CN103286632A - 一种拉头油缸的状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拉头油缸的状态检测装置，特点是：包括由多块发讯块组成的发讯块组、接近开关、碰块和用于放大发讯块组的运动行程的行程放大机构，接近开关和行程放大机构设置在拉头油缸的一端，行程放大机构可自转，发讯块组固设在行程放大机构上，碰块固设在拉头油缸的拉杆上，行程放大机构上设置有与碰块相对应的受力杆；优点是：本发明拉头油缸的状态检测装置，其检测不受油缸行程和接近开关尺寸大小的限制，通过接近开关的跳跃读数来识别拉头油缸的位置状态，且只需一个接近开关便可准确检测一个拉头油缸的各种工作状态，可大大降低机床制造成本。

Description

一种拉头油缸的状态检测装置

技术领域

本发明涉及一种状态检测装置，尤其是涉及一种拉头油缸的状态检测装置。

背景技术

机床滑枕靠近主轴端的四个拉头油缸是带自动附件头的机床必不可少的关键部件，可实现附件头自动拉头、自动夹紧的功能。拉头油缸上的状态检测装置是用来检测拉头油缸在工作时的状态的装置，机床通过状态检测装置中的接近开关提供的检测信号来识别拉头油缸的工作状态，进而确定拉头油缸的所在位置。普通两段式拉头油缸和带弹簧复位的两段式拉头油缸有两个状态需检测，三段式拉头油缸有三个状态需检测。因此，现有的机床拉头油缸，每个拉头油缸一般有2或3个工作状态，每个拉头油缸需配备一个状态检测装置，而每个拉头油缸的每个工作状态需一个接近开关进行状态检测，意味着一台机床需配备8或12个接近开关，成本较高。以三段式拉头油缸为例，其有3个工作状态，分别是：抓紧状态、中位状态和松爪状态。其配有4个拉头油缸，每个拉头油缸有3个位置状态需检测，每个位置状态各需配置1个接近开关以进行状态检测，因此现有的具有三段式拉头油缸的机床，每台机床需配备12个接近开关来共同检测拉头油缸的状态。而每个接近开关的成本在550元左右，每台机床配备12个接近开关，因此仅接近开关的投入就是一笔不小的成本。

此外，由于现有的拉头油缸的状态检测装置，通过发讯块的上下直线运动使各个接近开关分别提供检测信号，常见的拉头油缸抓紧位置到中位位置的油缸行程约为15mm，中位位置到松爪位置的油缸行程约为6mm，而接近开关的最小尺寸一般是5mm，因此接近开关的感应区域受限，不足以识别所有位置状态信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种拉头油缸的状态检测装置，只需一个接近开关即可准确检测一个拉头油缸的各种工作状态，可大大降低机床制造成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种拉头油缸的状态检测装置，包括由多块发讯块组成的发讯块组、接近开关、碰块和用于放大所述的发讯块组的运动行程的行程放大机构，所述的接近开关和所述的行程放大机构设置在拉头油缸的一端，所述的行程放大机构可自转，所述的发讯块组固设在所述的行程放大机构上，所述的碰块固设在所述的拉头油缸的拉杆上，所述的行程放大机构上设置有与所述的碰块相对应的受力杆，使用时，拉杆带动碰块上下运动，碰块再对行程放大机构上的受力杆施以作用力，使发讯块组随行程放大机构一起转动，当发讯块组中的每块发讯块转动到与接近开关的感应端相对应的位置时，接近开关即发出一个检测信号。

优选地，所述的行程放大机构包括行程放大架和固定座，所述的行程放大架轴接在所述的固定座上，所述的固定座固定在所述的拉头油缸的一端。

优选地，所述的固定座上设置有固定轴、固定板和销轴，所述的行程放大架上设置有与所述的销轴相配合的销轴孔，所述的销轴的一端穿过所述的销轴孔与所述的固定轴的一端螺纹连接，所述的固定轴与所述的固定板方孔配合，所述的固定轴上套设有扭簧，所述的行程放大架上设有至少一个第一定位孔，所述的固定板上设有至少一个第二定位孔，所述的扭簧的一端固定在一个所述的第一定位孔内，所述的扭簧的另一端固定在一个所述的第二定位孔内。固定轴与固定板方孔配合，限制固定板的转动；固定轴上套设的扭簧，对行程放大架提供扭力，扭簧的端部通过第一定位孔和第二定位孔进行定位，而第一定位孔和第二定位孔的数量均为至少一个，有利于安装时调整并确定扭簧两端的最佳位置，保证碰块在最高位时，行程放大架上的受力杆也能与碰块接触。

优选地，所述的销轴的另一端设置有卡簧，所述的固定板的一侧设置有与所述的固定轴的另一端相配合的螺母。卡簧起到对销轴限位的作用，螺母对固定轴起到更好的锁紧和固定作用。

优选地，所述的碰块包括连接部，所述的连接部上设置有第一凸耳和第二凸耳；所述的拉头油缸的一端固定有支架，所述的支架上固设有接近开关，所述的支架上还设置有上端开口的纵向导槽，拉杆带动碰块上下运动时，所述的第二凸耳沿所述的纵向导槽上下运动，第一凸耳对受力杆施以作用力。纵向导槽对碰块上第二凸耳的运动起到限位作用，防止碰块转动。

优选地，所述的行程放大架上设置有与所述的发讯块组相对应的固定杆组，所述的固定杆组由多根呈爪状分布的固定杆组成，发讯块组中的发讯块的数量与固定杆组中的固定杆的数量相同，受力杆和每根固定杆均自销轴孔的外缘向外延伸，每根固定杆的端部固设有一块发讯块。行程放大架转动时，发讯块组在固定杆组的带动下绕销轴转动，而不是直线运动，从而发讯块组中的各块发讯块的运动行程被放大。

优选地，每根固定杆的端部固设有一个螺纹孔，每块发讯块上设置有与一个所述的螺纹孔相配合的腰型孔，一个螺钉穿过一个腰型孔将一块发讯块固定在一根固定杆的端部。腰型孔的设计，可以对各块发讯块在各根固定杆上的安装位置进行微量调节，提高检测的精确度。

优选地，所述的发讯块组中的发讯块的数量为2块。配置2块发讯块时，本发明拉头油缸的状态检测装置适用于普通两段式拉头油缸或带弹簧复位的两段式拉头油缸。应用于普通两段式拉头油缸时，对抓紧和松爪两个状态进行检测；应用于带弹簧复位的两段式拉头油缸时，对中位和松爪两个状态进行检测。

优选地，所述的发讯块组中的发讯块的数量为3块。配置3块发讯块时，本发明拉头油缸的状态检测装置适用于三段式拉头油缸，对抓紧、中位和松爪三个状态进行检测。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明拉头油缸的状态检测装置，设置有用于放大发讯块组的运动行程的行程放大机构，该行程放大机构可自转，发讯块组固设在行程放大机构上，碰块固设在拉头油缸的拉杆上，行程放大机构上设置有与碰块相对应的受力杆。本发明拉头油缸的状态检测装置对拉头油缸的位置状态进行检测时，其检测不受油缸行程和接近开关尺寸大小的限制，通过接近开关的跳跃读数来识别拉头油缸的位置状态；此外，本发明装置只配备一个用于拉头油缸状态检测的接近开关，即应用到拉头油缸时，只需一个接近开关便可准确检测一个拉头油缸的各种工作状态，可大大降低机床制造成本。

附图说明

图1为一视角下，实施例的装配示意图；

图2为另一视角下，实施例的装配示意图；

图3为装配后实施例的俯视图；

图4a为抓紧状态的实施例的装配示意图；

图4b为中位状态的实施例的装配示意图；

图4c为中位状态和松爪状态之间的过渡状态的实施例的装配示意图；

图4d为松爪状态的实施例的装配示意图；

图5a为图4a中行程放大机构的位置示意图；

图5b为图4b中行程放大机构的位置示意图；

图5c为图4c中行程放大机构的位置示意图；

图5d为图4d中行程放大机构的位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

以带弹簧复位的两段式拉头油缸的状态检测为例。如图所示，一种拉头油缸的状态检测装置，包括由第一发讯块11和第二发讯块12组成的发讯块组1、接近开关2、碰块3和用于放大发讯块组1的运动行程的行程放大机构4，接近开关2和行程放大机构4设置在拉头油缸6的一端，行程放大机构4可自转，第一发讯块11和第二发讯块12固设在行程放大机构4上，碰块3固设在拉头油缸6的拉杆7上，行程放大机构4上设置有与碰块3相对应的受力杆53。

行程放大机构4包括行程放大架41和固定座42，行程放大架41轴接在固定座42上，固定座42固定在拉头油缸6的一端。

固定座42上设置有固定轴43、固定板45和销轴44，行程放大架41上设置有与销轴44相配合的销轴孔46，销轴44的一端穿过销轴孔46与固定轴43的一端螺纹连接，固定轴43与固定板45方孔配合，固定轴43上套设有扭簧47，行程放大架41上设有一个第一定位孔411，固定板45上设有多个第二定位孔412，扭簧47的一端固定在一个第一定位孔411内，扭簧47的另一端固定在一个第二定位孔412内。

销轴44的另一端设置有卡簧48，固定板45的一侧设置有与固定轴43的另一端相配合的螺母49。

碰块3包括连接部31，连接部31上设置有第一凸耳32和第二凸耳33；拉头油缸6的一端固定有支架61，支架61上固设有接近开关2，支架61上还设置有上端开口的纵向导槽62，拉杆7带动碰块3上下运动时，第二凸耳33沿纵向导槽62上下运动，第一凸耳32对受力杆53施以作用力。

行程放大架41上设置有与发讯块组1相对应的固定杆组5，固定杆组5由呈爪状分布的第一固定杆51和第二固定杆52组成，受力杆53、第一固定杆51和第二固定杆52均自销轴孔46的外缘461向外延伸，第一固定杆51的端部固设有第一发讯块11，第二固定杆52的端部固设有第二发讯块12。

第一固定杆51的端部设置有第一螺纹孔511，第一发讯块11上设置有与第一螺纹孔511相配合的第一腰型孔512，第一螺钉513穿过第一腰型孔512将第一发讯块11固定在第一固定杆51的端部；第二固定杆52的端部设置有第二螺纹孔521，第二发讯块12上设置有与第二螺纹孔521相配合的第二腰型孔522，第二螺钉523穿过第二腰型孔522将第二发讯块12固定在第二固定杆52的端部。

使用时，拉杆7带动碰块3上下运动，第二凸耳33沿纵向导槽62上下运动，第一凸耳32对受力杆53施以作用力，行程放大架41绕销轴44转动，从而第一发讯块11和第二发讯块12随行程放大架41一起转动，当第一发讯块11或第二发讯块12转动到与接近开关2的感应端21相对应的位置时，接近开关2即发出检测信号。

对于带弹簧复位的两段式拉头油缸，只需一个接近开关发出的检测信号，并结合中位油缸和松爪油缸的压力继电器信号，即可识别拉头油缸的实际状态。在中位油路和松爪油路都不通油的情况下，靠矩形弹簧和1:4的增力机构实现抓紧功能，因此其抓紧状态信号不需检测；在中位油路给油而松爪油路不给油时，是中位状态；在中位油路和松爪油路都通油的情况下，是松爪状态。本实施例状态检测装置对拉头油缸的状态检测说明见表1，接近开关未感应到信号时，以“0”表示状态信号；接近开关感应到信号时，以“1”表示状态信号。从表1可见，中位和松爪状态，接近开关只要检测0-1的上升信号即可，但需要拉头油缸的两路液压油的压力继电器信号参与进来，才能共同识别拉头油缸实际状态；从中位状态到松爪状态，虽然其油缸行程较小，但本发明状态检测装置仍能够准确识别“1”-“0”-“1”这样的跳跃读数的信号变化。

此外，本实施例状态检测装置结构紧凑，应用于带弹簧复位的两段式拉头油缸后，完全在油缸直径范围内，不会影响油缸安装时带来的与滑枕腔体加强筋孔干涉的问题。

表1实施例状态检测装置对拉头油缸的状态检测说明

中位油缸压力继电器信号	0	1	1	1	0
						松爪油缸压力继电器信号	0	0	1	0	0
接近开关信号变化	0	0-1	1-0-1	1-0-1	0
						拉头油缸状态	夹紧	中位	松爪	中位	夹紧

Claims (10)

1.一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：包括由多块发讯块组成的发讯块组、接近开关、碰块和用于放大所述的发讯块组的运动行程的行程放大机构，所述的接近开关和所述的行程放大机构设置在拉头油缸的一端，所述的行程放大机构可自转，所述的发讯块组固设在所述的行程放大机构上，所述的碰块固设在所述的拉头油缸的拉杆上，所述的行程放大机构上设置有与所述的碰块相对应的受力杆，使用时，拉杆带动碰块上下运动，碰块再对行程放大机构上的受力杆施以作用力，使发讯块组随行程放大机构一起转动，当发讯块组中的每块发讯块转动到与接近开关的感应端相对应的位置时，接近开关即发出一个检测信号。

2.根据权利要求1所述的一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：所述的行程放大机构包括行程放大架和固定座，所述的行程放大架轴接在所述的固定座上，所述的固定座固定在所述的拉头油缸的一端。

3.根据权利要求2所述的一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：所述的固定座上设置有固定轴、固定板和销轴，所述的行程放大架上设置有与所述的销轴相配合的销轴孔，所述的销轴的一端穿过所述的销轴孔与所述的固定轴的一端螺纹连接，所述的固定轴与所述的固定板方孔配合，所述的固定轴上套设有扭簧，所述的行程放大架上设有至少一个第一定位孔，所述的固定板上设有至少一个第二定位孔，所述的扭簧的一端固定在一个所述的第一定位孔内，所述的扭簧的另一端固定在一个所述的第二定位孔内。

4.根据权利要求3所述的一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：所述的销轴的另一端设置有卡簧，所述的固定板的一侧设置有与所述的固定轴的另一端相配合的螺母。

5.根据权利要求2~4中任一项所述的一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：所述的碰块包括连接部，所述的连接部上设置有第一凸耳和第二凸耳；所述的拉头油缸的一端固定有支架，所述的支架上固设有接近开关，所述的支架上还设置有上端开口的纵向导槽，拉杆带动碰块上下运动时，所述的第二凸耳沿所述的纵向导槽上下运动，第一凸耳对受力杆施以作用力。

6.根据权利要求5所述的一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：所述的行程放大架上设置有与所述的发讯块组相对应的固定杆组，所述的固定杆组由多根呈爪状分布的固定杆组成，发讯块组中的发讯块的数量与固定杆组中的固定杆的数量相同，受力杆和每根固定杆均自销轴孔的外缘向外延伸，每根固定杆的端部固设有一块发讯块。

7.根据权利要求6所述的一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：每根固定杆的端部固设有一个螺纹孔，每块发讯块上设置有与一个所述的螺纹孔相配合的腰型孔，一个螺钉穿过一个腰型孔将一块发讯块固定在一根固定杆的端部。

8.腰型孔的设计，可以对各块发讯块在各根固定杆上的安装位置进行微量调节，提高检测的精确度。

9.根据权利要求7所述的一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：所述的发讯块组中的发讯块的数量为2块。

10.根据权利要求7所述的一种拉头油缸的状态检测装置，其特征在于：所述的发讯块组中的发讯块的数量为3块。

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