[发明专利]一种主缸活塞的加工设备及其控制方法有效
申请号: | 202010386626.6 | 申请日: | 2020-05-09 |
公开(公告)号: | CN111545787B | 公开(公告)日: | 2021-05-28 |
发明(设计)人: | 潘松辉;潘菁 | 申请(专利权)人: | 大昌汽车部件股份有限公司 |
主分类号: | B23B41/00 | 分类号: | B23B41/00;B23B39/16;B23B47/00;B23B47/18;B23B47/20;B23Q5/36;B23Q5/40 |
代理公司: | 衢州维创维邦专利代理事务所(普通合伙) 33282 | 代理人: | 程颖丽 |
地址: | 317600 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 活塞 加工 设备 及其 控制 方法 | ||
1.一种主缸活塞加工设备的控制方法,所述主缸活塞包括活塞本体(100),所述活塞本体(100)的前端具有活塞孔(101),其后端具有球头孔(102),所述活塞本体(100)外壁上还设置有沿径向方向设置的且通向所述活塞孔(101)的回油孔(103),所述回油孔(103)有若干个且沿周向方向均匀分布,所述加工设备用于加工所述回油孔(103),其特征在于:所述加工设备包括机架(200)以及设置于机架(200)上的用于对所述活塞本体(100)进行钻孔的钻孔装置(300)、用于夹紧所述活塞本体(100)的夹具(400)以及用于将夹具(400)上的活塞本体(100)送入钻孔装置(300)上的进给装置(500);所述进给装置(500)能够驱动所述夹具(400)上的活塞本体(100)进行轴向转动,使所述钻孔装置(300)加工出所述活塞本体(100)上的若干个所述回油孔(103);
所述钻孔装置(300)包括点孔钻头(301)和驱动点孔钻头(301)转动的第一电机(302)以及钻孔钻头(303)和驱动钻孔钻头(303)转动的第二电机(304),所述点孔钻头(301)和所述钻孔钻头(303)前后并排设置,且二者的加工端部均朝向所述进给装置(500)设置;所述进给装置(500)包括
第一动力装置(510),用于驱动所述夹具(400)上的所述活塞本体(100)轴向转动,使所述活塞本体(100)上的待加工点正对于所述点孔钻头(301)或所述钻孔钻头(303);
第二动力装置(520),用于驱动所述夹具(400)沿竖直方向快速移动以靠近或远离所述点孔钻头(301)、所述钻孔钻头(303);
第三动力装置(530),用于驱动所述夹具(400)纵向快速移动以使所述夹具(400)靠近所述点孔钻头(301)远离所述钻孔钻头(303),或靠近所述钻孔钻头(303)远离所述点孔钻头(301);
第四动力装置(540),用于驱动所述夹具(400)沿横向方向快速移动以靠近或远离所述点孔钻头(301)、所述钻孔钻头(303);
控制器,用于控制所述第一动力装置(510)、所述第二动力装置(520)、所述第三动力装置(530)以及第四动力装置(540)的运行状态;
所述第一动力装置(510)为主轴连接于所述夹具(400)上的第一伺服电机(511);
所述第二动力装置(520)包括竖直方向设置的两条第一滑轨(521)以及滑动设置于两第一滑轨(521)上的第一滑座(522),所述第二动力装置(520)还包括位于两所述第一滑轨(521)之间的且其螺母座固定于所述第一滑座(522)上的第一滚珠丝杠(523)以及驱动第一滚珠丝杆转动的第二伺服电机(524),所述第一伺服电机(511)设置于所述第一滑座(522)上;
所述第三动力装置(530)包括纵向设置的两条第二滑轨(531)以及滑动设置于两第二滑轨(531)上的第二滑座(532),所述第三动力装置(530)还包括位于两所述第二滑轨(531)之间的且其螺母座固定于所述第二滑座(532)上的第二滚珠丝杠(533)以及驱动第二滚珠丝杆转动的第三伺服电机(534),两所述第一滑轨(521)设置于所述第二滑座(532)上;
所述第四动力装置(540)包括横向设置于所述机架(200)上的两条第三滑轨(541)以及滑动设置于两第三滑轨(541)上的第三滑座(542),所述第四动力装置(540)还包括位于两所述第三滑轨(541)之间的且其螺母座固定于所述第三滑座(542)上的第三滚珠丝杠(543)以及驱动第三滚珠丝杆转动的第四伺服电机(544),所述第三滑座(542)上有竖直设置的两根连接柱(545),所述第二滑轨(531)通过安装座设置于所述连接柱(545)上;
所述控制方法,具体步骤如下,
S1、夹具(400)将待加工的活塞本体(100)夹紧后,启动第二伺服电机(524)、第三伺服电机(534),第二伺服电机(524)驱动第一滑座(522)竖向靠近点孔钻孔,第三伺服电机(534)驱动第二滑座(532)纵向靠近点孔钻头(301),使的活塞本体(100)上的待加工点正对于点孔钻头(301);
S2、启动点孔钻头(301)上的第一电机(302),启动第四伺服电机(544),第四伺服电机(544)驱动第三滑座(542)横向滑动,使点孔钻头(301)对活塞本体(100)进行点孔,完毕后第三滑座(542)复位;
S3、启动第一伺服电机(511),第一伺服电机(511)驱动夹具(400)转动,使活塞本体(100)上的下个待加工点正对于点孔钻头(301);
S4、重复S2、S3,直至活塞本体(100)上的待加工点全部加工完毕;
S5、启动第三伺服电机(534),第三伺服电机(534)驱动第二滑座(532)纵向靠近钻孔钻头(303),并使活塞本体(100)上的点孔正对于钻孔钻头(303);
S6、启动钻孔钻头(303)上的第二电机(304),启动第四伺服电机(544),第四伺服电机(544)驱动第三滑座(542)横向滑动,使钻孔钻头(303)对活塞本体(100)进行钻孔,完毕后第三滑座(542)复位;
S7、启动第一伺服电机(511),第一伺服电机(511)驱动夹具(400)转动,使活塞本体(100)上的下个点孔正对于钻孔钻头(303);
S8、重复S6、S7,直至活塞本体(100)上的点孔全部加工成回油孔(103);
S9、启动第三伺服电机(534),使第二滑座(532)复位;启动第二伺服电机(524),使第一滑座(522)复位,并将活塞本体(100)从夹具(400)上卸下;下个待加工的活塞本体(100)可按照上述步骤依次进行;
其中,所述控制器包括PLC控制模块、电流感测模块以及报警模块,所述电流感测模块用于测量所述第四伺服电机的运行电流;所述步骤S2和步骤S6中的第四伺服电机的具体控制方法如下,
1)、启动第四伺服电机,在T1时间段第三滑座以V1的速率快速向点孔钻头或钻孔钻头移动,此过程中所述电流感测模块检测到第四伺服电机的负载电流为I1;
2)、在T2时间段PLC控制模块下调第四伺服电机的转速,使第三滑座以V2的速率向点孔钻头或钻孔钻头减速移动,此过程中测得第四伺服电机的负载电流为I2,其中初始负载电流为Ia,Ia﹥I1,末尾负载电流为Ib;
3)、当I2<IMax(设定的第四伺服电机最大负载电流)且Ib=I1时,PLC控制模块控制第四伺服电机反转,使第三滑座以V1的速率快速远离点孔钻头或钻孔钻头移动,并复位,结束,该时间段为T3;
4)、当I2=IMax,PLC控制模块控制第四伺服电机反转,使第三滑座以V1的速率快速远离点孔钻头或钻孔钻头移动T4时间段,随后PLC控制模块控制第四伺服电机正转,使第三滑座以V1的速率快速向点孔钻头或钻孔钻头移动T5时间段,T4=T5;
在T6时间段PLC控制模块下调第四伺服电机的转速,使第三滑座以V2的速率减速向点孔钻头或钻孔钻头移动,此过程中测得第四伺服电机的负载电流为I6,其中初始负载电流为Ic,Ic﹥I1,末尾负载电流为Id;
5)、步骤4)中,当I6<IMax且Id=I1时,PLC控制模块控制第四伺服电机反转,使第三滑座以V1的速率快速远离点孔钻头或钻孔钻头移动,并复位,结束,该时间段为T7;当I6=IMax,PLC控制模块控制第四伺服电机反转,使第三滑座以V1的速率快速远离点孔钻头或钻孔钻头移动,并复位,且PLC控制模块控制报警模块发出警报,结束,该时间段为T8。
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