本發(fā)明涉及一種矯平機(jī)，具體為一種單驅(qū)動(dòng)雙向自動(dòng)矯平機(jī)。

背景技術(shù)：

1、在機(jī)械制造業(yè)中涉及到很多板條形工件，這些板條形工件在經(jīng)過加工后出現(xiàn)一定的彎曲和扭曲變形，不滿足平整度要求，需要進(jìn)行矯平。我國(guó)的自動(dòng)矯平裝備領(lǐng)域還是較為薄弱，以往工件的矯平很多采用手工方式，針對(duì)一些特定的板類材料也有采用自動(dòng)矯平方式，但大都是固定運(yùn)動(dòng)矯平，無法自動(dòng)調(diào)整，也就無法適應(yīng)各種變形幅度的工件的自動(dòng)矯平。

2、個(gè)別自動(dòng)矯平裝置采用伺服驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)調(diào)整，但都是采用一套驅(qū)動(dòng)軸和相應(yīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行一個(gè)方向的矯平運(yùn)動(dòng)，成本較高。本技術(shù)開發(fā)一種針對(duì)板條形工件，采用單驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過集成創(chuàng)新設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)板條形工件最為普遍存在的縱向彎曲和扭曲變形進(jìn)行雙向自動(dòng)矯平運(yùn)動(dòng)，并可通過系統(tǒng)控制，根據(jù)不同的彎曲和扭曲變形幅度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)調(diào)整。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種單驅(qū)動(dòng)雙向自動(dòng)矯平機(jī)，這種自動(dòng)矯平機(jī)，能實(shí)現(xiàn)板條形工件縱向彎曲和扭曲兩個(gè)方向的矯平運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各種變形狀況工件的精準(zhǔn)矯平，可以方便地對(duì)裝置相關(guān)部件位置進(jìn)行調(diào)整，從而適應(yīng)一定尺寸范圍內(nèi)的工件的矯平。

2、實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

3、一種單驅(qū)動(dòng)雙向自動(dòng)矯平機(jī)，包括設(shè)有t形槽的基座和設(shè)在基座上可活動(dòng)調(diào)整的主驅(qū)動(dòng)部件、扭擺傳動(dòng)部件、頭部夾持部件、第一送料部件、中部夾持部件、第二送料部件、尾部夾持部件、上下往復(fù)傳動(dòng)部件、第一限位和退料部件及第二限位和退料部件；

4、所述主驅(qū)動(dòng)部件包括可活動(dòng)調(diào)整的設(shè)在基座一端的驅(qū)動(dòng)支座，驅(qū)動(dòng)支座上設(shè)有伺服減速電機(jī)，伺服減速電機(jī)的電機(jī)軸穿出驅(qū)動(dòng)支座朝向基座的另一端，伺服減速電機(jī)的輸出軸上通過第一錐環(huán)和第一壓蓋套設(shè)有外花鍵套，第一壓蓋的端面上設(shè)有導(dǎo)向支承套，外花鍵套上套設(shè)有可滑動(dòng)的內(nèi)花鍵套，內(nèi)花鍵套的端面上設(shè)有復(fù)合齒輪套，復(fù)合齒輪套不與內(nèi)花鍵套連接的端部設(shè)有內(nèi)齒輪和端面齒；驅(qū)動(dòng)支座上還設(shè)有帶輸出軸的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸端部設(shè)有拔叉，拔叉的叉口與復(fù)合齒輪套外圓上設(shè)有的方槽滑動(dòng)連接；

5、所述扭擺傳動(dòng)部件包括設(shè)在基座上可活動(dòng)調(diào)整的第一軸承座，第一軸承座上設(shè)有上下間隔的下部水平孔和上部水平孔，下部水平孔和上部水平孔內(nèi)分別設(shè)有穿過下部水平孔和上部水平孔的第一傳動(dòng)軸和第二傳動(dòng)軸，第一傳動(dòng)軸靠近伺服減速電機(jī)的端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)有端齒主帶輪，端齒主帶輪的端頭部與復(fù)合齒輪套的端頭部正對(duì)；第二傳動(dòng)軸上設(shè)有被動(dòng)帶輪，端齒主帶輪與被動(dòng)帶輪通過皮帶連接；第一軸承座上表面設(shè)有垮過被動(dòng)帶輪的固定架，固定架外壁設(shè)有第一角度檢測(cè)裝置，第一角度檢測(cè)裝置的輸出軸穿過固定架與第二傳動(dòng)軸連接；固定架上設(shè)有第一定向氣缸，第一定向氣缸的輸出軸活動(dòng)穿過固定架和第一軸承座的上方垂向孔與第二傳動(dòng)軸接觸，第二傳動(dòng)軸上設(shè)有v形槽，當(dāng)?shù)谝欢ㄏ驓飧纵敵鲚S伸出時(shí)插入第二傳動(dòng)軸的v形槽內(nèi)；

6、第一傳動(dòng)軸朝向伺服減速電機(jī)的端頭部設(shè)有齒輪套，齒輪套的端頭嵌套在復(fù)合齒輪套內(nèi)，第一傳動(dòng)軸的另一端外圓通過鍵固定套設(shè)有連接套；

7、所述上下往復(fù)傳動(dòng)部件包括設(shè)在基座上可活動(dòng)調(diào)整的第二軸承座，第二軸承座上設(shè)有第三傳動(dòng)軸，第三傳動(dòng)軸的一端外圓活動(dòng)套設(shè)在連接套內(nèi)，連接套與第二軸承座之間的第三傳動(dòng)軸外圓上套設(shè)有平面槽輪，平面槽輪上設(shè)有彎曲的條狀方槽，彎曲的條狀方槽上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)有與平面槽輪側(cè)壁垂直安裝的銷軸，銷軸朝外的端部設(shè)有連桿；第二軸承座的側(cè)壁上設(shè)有第二定向氣缸，第二定向氣缸的輸出軸活動(dòng)穿過第二軸承座側(cè)壁與第三傳動(dòng)軸接觸，第三傳動(dòng)軸上設(shè)有v形槽，當(dāng)?shù)诙ㄏ驓飧纵敵鲚S伸出時(shí)插入第三傳動(dòng)軸的v形槽內(nèi)；第二軸承座遠(yuǎn)離連接套的端部設(shè)有用于對(duì)第三傳動(dòng)軸軸向固定的端蓋，端蓋上設(shè)有第二角度檢測(cè)裝置，第二角度檢測(cè)裝置的輸出軸穿過端蓋與第三傳動(dòng)軸連接；

8、所述頭部夾持部件包括設(shè)置在第二傳動(dòng)軸端部的呈l狀的扭擺架，扭擺架包括第一直板和與第一直板垂直的第二直板；第二傳動(dòng)軸遠(yuǎn)離第一角度檢測(cè)裝置的端頭部與第一直板通過鍵和固定蓋固定連接，第一直板上活動(dòng)設(shè)有平衡塊，第二直板內(nèi)側(cè)設(shè)有豎向的方槽，方槽上端部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有豎向的第一導(dǎo)軌壓板和第二導(dǎo)軌壓板，第一導(dǎo)軌壓板與第二導(dǎo)軌壓板之間的槽口形成導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌上設(shè)有活動(dòng)的第一上滾輪組件，該導(dǎo)軌上表面設(shè)有輸出軸朝下的可調(diào)限位的夾緊氣缸，夾緊氣缸的輸出軸與第一上滾輪組件連接，方槽下端部設(shè)有第一下支承座，第一下支承座上設(shè)有與第一上滾輪組件正對(duì)的第一下滾輪組件；

9、所述中部夾持部件包括設(shè)在基座上可活動(dòng)調(diào)整的帶延展部的第一支座，第一支座延展部豎向設(shè)有導(dǎo)軌副，導(dǎo)軌副上由里往外依次設(shè)有連接板和開合裝置，連接板下端部設(shè)有連接塊，連接塊與連桿連接；開合裝置自帶的上下移動(dòng)塊上分別設(shè)有正對(duì)的第二上滾輪組件和第二下滾輪組件；

10、所述尾部夾持部件包括設(shè)在基座上可活動(dòng)調(diào)整的帶延展部的第二支座，第二支座延展部設(shè)有豎向的方槽，第二支座延展部的方槽上間隔設(shè)有可活動(dòng)調(diào)整的第二上支承座和第二下支承座，第二上支承座和第二下支承座上分別設(shè)有正對(duì)的第三上滾輪組件和第三下滾輪組件；

11、所述第一送料部件與第二送料部件規(guī)格相同，第一送料部件包括設(shè)置基座上可活動(dòng)調(diào)整的第一支架，第一支架上端設(shè)有帶安裝板的水平放置的第一送料氣缸，第一送料氣缸輸出軸前端的第一支架上設(shè)有放料平臺(tái)；

12、所述第一限位和退料部件與第二限位和退料部件規(guī)格相同，第一限位和退料部件包括設(shè)在基座上可活動(dòng)調(diào)整的帶延展臺(tái)的第二支架，第二支架延展臺(tái)上設(shè)有帶安裝板的水平放置的第一氣缸，第一氣缸輸出軸設(shè)有擋圈；

13、所述復(fù)合齒輪套的內(nèi)孔與導(dǎo)向支承套外圓間隙配合。

14、所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)拔叉帶動(dòng)復(fù)合齒輪套往左移動(dòng)時(shí)，復(fù)合齒輪套的內(nèi)齒輪與齒輪套的外齒嚙合，移動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)拔叉帶動(dòng)復(fù)合齒輪套往右移動(dòng)時(shí)，復(fù)合齒輪套的端面齒與端齒主帶輪的端齒嚙合。

15、所述第一上滾輪組件軸線、第一下滾輪組件軸線、第二上滾輪組件軸線、第二下滾輪組件軸線、第三上滾輪組件軸線、第三下滾輪組件軸線、第一送料部件和第二送料部件的第一送料氣缸和第二送料氣缸輸出軸軸線、第一限位和退料部件與第二限位和退料部件第一氣缸和第二氣缸輸出軸軸線相互平行，上述軸線方向均與第二傳動(dòng)軸軸線方向垂直。

16、所述第一下滾輪組件外圓上母線、第二下滾輪組件的外圓上母線和第一送料部件的平臺(tái)面、第二送料部件的平臺(tái)面在同一平面上。

17、當(dāng)按工件厚度范圍的平均厚度的工件進(jìn)行安裝時(shí)，所述第一上滾輪組件與第一下滾輪組件之間的中心點(diǎn)、第二上滾輪組件與第二下滾輪組件之間的中心點(diǎn)、第三上滾輪組件與第三下滾輪組件之間的中心點(diǎn)與第二傳動(dòng)軸軸線同軸，上述中心點(diǎn)與第一送料部件和第二送料部件的送料氣缸輸出軸軸線、第一限位和退料部件與第二限位和退料部件氣缸輸出軸軸線大致在同一平面上。

18、所述第一傳動(dòng)軸的軸線與第三傳動(dòng)軸軸線在同一直線上。

19、所述第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸和第三傳動(dòng)軸均通過軸承和壓蓋分別固定在第一軸承座和第二軸承座上，以實(shí)現(xiàn)第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸和第三傳動(dòng)軸的可回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向固定。

20、所述第一送料部件和第二送料部件位于第一傳動(dòng)軸和第三傳動(dòng)軸的一側(cè)，頭部夾持部件、中部夾持部件、尾部夾持部件、第一限位和退料部件第二限位和退料部件位于第一傳動(dòng)軸和第三傳動(dòng)軸的另一側(cè)。

21、所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)位于伺服減速電機(jī)上方，或移動(dòng)機(jī)構(gòu)獨(dú)立設(shè)置在基座上。

22、所述伺服減速電機(jī)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一角度檢測(cè)裝置、第二角度檢測(cè)裝置、第一定向氣缸、第二定向氣缸、限位氣缸、開合裝置、第一送料部件和第二送料部件的送料氣缸及第一限位和退料部件與第二限位和退料部件的氣缸均與控制系統(tǒng)連接。

23、所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以采用電磁閥、氣缸或液壓缸控制拔叉移動(dòng)。

24、所述各氣缸也可采用油缸形式。

25、所述伺服減速電機(jī)是由伺服電機(jī)和減速裝置組合的驅(qū)動(dòng)裝置，或直接采用伺服電機(jī)。

26、工作運(yùn)行原理：

27、（1）適應(yīng)不同批次工件規(guī)格的位置調(diào)整

28、①根據(jù)該批次待矯平工件的長(zhǎng)度規(guī)格，沿著基座的t形槽移動(dòng)驅(qū)動(dòng)支座、第一軸承座、第二軸承座、第一送料部件和第二送料部件中的第一支架、第一支座、第二支座、第一限位和退料部件與第二限位和退料部件中的第二支架至規(guī)定的位置，滿足工件相應(yīng)的長(zhǎng)度要求，并重新鎖緊；

29、②根據(jù)該批次待矯平工件的厚度規(guī)格，調(diào)整頭部夾持部件的夾緊氣缸連同第一上滾輪組件的位置、尾部夾持部件的第二上支承座連同第三上滾輪組件的位置，使第一上滾輪組件和第一下滾輪組件之間、第三上滾輪組件和第三下滾輪組件之間的間隔比工件厚度適當(dāng)大一個(gè)規(guī)定值，便于矯平運(yùn)動(dòng)時(shí)工件在兩端可與第一上滾輪組件和第一下滾輪組件的夾持滾輪及第三上滾輪組件和第三下滾輪組件的夾持滾輪有一定的相對(duì)移動(dòng)，使矯平運(yùn)動(dòng)能正常進(jìn)行；

30、③同時(shí)適當(dāng)調(diào)整開合裝置的上下位置，使得開合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二上滾輪組件和第二下滾輪組件能夠相對(duì)于工件進(jìn)行正常松開和夾緊；

31、④根據(jù)該批工件的寬度規(guī)格，調(diào)整第一送料部件的第一送料氣缸、第二送料部件的第二送料氣缸、第一限位和退料部件的第一氣缸、第二限位和退料部件的第二氣缸的前后位置，使得送料后工件正好與第二傳動(dòng)軸軸心線對(duì)齊，且限位和退料部件第一氣缸、第二氣缸輸出軸上的擋圈正好與工件的側(cè)邊具有一個(gè)適當(dāng)小間隙。

32、（2）送料和限位：開始矯平運(yùn)行時(shí)，通過外部自動(dòng)上下料裝置將工件08放置在第一送料部件和第二送料部件的放料平臺(tái)上，在控制系統(tǒng)的控制下：①通過第一送料氣缸和第二送料氣缸將工件推送至工作位置，即將工件推送至頭部夾持部件的第一上滾輪組件與第一下滾輪組件之間和尾部夾持部件的第三上滾輪組件和第三下滾輪組件之間，工件通過第一下滾輪組件和第三下滾輪組件支承，并由第一限位和退料部件與第二限位和退料部件的氣缸輸出軸的擋圈進(jìn)行限位；②第一送料氣缸和第二送料氣缸退回。

33、（3）彎曲矯平運(yùn)動(dòng)：在控制系統(tǒng)的控制下：①中部夾持部件的開合裝置閉合，帶動(dòng)第二上滾輪組件和第二下滾輪組件在中部位置夾緊工件；②主驅(qū)動(dòng)部件的伺服減速電機(jī)啟動(dòng)作往復(fù)旋轉(zhuǎn)循環(huán)運(yùn)動(dòng)；③第二定向氣缸退出；④移動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)撥叉帶動(dòng)復(fù)合齒輪套向左移動(dòng)，復(fù)合齒輪套的內(nèi)齒輪與齒輪套的外齒嚙合，從而通過第一傳動(dòng)軸、連接套、第三傳動(dòng)軸帶動(dòng)平面槽輪往復(fù)擺動(dòng)，由于平面槽輪中的條狀方槽是彎曲的形狀，通過銷軸和連桿驅(qū)動(dòng)中部夾持部件中的連接板沿著導(dǎo)軌副作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，即推動(dòng)第二上滾輪組件、第二下滾輪組件連同工件的中部作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于工件的兩端分別被頭部夾持部件的第一上下滾輪組件、尾部夾持部件的第三上下滾輪組件夾持并有一定的間隙，使工件達(dá)到相應(yīng)的自然彎曲，從而實(shí)現(xiàn)工件的彎曲矯平運(yùn)動(dòng)功能；由于導(dǎo)向支承套的延伸支承和導(dǎo)向作用，使得復(fù)合齒輪套的移動(dòng)嚙合穩(wěn)定可靠；第二角度檢測(cè)裝置對(duì)上下往復(fù)傳動(dòng)部件的角度進(jìn)行檢測(cè)和反饋，確保上下往復(fù)傳動(dòng)部件的角度位置始終得到監(jiān)控；⑤上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，帶動(dòng)工件回到初始角度，第二定向氣缸推出插入第三傳動(dòng)軸的v形槽，實(shí)現(xiàn)定向；⑥移動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)撥叉使復(fù)合齒輪套與齒輪套脫離嚙合處于空擋位置，同時(shí)開合裝置帶動(dòng)第二上滾輪組件、第二下滾輪組件張開解除對(duì)工件的夾持，彎曲矯平運(yùn)動(dòng)結(jié)束。

34、（4）扭曲矯平運(yùn)動(dòng)：在控制系統(tǒng)的控制下：①啟動(dòng)伺服減速電機(jī)作往復(fù)循環(huán)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；②夾緊氣缸帶動(dòng)第一上滾輪組件壓緊工件；③第一定向氣缸退出；④移動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)撥叉帶動(dòng)復(fù)合齒輪套向右移動(dòng)，復(fù)合齒輪套的端面齒與扭擺傳動(dòng)部件的端齒主帶輪的端齒嚙合，通過皮帶、被動(dòng)帶輪、第二傳動(dòng)軸帶動(dòng)頭部夾持部件中的扭擺架作擺動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)第一上滾輪組件、第一下滾輪組件帶動(dòng)工件作扭擺循環(huán)運(yùn)動(dòng)，由于工件的另一端被尾部夾持部件夾持不動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)工件的扭曲矯平運(yùn)動(dòng)功能；第一角度檢測(cè)裝置對(duì)扭擺傳動(dòng)部件的角度進(jìn)行檢測(cè)和反饋，確保扭擺傳動(dòng)部件的角度位置始終得到監(jiān)控；⑤扭擺運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，帶動(dòng)工件回到初始角度，第一定向氣缸推出插入第二傳動(dòng)軸的v形槽，實(shí)現(xiàn)定向；⑥移動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)撥叉使復(fù)合齒輪套端齒與端齒主動(dòng)帶輪端齒脫離嚙合處于空擋位置，同時(shí)可調(diào)整限位夾緊氣缸帶動(dòng)第二上滾輪組件上升，解除對(duì)工件的夾持，扭曲矯平運(yùn)動(dòng)結(jié)束。由于平衡塊的設(shè)置，使得頭部夾持部件的重力相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線平衡。

35、（5）退料：完成對(duì)工件的矯平后，在控制系統(tǒng)的控制下，第一限位和退料部件中的第一氣缸及第二限位和退料部件中的第二氣缸將工件推出，并推動(dòng)工件退出工作位置進(jìn)入第一送料部件和第二送料部件的放料平臺(tái)上，由外部上下料裝置取料。

36、（6）運(yùn)動(dòng)控制：由控制系統(tǒng)控制伺服減速電機(jī)和各個(gè)氣缸執(zhí)行矯平運(yùn)動(dòng)，并根據(jù)每個(gè)工件不同的彎曲、扭曲程度數(shù)據(jù)，輸出不同的矯平運(yùn)動(dòng)形式（彎曲矯平運(yùn)動(dòng)、扭曲矯平運(yùn)動(dòng)）、幅度、頻率和持續(xù)時(shí)間。

37、本技術(shù)方案具有以下功能特點(diǎn)：

38、（1）采用單軸伺服驅(qū)動(dòng)，通過自動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)換，分別實(shí)現(xiàn)板條形工件中部的上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)和工件端頭的扭轉(zhuǎn)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而分別實(shí)現(xiàn)工件縱向彎曲和扭曲兩個(gè)方向的矯平運(yùn)動(dòng)。

39、（2）由于采用伺服控制，以及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有一定的運(yùn)動(dòng)范圍設(shè)置，可以根據(jù)每個(gè)工件不同的變形幅度，通過控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)不同的矯平運(yùn)動(dòng)幅度和頻率調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)各種變形狀況工件的精準(zhǔn)矯平。

40、（3）可以方便地對(duì)裝置相關(guān)部件位置進(jìn)行調(diào)整，從而適應(yīng)一定尺寸范圍內(nèi)的工件的矯平。