用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架的制作方法

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1.本实用新型涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架。


背景技术：

2.在车削加工等机加工工作中，经常涉及两端对称产品的加工操作，在使用传动加工定位方式时，通常采用单侧对刀定位方式，由加工设备去适应工件的实际位置，加工长度较大的产品会产生较大的累积误差，影响加工精度。在需要更换加工设备的情况下，每次移动工件都需要重新对刀并大幅度调整定位，当加工设备的加工区域受限时，还需要准确的吊装上料操作，长时间占用吊装设备，既增加了工作量，又降低了生产效率。


技术实现要素：

3.鉴于此，有必要设计一种用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架，使两端对称产品可以在较低精度的吊装后，通过与该对称零点定位支撑架的相对动作，实现工件适应设备的精确进料定位。
4.用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架，包括对称零点判定装置、定位修正装置和传动装置；
5.其中对称零点判定装置包括对称零点标记凸脊和随动槽辊，对称零点标记凸脊固定安装在待加工产品上，对称零点标记凸脊设置有突出的环状脊，随动槽辊为设置有环状凹槽的转辊，在待加工产品放置到位时，环状凹槽与环状脊嵌合，随动槽辊相对待加工产品轴向定位；
6.定位修正装置由支撑轮、支撑轮座、轮座转轴和转轴基座组成，支撑轮安装在支撑轮座内，支撑轮工作面与代加工产品下表面接触并支撑代加工产品重力，支撑轮座通过轮座转轴与转轴基座转动连接，轮座转轴指向代加工产品轴线；
7.传动装置包括槽辊轴、槽辊轴滑槽、铰接杆和轮座旋转驱动杆，其中槽辊轴与代加工产品轴线平行，其始端作为随动槽辊的转轴，并与随动槽辊轴向定位，槽辊轴套装在槽辊轴滑槽内，槽辊轴滑槽安装在转轴基座侧面，用于限制槽辊轴只沿其轴向运动；轮座旋转驱动杆安装在轮座转轴或支撑轮座侧面，相对支撑轮座固定，铰接杆两端分别与槽辊轴末端、轮座旋转驱动杆外端铰接。
8.本设计中，相关装置均设置在代加工产品中段，预先在代加工产品上进行一次测量后，安装对称零点标记凸脊，使环状脊对齐对称零点并垂直于产品轴线，在吊装操作后，环状脊嵌入环状凹槽，以外接驱动方式驱动代加工产品低速转动，随动槽辊、支撑轮在工件转动的带动下随动，当环状脊偏离加工设备的预设对称点时，其会挤压环状凹槽并带动随动槽辊沿其轴线移动，通过铰接杆传动后驱动支撑轮座转动，使支撑轮转向偏离工件轴线的垂直面，进而在随动过程中产生沿工件轴线的摩擦力分量，由该摩擦力分量驱动工件沿其轴线运动，使其的对称零点趋近加工设备的预设对称点，实现定位功能。该过程中，支撑
轮的转动角度与工件受轴向力的大小正相关，而支撑轮的转动角度与工件偏离加工设备预设对称点的距离亦为正相关，因此形成对工件回归预设对称点的正反馈控制，即偏离距离越远，回位的驱动力越大，在偏离距离缩小的过程中回位驱动力同步减小，最终依靠工件惯性达到加工设备的预设对称点。由于上述工作原理，本设计具有很高的定位对齐操作效率和定位对齐精度。
9.在加工过程中，如需要更换加工设备，仅需要在吊装工件后驱动工件短时间旋转即可使其对齐加工设备的预设对称点，无需重新测量的步骤，相关工作量大幅降低。
10.优选的，环状凹槽为坡面v型槽，对应的，环状脊外缘设置有倒角坡面。该坡面结构除了扩大嵌合落位范围，放宽吊装进料精度要求外，还具有适应环状凸脊外缘圆度公差的效果，进一步提高定位操作的精度，并减小工件振动。
11.优选的，定位修正装置有多个，减小单个支撑轮受力，降低设备故障率，定位修正装置应沿代加工产品轴线方向顺次布置。
12.进一步的，多个定位修正装置中，最接近随动槽辊的定位修正装置如上所述与通过铰接杆与槽辊轴铰接传动，其他定位修正装置通过铰接杆以平行四边形铰接联动方式与最接近随动槽辊的定位修正装置铰接传动并同步动作。
13.进一步的，由于多次铰接传动存在传动误差累积问题，会造成定位精度下降，因此定位修正装置为四个或以上时，应将定位修正装置分布在随动槽辊两侧，其结构以随动槽辊为界呈镜面对称。
14.优选的，支撑轮工作面设置有橡胶垫层，防止支撑轮与代加工工件相互摩擦磨损，同时增加两者间的摩擦力，提高定位对齐操作效率。
15.本实用新型提供了一种用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架，通过无牙螺母工作原理的变形结构，实现了加工两端对称产品时，工件主动动作对齐加工设备预设对称点的功能，并且具有很高的对齐操作效率和对齐精度，大幅降低了相关工作量。
附图说明：
16.附图1是用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架具体实施例结构示意图；附图2是用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架具体实施例仰视结构示意图；
17.附图3是用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架随动槽辊安装结构示意图；
18.附图4是用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架定位修正装置安装结构示意图。
19.图中，对称零点标记凸脊1、环状脊101、随动槽辊2、环状凹槽201、支撑轮301、支撑轮座302、轮座转轴303、转轴基座304、槽辊轴401、槽辊轴滑槽402、铰接杆403、轮座旋转驱动杆404。
具体实施方式：
20.用于两端对称产品加工的对称零点定位支撑架，包括对称零点判定装置、定位修正装置和传动装置。
21.其中对称零点判定装置包括对称零点标记凸脊1和随动槽辊2，对称零点标记凸脊
1固定安装在待加工产品上，对称零点标记凸脊1设置有突出的环状脊101，随动槽辊2为设置有环状凹槽201的转辊，在待加工产品放置到位时，环状凹槽201与环状脊101嵌合，随动槽辊2相对待加工产品轴向定位。
22.定位修正装置由支撑轮301、支撑轮座302、轮座转轴303和转轴基座304组成，支撑轮301安装在支撑轮座302内，支撑轮301工作面与代加工产品下表面接触并支撑代加工产品重力，支撑轮座302通过轮座转轴303与转轴基座304转动连接，轮座转轴303指向代加工产品轴线。
23.传动装置包括槽辊轴401、槽辊轴滑槽402、铰接杆403和轮座旋转驱动杆404，其中槽辊轴401与代加工产品轴线平行，其始端作为随动槽辊2的转轴，并与随动槽辊2轴向定位，槽辊轴401套装在槽辊轴滑槽402内，槽辊轴滑槽402安装在转轴基座304侧面，用于限制槽辊轴401只沿其轴向运动；轮座旋转驱动杆404安装在轮座转轴303或支撑轮座302侧面，相对支撑轮座302固定，铰接杆403两端分别与槽辊轴401末端、轮座旋转驱动杆404外端铰接。
24.环状凹槽201为坡面v型槽，对应的，环状脊101外缘设置有倒角坡面。该坡面结构除了扩大嵌合落位范围，放宽吊装进料精度要求外，还具有适应环状凸脊外缘圆度公差的效果，进一步提高定位操作的精度，并减小工件振动。
25.定位修正装置有多个，减小单个支撑轮301受力，降低设备故障率，定位修正装置应沿代加工产品轴线方向顺次布置。多个定位修正装置中，最接近随动槽辊2的定位修正装置如上所述与通过铰接杆403与槽辊轴401铰接传动，其他定位修正装置通过铰接杆403以平行四边形铰接联动方式与最接近随动槽辊2的定位修正装置铰接传动并同步动作。由于多次铰接传动存在传动误差累积问题，会造成定位精度下降，因此定位修正装置为四个或以上时，应将定位修正装置分布在随动槽辊2两侧，其结构以随动槽辊2为界呈镜面对称。本实施例中采用四个定位修正装置，在随动槽辊2两侧分别设置两个的结构。
26.支撑轮301工作面设置有橡胶垫层，防止支撑轮301与代加工工件相互摩擦磨损，同时增加两者间的摩擦力，提高定位对齐操作效率。
27.本设计中，相关装置均设置在代加工产品中段，预先在代加工产品上进行一次测量后，安装对称零点标记凸脊1，使环状脊101对齐对称零点并垂直于产品轴线，在吊装操作后，环状脊101嵌入环状凹槽201，以外接驱动方式驱动代加工产品低速转动，随动槽辊2、支撑轮301在工件转动的带动下随动，当环状脊101偏离加工设备的预设对称点时，其会挤压环状凹槽201并带动随动槽辊2沿其轴线移动，通过铰接杆403传动后驱动支撑轮座302转动，使支撑轮301转向偏离工件轴线的垂直面，进而在随动过程中产生沿工件轴线的摩擦力分量，由该摩擦力分量驱动工件沿其轴线运动，使其的对称零点趋近加工设备的预设对称点，实现定位功能。
28.以附图2的方向表示为例，工件顺时针转动，即图中所示工件下表面由右向左运动，当工件偏离预设对称点，环状脊101位于图示位置上方时，随动槽辊2亦位于图示位置上方，槽辊轴401向上推动铰接杆403与轮座旋转驱动杆404，驱动支撑轮301逆时针偏转，进而在支撑轮301与工件的接触随动中产生向下的摩擦力分量，驱动工件向下运动回归预设对称点。工件回归预设对称点的过程中，环状脊101、随动槽辊2亦同步回归图示位置，通过槽辊轴401、铰接杆403传动，使支撑轮301顺时针转动逐渐回归图示位置，期间驱动工件向下
运动的摩擦力分量逐渐减小，实现高精度的正反馈控制过程。
29.上述过程中，支撑轮301的转动角度与工件受轴向力的大小正相关，而支撑轮301的转动角度与工件偏离加工设备预设对称点的距离亦为正相关，因此形成对工件回归预设对称点的正反馈控制，即偏离距离越远，回位的驱动力越大，在偏离距离缩小的过程中回位驱动力同步减小，最终依靠工件惯性达到加工设备的预设对称点。由于上述工作原理，本设计具有很高的定位对齐操作效率和定位对齐精度。
30.在加工过程中，如需要更换加工设备，仅需要在吊装工件后驱动工件短时间旋转即可使其对齐加工设备的预设对称点，无需重新测量的步骤，相关工作量大幅降低。