CN102366899B - 离心式夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离心式夹持装置，包括离心装置，该离心装置包括用于产生离心力的旋转盘，多个离心块，以及复位装置，各个离心块均布在旋转盘的同一轴向端面上，各个离心块的一端与一个滑动配合在旋转盘上轴孔中的转轴周向固定，各个离心块的另一端为自由端，离心块还与所述的复位装置连接；以及夹持装置，该夹持装置包括支撑盘，支撑杆以及定心夹持部件，所述支撑盘的一个轴向端面上设有容纳所述旋转盘的空腔，旋转盘可转动地配合在该空腔中，所述连接离心块的转轴的另一端穿过支撑盘到达该支撑盘的另一个轴向端面后与支撑杆的一端固定连接，所述定位夹持部件固定于支撑杆的另一端。本发明有便于对棒料进行夹持定位的优点。
Description
技术领域
本发明涉及机床加工技术领域的一种工装，具体涉及一种对棒料进行夹持定位的离心式夹持装置。
背景技术
机械加工领域在对棒料进行车削或者钻孔时，由于对棒料的夹持定位不好，加工过程中棒料容易抖动，而导致加工围用面不圆，或者钻出的内孔同心度差，目访，尚无有效的工装夹具来解决这个普遍存在的问题。而现有的工装夹具装夹带深孔的长棒料进行加工时，其被夹持部往往是孔端，由此导致夹具夹持时夹紧压力本能过大，夹压力过大往往会造成深孔变形，产生废品，而夹紧压力小了又合导致在加工过程令棒料飞出，造成安全事故。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种便于对棒料进行夹持的离心式夹持装置。
实现本发明目的的技术方案如下：
离心式夹持装置，包括离心装置，该离心装置包括用于产生离心力的旋转盘，多个离心块，以及复位装置，各个离心块均布在旋转盘的同一轴向端面上，各个离心块的一端与一个滑动配合在旋转盘上轴孔中的转轴周向固定，各个离心块的另一端为自由端，离心块还与所述的复位装置连接；
以及夹持装置，该夹持装置包括支撑盘，支撑杆以及定心夹持部件，所述支撑盘的一个轴向端面上设有容纳所述旋转盘的空腔，旋转盘可转动地配合在该空腔中，所述连接离心块的转轴的另一端穿过支撑盘到达该支撑盘的另一个轴向端面后与支撑杆的一端固定连接，所述定位夹持部件固定于支撑杆的另一端。
采用了上述方案，旋转盘在转动过程中，产生高速旋转力使离心块的自由端发生离心运动，离心块在离心的过程中克服复位弹簧的拉力作用。离心块带动转轴转动，转轴随离心块转动的角度而转动一个角度，转轴使与其连接的支撑杆向支撑盘的中心靠拢，通过连接在支撑杆端部的夹持部件对被加工的棒料进行夹持定位。当离心块的自由端压在相邻离心块的连接转轴的端部上时，信号发射器在压力的作用下发出电信号，通过中央处理器将电信号处理后，发出锁定的信号到驱动器，经驱动器放大后输出到电动马达，电动马达输出扭矩使丝杆转动，丝杆上的螺母带动插销做直线运动，插销插入到离心块的孔中使离心块销定，离心块在无法动弹的情况下，转轴也无法转动，转轴将该锁定作用通过支撑杆传至夹持部件，使夹持部件始终夹住被加工的棒料。
综上所述，本发明的离心式夹持装置通过对棒料的夹持，使棒料在加工前获得良好的定位，以至于在加工过程中不会发生抖动，提高棒料的质量。
附图说明
图1为本发明中的离心式夹持装置的结构示意图；
图2为离心装置的结构示意图；
图3为夹持装置的结构示意图；
图4为锁定装置的电路方框图；
图5为定位装置的结构示意图；
附图中，10为离心装置，101为旋转盘，102为离心块，103为凸起部，104为凸块，105为复位弹簧，106为中心孔；
20为夹持装置，201为支撑盘，202为支撑杆，203为夹持部件；
30为锁定装置，301为信号发射器，302为接收器，303为中央处理器，304为驱动器，305为电动马达，306为插销，307为丝杆，308为螺母；
40为转轴；50为动力轴。
具体实施方式
参照图1，本发明的离心式夹持装置主要由离心装置10，夹持装置20以及锁定装置30组成，下面分别对各个部分的结构以及它们之间的结合进行详细说明：
参照图1及图2，离心装置10包括用于产生离心力的旋转盘101，多个离心块102，以及复位装置。旋转盘101的中部设有一个安装产生扭矩的动力轴50的中心孔106，旋转盘101的一个轴向端面设置凹腔，离心块102及复位装置安装在该凹腔中。离心块的布置方式是这样的：各个离心块101均布在旋转盘的同一轴向端面上，各个离心块101的一端与一个滑动配合在旋转盘上轴孔中的转轴40周向固定，各个离心块101的另一端为自由端，转轴40通过轴套安装在旋转盘101上的安装孔中。在相邻两个离心块101之间，其中一个离心块连接其转轴的端部为另一离心块自由端的限位部。为了使离心块在旋转作用力下能快速地转动到位，在离心块的自由端设置一个凸起部103，通过该凸起部，离心块的自由端的休积及重量大于另一端部的体积及重量，由此可以使离心块的自由端部快速地绕转轴转动。离心块102还与所述的复位装置连接，复位装置由凸块104及复位弹簧105组成，凸块104为焊接固定在旋转盘101上的凸起部，复位弹簧105的一端与凸块104连接，复位弹簧105的另一端连接在离心块的中部位置处。
参照图1及图3，夹持装置20主要用于对被加工的棒料进行夹持定位，使棒料的加工轴心得到保证。夹持装置20包括支撑盘201，支撑杆202以及定心夹持部件203。所述支撑盘201的一个轴向端面上设有容纳所述旋转盘的空腔，旋转盘101可转动地配合在该空腔中，旋转盘101通过轴承安装在该空腔中。支撑身201的另一轴向端面上设有对棒料进行初始定位的中心孔，如果被加工的棒料太长，其未加工的端部可以伸入到用于驱动旋转盘转动的动力轴50的中心孔中。
连接离心块102的转轴40的另一端穿过支撑盘201到达该支撑盘的另一个轴向端面后与支撑杆202的一端固定连接。定位夹持部件203固定于支撑杆的另一端，所述的定心夹持部件为圆柱体。定位夹持部件203通过心轴与支撑杆202连接，这样定位夹持部件在心轴上可以发生转动，可以对棒料的表面进行滚压，便于后续加工的处理。
锁定装置主要用来对离心块进行定位，当离心块转动到设定的位置时，通过锁定装置插入到离心块上设置的孔中，离心块就无法再回到原来的位置，只有将锁定装置的锁定解除，并且离心块在没有旋转离心作用力的情况下，通过回复装置的作用才可以回到初始位置。锁定装置30包括发出锁定指令的控制装置，以及接收来自于控制装置指令并对离心块进行锁定的定位装置，所述离心块上设有供定位装置插入的凹槽。
参照图2及图4，控制装置包括发出离心块到达锁定位置信号的信号发射器301，以及信号接收器302，中央处理器303以及用于驱动定位装置的驱动器304。信号发射器301为行程开关，信号发射器301固定在离心块102的连接转轴的端部，当相邻的离心块的自由端碰到信号发射器301时，信号发射器即发出离心块到位的信号到信号接收器。中央处理器303的输入端连接信号接收器，信号接收器将信号接收后转换为数字信号供中央处理器303进行计算，中央处理器303通过预先置入的程序，对输入的信号进行比较计算。中央处理器303的输出端连接驱动器，驱动器为放大器，驱动器将中央处理器输出的信号进行放大用于驱动定位装置的电动马达。
参照图2、图5，定位装置包括电动马达305，丝杆机构以及插销306，丝杆机构的丝杆307连接在电动马达的扭矩输出端，插销305固定连接在丝杆机构的螺母308上。
旋转盘101在转动过程中，产生高速旋转力使离心块102的自由端发生离心运动，离心块在离心的过程中克服复位弹簧105的拉力作用。离心块102带动转轴40转动，转轴40随离心块转动的角度而转动一个角度，转轴使与其连接的支撑杆202向支撑盘201的中心靠拢，通过连接在支撑杆202端部的夹持部件203对被加工的棒料进行夹持定位。当离心块的自由端压在相邻离心块的连接转轴的端部上时，信号发射器在压力的作用下发出电信号，通过中央处理器303将电信号处理后，发出锁定的信号到驱动器304，经驱动器304放大后输出到电动马达305，电动马达305输出扭矩使丝杆307转动，丝杆上的螺母308带动插销306做直线运动，插销306插入到离心块的孔中使离心块销定，离心块在无法动弹的情况下，转轴也无法转动，转轴将该锁定作用通过支撑杆传至夹持部件，使夹持部件始终夹住被加工的棒料。
当需要解除锁定时，电动马达反转使螺母308带着插销306退出离心块的孔中，另外，离心块在复位弹簧的回复作用力下回到初始位置。
Claims (7)
1.离心式夹持装置，其特征在于：包括离心装置，该离心装置包括用于产生离心力的旋转盘，多个离心块，以及复位装置，各个离心块均布在旋转盘的同一轴向端面上，各个离心块的一端与一个滑动配合在旋转盘上轴孔中的转轴周向固定，各个离心块的另一端为自由端，离心块还与所述的复位装置连接；
以及夹持装置，该夹持装置包括支撑盘，支撑杆以及定心夹持部件，所述支撑盘的一个轴向端面上设有容纳所述旋转盘的空腔，旋转盘可转动地配合在该空腔中，所述连接离心块的转轴的另一端穿过支撑盘到达该支撑盘的另一个轴向端面后与支撑杆的一端固定连接，所述定心夹持部件固定于支撑杆的另一端。
2.根据权利要求1所述的离心式夹持装置，其特征在于：还包括对离心块进行定位的锁定装置，该锁定装置包括发出锁定指令的控制装置，以及接收来自于控制装置指令并对离心块进行锁定的定位装置，所述离心块上设有供定位装置插入的凹槽。
3.根据权利要求2所述的离心式夹持装置，其特征在于：所述控制装置包括发出离心块到达锁定位置信号的信号发射器，以及信号接收器，中央处理器以及用于驱动定位装置的驱动器，所述信号发射器固定在离心块的连接转轴的端部，中央处理器的输入端连接信号接收器，中央处理器的输出端连接驱动器。
4.根据权利要求3所述的离心式夹持装置，其特征在于：所述信号发射器为行程开关。
5.根据权利要求2所述的离心式夹持装置，其特征在于：所述定位装置包括电动马达，丝杆机构以及插销，丝杆机构的丝杆连接在电动马达的扭矩输出端，插销固定连接在丝杆机构的螺母上。
6.根据权利要求1所述的离心式夹持装置，其特征在于：所述的定心夹持部件为圆柱体。
7.根据权利要求1所述的离心式夹持装置，其特征在于：在相邻两个离心块之间，其中一个离心块连接其转轴的端部为另一离心块自由端的限位部。
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