CN108890357A - 用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构 - Google Patents

Abstract

用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，包括定位套、液压缸和液压换向系统，定位套的中心线沿竖直方向设置，定位套的下端部连接有安装环，安装环通过若干组安装件安装在机床工作台上，其中机床工作台上开设有通孔；综上所述，本发明利用锥形套推动顶压块实现对工件的定心夹紧，这种机械式自动化夹具通过机床液压油缸的活塞杆提供的轴向力实现，通过可换式的滑块可以实现内孔尺寸不一的同类零件加工，通用性强，尤其适用于工件的夹紧直径比较大，夹紧长度比较短的情况下，特别是用于机械手自动上料的自动化加工生产线，可以大大减低机械手上下料的定位精度要求，从而降低设备的投资成本。

Description

用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构。

背景技术

中型套类零件如行车轮，又称“天车轮”，是起重机的关键零件。行车轮体积较大，质量较重，外径为300mm的行车轮重45公斤，如果由人工上下料，则劳动强度大、耗费工时多，尤其是在批量生产中，将严重制约生产效率。因此行车轮自动生产线选用桁架机械手实现自动上下料，以便提高生产率，降低生产成本。但即使高精度级的桁架机械手，当其额定抓重超过63公斤时，其重复定位精度通常在±0.1以上，而行车轮内孔因与轴承形成过盈配合，内孔几何尺寸精度较高，因此若用传统的刚性芯轴定位，机械手在上料下料过程中必然会出现无法准确装卸工件的问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种定位精度高的用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，包括定位套、液压缸和液压换向系统，定位套的中心线沿竖直方向设置，定位套的下端部连接有安装环，安装环通过若干组安装件安装在机床工作台上，其中机床工作台上开设有通孔，通孔与定位套同轴线设置，液压缸通过法兰连接在机床工作台底部，且液压缸的活塞杆同轴线穿过通孔后伸入到定位套内，液压缸通过油路与液压换向系统连接；

定位套上开设有若干个穿孔，若干个穿孔绕定位套的轴线呈环形阵列布置，每个穿孔内滑动连接顶压块，液压缸的活塞杆上连接有上细下粗的锥形套，锥形套的下部呈圆柱形结构，圆柱形结构的外缘与定位套内壁滑动配合，锥形套的中上部开设有若干个滑槽，每个滑槽沿锥形套的母线方向设置，若干个滑槽沿锥形套的中心线呈环形阵列布置，以靠近定位套轴线的方向为内，以远离定位套轴线的方向为外，顶压块的内侧面为斜面结构，顶压块与滑槽一一对应设置，且每个顶压块的内侧部滑动连接在滑槽内。

液压缸的活塞杆上端部沿长度方向开设有键槽，锥形套通过插设在键槽内的平键连接在液压缸的活塞杆上，液压缸的活塞杆上端螺纹连接有圆螺母，圆螺母的下表面与锥形套的顶部和平键的上端顶压接触。

每个顶压块上均开设有安装槽，所有的安装槽均位于同一水平面上，所有的顶压块之间连接有弹簧卡圈，弹簧卡圈设置在安装槽内。

每个顶压块的顶部为燕尾形结构，每个穿孔的上部为燕尾槽结构，顶压块滑动连接在穿孔内，且顶压块的顶部位于穿孔的燕尾槽结构内。

液压换向系统包括三位四通电磁阀、液压泵和油箱，液压泵通过第一油管与油箱连接，液压泵通过第二油管与三位四通电磁阀连接，三位四通电磁阀分别通过油路与液压缸的油液进口和油液出口连接，第二油管上沿液压泵的油液输出方向依次连接有溢流阀、定值减压阀、调速阀和单向阀。

每组安装件包括垫板和压板，机床工作台上开设有倒T型槽，垫板滑动连接在倒T型槽内，垫板上螺纹连接有沉头螺钉，沉头螺钉的内端向上穿出垫板，安装环上开设有卡槽，垫板的上半部和沉头螺钉的内端部位于卡槽内，压板为L型结构，压板上开设有插孔，机床工作台的倒T型槽内设有连接螺栓，且连接螺栓的头部滑动连接在倒T型槽内，连接螺栓穿设在插孔内连接螺栓的内端向上穿出压板顶部后连接有螺母，在螺母的作用下压板的一端与机床工作台顶压配合，压板的另一端压紧在安装环上表面。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

（1）、本发明工作原理为：首先将工件放置在安装环上，且套设在定位套的外侧，三位四通电磁阀实现液压回路的换向，当三位四通电磁阀的左位得电，启动液压泵，经第一油管和第二油管将油箱内的高压油泵入液压缸的无杆腔内，高压油推动液压缸的活塞杆向上移动，由于锥形套设置在活塞杆上，若干顶压块分别滑动连接在穿孔内，所以锥形套跟随液压缸的活塞杆上移，从而锥形套向外推动顶压块，顶压块沿穿孔向外推出，直至顶压块的外侧与工件内壁顶压接触，实现工件的定心夹紧，此时三位四通电磁阀位于中位，液压泵停止工作，可以对工件进行加工；当加工完毕后，三位四通电磁阀的右位得电，液压缸的有杆腔进油，无杆腔排出油液至油箱，在弹簧卡圈作用下，顶压块收回，实现工件的松开；

（2）、弹簧卡圈的设置一方面防止顶压块脱落定位套，另一方面可以实现活塞杆向下移动时，顶压块的快速收拢，将工件松开；

（3）、单向阀主要为主油路压力降低时（低于定值减压阀调整压力）防止油液倒流，起短时保压作用；调速阀调节液压缸的活塞杆运动速度；定值减压阀用于调节液压泵的输出压力以便适应回路的要求，保存出口压力基本不变，为常开阀；溢流阀用于保持进口处压力不变，为常闭阀。

综上所述，本发明利用锥形套推动顶压块实现对工件的定心夹紧，这种机械式自动化夹具通过机床液压油缸的活塞杆提供的轴向力实现，通过可换式的滑块可以实现内孔尺寸不一的同类零件加工，通用性强，尤其适用于工件的夹紧直径比较大，夹紧长度比较短的情况下，特别是用于机械手自动上料的自动化加工生产线，可以大大减低机械手上下料的定位精度要求，从而降低设备的投资成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明夹紧工件状态示意图；

图3是图2中A-A处的剖视图；

图4是本发明松开工件状态示意图；

图5是本发明中液压换向系统图。

具体实施方式

如图1-5所示，本发明的用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，包括定位套1、液压缸2和液压换向系统，定位套1的中心线沿竖直方向设置，定位套1的下端部连接有安装环3，安装环3通过若干组安装件安装在机床工作台5上，其中机床工作台5上开设有通孔6，通孔6与定位套1同轴线设置，液压缸2通过法兰连接在机床工作台5底部，且液压缸2的活塞杆7同轴线穿过通孔6后伸入到定位套1内，液压缸2通过油路与液压换向系统连接；

定位套1上开设有若干个穿孔8，若干个穿孔8绕定位套1的轴线呈环形阵列布置，每个穿孔8内滑动连接顶压块9，液压缸2的活塞杆7上连接有上细下粗的锥形套10，锥形套10的下部外缘与定位套1内壁滑动接触，锥形套10的外表面开设有若干个滑槽11，每个滑槽11沿锥形套10的母线方向设置，若干个滑槽11沿锥形套10的中心线呈环形阵列布置，以靠近定位套1轴线的方向为内，以远离定位套1轴线的方向为外，顶压块9的内侧面为斜面结构，顶压块9与滑槽11一一对应设置，且每个顶压块9的内侧部滑动连接在滑槽11内。

液压缸2的活塞杆7上端部沿长度方向开设有键槽，锥形套10通过插设在键槽内的平键12连接在液压缸2的活塞杆7上，液压缸2的活塞杆7上端螺纹连接有圆螺母13，圆螺母13的下表面与锥形套10的顶部和平键12的顶部顶压接触。

每个顶压块9上开设有安装槽14，所有的顶压块9之间连接有弹簧卡圈15，弹簧卡圈15设置在安装槽14内。

每个顶压块9的顶部为燕尾形结构，每个穿孔8的上部为燕尾槽结构，顶压块9滑动连接在穿孔8内，且顶压块9的顶部位于穿孔8的燕尾槽结构内。

液压换向系统包括三位四通电磁阀16、液压泵17和油箱18，液压泵17通过第一油管与油箱18连接，液压泵17通过第二油管与三位四通电磁阀16连接，三位四通电磁阀16分别通过油路与液压缸2的油液进口和油液出口连接，第二油管上沿液压泵17的油液输出方向依次连接有溢流阀19、定值减压阀20、调速阀21和单向阀22。

每组安装件包括垫板24和压板25，机床工作台5上开设有倒T型槽，垫板24滑动连接在倒T型槽内，垫板24上螺纹连接有沉头螺钉4，沉头螺钉4的内端向上穿出垫板24，安装环3上开设有卡槽，垫板24的上半部和沉头螺钉4的内端部位于卡槽内，压板25为L型结构，压板25上开设有插孔，机床工作台5的倒T型槽内设有连接螺栓26，且连接螺栓26的头部滑动连接在倒T型槽内，连接螺栓26穿设在插孔内连接螺栓26的内端向上穿出压板25顶部后连接有螺母27，在螺母27的作用下压板25的一端与机床工作台5顶压配合，压板25的另一端压紧在安装环3上表面。

使用本发明进行工件的定心夹紧工作过程为：首先将工件放置在安装环3板上，且套设在定位套1的外侧，三位四通电磁阀16实现液压回路的换向，当三位四通电磁阀16的左位得电，启动液压泵17，经第一油管和第二油管将油箱18内的高压油泵入液压缸2的无杆腔内，高压油推动液压缸2的活塞杆7向上移动，由于锥形套10设置在活塞杆7上，若干顶压块9分别滑动连接在穿孔8内，所以锥形套10跟随液压缸2的活塞杆7上移，从而锥形套10向外推动顶压块9，顶压块9沿穿孔8向外推出，直至顶压块9的外侧与工件23内壁顶压接触，实现工件23的定心夹紧，此时三位四通电磁阀16位于中位，液压泵17停止工作，可以对工件23进行加工；当加工完毕后，三位四通电磁阀16的右位得电，液压缸2的有杆腔进油，无杆腔排出油液至油箱18，在弹簧卡圈15作用下，顶压块9收回，实现工件23的松开，弹簧卡圈15的设置一方面防止顶压块9脱落定位套1，另一方面可以实现活塞杆7向下移动时，顶压块9的快速收拢，将工件23松开；

其中，单向阀22主要为主油路压力降低时（低于定值减压阀20调整压力）防止油液倒流，起短时保压作用；调速阀21调节液压缸2的活塞杆7运动速度；定值减压阀20用于调节液压泵17的输出压力以便适应回路的要求，保存出口压力基本不变，为常开阀；溢流阀19用于保持进口处压力不变，为常闭阀。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，其特征在于：包括定位套、液压缸和液压换向系统，定位套的中心线沿竖直方向设置，定位套的下端部连接有安装环，安装环通过若干组安装件安装在机床工作台上，其中机床工作台上开设有通孔，通孔与定位套同轴线设置，液压缸通过法兰连接在机床工作台底部，且液压缸的活塞杆同轴线穿过通孔后伸入到定位套内，液压缸通过油路与液压换向系统连接；

定位套上开设有若干个穿孔，若干个穿孔绕定位套的轴线呈环形阵列布置，每个穿孔内滑动连接顶压块，液压缸的活塞杆上连接有上细下粗的锥形套，锥形套的下部呈圆柱形结构，圆柱形结构的外缘与定位套内壁滑动配合，锥形套的中上部开设有若干个滑槽，每个滑槽沿锥形套的母线方向设置，若干个滑槽沿锥形套的中心线呈环形阵列布置，以靠近定位套轴线的方向为内，以远离定位套轴线的方向为外，顶压块的内侧面为斜面结构，顶压块与滑槽一一对应设置，且每个顶压块的内侧部滑动连接在滑槽内。

2.根据权利要求1所述的用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，其特征在于：液压缸的活塞杆上端部沿长度方向开设有键槽，锥形套通过插设在键槽内的平键连接在液压缸的活塞杆上，液压缸的活塞杆上端螺纹连接有圆螺母，圆螺母的下表面与锥形套的顶部和平键的上端顶压接触。

3.根据权利要求1所述的用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，其特征在于：每个顶压块上均开设有安装槽，所有的安装槽均位于同一水平面上，所有的顶压块之间连接有弹簧卡圈，弹簧卡圈设置在安装槽内。

4.根据权利要求1所述的用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，其特征在于：每个顶压块的顶部为燕尾形结构，每个穿孔的上部为燕尾槽结构，顶压块滑动连接在穿孔内，且顶压块的顶部位于穿孔的燕尾槽结构内。

5.根据权利要求1所述的用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，其特征在于：液压换向系统包括三位四通电磁阀、液压泵和油箱，液压泵通过第一油管与油箱连接，液压泵通过第二油管与三位四通电磁阀连接，三位四通电磁阀分别通过油路与液压缸的油液进口和油液出口连接，第二油管上沿液压泵的油液输出方向依次连接有溢流阀、定值减压阀、调速阀和单向阀。

6.根据权利要求1所述的用于自动生产线的斜楔滑柱定心夹紧机构，其特征在于：每组安装件包括垫板和压板，机床工作台上开设有倒T型槽，垫板滑动连接在倒T型槽内，垫板上螺纹连接有沉头螺钉，沉头螺钉的内端向上穿出垫板，安装环上开设有卡槽，垫板的上半部和沉头螺钉的内端部位于卡槽内，压板为L型结构，压板上开设有插孔，机床工作台的倒T型槽内设有连接螺栓，且连接螺栓的头部滑动连接在倒T型槽内，连接螺栓穿设在插孔内连接螺栓的内端向上穿出压板顶部后连接有螺母，在螺母的作用下压板的一端与机床工作台顶压配合，压板的另一端压紧在安装环上表面。