1.一种基于端齿传动的四爪自动调心方法,利用一种四爪自动调心装置,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤1、固定工件(1),将工件(1)放入四爪夹盘套筒(2)中,通过四爪夹盘套筒(2)的前夹爪、后夹爪固定住工件(1);
步骤2、将测量架(27)伸入工件(1)内腔中,使得位移传感器D1、位移传感器D2分别与前夹爪、后夹爪所在横截面对应,这时,位移传感器D1、位移传感器D2与四爪夹盘套筒(2)的回转中心的偏移量是已知的,设为P0;
步骤3、测量与绘制工件(1)内孔曲线,
驱动电机(28)带动四爪夹盘套筒(2)和工件(1)旋转,以X轴为参考位置开始记录角度信息θi,通过两个位移传感器采集位移信息Qi,根据所采集到的位移和角度信息绘制工件(1)的内圆曲线图,该内圆曲线图的坐标如下:步骤4、确定偏心位置和夹爪位移量,
对工件(1)的内圆曲线图进行圆拟合,确定出该圆的原点位置,即求解出工件(1)的内孔中心位置,得到偏心量r和偏心角 进一步确定出工件(1)在X、Y方向的偏移量,即若前夹爪位置处得到了内圆的偏心量r1和偏心角 后夹爪位置处得到了内圆的偏心量r2和偏心角 则每个夹爪的位移量如下:前夹爪A1、前夹爪A4的位移量为
前夹爪A2、前夹爪A3的位移量为
后夹爪B1、后夹爪B4的位移量为
后夹爪B2、后夹爪B3的位移量为
各个夹爪的位移量方向按照坐标轴的正负来确定,进而确定出各个夹爪的拧紧或放松状态;
步骤5、夹爪拧紧和放松逻辑顺序;
步骤6、检测偏心量是否满足要求,若不满足要求,重复上述步骤2‑步骤5,直到满足偏心调节要求为止;
步骤7、满足偏心要求后,再通过调节组件W1、调节组件W2、调节组件W3、调节组件W4将所有夹爪拧紧到预定值,使工件装夹牢靠,偏心调整结束。
2.根据权利要求1所述的基于端齿传动的四爪自动调心方法,其特征在于:所述的四爪自动调心装置的结构是,包括四爪夹盘套筒(2),四爪夹盘套筒(2)一端与驱动电机(28)驱动连接;在四爪夹盘套筒(2)前后端沿圆周分别安装有四个前夹爪和四个后夹爪,四个前夹爪沿圆周均匀分布,四个后夹爪同样沿圆周均匀分布,所有的前夹爪和后夹爪的结构一致;
在四爪夹盘套筒(2)前后端外侧分别设置有两个调节组件,总共四个调节组件,每两个调节组件一一水平相对对称设置;
还包括测量架(27),测量时测量架(27)伸进工件(1)内腔中,测量架(27)固定在滑台座(29)上,滑台座(29)固定在滑板(31)上,滑板(31)与电机一(30)横向驱动连接,滑板(31)和电机一(30)均安装在滑鞍(32)上,滑鞍(32)与电机二(33)纵向驱动连接;测量架(27)前端间隔安装有两个位移传感器。
3.根据权利要求2所述的基于端齿传动的四爪自动调心方法,其特征在于:所述的前夹爪或后夹爪的结构是,包括作为安装主体的夹爪套(4),夹爪套(4)的外圆周设置有螺纹台阶面,螺纹台阶面上套装有紧固螺母(6),夹爪套(4)的螺纹台阶面从内向外穿出四爪夹盘套筒(2)并且通过紧固螺母(6)固定在四爪夹盘套筒(2)上;夹爪套(4)内腔中通过向心轴承(7)和推力轴承(8)定位支撑安装有转轴(9),转轴(9)的内端通过螺纹与顶头(5)套装连接,夹爪套(4)圆周开有径向孔,该径向孔中安装有挡销(3),挡销(3)的内端头伸进顶头(5)外圆上的轴向限位槽中;转轴(9)的外端与端齿盘一(10)驱动连接。
4.根据权利要求2所述的基于端齿传动的四爪自动调心方法,其特征在于:所述的调节组件的结构是,包括安装在底座(25)上的导轨条(23),导轨条(23)的外端上表面安装有缸体(24),导轨条(23)上通过两组导轨块(21)支撑有滑座(20),滑座(20)上安装有支架(19)和支座(26);支架(19)上固定安装有伺服电机(22),支座(26)的孔洞中固定安装有轴承(13),轴承(13)外端面设置有端盖(14),轴承(13)中套装有拧紧轴(15),在拧紧轴(15)外段分层套装有内滑环(17)和外滑环(16),内滑环(17)与拧紧轴(15)固定连接,外滑环(16)与端盖(14)固定连接,拧紧轴(15)外端头通过减速器(18)与伺服电机(22)驱动连接,拧紧轴(15)内端头固定连接有端齿盘二(11),拧紧轴(15)外侧靠内设置有接触传感器(12)。
5.根据权利要求4所述的基于端齿传动的四爪自动调心方法,其特征在于:所述的端齿盘二(11)与端齿盘一(10)的齿数及齿形结构相同,端齿盘二(11)与端齿盘一(10)采用尖齿或平齿样式;或者,端齿盘二(11)与端齿盘一(10)采用内外齿啮合样式。
6.根据权利要求1所述的基于端齿传动的四爪自动调心方法,其特征在于,所述的步骤
5中,具体过程是,由于各个调节组件只能对位于水平方向对应的夹爪进行拧紧和放松,工件(1)的偏心调节按照如下逻辑顺序进行:
5.1)工件(1)逆时针旋转90°,使前夹爪A3、后夹爪B3位于水平左侧位置,分别与调节组件W4、调节组件W3对应;
5.2)通过调节组件W4、调节组件W3使前夹爪A3、后夹爪B3放松,然后,工件(1)顺时针旋转
90°,使前夹爪A1、前夹爪A4、后夹爪B1、后夹爪B4位于水平位置,并分别与调节组件W4、调节组件W1、调节组件W3、调节组件W2对应;
5.3)根据计算出的工件(1)在X向的偏心量转换成的夹爪位移量,先使调节组件W4、调节组件W3分别对前夹爪A1、后夹爪B1进行放松操作,再使调节组件W1、调节组件W2分别对前夹爪A4、后夹爪B4进行拧紧操作,从而实现X方向的偏心调整;
5.4)继续将工件(1)顺时针旋转90°,使前夹爪A2、前夹爪A3、后夹爪B2、后夹爪B3位于水平位置,并分别与调节组件W4、调节组件W1、调节组件W3、调节组件W2对应;
5.5)根据计算出的工件(1)在Y向偏心量转换成的夹爪位移量,使调节组件W4、调节组件W3分别对前夹爪A2、后夹爪B2进行相应的放松操作,然后使调节组件W1、调节组件W2分别对前夹爪A3、后夹爪B3进行相应的拧紧操作,达到初拧紧值即可,以实现Y方向的偏心调整。