CN103752877A - 一种卡盘夹持精密定位确认装置 - Google Patents

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赵志国
吕刚
刘春联
刘斌
张霞
冯春亚
陈兆文
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools

Abstract

一种通过气动传感器检测卡盘夹持工件时的气压变化，解决卡盘夹紧达不到精度的问题的卡盘夹持精密定位确认装置，气动装置包括气源管路、调压阀和气动位置传感器，气源管路与气源连接，气源管路与调压阀连接，调压阀通过管路与气动位置传感器相连接，气动位置传感器的气体出口与注气型回转油缸通过管路相连接，注气型回转油缸通过过渡盘紧固在机床体上，注气型回转油缸通过中空的拉杆连接液压卡盘，拉杆的右端连接有前端盖，液压卡盘的前端盖上有三个气孔。该结构利于提高机床的可靠性，各单元可单独组装和更换，是主轴结构、卡盘和检测装置整合的创新，成本低、故障率低、易维护，代表着精密定位确认装置的发展方向和推广普及。

Description

一种卡盘夹持精密定位确认装置
技术领域
本发明涉及一种数控机床用的卡盘夹持精密定位确认装置。 
背景技术
目前在整个的机床行业中使用卡盘夹紧工件时会出现误差，有些用电气开关不适合的环境中，精度较高的工件使用卡盘夹紧达不到精度要求，需要用百分表时刻的测量，增加了加工工件的时间。
作为数控机床用的卡盘夹持精密定位确认装置，目前尚无专业厂家生产和研制，机床厂家都以常用的电气开关进行检测和原始的百分表测量为主，这深深制约了我国数控机床的发展和精度提升，导致类似技术仅能在少数几个进口品牌的设备见到。
发明内容
本机构主要是通过气动传感器检测卡盘夹持工件时的气压变化，从而反映卡盘夹持工件的位置，解决卡盘夹紧达不到精度的问题。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种卡盘夹持精密定位确认装置，包括气动装置和与之配套的机械装置，其特征是：气动装置包括气源管路、调压阀和气动位置传感器，气源管路与气源连接，气源管路与调压阀连接，调压阀通过管路与气动位置传感器相连接，气动位置传感器的气体出口与注气型回转油缸通过管路相连接，注气型回转油缸通过过渡盘紧固在机床体上，注气型回转油缸通过中空的拉杆连接液压卡盘，拉杆的右端连接有前端盖，液压卡盘的前端盖上有三个气孔。
进一步，所述的拉杆右端与前端盖通过密封圈密封连接，所述的调压阀集成有油雾分离器。
该结构除具备传统方法无法实现的优点外，还利于提高机床的可靠性，各单元可单独组装和更换，是主轴结构、卡盘和检测装置整合的创新，成本低、故障率低、易维护，代表着精密定位确认装置的发展方向和推广普及。
附图说明
图1是本发明的连接结构示意图。
图2是本发明的气动原理示意图。
附图中：1、气源管路； 2、调压阀； 3、气动位置传感器； 4、注气型回转油缸； 5、过渡盘； 6、液压卡盘； 7、拉杆； 8、前端盖； 9、气孔；10、工件。
具体实施方式
实施例
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明是一种卡盘夹持精密定位确认装置，传统装置是靠简单原始的用百分表去测量,还有一种是用电气开关进行检测，但是这种方法受环境的影响不适合（如冷却液飞散、有切屑末等）。本发明打破了原传统方法的限制，充分利用液压卡盘与回转油缸相结合的方法，可实现快速响应、节省空间、低噪音等优点，是机床夹持精密定位确认装置的重大创新。本发明的结构与卡盘相结合在一起，是通过气动位置传感器与机械结构在一体的机电一体化产品。
本发明利用专用优化设计的气动位置传感器3、注气型回转油缸4和液压卡盘6相结合的精密位置确认装置，主要用于确认盘类零件端面与前端盖8的贴合程度。通过盘类零件端面与前端盖8的贴合程度进一步可以确定工件10是否被加紧。
传统机械式主轴结构较复杂，控制主轴旋转的电机需要设计专用放置位置，并进行固定，电机还需连接机构才能把动力输送给主轴，目前各种连接机构都会产生电机与主轴旋转的同步滞后、反向旋转有背隙、克服阻力有功率损失、传动中有噪音等细节上的缺陷。本发明从结构上进行变革，彻底解决了上述缺陷，结构更简单，成本也低廉。
本发明集气动位置传感器3、注气型回转油缸4和液压卡盘6相结合的精密位置确认装置与主轴一体，属于数控机床用卡盘夹持精密定位确认装置的创新。气源通过调压阀2进入气动位置传感器3进入注气型回转油缸4，注气型回转油缸4与主轴单元上的过渡盘5安装在一块，气源再通过中心带通孔的拉杆7与液压卡盘6相连，拉杆7前端与卡盘上的前端盖8相连接。气源从前端盖8的端面吹气，用气动位置传感器3检测被工件10阻挡所产生的压力，来确认工件10的位置。再通过二通电磁阀的信号反馈到机床系统，发出信号进行下一步的操作。安装连接过程中不许出现漏气的现象，都是刚性无松动结构。
动作原理如图2所示。虚线方框内部件代表气动位置传感器3，由气桥回路构成。检出喷口S2上提供检测间隙，设定手轮S1使加在压力传感器上的压力平衡（P1=P2）。当喷口S2开放，由压力传感器检出压差。当工件靠近检出喷口（喷口S2）上，背压P2上升。当P2≥P1时开关输出ON，在检出间隙以下，外部便有输出。
气源通过调压阀2进入气动位置传感器3进入注气型回转油缸4，注气型回转油缸4连接带通孔的拉杆7，然后拉杆7与液压卡盘6中间的前端盖8连接，前端盖8的端面有三个均分布的φ1.5mm的出气孔。当卡盘夹紧工件时，工件10的端面与前端盖8出气孔所在的端面紧密贴合在一起。通过前端盖8的孔吹气，检测被工件10阻挡所产生的压力来确认工件10的位置。为防止切屑末堵塞端盖上的孔及冷却液的进入，不检测时也应进行吹气。
本发明除具备传统方法无法实现的优点外，还利于提高机床的可靠性，各单元可单独组装和更换，是主轴结构、卡盘和检测装置整合的创新，具有成本低、故障率低、易维护的优势，代表着精密定位确认装置的发展方向和推广普及。

Claims (2)

1.一种卡盘夹持精密定位确认装置，包括气动装置和与之配套的机械装置，其特征在于：气动装置包括气源管路（1）、调压阀（2）和气动位置传感器（3），气源管路（1）与气源连接，气源管路（1）与调压阀（2）连接，调压阀（2）通过管路与气动位置传感器（3）相连接，气动位置传感器（3）的气体出口与注气型回转油缸（4）通过管路相连接，注气型回转油缸（4）通过过渡盘（5）紧固在机床体上，注气型回转油缸（4）通过中空的拉杆（7）连接液压卡盘（6），拉杆（7）的右端连接有前端盖（8），液压卡盘（6）的前端盖（8）上有三个气孔（9）。
2.根据权利要求1所述的卡盘夹持精密定位确认装置，其特征在于：所述的拉杆（7）右端与前端盖（8）通过密封圈密封连接，所述的调压阀（2）集成有油雾分离器。
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