[实用新型]一种折线绳槽卷筒的加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种折线绳槽卷筒的加工装置，属于卷筒加工制造领域。

背景技术

在起重机、提升机等设备中，卷筒用于缠绕钢丝绳以提升重物。对于直径较大、提升较重物体的卷筒，其圆周往往加工有绳槽以便于钢丝绳的排列。绳槽可以加工成连续螺旋形状，但这种螺旋形状的绳槽常常引起钢丝绳的缠绕纠结，造成乱绳，加剧钢丝绳的摩擦和磨损，降低钢丝绳的使用寿命。近年来，一种形状为折线的卷筒得到了大家的重视并逐步获得了比较广泛的应用。折线绳槽是指在一圈绳槽间距内有与卷筒端板平行的直线段，还有与端板成一定角度的斜线段，直线段与斜线段交替过渡。折线绳槽卷筒适合钢丝绳的多层卷绕，避免出现夹绳和乱绳现象，显著提高钢丝绳的使用寿命和可靠性。但折线卷筒的制造比较复杂，通常采用平板铣削后卷制或改造和更换普通车床的机械结构来实现，设备投入大，成本高，加工效率低，工件质量差，操作不灵活，特别是对于变节距的折线绳槽更是难以加工。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有折线绳槽卷筒加工装置中的出现的投入大、成本高、加工效率低、操作不灵活以及制造出的工件质量差的问题。

本实用新型为解决上述技术问题而提出一种折线绳槽卷筒的加工装置，该加工装置包括车床、工控机、运动控制板卡、主轴编码器、伺服电机和驱动器，主轴编码器设置在车床的主轴上，主轴编码器的输出端通过运动控制板卡与工控机的输入端相连，工控机的输出端通过运动控制板卡的控制连接伺服电机，伺服电机通过驱动器与车床上用于切割绳槽的刀具相连。

所述的车床上用于切割绳槽的刀具包括纵向刀具和横向刀具，所述的伺服电机包括纵向电机和横向电机，纵向电机控制连接纵向刀具，横向电机控制连接横向刀具。

所述的工控机包括刀具轨迹模拟模块，该刀具轨迹模拟模块用于根据刀位控制数据模拟出刀具移动轨迹及所要加工的绳槽形状。

所述的工控机还连接有操作面板，该操作面板通过I/O板卡与工控机相连，用于设置该系统的参数。

本实用新型的有益效果是: 本实用新型通过工控机、运动板卡和主轴编码器来实现电机的自动运动，不需要人工的参与，自动化程度高，能制造出准确的绳槽形状，省去了成形刀光顺工序，提高了加工效率和工件质量。

附图说明

图1是本实用新型的折线绳槽卷筒加工装置实施例中所使用的系统结构图；

图2是本实用新型的折线绳槽卷筒加工装置工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本实用新型实施例折线绳槽卷筒加工装置的系统组成图如图1所示，整个系统包括工控机、运动控制板卡、I/O（输入/输出）板卡、伺服电机及驱动器、主轴编码器、操作面板和机床本体，工控机通过运动板卡与纵向电机和横向电机相连，纵向电机和横向电机通过各自的驱动器分别与车床上的纵向刀具和横向刀具相连，主轴编码器设置在车床的主轴附近，用于采集车床主轴的旋转角度，主轴编码器的输出端通过运动控制板卡与工控机相连，将采集到的信息传送给工控机，该工控机还通过I/O板卡与操作面板相连，工控机中包括有刀具轨迹模拟模块，该刀具轨迹模拟模块用于根据刀位控制数据模拟出刀具移动轨迹及所要加工的绳槽形状。

本实用新型的折线绳槽卷筒加工装置的工作过程：

1.通过操作面板将待加工的折线绳槽的有关参数输入到工控机中，工控机根据分层切削和等残留高度方法计算刀具切削次数和每次走刀的刀具位置，将每次走刀的刀具初始位置写入一个数据文件中。

2.工控机利用其刀具轨迹模拟模块，在图形界面上对刀具运动进行三维动态显示，操作人员可以方便直观地提前观察刀具的运动和绳槽形状，对自动生成的刀具路径和切削动作进行检验和校正。

3.工控机在每个采样周期内读取卷筒的旋转角度，到达折线起点时，则向运动控制板卡发送命令，驱动纵向电机带动刀具使其与卷筒的旋转运动联动，在规定角度内切削出折线绳槽。进入直线段绳槽时，取消刀具与卷筒旋转的联动，保持刀具不动，加工出直线绳槽，折线加工的程序流程图如图2所示。

由于绳槽的深度和宽度大于车刀圆弧半径，完整的绳槽需要多次走刀，走刀次数及每次走刀的位置则通过前面的步骤以提前计算并写入数据文件。当一次走刀完成后，根据数据文件中已保存的起始位置信息，驱动刀具重新回到起点进行切削，此时的初始位置是在上次起始位置处向左或向右偏移一个进给量。当刀具的起始位置移动到绳槽边缘时，其进刀量则根据等残留高度进行计算并调整，以保证加工出的绳槽具有较高的形状精度和表面质量。