同尺寸的多边形盲孔的精确修整，且在修整后通过n个安装架的回移聚拢，还方便从成型多边形盲孔内取出整体修整装置。
17.(2)利用可聚拢或展开的伞状的径向进刀机构驱使安装架沿径向进刀路径移动，以此在实现n个安装架精准进刀的同时还能有效保证整体结构的配合稳定。
18.(3)在相邻两个安装架之间设有可往复传送的单向抗弯输送链，且刀具固定于单向抗弯输送链的底部，以此能稳定驱使刀具在相邻两个安装架之间往复移动；另外，在安装架径向移动的过程中，还利用张紧齿辊的升降使单向抗弯输送链始终保持张紧，由此使刀具往复移动的进程能精准适配于相邻两个安装架之间的距离，同时还保证刀具在往复移动的过程中能形成有效切削。
19.(4)在相邻两个安装架之间连接有呈交叉分布的两组限位杆，且限位杆的一端可与张紧齿辊同步升降、另一端则转动连接于安装架上，由此进一步提升各安装架之间定位及配合的稳定。
20.(5)在每个安装架内均设有通过丝杠驱动的滑座，且限位杆的一端和张紧齿辊均连接于该滑座上，具体丝杠的顶部通过齿杆与齿条的啮合形成驱动，由此能有效实现安装架径向移动与滑座轴向升降之间的联动。
21.(6)上述刀具包括倾斜连接的第一侧刀和第二侧刀，其中第一侧刀和第二侧刀可分别与相邻的两条径向进刀路径重叠，由此保证成型后的多边形盲孔具有精确的边角；另外，利用不同位置处的刀具刃口还能有效执行不同方式的切削修整。
附图说明
22.图1为本发明的结构爆炸图；图2为本发明中径向进刀机构的结构示意图；图3为图2中的a处放大图；图4为本发明中相邻两个安装架配合的结构示意图；图5为本发明中一个安装架的结构示意图；图6-图7为本发明中一个安装架的结构爆炸图；图8为本发明中六个单向抗弯输送链配合的结构示意图；图9为本发明中一个单向抗弯输送链的结构示意图；图10为本发明中单向抗弯输送链的抗弯原理图；图11为本发明中刀具的结构示意图；图12为本发明中一个刀具的切削原理图；图13-图15为本发明中六个刀具的切削原理图；图16为本发明中中心柱、限位盘与安装架装配的结构示意图；图17为图16中的b处放大图；图中：安装架-1；单向抗弯输送链-11；弯折架-12；第一齿辊-13；驱动齿辊-14；第二齿辊-15；张紧齿辊-16；丝杠-17；滑座-18；限位杆-19；刀具-2；第一侧刀-21；第二侧刀-22；加强板-23；接标识件-24；中心柱-3；无杆气缸-4；安装盘-5；驱动杆-6；连接块-7；限位盘-8；滑槽-81；齿条-82；齿杆-83。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明中提供了一种电动执行机构加工用盲孔修整装置，且该修整装置主要包括如下结构：n个安装架1，且n≥3；在每相邻两个安装架1之间均设有可直线往复移动的刀具2，
刀具2的刃口沿轴向位于安装架1的下方，且通过n个刀具2的往复移动切削形成n边形区域；具有n条径向进刀路径的径向进刀机构，且径向进刀机构驱动n个安装架1一一对应的沿n条径向进刀路径往复移动，其中径向进刀路径为n边形区域的中心与顶点的连线及延长线；轴向进刀机构，用于驱使安装架1及刀具2沿轴向进刀。
25.具体为便于图示，在本发明的附图中仅示出了n＝6时该修整装置的结构状态，图中所示结构仅为参考，不作为本发明保护范围的限定，应当知道的，对于安装架1及刀具2的数量为n≥3中的任意正整数时，均落于本发明的保护范围之内。
26.参考图1所示，6个安装架1围绕径向进刀机构的周围均匀分布，以此构成六边形区域的6个顶点位置；参考图11所示，刀具2包括倾斜连接的第一侧刀21和第二侧刀22，且第一侧刀21和第二侧刀22可分别与相邻的两条径向进刀路径重叠。
27.基于上述公开结构，其中任意一个刀具2在往复移动时，其原理参考图12所示：刀具2沿图中箭头所示方向形成直线往复移动，当刀具2完成一次a侧向b侧（或者b侧向a侧）的移动时，通过轴向进刀机构或者径向进刀机构驱使整体安装架1及刀具2执行一次进刀，基于此通过刀具2移动与进刀的交替运行实现多边形盲孔的修整及加工。
28.具体的，上述刀具2的刃口设于朝向n边形区域中心的后端、背离n边形区域中心的前端和/或背离单向抗弯输送链11的底端。结合图图13-图15的原理可知：在图13中，表示为刀具2的刃口设于朝向n边形区域中心的后端，此时整体修整装置可应用于切削修整形成六棱柱结构（n=6）；在该图所示结构及原理下，加工方式为：六个安装架1沿径向进刀路径移动并相互远离，以此使得六个安装架1之间构成修整空间，且待加工的工件能够伸入至该修整空间内，伸入后基于刀具2的移动和安装架1的移动可有效切削修整形成六棱柱。如图13所示，图中实线的六边形为六个刀具2的当前移动路径，实线的圆形为待加工的工件，虚线的六边形为安装架1沿径向进刀路径移动移动并相互靠近的过程中六个刀具2所能构成的移动切削路径。
29.在图14中，表示为刀具2的刃口设于背离n边形区域中心的前端，此时整体修整装置可应用于切削修整形成六边形盲孔或通孔（n=6，且修整前应当先钻出底孔，且底孔直径小于六边形盲孔的尺寸）；在该图所示结构及原理下，加工方式为：保持六个安装架1聚拢的状态，并将六个安装架1伸入至提前钻好的底孔内，六个安装架1沿径向进刀路径移动并相互远离，以此使得六个安装架1均抵触于底孔内壁上，然后基于刀具2的移动和安装架1的移动可有效切削修整形成六边形盲孔或通孔。如图14所示，图中实线的六边形为六个刀具2的当前移动路径，实线的圆形为底孔，虚线的六边形为安装架1沿径向进刀路径移动移动并相互靠近的过程中六个刀具2所能构成的移动切削路径。在此过程中，保持所开设的底孔直径小于六边形盲孔的尺寸即可，无需限定底孔为六边形盲孔的内切孔，以此在保证加工精度的同时降低加工难度。
30.在图15中，表示为刀具2的刃口设于背离单向抗弯输送链11的底端，此时整体修整装置可应用于切削修整形成六边形盲孔或通孔（n=6）；在该图所示结构及原理下，加工方式为：以六个安装架1聚拢或者展开为起始状态，然后基于刀具2的移动和安装架1的移动即可有效切削修整形成六边形盲孔或通孔。在本图所示结构下，无需提前开设底孔即可一次性
完成六边形盲孔或通孔的加工，其加工效率更高。另外，在以本图所示结构加工修整时，还优选设定第一侧刀21与第二侧刀22的长度不同，以此使得其中一个侧刀可依照图15所示状态实现盲孔中心处的切削修整（例如图11中，即示为第二侧刀22的长度大于第一侧刀21的长度）。
31.在本发明中，主要应用于电动执行机构的出力轴上的多边形盲孔的修整，因此优先选用图14及图15所表示的刃口结构，且对应还提供如下驱动结构。
32.参考图2-图3所示，径向进刀机构包括：轴向长度不超过安装架1的中心柱3，中心柱3的中心轴定位于六边形区域的中心处，且在轴向方向上中心柱3的顶部与安装架1的顶部保持平齐；围绕中心柱3均匀设置的m个无杆气缸4，m≥1，且无杆气缸4的两端均与中心柱3固定连接；滑动套设于中心柱3上的安装盘5，且安装盘5通过无杆气缸4驱动移动；固定于安装架1上的连接块7，连接块7沿轴向靠近安装架1的底部，且连接块7与安装盘5之间转动连接有驱动杆6。
33.上述，通过基于无杆气缸4驱动安装盘5在轴向升降，安装盘5则带动驱动杆6的一端同步升降，以此使得驱动杆6相对于中心柱3的倾斜度发生变化，在此变化下驱动杆6的另一端与中心柱3之间的距离对应发生改变，由此通过连接块7驱使安装架1在对应的径向进刀路径上移动。具体的，安装盘5的升降与六个驱动杆6的变化组合构成伞状结构，因此该径向进刀机构的驱动原理类似与伞的聚拢与展开。
34.具体的，关于实现刀具2在相邻两个安装架1之间往复移动的结构参考图8-图10所示：在每相邻两个安装架1之间均设有可往复传送的单向抗弯输送链11，刀具2沿轴向固定于单向抗弯输送链11的底部，且刀具2的径向宽度大于单向抗弯输送链11的宽度；每个安装架1均包括内部形成有安装腔的弯折架12，且安装腔包括分别朝向弯折架12两侧的两个分腔；其中一个分腔内安装有可转动的第一齿辊13和驱动齿辊14，驱动齿辊14沿轴向位于第一齿辊13的上方，且驱动齿辊14通过固定于安装架1上的电机驱动转动；另一个分腔内安装有可转动的第二齿辊15和可轴向移动的张紧齿辊16，且张紧齿辊16沿轴向位于第二齿辊15的上方；单向抗弯输送链11啮合套设于相邻两个安装架1的第一齿辊13、驱动齿辊14、第二齿辊15和张紧齿辊16上。
35.综上可知，驱动齿辊14在被电机驱动转动时会带动单向抗弯输送链11在相邻两个安装架1之间传送，由此能有效带动刀具2在相邻两个安装架1移动；另外，在安装架1沿对应的径向进刀路径移动时，相邻两个安装架1之间的距离会发生改变，基于此利用张紧齿辊16轴向移动以保证整体单向抗弯输送链11的张紧，进而避免出现因单向抗弯输送链11松动而无法切削修整的问题。
36.进一步的，关于单向抗弯输送链11的具体抗弯结构及抗弯原理，可参考图10所示：图中单向抗弯输送链11包括多个单向啮合的单元链节，具体该单元链节可向背离驱动齿辊14中心的一侧翻转，而无法向靠近驱动齿辊14中心的一侧翻转，刀具2连接于单向抗弯输送
链11的底部、并背离驱动齿辊14。具体的，在刀具2执行往复移动的切削修整时，刀具2受到电动执行机构出力轴未被切削部分的抵触，以此使得刀具2具有靠近驱动齿辊14中心所在一侧的趋势，而本发明提供的单向抗弯输送链11能有效提供该方向上的抗弯，从而保证刀具2能稳定抵触于电动执行机构的出力轴上，进而精确并稳定的实现切削修整。另外，参考专利cn202010189875.6、cn201921026535.0及cn201310213260.2中也提供了相应具有单向抗弯功能的传动链条。
37.更进一步的，在第一侧刀21与第二侧刀22之间固定有加强板23，且加强板23与单向抗弯输送链11之间固定有连接标识件24，以此实现刀具2与单向抗弯输送链11之间的固定连接。并且该连接标识件24可通过增设光电传感器、红外传感器等监测性电子元件实现刀具2位置的精准监测，基于此保证在连接标识件24的一侧边缘与第一齿辊13或者第二齿辊15对应时，第一侧刀21或者第二侧刀22与对应侧的径向进刀路径重叠，且驱动齿辊14换向驱动。综上，保证刀具2往复移动的进程能精准适配于相邻两个安装架1之间的距离，进而保证多边形盲孔修整的精确。
38.另外，参考图4-图7所示，在每相邻两个安装架1之间均连接有呈交叉分布的两组限位杆19，且限位杆19的一端可沿轴向移动、另一端转动连接于安装架1上，以此通过交叉限定的方式保证每个安装架1均能同步移动，并且还有效保证移动后定位的稳定。
39.具体的，关于实现张紧齿辊16与限位杆19一端轴向移动的结构参考图4-图7所示：在弯折架12的安装腔内设置有可旋转的丝杠17，且两个分腔分别位于丝杠17的两侧，在丝杠17上螺旋套设有可移动的滑座18，滑座18的两侧分别伸出两个分腔，且张紧齿辊16可转动的安装于滑座18内，限位杆19的一端转动连接于滑座18上。
40.上述，张紧齿辊16与限位杆19的一端在丝杠17的旋转驱动下保持同步移动，且具体的结合图16-图17可知：在中心柱3的轴向顶部固定有限位盘8，且限位盘8上围绕中心柱3呈放射状的开设有n个滑槽81，n个滑槽81分别与n个径向进刀路径一一对应；滑槽81的一侧固定有齿条82，丝杠17的顶部共轴固定有齿杆83，且齿杆83伸入至滑槽81内、并与齿条82的一侧啮合连接。由此可知，在安装架1受径向进刀机构的驱动而沿径向进刀路径产生移动时，丝杠17与其顶部的齿杆83也随之移动，其中齿杆83在对应的滑槽81内移动，且在齿条82的啮合传动下使得齿杆83形成自转，以此驱使丝杠17产生旋转，进而联动驱使滑座18、张紧齿辊16与限位杆19的一端产生轴向上的移动。另外，在移动后基于丝杠17与滑座18的螺旋配合能有效形成稳定定位，进而有效保证切削修整的精度。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。