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专利号: 2017104114433
申请人: 安徽工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 铁的冶金
更新日期:2023-07-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床,其特征在于:

它包括由机架底座(11)、倾斜支承架(12)组成的可调机架,由回转台(2)及设置在回转台(2)上的智能卡爪(3)构成的淬火工作台,工艺参数库(6)和控制系统(7);

所述的机架底座(11)与倾斜支承架(12)之间采用能够实现相对自由转动的约束进行连接,机架底座(11)的竖直立柱(13)的上表面安装有液压缸(4),液压缸(4)的两端分别与竖直立柱(13)的上表面和倾斜支承架(12)连接;在所述的机架底座(11)的底部设置有淬火液渗漏网(14),所述的倾斜支承架(12)内设置淬火工作台;

所述的工艺参数库(6)包括参数输入模块(61)和参数输出模块(62),参数输入模块(61)用于输入淬火工件(5)的材料属性和淬火工艺要求,参数输出模块(62)用于输出淬火效果最佳的机架底座(11)与倾斜支承架(12)之间的倾斜角度、淬火速度、淬火频率;

所述的控制系统(7)包括定位检查系统(71)、夹紧力控制系统(72)及运行监控系统(73);

所述的回转台(2)包括回转底盘(21)、卡盘体(22),所述回转底盘(21)的外壳包含有蜗杆套(211),蜗杆套(211)的内部安装有蜗杆(23),蜗杆(23)的一端通过连轴器(27)与回转驱动电机(242)连接,蜗杆(23)的一侧与涡轮回转支承(25)啮合,涡轮回转支承(25)与卡盘体(22)连接;

所述的卡盘体(22)包括卡盘底座(221)、卡盘外壳(222),卡盘底座(221)上设置有安装架I(223)和安装架II(224),安装架I(223)上安装有定位驱动电机(242),安装架II(224)上安装有小锥齿轮(26),定位驱动电机(241)通过连轴器(27)与小锥齿轮(26)连接,小锥齿轮(26)与大锥齿轮(28)啮合,大锥齿轮(28)与平面螺旋纹转盘(29)的转轴连接;

所述的卡盘外壳(222)的上表面设置有多个滑道,每个滑道内放置智能卡爪(3);智能卡爪(3)的内部设置有缓冲机构和感测压力的传感器,智能卡爪(3)的前端面(31)和后端面(32)均安装有感测距离的距离传感器,底端面(33)与平面螺旋纹转盘(29)的上表面啮合传动。

2.根据权利要求1所述的一种盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床,其特征在于:所述的机架底座(11)与倾斜支承架(12)之间通过转动关节(15)连接,所述的转动关节(15)对称分布在机架底座(11)和倾斜支承架(12)的两端。

3.根据权利要求2所述的一种盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床,其特征在于:所述的卡盘外壳(222)上表面的滑道为3个,滑道和智能卡爪(3)均中心对称分布在卡盘外壳(222)的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床,其特征在于:所述的液压缸(4)共有两个,在竖直立柱(13)的上表面对称布置安装,且与水平面成一定夹角,液压缸(4)与倾斜支承架(12)的连接位置处于倾斜支承架(12)的上部位置。

5.根据权利要求1所述的一种盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床,其特征在于:所述的智能卡爪(3)的前端面(31)为内凹螺纹弧面,后端面(32)为外凸螺纹弧面,底端面(33)为螺纹平面;

前端面(31)和后端面(32)上安装的感测距离的传感器为激光位移传感器(34);智能卡爪(3)的内部设置的缓冲机构为弹簧(35)、设置的感测压力的传感器为压力传感器(36);智能卡爪(3)采用钛合金耐高温材料加工制造。

6.根据权利要求1所述的一种盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床,其特征在于:所述的涡轮回转支承(25)通过法兰盘(212)与卡盘体(22)的卡盘底座(221)连接。

7.根据权利要求1或2所述的一种盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床,其特征在于:所述的卡盘底座(221)为端面套筒形,安装架I(223)和安装架II(224)设置在卡盘底座(221)的一侧。

8.根据权利要求1或2所述的一种盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床,其特征在于:所述的平面螺旋纹转盘(29)的转轴与卡盘底座(221)的中心转轴之间安装有圆柱滚子轴承(225),平面螺旋纹转盘(29)的转轴的底部布置有推力轴承(226),推力轴承(226)通过端盖固定在卡盘底座(221)的底部端面。

9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的盘类零件用电液复合驱动高精密智能淬火机床的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:根据淬火工件(5)的类型,在工艺参数库(6)的参数输入模块(61)输入淬火工件(5)的材料属性和淬火工艺要求,通过参数输出模块(62)获取最佳的机架底座(11)与倾斜支承架(12)之间的倾斜角度、淬火速度、淬火频率;

步骤二:根据步骤一确定的机架底座(11)与倾斜支承架(12)之间的倾斜角度,通过液压缸(4)调整倾斜支承架(12)与机架底座(11)之间的角度,将智能卡爪(3)复位;

步骤三:将淬火工件(5)放置在回转台(2)上,通过智能卡爪(3)上的距离传感器检测智能卡爪(3)当前位置与淬火工件(5)之间的距离,将检测到的距离信号反馈至定位检测系统(71),调整淬火工件(5)的位置,使淬火工件(5)放置在回转台(2)的中心位置,完成淬火工件(5)的放置;

通过定位驱动电机(241)控制调整智能卡爪(3)向中心移动,在移动过程中,智能卡爪(3)上的距离传感器实时将智能卡爪(3)与淬火工件(5)间的距离反馈给定位检测系统(71),当智能卡爪(3)与淬火工件(5)接触时,智能卡爪(3)上感测压力的传感器实时检测智能卡爪(3)对淬火工件(5)施加的夹持力,检测到的夹紧力大小反馈给夹紧力控制系统(72),当夹持力满足要求时,完成淬火工件(5)的定位夹持;

步骤四:通过回转驱动电机(242)控制,驱动回转台(2)旋转,根据步骤一确定的淬火速度和淬火频率,对淬火工件(5)进行淬火工加工;

淬火过程中运行监控系统(73)对回转台(2)的旋转速度、智能卡爪(3)的夹紧力大小进行监控,当回转台(2)的旋转速度出现波动时,运行监控系统(73)发出控制信号给回转驱动电机(242),通过反馈控制予以消除;

当智能卡爪(3)的夹紧力大小降低时,运行监控系统(73)发出控制信号给定位驱动电机(241),通过反馈控制保证夹紧力的恒定;当夹紧力超出可控范围时,运行监控系统(73)发出报警信号,回转驱动电机(242)停止旋转,回转台(2)自锁。