專利名稱：一種冷輾擴機床托輥位移控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷輾擴機床托輥位移控制裝置，特別是托輥位移 行程較長的大中型冷輾擴機床。
背景技術(shù)：
托輥是冷輾擴機床的一個重要部件，也稱作圓度輥或形位輥，在冷輾 擴機床中，對工件起支持、穩(wěn)定的作用，對加工精度起到關(guān)鍵作用。 目前常用的托輥有以下類型1. 固定式。托輥固定在輾壓輪與芯軸形成的工作區(qū)下方，只在工件即將輾 擴成型時才與工件接觸，對工件的穩(wěn)定效果不好，只用在小型冷輾機床上， 目前己逐步淘汰。2. 隨動式。隨動式托輥在整個輾擴過程中，始終與工件保持接觸，對工件 起到較好的穩(wěn)定作用，有利于提高產(chǎn)品精度，是目前冷輾機主要應(yīng)用形式。 這些托輥形式各異，其控制原理均為反作用式，即依靠彈簧或油缸對工件 提供一個恒定或變化的反作用力，與輾壓力共同作用，使工件在輾擴漲大 過程中達到穩(wěn)定狀態(tài)。當工件逐步漲大時，推動托輥向下被動后退直到工 作結(jié)束。這種托輥，運用在大中型冷輾機床時，由于工件輾擴變形幅度大， 在輾擴過程出現(xiàn)較大橢圓后，工件會產(chǎn)生振動，對托輥產(chǎn)生沖擊，而使托 輥產(chǎn)生自激振動，導(dǎo)致輾擴過程狀態(tài)惡化、工件精度降低甚至報廢。同時 這種托輥只能提供行程前后終點的機械限位，在行程中間無法主動定位， 當對工件的幾何位置有過程控制要求時，技術(shù)上無法實現(xiàn)。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可實現(xiàn)托輥的定位和位移過程控制的 大中型冷輾擴機床托輥位移控制裝置。為實現(xiàn)上述目'的，采用如下技術(shù)方案 一種冷輾擴機床托輥位移控制 裝置，包括機架、減速機、伺服電機、托輥和電控制器，其特征在于所 述伺服電機通過減速機與轉(zhuǎn)盤相連，所述轉(zhuǎn)盤的上半部置有弧形槽，所述 弧形槽內(nèi)置有可分別向電控制器提供相應(yīng)位置信號的上限位感應(yīng)頭、上止 點感應(yīng)頭、下止點感應(yīng)頭、下限位感應(yīng)頭；連桿的一端與所述轉(zhuǎn)盤連接， 另一端與連接板連接；所述連接板與托輥轉(zhuǎn)臂下部的擺臂固定連接，并可 隨托輥轉(zhuǎn)臂同步轉(zhuǎn)動；支架板通過定位銷軸與所述連接板連接，并可繞定 位銷軸旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)托輥中線與輾壓輪中線的交角。所述連桿與轉(zhuǎn)盤之間，以及所述連桿與連接板之間，置有連桿銷和滾 針軸承，連桿和連桿銷之間使用具有過盈量的滾針軸承，消除配合間隙。 所述托輥轉(zhuǎn)臂由兩套軸承安裝在主軸上，并可環(huán)繞主軸回轉(zhuǎn)。所述的支架 板與連接板之間安裝有墊板。減速機固定在冷輾擴機床的機架上，在減速 機輸入軸一側(cè)與伺服電機相連。在減速機的輸出軸一側(cè)與轉(zhuǎn)盤固定相連。本實用新型具有以下優(yōu)點托輥的位移由伺服電機主動控制，可根據(jù)工藝要求，實現(xiàn)定位、快速 進退、工作進退等多種運動形式，工作過程中，可精確保持工件中心位置。 整套裝置回轉(zhuǎn)精度好，剛性好，間隙小，工作時不易產(chǎn)生振動。設(shè)有多級 開關(guān)位置，調(diào)整方便，安全性好。

圖l為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A向俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中連接板和支架板P-P剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為工作狀態(tài)托輥位移軌跡與輾壓輪、工件位置關(guān)系示意圖。 圖中l(wèi)-機架；2-減速機；3-連桿銷；4-滾針軸承；5-連桿；6-連桿 銷；7-連接板；8-墊板；9-支架板；10-銷軸；11-轉(zhuǎn)臂；12_主軸；13-下 限位感應(yīng)頭；14-下止點感應(yīng)頭；15-轉(zhuǎn)盤；16-上止點感應(yīng)頭；17-上限位 感應(yīng)頭；18-伺服電機；19-后隔套；20-前隔套；21-托輥；22-輾壓輪；23-芯軸；24-成品工件；25-工件毛坯；26-托輥上止點；27-托輥下止點。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。 如圖1所示， 一種冷輾擴機床托輥位移控制裝置，包括機架l、減速機 2、伺服電機18、托輥21和電控制器，其特征在于所述伺服電機18通過 減速機2與轉(zhuǎn)盤15相連，所述轉(zhuǎn)盤15的上半部置有弧形槽，所述弧形槽 內(nèi)置有可分別向控制器提供相應(yīng)位置信號的上限位感應(yīng)頭17、上止點感應(yīng) 頭16、下止點感應(yīng)頭14、下限位感應(yīng)頭13;連桿5的一端與所述轉(zhuǎn)盤15 連接，另一端與連接板7連接，所述連接板7與托輥轉(zhuǎn)臂11下部的擺臂固 定連接，并可隨托輥轉(zhuǎn)臂11同步轉(zhuǎn)動，支架板9通過定位銷軸10與所述 連接板7連接，并可繞定位銷軸10旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)托輥中線與輾壓輪中線的 交角。減速機2安裝在冷輾擴機床機架1上，其輸入端為伺服電機18，其 輸出軸端固定轉(zhuǎn)盤15,所述連桿5與轉(zhuǎn)盤15之間置有連桿銷3和帶過盈量的滾針軸承4;所 述連桿5與連接板7之間，置有連桿銷6和帶過盈量的滾針軸承4，轉(zhuǎn)動靈活且無間隙。圖2所示，所述的托輥轉(zhuǎn)臂11由兩套軸承安裝保持在輾壓輪后側(cè)的冷 輾擴機床主軸12軸頸上，環(huán)繞主軸12回轉(zhuǎn)。前隔套20限制轉(zhuǎn)臂11與主 軸12的位置關(guān)系，后隔套19傳遞由主軸12后部軸承內(nèi)套施加的預(yù)緊力， 以消除兩套軸承的游隙，確保轉(zhuǎn)臂ll的回轉(zhuǎn)精度。在支架板9上裝有托輥 21，托輥21與轉(zhuǎn)臂11同步轉(zhuǎn)動。如圖3所示，所述的支架板9與連接板7之間安裝有調(diào)整墊板8，安裝 厚度不同的墊板，可調(diào)節(jié)支架板9與主軸12之間的位置距離。工作狀態(tài)如圖4所示，托輥21與輾壓輪22同軸回轉(zhuǎn)，輾擴開始時， 伺服電機18轉(zhuǎn)動，通過減速機2和連桿5，帶動托輥轉(zhuǎn)臂ll逆時針旋轉(zhuǎn)， 使托輥21向上至上止點26時，上止點感應(yīng)頭16發(fā)信，伺服電機18停止， 托輥21與工件毛坯25接觸，開始輾擴。輾擴初始，工件外徑基本不漲大， 此時托輥21保持固定位置，當工件24外徑開始漲大時，伺服電機18開始 動作，帶動托輥21順時針方向主動后退，累計轉(zhuǎn)動e角，直到轉(zhuǎn)動到下止 點27時，下止點感應(yīng)頭14發(fā)信，伺服電機18停止，此時工件24也最終 成型，隨即結(jié)束輾擴過程。在整個輾擴過程中，可由工件外徑尺寸為反饋， 控制伺服電機18的轉(zhuǎn)速，使工件24的中心保持恒定高度，保證良好的穩(wěn) 定姿態(tài)，從而有利于提高工件精度。轉(zhuǎn)盤15上的上限位感應(yīng)頭17和下限位感應(yīng)頭13用作安全限位，避免 在調(diào)試時或發(fā)生意外時，托輥裝置與冷輾擴機床的其它部件發(fā)生干涉，從 而提高了整套系統(tǒng)的安全性。
權(quán)利要求1.一種冷輾擴機床托輥位移控制裝置，包括機架(1)、減速機(2)、伺服電機(18)、托輥(21)和電控制器，其特征在于所述伺服電機(18)通過減速機(2)與轉(zhuǎn)盤(15)相連，所述轉(zhuǎn)盤(15)的上半部置有弧形槽，所述弧形槽內(nèi)置有可分別向控制器提供相應(yīng)位置信號的上限位感應(yīng)頭(17)、上止點感應(yīng)頭(16)、下止點感應(yīng)頭(14)、下限位感應(yīng)頭(13)；連桿(5)的一端與所述轉(zhuǎn)盤(15)連接，另一端與連接板(7)連接，所述連接板(7)與托輥轉(zhuǎn)臂(11)下部的擺臂固定連接，并可隨托輥擺臂轉(zhuǎn)動；支架板(9)通過定位銷軸(10)與所述連接板(7)連接，并可繞定位銷軸(10)旋轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求i所述冷輾擴機床托輥位移控制裝置，其特征在于所述連桿(5) 與轉(zhuǎn)盤(15)之間置有連桿銷(3)和滾針軸承(4);所述連桿(5)與連接 板(7)之間，置有連桿銷(6)和滾針軸承(4')。
3. 如權(quán)利要求l所述冷輾擴機床托輥位移控制裝置，其特征在于所述的托輥轉(zhuǎn) 臂(11)由兩套軸承安裝在主軸(12)上，并可環(huán)繞主轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)。
4. 如權(quán)利要求l所述冷輾擴機床托輥位移控制裝置，其特征在于所述的支架板 (9)與連接板(7)之間安裝有墊板(8)。
專利摘要一種冷輾擴機床托輥位移控制裝置，包括機架、減速機、伺服電機、托輥和電控制器，其特征在于所述伺服電機通過減速機與轉(zhuǎn)盤相連，所述轉(zhuǎn)盤的上半部置有弧形槽，所述弧形槽內(nèi)置有可分別向電控制器提供相應(yīng)位置信號的上、下限位感應(yīng)頭，上、下止點感應(yīng)頭；連桿的一端與所述轉(zhuǎn)盤連接，另一端與連接板連接；連接板與托輥轉(zhuǎn)臂下部的擺臂固定連接，并可隨托輥轉(zhuǎn)臂同步轉(zhuǎn)動；支架板通過定位銷軸與連接板連接，并可繞定位銷軸旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)托輥中線與輾壓輪中線的交角。本實用新型的優(yōu)點是托輥的位移由伺服電機主動控制，可根據(jù)工藝要求，實現(xiàn)多種運動形式，精確保持工件中心位置，整套裝置回轉(zhuǎn)精度好，剛性好，間隙小，工作時不易產(chǎn)生振動，調(diào)整方便，安全性好。
文檔編號B21B37/00GK201120442SQ20072007503
公開日2008年9月24日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者岷 劉 申請人:岷 劉