冷鐓機磁懸浮夾鉗轉送機構的制作方法

本發明涉及一種冷鐓機，特別涉及一種冷鐓機磁懸浮夾鉗轉送機構。

背景技術：

冷鐓主要用于制造螺栓、螺母、鐵釘、鉚釘和鋼球等零件。鍛坯材料可以是銅、鋁、碳鋼、合金鋼、不銹鋼和鈦合金等，材料利用率可達80～90％。冷鐓多在專用的冷鐓機上進行，便于實現連續、多工位、自動化生產。在冷鐓機上能完成送料、切料、夾緊物料、轉送物料、鐓頭、聚積、成形、頂料、倒角、搓絲、縮徑和切邊等工序。生產效率高，冷鐓工件的直徑大。棒料由送料機構自動送進一定長度，切斷機構將其切斷成坯料，然后由夾鉗轉送機構依次送至聚積壓形和沖孔工位進行成形，該過程需要有夾鉗轉送機構的配合使用。冷鐓機要求結構緊湊、操作平穩、加工精密，安全可靠。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有冷鐓機聚積壓形、沖孔工位時一方面由于受很大鐓壓力，使冷鐓機的機身發生震顫，在夾緊物料時發生脫落，另一方面由于冷鐓機在轉送過程需要多個機構作為輔助完成，這些中間環節所帶來的各種誤差，使得精度降低。所以提供了一種冷鐓機磁懸浮夾鉗轉送機構，能夠使物料在夾緊過程中避免發生脫落；對噪音也得到了很好的控制；比以往固定式轉送夾鉗機構更能有效運用有限空間的高度。

為了達到上述目的，本發明的構思是：一種冷鐓機磁懸浮夾鉗轉送機構，包括安裝在冷鐓機上矯直輪、剪斷機構、夾鉗機構、浮動平臺、磁懸浮轉送機構和同步永磁電機，其特征在于：所述冷鐓機上矯直輪的右前方設置剪斷機構，在剪斷機構的右方放置浮動平臺，浮動平臺上面沿前進方向均布列置若干個夾鉗機構，所述浮動平臺設置在磁懸浮轉送機構上，所述同步永磁電機傳動連接磁懸浮轉送機構；冷鐓機上矯直輪和剪斷機構配合作業，當物料通過矯直輪矯直后，被剪斷機構剪斷，等待被夾鉗機構夾緊轉送物料，同步永磁電機作為動力源，將驅動磁懸浮轉送機構的轉動，使浮動平臺做水平移動和上下抬升動作，使浮動平臺上的夾鉗機構加緊物料，轉移物料到工位上。

優選地，所述磁懸浮轉送機構包括6個徑向磁懸浮軸承、4個軸向磁懸浮軸承、轉軸、轉軸凸緣、傳感器1、磁懸浮軸承控制器、傳感器2和傳感器3，所述6個徑向磁懸浮軸承、4個軸向磁懸浮軸承分別分布在轉軸兩側，轉軸上套有轉軸凸緣，傳感器1、傳感器2和傳感器3作為傳遞信號而分別設置靠近轉軸；安裝在冷鐓機上的同步永磁電機驅動轉軸運轉，通過傳感器1、傳感器2和傳感器3檢測磁懸浮夾鉗轉送機構上轉軸和轉軸凸緣的位移信號，將得到信號送入一個磁懸浮軸承控制器進行調理、運算和放大得到控制電流，再將該控制電流輸入徑向磁軸承和軸向磁軸承，通過電流產生磁場，又由磁場產生吸力，從而實現轉軸帶動浮動平臺的水平移動和上下抬升，實現物料的轉送動作。

優選地，所述浮動平臺與轉軸固定相連，夾鉗機構安裝在浮動平臺上，即浮動平臺是一個中間平衡裝置；浮動平臺在6個徑向磁懸浮軸承和4個軸向磁懸浮軸承所形成的磁場的作用下處于平衡位置，這個位置即為初始位置，單個徑向磁懸浮軸承或者是軸向磁懸浮軸承磁場吸力與電磁鐵的匝數的平方成正比，與間隙的平方成反比；由于結構的對稱性，徑向磁懸浮軸承在Y軸正負方間隙處產生的磁通是相等的，此時兩間隙處對浮動平臺的吸力相等；Y軸兩側徑向磁懸浮軸承對浮動平臺的吸力相等；對于軸向磁懸浮軸承來說，在Z方向間隙處的磁通與X和Y方向間隙的磁通量略有不同，Z方向的磁通量略大是以平衡浮動平臺和物料的重量；由于浮動平臺的存在可以保證夾鉗機構在夾緊物料時，不至于冷鐓機本身的顫動，使夾鉗動作的更加穩定，避免發生脫落。

優選地，所述夾鉗機構包括彈簧、金屬滑塊、左夾鉗、右夾鉗和鉸鏈；其中兩個金屬滑塊之間安裝有彈簧，金屬滑塊安裝在所述浮動平臺上，可以在浮動平臺上自由滑動；左夾鉗和右夾鉗分別裝有鉸鏈，可自由轉動；在浮動平臺做向上抬升運動時，會驅動金屬滑塊的滑動，從而使左夾鉗和右夾鉗做夾緊動作，當把物料轉送到工位上時，浮動平臺做下降動作，由于兩金屬滑塊通過彈簧連接，原來擴張的彈簧將做收縮運動，從而使左夾鉗和右夾鉗做展開動作。

本發明的積極進步效果在于：本發明用同步永磁電機一方面為夾鉗轉送動作提供動力源；一方面是高精密控制驅動，冷鐓機在轉送過程需要多個機構作為輔助完成，這些中間環節所帶來的各種誤差，使得精度降低，所以用磁懸浮轉送裝置代替原先裝置來提高夾鉗轉送精確度；浮動平臺是與轉軸相連的，夾鉗機構安裝在浮動平臺上，由于浮動平臺的存在可以保證夾鉗機構在夾緊物料時，不至于冷鐓機本身的顫動，使夾鉗動作的更加穩定，避免發生脫落。

附圖說明

圖1是冷鐓機磁懸浮夾鉗轉送機構整體原理圖。

圖2是冷鐓機磁懸浮夾鉗轉送機構中夾鉗機構的局部放大原理圖。

圖3是圖1所示裝置的控制系統工作原理框圖。

圖4是圖2所示裝置的控制系統工作原理框圖。

具體實施方式

本發明的優選實施例結合附圖詳述如下：

實施例：參見圖1、圖2、圖3和圖4，本冷鐓機磁懸浮夾鉗轉送機構，包括安裝在冷鐓機上矯直輪（1）、剪斷機構（3）、夾鉗機構（4）、浮動平臺（5）、磁懸浮轉送機構（11）和同步永磁電機（9），其特征在于：所述冷鐓機上矯直輪（1）的右前方設置剪斷機構（3），在剪斷機構（3）的右方放置浮動平臺（5），浮動平臺（5）上面沿前進方向均布列置若干個夾鉗機構（4），所述浮動平臺（5）設置在磁懸浮轉送機構（11）上，所述同步永磁電機（9）傳動連接磁懸浮轉送機構（11）；所述冷鐓機上矯直輪（1）和剪斷機構（3）配合作業，當物料（2）通過矯直輪（1）矯直后，被剪斷機構（3）剪斷，等待被夾鉗機構（4）夾緊轉送物料（2），同步永磁電機（9）作為動力源，將驅動磁懸浮轉送機構（11）的轉動，使浮動平臺（5）做水平移動和上下抬升動作，使浮動平臺（5）上的夾鉗機構（4）加緊物料（2），轉移物料（2）到工位上。

實施例二：本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下：所述磁懸浮轉送機構（11）包括6個徑向磁懸浮軸承（6）、4個軸向磁懸浮軸承（7）、轉軸（10）、轉軸凸緣（8）、傳感器1（12）、磁懸浮軸承控制器（14）、傳感器2（13）和傳感器3（15），所述6個徑向磁懸浮軸承（6）、4個軸向磁懸浮軸承（7）分別分布在轉軸（10）兩側，轉軸（10）上套有轉軸凸緣（8），傳感器1（12）、傳感器2（13）和傳感器3（15）作為傳遞信號而分別設置靠近轉軸（10）；安裝在冷鐓機上的同步永磁電機（9）驅動轉軸（10）運轉，通過傳感器1（12）、傳感器2（13）和傳感器3（15）檢測磁懸浮夾鉗轉送機構上轉軸（10）和轉軸凸緣（8）的位移信號，將得到信號送入一個磁懸浮軸承控制器（14）進行調理、運算和放大得到控制電流，再將該控制電流輸入徑向磁軸承（6）和軸向磁軸承（7），通過電流產生磁場，又由磁場產生吸力，從而實現轉軸（10）帶動浮動平臺（5）的水平移動和上下抬升，實現物料（2）的轉送動作。

所述浮動平臺（5）與轉軸（10）固定相連，夾鉗機構（4）安裝在浮動平臺（5）上，即浮動平臺（5）是一個中間平衡裝置；浮動平臺（5）在6個徑向磁懸浮軸承（6）和4個軸向磁懸浮軸承（7）所形成的磁場的作用下處于平衡位置，這個位置即為初始位置，單個徑向磁懸浮軸承（6）或者是軸向磁懸浮軸承（7）磁場吸力與電磁鐵的匝數的平方成正比，與間隙的平方成反比；由于結構的對稱性，徑向磁懸浮軸承（6）在Y軸正負方間隙處產生的磁通是相等的，此時兩間隙處對浮動平臺（5）的吸力相等；Y軸兩側徑向磁懸浮軸承（6）對浮動平臺（5）的吸力相等；對于軸向磁懸浮軸承（7）來說，在Z方向間隙處的磁通與X和Y方向間隙的磁通量略有不同，Z方向的磁通量略大是以平衡浮動平臺（5）和物料（2）的重量；由于浮動平臺（5）的存在可以保證夾鉗機構（4）在夾緊物料（2）時，不至于冷鐓機本身的顫動，使夾鉗動作的更加穩定，避免發生脫落。

所述夾鉗機構（4）包括彈簧（20）、金屬滑塊（19）、左夾鉗（16）、右夾鉗（18）和鉸鏈（17）；其中兩個金屬滑塊（19）之間安裝有彈簧（20），金屬滑塊（19）安裝在所述浮動平臺（5）上，可以在浮動平臺（5）上自由滑動；左夾鉗（16）和右夾鉗（18）分別裝有鉸鏈（17），可自由轉動；在浮動平臺（5）做向上抬升運動時，會驅動金屬滑塊（19）的滑動，從而使左夾鉗（16）和右夾鉗（18）做夾緊動作，當把物料（2）轉送到工位上時，浮動平臺（5）做下降動作，由于兩金屬滑塊（19）通過彈簧（20）連接，原來擴張的彈簧（20）將做收縮運動，從而使左夾鉗（16）和右夾鉗（18）做展開動作。

本例的控制系統工作原理見圖3和圖4。

本發明的目的在于針對現有冷鐓機聚積壓形、沖孔工位時一方面由于受很大鐓壓力，使冷鐓機的機身發生震顫，在夾緊物料時發生脫落，采用冷鐓機夾鉗機構配合磁懸浮，有著消除噪音，緩解震動，傳送物料平穩的特點，使物料在夾緊過程中避免發生脫落，比以往固定式轉送夾鉗機構更能有效運用有限空間的高度。另一方面由于冷鐓機在轉送過程需要多個機構作為輔助完成，這些中間環節所帶來的各種誤差，使得精度降低。所以提供了一種冷鐓機磁懸浮夾鉗轉送機構，提高轉送精度。