CN103111913B - 一种检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置，该反馈装置包括主体、动作杆、圆柱销、弹簧柱塞和气敏元件。通过动作杆的上下移动来进行内部气道的连通与关闭，进而由气敏元件检测反馈给数控系统后，夹紧油缸再夹紧工件。所述反馈装置实现了预定位托盘位置的闭环反馈，避免了夹具的意外损毁，消除了安全隐患。

Description

一种检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置

技术领域

本发明涉及一种检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置。

背景技术

发动机生产线夹具一般为液压夹具，夹具上布置有工件预定位托盘，用于工件的预定位。该工件预定位托盘由预定位油缸控制其上升和下降动作。当工件预定位托盘下降至设定位置时，各夹紧油缸对托盘上的工件进行夹紧。

目前，对上述预定位油缸的动作控制为开环控制，由机床数控系统按照设定好的程序进行，缺乏有效的检测反馈。因此，如果预定位油缸带动工件预定位托盘下降不到位，或者预定位油缸故障未进行动作，都会造成工件夹紧不当或者工件未夹紧的情况，此时若进行加工，会产生夹具损坏、工件掉落以及刀具断裂飞出等危险的状况出现，存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置。

为实现上述目的，所述检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置，其特点是，所述反馈装置包括主体、动作杆、圆柱销、弹簧柱塞和气敏元件；其中，

所述主体安装在一夹具体上，该主体包括彼此连通的一纵向通孔和一横向气道，所述横向气道被纵向通孔分隔成第一气道和第二气道；所述纵向通孔从上至下由顺次连通的第一通孔和第二通孔构成，其中，所述第一通孔的内径大于第二通孔的内径；

所述动作杆包括一体成型的第一杆体和第二杆体，所述第二杆体和部分第一杆体顺次伸至所述主体的纵向通孔内；其中，所述第一杆体和第二杆体均呈柱状，且第一杆体的内径与第一通孔的内径相同，第二杆体的内径与第二通孔的内径相同，在第一杆体和第二杆体相接处产生台阶；在所述第一杆体上纵向开设有一滑槽，固定在所述主体上的圆柱销与所述滑槽滑动连接，所述动作杆的第二杆体的上端在主体的第一通孔和第二通孔的范围内上下滑动；

所述弹簧柱塞的主体部分固定在所述夹具体上，该弹簧柱塞的头部向上伸至主体的第二通孔内并抵在第二杆体的下端，当动作杆上下运动的过程中，弹簧柱塞始终处于压缩状态，所述弹簧柱塞在工件预定位托盘作用下产生的压缩行程小于工件预定位托盘下降位置与工件定位面之间的距离；并且，

所述工件预定位托盘在预定位油缸的驱动下向下运动，且该工件预定位托盘抵在其下方的动作杆的上端并带动动作杆同步向下运动的过程中，所述弹簧柱塞进一步压缩，与所述第一通孔的内径相同的第一杆体逐渐堵住所述第一气道和第二气道，由所述第一气道、第二杆体与第一通孔的内壁形成的间隙、以及第二气道形成的气流通路逐渐被关闭；过程中用于检测第二气道内是否有气流通过的气敏元件实时地将是否检测到气流的信号传输至主控模块；

当所述工件预定位托盘在预定位油缸的驱动下向上运动，且所述动作杆在弹簧柱塞的压缩弹力的作用下同步向上运动的过程中，与所述第二通孔的内径相同的第二杆体逐渐上升至与第一气道和第二气道平齐的高度，逐渐形成了由所述第一气道、第二杆体与第一通孔的内壁形成的间隙、以及第二气道组成的气流通路；过程中所述气敏元件实时地将是否检测到气流的信号传输至主控模块。

优选的是，所述第一气道与夹具体的检测气道相连通，并且，在所述第一气道与检测气道相接处设置有O型密封圈。

优选的是，所述主体通过螺栓固装在夹具体上。

优选的是，所述滑槽呈跑道形。

本发明的有益效果在于，所述检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置的结构简单，制造安装方便，通过气压的检测反馈信号给机床数控系统（即主控模块），夹紧油缸方实施夹紧，夹紧过程更加安全可靠。该反馈装置实现了预定位托盘位置的闭环反馈，避免了夹具的意外损毁，消除了安全隐患。

附图说明

图1示出了本发明所述的检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置的结构示意图，该反馈装置内部的气流通道处于开启状态。

图2示出了本发明所述的检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置的结构示意图，该反馈装置内部的气流通道处于关闭状态。

图3示出了图1和图2中所示的主体的结构示意图。

图4示出了图1和图2中所示的动作杆的结构示意图。

图5示出了图1和图2中所示的圆柱销的结构示意图。

图6示出了所述反馈装置的安装示意图。

图7示出了本发明所述的检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置的原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：

如图1至图7所示，所述检测工件预定位托盘300下降位置的反馈装置200，包括主体1、动作杆2、圆柱销3、弹簧柱塞4和气敏元件101。其中：

参照图3所述主体1通过螺栓5固装在一夹具体7上，该主体1包括彼此连通的，且优选为垂直交错的，一纵向通孔和一横向气道，所述横向气道被纵向通孔分隔成左侧的第一气道8和右侧的第二气道9。其中，第一气道8的左端与夹具体7内的检测气道（夹具体7内部设置有检测气道，检测气道与供气源相连通，以提供本反馈装置所需的气体）相连通，在所述第一气道8与检测气道相接处设置有O型密封圈6；第二气道9的右侧出口处设置有所述气敏元件101，气敏元件101用于检测第二气道9是否有气流流过；特别地，所述气敏元件101也可设置于第二气道9内。所述纵向通孔从上至下由顺次连通的第一通孔11、第二通孔12和第三通孔13构成，第一通孔11、第二通孔12和第三通孔13的中轴线在同一直线上。另外，为了形成气流通道，所述第一通孔11的内径大于第二通孔12的内径，即在第一通孔11和第二通孔12相接处具有一台阶14。

参照图4，所述动作杆2包括一体成型的第一杆体21和第二杆体22，所述第二杆体22和部分第一杆体21顺次伸至所述主体1的纵向通孔内；其中，所述第一杆体21和第二杆体22均呈柱状，且第一杆体21的内径与第一通孔11的内径相同，第二杆体22的内径与第二通孔12的内径相同，因此，在第一杆体21和第二杆体22相接处也产生一个与主体1上的所述台阶14相配合的台阶，所述台阶14的设置目的在于为了形成所述气流通道做准备。同时，在所述第一杆体21上纵向开设有一跑道形状的滑槽23，固定在所述主体1上的圆柱销3与所述滑槽23滑动连接，借助滑槽23和圆柱销3的作用，所述动作杆2的第二杆体22的上端在主体1的第一通孔11和第二通孔12的范围内上下滑动。

所述弹簧柱塞4固定在所述夹具体7上，该弹簧柱塞4的头部向上伸至主体1的第三通孔13内，所述弹簧柱塞4在工件预定位托盘作用下产生的压缩行程小于工件预定位托盘300下降位置与工件定位面之间的距离，同时当预定位托盘处于下降位置时，弹簧柱塞处于其最大压缩量一半的状态。并且反馈装置安装后动作杆顶端处于工件定位面与预定位托盘下降位置之间。这样，只有当预定位托盘下降到低于工件定位面后才会下压动作杆，进而关闭气流通道，确保工件预定位托盘300低于工件定位面，工件真正落至工件定位面定位，然后夹紧，避免了预定位托盘油缸故障或者预定位托盘未下降到位引起的夹具意外损坏，消除了工件未落至工件定位面而造成夹紧不当等的安全隐患。

参照图6，工件预定位托盘300在预定位油缸102的驱动下进行上下运动，工件预定位托盘300的上升位置高于工件定位面，下降位置低于工件定位面。反馈装置200安装后动作杆2顶端处于工件定位面与预定位托盘300下降位置之间。工件预定位托盘300在下降的过程中，当下降至工件定位面以下且即将到达预定位托盘300下降位置时，会接触动作杆2顶端，并下压动作杆2，动作杆2作用于弹簧柱塞4头部，进而压缩弹簧柱塞4内部弹簧。动作杆2第一杆体21逐渐下降的过程中，与所述第一通孔11的内径相同的第一杆体21逐渐堵住所述第一气道8和第二气道9，由所述第一气道8、第二杆体22与第一通孔11的内壁形成的间隙、以及第二气道9形成的气流通路被关闭；用于检测第二气道9内是否有气流的所述气敏元件101将未检测到气流的信号传输至主控模块100。参照图7，所述主控模块100控制预定位油缸102下降动作，使工件预定位托盘300低于工件定位面，进而切断气流通路，气敏元件101将未检测到气流的信号传输至主控模块100，此时工件定位面上的工件可被夹紧油缸103夹紧，这时，主控模块100控制夹紧油缸103启动夹紧工件的动作。

当预定位托盘300上升时，动作杆2在弹簧柱塞4内部弹簧的作用力下进行复位。动作杆2复位完成时，此时固定在主体1上的圆柱销3置于动作杆2滑槽23的最下端，所述第二杆体22的上端与横向气道在同一水平线上，所述第一气道8、第二杆体22与第一通孔11的内壁形成的间隙、以及第二气道9形成气流通路，用于检测第二气道内是否有气流的所述气敏元件101将检测到气流的信号传输至主控模块100，主控模块100控制夹紧油缸103不进行夹紧工件的动作。

所述检测工件预定位托盘300下降位置的反馈装置200的结构简单，制造安装方便，通过气压的检测反馈信号给机床数控系统（即主控模块100），夹紧油缸103方实施夹紧，夹紧过程更加安全可靠。该反馈装置200实现了预定位托盘300位置的闭环反馈，避免了夹具的意外损毁，消除了安全隐患。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (4)

1.一种检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置，其特征在于：所述反馈装置包括主体、动作杆、圆柱销、弹簧柱塞和气敏元件；其中，

所述主体安装在一夹具体上，该主体包括彼此连通的一纵向通孔和一横向气道，所述横向气道被纵向通孔分隔成第一气道和第二气道；所述纵向通孔从上至下由顺次连通的第一通孔和第二通孔构成，其中，所述第一通孔的内径大于第二通孔的内径；

所述动作杆包括一体成型的第一杆体和第二杆体，所述第二杆体和部分第一杆体顺次伸至所述主体的纵向通孔内；其中，所述第一杆体和第二杆体均呈柱状，且第一杆体的内径与第一通孔的内径相同，第二杆体的内径与第二通孔的内径相同，在第一杆体和第二杆体相接处产生台阶；在所述第一杆体上纵向开设有一滑槽，固定在所述主体上的圆柱销与所述滑槽滑动连接，所述动作杆的第二杆体的上端在主体的第一通孔和第二通孔的范围内上下滑动；

所述弹簧柱塞的主体部分固定在所述夹具体上，该弹簧柱塞的头部向上伸至主体的第二通孔内并抵在第二杆体的下端，当动作杆上下运动的过程中，弹簧柱塞始终处于压缩状态，所述弹簧柱塞在工件预定位托盘作用下产生的压缩行程小于工件预定位托盘下降位置与工件定位面之间的距离；并且，

所述工件预定位托盘在预定位油缸的驱动下向下运动，且该工件预定位托盘抵在其下方的动作杆的上端并带动动作杆同步向下运动的过程中，所述弹簧柱塞进一步压缩，与所述第一通孔的内径相同的第一杆体逐渐堵住所述第一气道和第二气道，由所述第一气道、第二杆体与第一通孔的内壁形成的间隙、以及第二气道形成的气流通路逐渐被关闭；过程中用于检测第二气道内是否有气流通过的气敏元件实时地将是否检测到气流的信号传输至主控模块；

当所述工件预定位托盘在预定位油缸的驱动下向上运动，且所述动作杆在弹簧柱塞的压缩弹力的作用下同步向上运动的过程中，与所述第二通孔的内径相同的第二杆体逐渐上升至与第一气道和第二气道平齐的高度，逐渐形成了由所述第一气道、第二杆体与第一通孔的内壁形成的间隙、以及第二气道组成的气流通路；过程中所述气敏元件实时地将是否检测到气流的信号传输至主控模块。

2.根据权利要求1所述的检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置，其特征在于：所述第一气道与夹具体的检测气道相连通，并且，在所述第一气道与检测气道相接处设置有O型密封圈。

3.根据权利要求1或2所述的检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置，其特征在于：所述主体通过螺栓固装在夹具体上。

4.根据权利要求1或2所述的检测工件预定位托盘下降位置的反馈装置，其特征在于：所述滑槽呈跑道形。