CN103551890A - 铰孔定位夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铰孔定位夹紧装置，包括设置在立钻铰刀下方的机架，机架的上方设置有放置待加工件的工作台，工作台位于铰刀的正下方设置有与铰刀及待加工件中心孔同中心线的通孔，工作台上环通孔外圆周对称设置有用于压紧待加工件的压紧机构，所述压紧机构为通过气缸支座设置在工作台上的直角旋转气缸；所述工作台的下方通过固定设置在机架上的下支撑板设置穿过通孔用于定位待加工件的定位机构。本发明能够将待加工件定位并压紧在钻床上，采用以待加工件中心孔为基准进行铰孔的作业形式，保证了后铰的孔与原孔中线轴线的重合，大大提高了铰孔精度。
Description
技术领域
本发明涉及机械产品加工技术领域，特别涉及一种加工零件中心孔铰孔时使用的辅助装置。
背景技术
在机械产品加工技术领域中，对零件的中心孔进行铰孔是涉及较为广泛的工序之一，零涉及件中心孔铰孔的机械产品主要有金刚石锯片、方形零件、圆形零件或者多边形零件等，这些零件都需要在其加工孔处进行铰孔，下面以锯片中心孔铰孔工序为例，对现有的铰孔工艺进行详细描述。
金刚石工具锯片是建筑行业中切割大理石和瓷砖的常用工具，常规的金刚石锯片铰孔工艺采用基体浮动的铰孔方法进行加工，具体为：首先在立钻工作台安装一个三爪夹盘，用于夹持待铰孔锯片；铰孔时，使用三爪夹盘夹持锯片不规则的外圆周，手动旋转扳手，使三爪夹盘夹紧锯片，此时锯片处于悬空状态，卡盘在立钻工作台上自由浮动，两人合作操作一台立钻工作，在铰刀的作用下完成铰孔作业。此种工艺存在以下缺点：1）在铰孔过程中，为保证锯片的稳定性，三爪夹盘需要用力夹紧锯片，锯片在受三爪夹盘的夹持的过程中，在挤压的作用下其基体容易弓起变形，进一步导致中心孔变形，影响孔的加工精度。2）由于整个工艺过程需要两人协作，因此在装卸锯片、铰孔的过程中，存在工作人员等待的空闲，导致不必要的人工浪费；另外，两人协作存在配合不协调的风险，容易导致工伤事故的发生。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种应用在立钻上的定位夹紧装置，在能够提高铰孔精度的基础上，进一步降低工作强度以及产品成本，提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
铰孔定位夹紧装置，包括设置在立钻铰刀下方的机架，机架的上方设置有放置待加工件的工作台，工作台位于铰刀的正下方设置有与铰刀及待加工件中心孔同中心线的通孔，工作台上环通孔外圆周对称设置有用于压紧待加工件的压紧机构，所述压紧机构为通过气缸支座设置在工作台上的直角旋转气缸；所述工作台的下方通过固定设置在机架上的下支撑板设置穿过通孔用于定位待加工件的定位机构。
所述定位机构的具体结构为：所述定位机构包括安装在下支撑板下端面的超薄气缸，超薄气缸的活塞杆顶端设置有外径小于活塞杆直径的螺纹柱，所述下支撑板与工作台平行设置，下支撑板上设置有用于穿过活塞杆螺纹柱的过孔；所述下支撑板的上方设置有与活塞杆螺纹柱相配装的定位轴，定位轴与铰刀及待加工件中心孔同中心线。
本发明对定位机构的改进在于：所述工作台与下支撑板之间设置有通过活塞杆螺纹柱和定位轴压紧并在工作台与下支撑板之间上下运动的滑板以及平行于定位轴的至少两根光轴，所述光轴的端部分别通过支撑块与工作台或下支撑板连接；所述滑板套接在光轴上并与光轴滑动配合。
本发明对压紧机构的改进在于：所述工作台设置直角旋转气缸的位置开设有供直角旋转气缸移动的方口，方口的两侧设置有用于对直角旋转气缸起导向作用的滑槽；所述气缸支座包括位于方口下方与工作台平行设置的下固定板以及位于工作台上方的上滑动板，所述上滑动板通过穿过滑槽的T型连接件设置在工作台上，所述下固定板与上滑动板之间通过连接板连接，直角旋转气缸安装在下固定板上。
本发明的改进在于：所述压紧机构之间的工作台上设置有带中心孔的托盘，托盘中心孔与铰刀及待加工件中心孔同中心线，托盘止口安装在工作台通孔中；所述压紧机构与托盘之间的工作台方口上搭接有用于支撑待加工件外边沿的垫块。
本发明的进一步改进在于：所述机架的底端通过底板固定连接在立钻底座上。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明能够将待加工件定位并压紧在钻床上，采用以待加工件中心孔为基准进行铰孔的作业形式，保证了后铰的孔与原孔中线轴线的重合，大大提高了铰孔精度。压紧机构采用对称设置的直角旋转气缸，无需作业人员手动压紧待加工件，在保证作业人员安全作业的基础上，降低了劳动强度，缩短了作业时间。使用本发明后，铰孔作业由二人操作改为一人操作，降低了产品成本。另外，本发明还可一次对多片待加工件同时进行铰孔作业，大大提高了生产效率。
工作台与下支撑板之间设置的光轴用于对滑板的运动进行导向，保证了滑板运动过程中的平衡性，进一步保证定位轴上下行过程中的垂直度，为高铰孔精度提供保证。
气缸支座设置为可活动形式，以适应不同直径或者不同长度尺寸的待加工件的作业需求，提高了本发明的通用性。托盘与垫块的设置，用于支撑待加工件，防止因待加工件磨损工作台面而导致铰孔精度下降的现象发生。
附图说明
图1为本发明应用在立钻上的结构示意图；
图2为所述机架与定位机构的侧视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明所述气缸支座的结构示意图；
图5为图4的俯视图。
其中：1.机架，2.左直角旋转气缸，3.右直角旋转气缸，4.金刚石锯片，5.超薄气缸，6.定位轴，7.铰刀，8.托盘，9.气缸支座，10.立钻，11.垫块，101.工作台，1011.方口，1012.滑槽，1013.通孔，102.下支撑板，103.底板，104.支撑块，105.光轴，106.滑板，201.上滑动板，202.下固定板，203.压头，204.T型连接件，205.连接板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
一种铰孔定位夹紧装置，应用于对金刚石工具锯片、方型零件、圆形零件或多边形零件等的加工孔处进行铰孔作业时进行的夹紧准备，能够大大提高铰孔精度和工作效率。本实施例以对金刚石工具锯片中心孔铰孔作业时的夹紧工序为例，对本发明进行详细说明。
本发明安装在立钻底座上，其应用示意图如图1所示，用于对金刚石工具锯片进行夹紧作业。当然，本发明还可以应用在其他带有铰刀的设备上。
本铰孔定位夹紧装置，包括机架1、工作台101、定位机构以及压紧机构，其中机架1安装在立钻10底座上，工作台101安装在机架1顶端，用于放置待加工的金刚石锯片；定位机构设置在工作台的下方，用于对待加工的金刚石锯片进行定位作业；压紧机构设置在工作台的上方，用于对待加工的金刚石锯片进行压紧作业。
机架1包括四根立柱以及一块底板103，四根立柱的底端固定连接在底板103上，底板则固定连接在立钻的底座上。四根立柱的中上部还设置有平行于底板103和工作台101的下支撑板102。工作台固定安装在四根立柱的顶端，压紧机构设置在工作台上，定位机构设置在下支撑板102上。
本实施例中工作台为长方形结构，长方形工作台位于铰刀的正下方设置一φ60的通孔1013，通孔1013的中心轴线与铰刀及待加工件中心孔的中心轴线重合。通孔用于在对工作台上的金刚石锯片进行铰孔时，便于铰刀下行；还用于定位机构对工作台上的金刚石锯片进行定位。
定位机构如图1和图2所示，包括超薄气缸5和定位轴6，超薄气缸5固定安装在下支撑板102的下端面上，并与下支撑板垂直设置。下支撑板上对应超薄气缸的活塞杆位置设置有过孔，用于穿过超薄气缸的活塞杆。超薄气缸活塞杆穿过下支撑板后伸出到下支撑板的上方；活塞杆伸出下支撑板的顶端设置有螺纹柱，螺纹柱的外径小于活塞杆的直径。定位轴6的底端设置有内螺纹盲孔，用于与活塞杆的螺纹柱相配装，定位轴6的中心轴线与铰刀及待加工件中心孔的中心轴线重合。定位轴与活塞杆之间螺纹配合，以便于可更换不同直径的定位轴来实现铰不同直径的孔。
本发明的工作台与下支撑板之间设置有滑板106，滑板与下支撑板平行设置。滑板的中心设置有过孔，活塞杆顶端的螺纹柱穿过滑板106过后与定位轴6螺纹连接，从而将滑板压紧。滑板106能够在超薄气缸的作用下在工作台101与下支撑板102之间上下运动，从而带动定位轴6在工作台的通孔1013中上下运动，达到对工作台上待加工金刚石锯片定位的目的。
本发明的工作台与下支撑板之间还设置有两根φ12的光轴105，如图2所示。光轴105的上下两端分别通过支撑块104与工作台101或下支撑板102连接；两根光轴105均与定位轴6相平行，并对称设置在定位轴的两侧。滑板106对应光轴的位置设置有过孔，过孔穿过光轴后，使滑板套接在光轴上，从而使滑板与光轴之间滑动配合，在满足滑板能够上下运动的前提下，实现滑板的定位。在本发明中光轴还可以设置成多根。
压紧机构采用直角旋转气缸，直角旋转气缸通过气缸支座9设置在工作台上。本实施例中压紧机构设置有两套，两套直角旋转气缸对称设置在长方形工作台上，即本实施例中的直角旋转气缸设置为两台：左直角旋转气缸2和右直角旋转气缸3，如图3所示。
本发明的工作台上设置直角旋转气缸的位置开设有两个方口1011，如图3所示。方口用于盛放直角旋转气缸，并供直角旋转气缸在方口中以通孔为基准前后移动；方口的尺寸为280mm×145mm，气缸支座安装在方口中。方口1011的两侧平行设置有两条滑槽1012，用于对直角旋转气缸起导向作用。
气缸支座9的结构如图4和图5所示，包括下固定板202、上滑动板201以及连接板205，直角旋转气缸固定连接在下固定板上。下固定板202位于方口1011下方，与工作台平行设置；上滑动板201位于工作台上方，与工作台平行设置；连接板205位于方口中，并与工作台垂直设置，连接板的上下两边分别与上滑动板201和下固定板202的侧边固定连接。上滑动板201为方形板，上滑动板201的两端通过穿过滑槽的T型连接件204设置在工作台101上。
T型连接件为相配装的T型螺栓和螺母，如图4所示。T型螺栓的螺柱穿过滑槽以及上滑动板后，通过螺母将上滑动板压紧在工作台上。当需要移动直角旋转气缸时，旋松螺母，移动上滑动板即可；当上滑动板移动到设定位置后，再旋紧螺母，即可定位气缸支座和直角旋转气缸。
本发明所述的工作台上还设置有托盘8和垫块11，如图1所示。托盘8位于工作台通孔上，垫块位于托盘与直角旋转气缸之间的方口上，并自由放置在工作台上；垫块11的上端面与待加工件的下端面贴合，通过直角旋转气缸下压时产生的压力，将待加工件和垫块压紧，保持待加工金刚石锯片基体的水平。托盘8用于支撑金刚石锯片的中心部，托盘的中心设置有中心孔，托盘中心孔的中心轴线与铰刀及待加工件中心孔的中心轴线相重合，托盘止口安装在工作台通孔中。垫块11用于支撑金刚石锯片周边的刀头，垫块需要移动时，直接放到位置即可。
应用本发明对金刚石锯片进行铰孔作业时，具体包括以下步骤：
a、根据金刚石锯片的中心孔精度选择合适的立钻铰刀，并将铰刀安装到立钻10主轴上；然后旋松气缸支座的T型连接件，根据金刚石锯片4的直径大小将左右两端的气缸支座9和垫块11移动到相应位置，然后旋紧T型连接件，将气缸支座固定在工作台上。本发明应用于对金刚石锯片进行铰孔时，金刚石锯片的直径范围可控制在φ60~φ400mm之间。
b、根据金刚石锯片中心孔的大小更换相应直径的定位轴6。本发明应用于对金刚石锯片进行铰孔时，能够满足金刚石锯片铰孔的范围为φ12~φ50mm，每次更换无需再重新找正就能确保铰孔精度。
c、将待加工金刚石锯片4放在托盘8上，并使垫块支撑住金刚石锯片的刀头；然后通过操作超薄气缸5使定位轴6上行穿过金刚石锯片的中心孔，以保证金刚石锯片4的中心孔轴线与铰刀7的中心轴线重合，完成对待加工金刚石锯片的定位。
d、定位完成后，控制左直角旋转气缸2和右直角旋转气缸3同时旋转90°，利用直角旋转气缸的压头203将待加工金刚石锯片4压紧在工作台上。然后操作超薄气缸使定位轴6下行让出铰刀作业空间。
e、操作立钻的铰刀开始进行铰孔，铰刀转速约63~180转/分钟；参数选好后按下立钻控制按扭，铰刀开始转动并下行进行铰孔作业。
f、铰孔作业完成后，铰刀上行，同时定位轴6上移，左直角旋转气缸2和右直角旋转气缸3均旋转90°，两个压头203松开加工完成的金刚石锯片；然后取下即可。
本发明在操作铰刀上、下运行的手柄时，即下达了左直角旋转气缸2、右直角旋转气缸3和超薄气缸5三个气缸的工作指令。例如：当铰刀7上行时，左直角旋转气缸2和右直角旋转气缸3均旋转90°放开锯片，同时超薄气缸5活塞杆上行带动定位轴6上行；当铰刀7下行时，左直角旋转气缸2和右直角旋转气缸3均旋转90°，直角旋转气缸的压头203压住锯片，超薄气缸5活塞杆下行带动定位轴6下行，让出铰刀下行的空间，节省了操作时间。
在本实施例中，每次铰孔作业可同时对12片金刚石锯片进行铰孔，并且铰孔时间控制在6秒内完成，生产效率得到了大幅提高。
Claims (6)
1.铰孔定位夹紧装置，其特征在于：包括设置在立钻铰刀下方的机架（1），机架的上方设置有放置待加工件的工作台（101），工作台位于铰刀的正下方设置有与铰刀及待加工件中心孔同中心线的通孔（1013），工作台上环通孔外圆周对称设置有用于压紧待加工件的压紧机构，所述压紧机构为通过气缸支座（9）设置在工作台上的直角旋转气缸；所述工作台的下方通过固定设置在机架上的下支撑板（102）设置穿过通孔用于定位待加工件的定位机构。
2.根据权利要求1所述的铰孔定位夹紧装置，其特征在于：所述定位机构包括安装在下支撑板（102）下端面的超薄气缸（5），超薄气缸（5）的活塞杆顶端设置有外径小于活塞杆直径的螺纹柱；所述下支撑板与工作台平行设置，下支撑板上设置有用于穿过活塞杆螺纹柱的过孔；所述下支撑板的上方设置有与活塞杆螺纹柱相配装的定位轴（6），定位轴与铰刀及待加工件中心孔同中心线。
3.根据权利要求2所述的铰孔定位夹紧装置，其特征在于：所述工作台与下支撑板之间设置有通过活塞杆螺纹柱和定位轴压紧并在工作台与下支撑板之间上下运动的滑板（106）以及平行于定位轴（6）的至少两根光轴（105），所述光轴（105）的端部分别通过支撑块（104）与工作台（101）或下支撑板（102）连接；所述滑板（106）套接在光轴上并与光轴滑动配合。
4.根据权利要求1所述的铰孔定位夹紧装置，其特征在于：所述工作台设置直角旋转气缸的位置开设有供直角旋转气缸移动的方口（1011），方口（1011）的两侧设置有用于对直角旋转气缸起导向作用的滑槽（1012）；所述气缸支座（9）包括位于方口（1011）下方与工作台平行设置的下固定板（202）以及位于工作台上方的上滑动板（201），所述上滑动板（201）通过穿过滑槽的T型连接件（204）设置在工作台（101）上，所述下固定板（202）与上滑动板（201）之间通过连接板（205）连接，直角旋转气缸安装在下固定板（202）上。
5.根据权利要求4所述的铰孔定位夹紧装置，其特征在于：所述压紧机构之间的工作台上设置有带中心孔的托盘（8），托盘中心孔与铰刀及待加工件中心孔同中心线，托盘止口安装在工作台通孔中；所述压紧机构与托盘之间的工作台方口（1011）上搭接有用于支撑待加工件外边沿的垫块（11）。
6.根据权利要求1至5任一项所述的铰孔定位夹紧装置，其特征在于：所述机架的底端通过底板（103）固定连接在立钻底座上。
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