本發明涉及機械去毛刺領域，尤其是涉及較為先進的自動去毛刺機裝置。

背景技術：

目前對于各類中小型零件去毛刺一般采用手工刷的模式，操作工人占了企業員工總數很大比例，而且操作風險較高，精度低，人工成本維護成本相對較高。隨著機械工業逐漸向自動化發展，因此，目前需要更為自動化的去毛刺機，自動去毛刺機可以減少生產成本，提高去毛刺精度，節省了人力資源。

技術實現要素：

為了提高去毛刺效率及精度，本發明的目的在于提供一種自動去毛刺機系統，本系統具有結構簡單、定位準確、速度快捷、操作簡單等特點，可滿足生產企業的更高需求，是提高去毛刺效率及精度的有效途徑。

本發明采用的技術方案是：

本發明的自動去毛刺機包括底座、前后推進組件、左右步進組件和旋轉傳動組件，旋轉傳動組件固定在底座一側頂面，旋轉傳動組件上安裝工件，底座另一側頂面上設有導軌，前后推進組件置于底座的導軌上，前后推進組件上安裝左右步進組件，左右步進組件上安裝刀頭；通過旋轉傳動組件帶動工件繞自身旋轉，通過前后推進組件、左右步進組件帶動刀頭水平移動到工件處進行去毛刺。

所述的旋轉傳動組件包括工件伺服電機、擋板、齒輪箱、固件頭和連接器，工件伺服電機通過四個螺孔固定連接到擋板的一端，擋板另一端焊接在齒輪箱上，齒輪箱底部通過三個連接柱固定安裝到底座上，工件伺服電機主軸穿過擋板并通過連接器與齒輪箱的輸入端連接，齒輪箱的輸出端與固件頭同軸連接，固件頭上安裝工件。

所述的前后步進組件包括滑臺、連接桿和轉盤，滑臺嵌裝在底座的導軌上并沿導軌移動，左右步進組件水平安裝在滑臺上，連接桿兩端分別鉸接到滑臺與轉盤，轉盤安裝在導軌側方的底座上，轉盤側壁固定連接有手柄桿；轉動手柄桿帶動轉盤轉動，進而通過連接桿帶動滑臺沿導軌在工件前方實現前后移動。

所述的左右步進組件包括刀頭伺服電機、主軸連接器、左右步進裝置主架、主軸、移動凸臺和刀頭固定裝置，左右步進裝置主架固定安裝在所述前后步進組件的滑臺上，刀頭伺服電機固定在左右步進裝置主架一端，刀頭伺服電機的輸出軸經主軸連接器與主軸一端同軸連接，主軸另一端通過轉動軸承套裝在左右步進裝置主架另一端的安裝孔中，主軸設有外螺紋，移動凸臺下部通過螺紋套裝在主軸上形成絲杠螺母副，移動凸臺上部安裝有刀頭固定裝置，刀頭固定裝置上固定有刀頭；刀頭伺服電機運行帶動主軸旋轉，通過絲杠螺母副帶動移動凸臺及其上的刀頭沿主軸在工件前方實現左右移動。

還包括計算機和plc，前后推進組件、左右步進組件、旋轉傳動組件均經過plc與計算機連接。

所述左右步進組件的刀頭伺服電機和所述旋轉傳動組件的工件伺服電機經過plc與計算機連接。

向所述計算機輸入工件外形尺寸cad圖紙，計算機將工件外形尺寸cad圖紙進行線性化處理成脈沖個數控制信號，并發送到plc，plc接收脈沖個數控制信號控制工件伺服電機與刀頭伺服電機控制其轉動圈數，并同時手工移動轉盤的手柄使得刀頭移動到工件表面的待去毛刺位置，實現工件的去毛刺。

所述計算機將工件外形尺寸cad圖紙進行線性化處理成脈沖個數控制信號具體是：cad圖紙中包含根據實際尺寸在直角坐標系上繪制的工件外形輪廓，以工件外形的旋轉中心作為圓心，從圓心開始均勻引出多條射線，相鄰射線間的夾角相同，記錄每條射線與直角坐標系的水平軸之間的夾角以及每條射線與工件外形輪廓交點的橫坐標值；在每條射線與工件外形輪廓的交點處，采用以下方式控制工件伺服電機和刀頭伺服電機，將射線與水平軸間的夾角除以工件伺服電機的步距角計算得到工件伺服電機的脈沖個數，將交點的橫坐標值除以刀頭伺服電機轉動角度和主軸移動距離之間的轉換比例計算得到刀頭伺服電機的脈沖個數，進而通過兩個步進電機協同工作完成自動去毛刺機的刀頭定位，繼而完成去毛刺工作。

本發明與背景技術相比具有的有益效果：

1、本發明結構簡單，操作、維護容易，成本低，性價比很高。

2、本發明裝置定位準確、速度快捷、性能穩定。

本發明以伺服電機控制為核心實現自動精準去除毛刺的過程，適用于各類小型零件，克服了現有手動去毛刺的準確度度低、效率低等問題，具有操作簡便、準確度高、速度快捷等優點。

附圖說明

圖1是本發明的整體原理示意圖。

圖2是本發明的主視示意圖。

圖3是本發明的主視示意圖。

圖4是本發明的俯視示意圖。

圖5是本發明的側視示意圖。

圖6是本發明旋轉傳動組件的俯視示意圖。

圖7是本發明旋轉傳動組件的側視示意圖。

圖8是本發明前后步進組件的俯視示意圖。

圖9是本發明左右步進組件的主視示意圖。

圖10是本發明左右步進組件的側視示意圖。

圖11是經線性化處理后效果圖。

圖中：1.工件伺服電機，2.套管，3.連接器，4.齒輪箱，5.固件頭，6.刀頭固定裝置，7.移動凸臺，8.左右步進裝置主架，9.滑臺，10.連接桿，11.轉盤，12.底座，13.連接柱，14.擋板，15.主軸連接器，16.刀頭伺服電機，17.套管，18.固件緊固螺絲，19.主軸，20.轉動軸承。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖2～5所示，本發明的自動去毛刺機包括底座12、前后推進組件、左右步進組件和旋轉傳動組件，旋轉傳動組件通過三個套筒及螺絲固定在底座12一側頂面，旋轉傳動組件上安裝工件，底座12另一側頂面上設有導軌，前后推進組件置于底座12的導軌上，前后推進組件上安裝左右步進組件，左右步進組件上安裝刀頭；通過旋轉傳動組件帶動工件繞自身旋轉，通過前后推進組件、左右步進組件帶動刀頭水平移動到工件處進行去毛刺。

如圖6～7所示，旋轉傳動組件包括工件伺服電機1、擋板14、齒輪箱4、固件頭5和連接器3，工件伺服電機1通過四個螺孔固定連接到擋板14的一端，擋板14另一端通過套管2和套管17焊接在齒輪箱4上，齒輪箱4底部通過三個連接柱13固定安裝到底座12上，工件伺服電機1主軸穿過擋板14并通過連接器3與齒輪箱4的輸入端連接，齒輪箱4的輸出端與固件頭5通過布置在端面圓周外緣的三個螺孔和固件緊固螺絲18同軸連接，固件頭5上安裝工件。

如圖8所示，前后步進組件包括滑臺9、連接桿10和轉盤11，滑臺9嵌裝在底座12的導軌上并沿導軌移動，導軌平行于固件頭5、工件伺服電機1輸出軸的軸向，左右步進組件水平安裝在滑臺9上，連接桿10兩端分別鉸接到滑臺9與轉盤11，轉盤11通過中心軸及軸承安裝在導軌側方的底座12上，轉盤11側壁固定連接有手柄桿；轉動手柄桿帶動轉盤11轉動，進而通過連接桿10帶動滑臺9沿導軌在工件前方實現前后移動。

如圖9～10所示，左右步進組件包括刀頭伺服電機16、主軸連接器15、左右步進裝置主架8、主軸19、移動凸臺7和刀頭固定裝置6，左右步進裝置主架8固定安裝在所述前后步進組件的滑臺9上，刀頭伺服電機16通過四個螺孔固定在左右步進裝置主架8一端，刀頭伺服電機16的輸出軸經主軸連接器15與主軸19一端同軸連接，主軸19另一端通過轉動軸承20套裝在左右步進裝置主架8另一端的安裝孔中，使得主軸19水平支撐安裝在左右步進裝置主架8內；主軸19設有外螺紋，移動凸臺7下部通過螺紋套裝在主軸19上形成絲杠螺母副，移動凸臺7上部安裝有刀頭固定裝置6，刀頭固定裝置6上固定有刀頭；刀頭伺服電機16運行帶動主軸19旋轉，通過絲杠螺母副帶動移動凸臺7及其上的刀頭沿主軸19在工件前方實現左右移動。

如圖1所示，本發明還包括計算機和plc，前后推進組件、左右步進組件、旋轉傳動組件均經過plc與計算機連接，具體是左右步進組件的刀頭伺服電機16和旋轉傳動組件的工件伺服電機1經過plc與計算機連接。

具體實施中，向計算機輸入工件外形尺寸cad圖紙，計算機將工件外形尺寸cad圖紙進行線性化處理成脈沖個數控制信號發送到plc：

如圖11所示，cad圖紙中包含根據實際尺寸在直角坐標系上繪制的工件外形輪廓，以工件外形的旋轉中心作為圓心，從圓心開始均勻引出多條射線，相鄰射線間的夾角相同，記錄每條射線與直角坐標系的水平軸之間的夾角以及每條射線與工件外形輪廓交點的橫坐標值；

每條射線與工件外形輪廓的交點代表了工件和刀頭之間的去毛刺位置，在刀頭移動到每條射線與工件外形輪廓的交點處，采用以下方式控制工件伺服電機1和刀頭伺服電機16，將射線與水平軸間的夾角除以工件伺服電機1的步距角計算得到工件伺服電機1的脈沖個數，將交點的橫坐標值除以刀頭伺服電機16轉動角度和主軸19移動距離之間的轉換比例計算得到刀頭伺服電機16的脈沖個數。

plc接收脈沖個數控制信號控制工件伺服電機1與刀頭伺服電機16控制其轉動圈數，并同時手工移動轉盤11的手柄使得刀頭移動到工件表面的待去毛刺位置，實現工件的去毛刺。

本發明的具體實施工作過程如下：

如圖2～5所示，底座12固定不動，可固定在工作臺面上，伺服電機1旋轉通過連接器3將動力傳入齒輪箱4輸入端，固件頭5連接齒輪箱4輸出端，待加工工件通過固件緊固螺絲18固定在固件頭5上，固件頭5旋轉帶動待加工工件旋轉。

刀頭固定在刀頭固定裝置6上，刀頭伺服電機16旋轉帶動主軸19旋轉，通過移動凸臺7與主軸19齒和完成左右移動，進而帶動刀頭左右移動。

轉盤11旋轉，通過連接桿10連接滑臺9，帶動滑臺9前后移動，左右步進裝置固定在滑臺9上，進而可以對刀頭進行前后左右四個方向移動，刀頭與旋轉的工件接觸完成去毛刺工作。

由此，本發明實現了對工件的去毛刺工作，適用于各類中小型零件，代替傳統的人工去毛刺操作模式。

總結來說，本發明克服了現有手工去毛刺所遇到的效率低下、人員疲勞、精度低出錯等問題，為了實現對中小型工件的快速準確去毛刺，以控制伺服電機為核心實現對整個去毛刺過程的準確控制，具有自動靈活、定位準確、速度快捷、效率高、成本低廉特等技術效果。