CN104014832B - 定位涨紧装置 - Google Patents

Abstract

一种定位涨紧装置，用于管、套类工件的定位，定位涨紧装置包括定位驱动元件、导杆、定位块以及涨紧驱动元件、推杆、涨紧部，涨紧驱动元件与定位驱动元件相连，定位块通过导杆与涨紧驱动元件相连，推杆穿过导杆连接涨紧驱动元件与涨紧部，涨紧部的一部分沿涨紧驱动元件的轴向凸伸出定位块；定位驱动元件可驱动涨紧驱动元件和定位块前进而使定位块与工件端面相抵，且使涨紧部的部分伸入工件的内孔内，涨紧部可在涨紧驱动元件和推杆的推动下沿工件内孔的径向运动而顶紧工件。本发明将轴向定位与径向涨紧一体化设计，可提高工件两端内孔的同轴度精度，便于自动化生产。

Description

定位涨紧装置

技术领域

本发明涉及机加工领域，特别是关于一种管、套类零件的定位涨紧装置。

背景技术

机械中的管、套类工件，如各种轴承套、齿轮及带轮等，是生产中应用广泛的零件。管、套类工件的主要加工表面是内孔、外圆及端面。管、套类工件常以内孔定位然后进行外圆及端面加工。

现有的一种管、套类工件的定位方式，是在需定位的工件两端分别设置一定位销轴，通过定位销轴与工件两端的内孔进行间隙配合来保证工件两端的内孔的同轴度。然而，由于间隙配合的定位精度较低，而影响到定位销轴和工件内孔的定位精度，并且，随着使用时间的加长，定位销轴会不断磨损而逐渐增大与工件内孔之间的配合间隙，进而导致工件两端内孔间的同轴度不断下降。此外，此种定位方式需手工操作而不便于自动化，大大降低了生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种定位涨紧装置，可提高工件两端内孔的同轴度，且便于实现自动化生产。

为达到上述优点，本发明提供一种定位涨紧装置，用于管、套类工件的定位，所述定位涨紧装置包括定位驱动元件、导杆、定位块以及涨紧驱动元件、推杆、涨紧部，所述涨紧驱动元件与所述定位驱动元件相连，所述定位块通过所述导杆与所述涨紧驱动元件相连，所述推杆穿过所述导杆连接所述涨紧驱动元件与所述涨紧部，所述涨紧部的一部分沿涨紧驱动元件的轴向凸伸出所述定位块；所述定位驱动元件可驱动所述涨紧驱动元件和所述定位块前进而使所述定位块与工件端面相抵，且使所述涨紧部的沿涨紧驱动元件的轴向凸伸出所述定位块的部分伸入工件的内孔内，所述涨紧部可在所述涨紧驱动元件和所述推杆的推动下沿工件内孔的径向运动而顶紧工件。

在本发明的一个实施例中，所述涨紧驱动元件的一端与所述导杆连接，所述涨紧驱动元件的另一端通过一连接部与所述定位驱动元件连接，所述连接部的一端与所述涨紧驱动元件相连，所述连接部的另一端具有一卡槽，所述定位驱动元件具有一卡入所述卡槽内的压头。

在本发明的一个实施例中，所述推杆包括一涨紧头，所述涨紧头的外壁上分布有至少两个滑槽，所述滑槽沿所述涨紧头的长度方向延伸且所述滑槽的底面与所述涨紧头轴线之间的距离由涨紧头远离涨紧驱动元件的一端向靠近涨紧驱动元件的方向逐渐增大，所述涨紧部以一一对应的方式卡设于所述滑槽内，且可在所述滑槽底面的推动下沿涨紧头的径向向外运动。

在本发明的一个实施例中，所述滑槽的横截面为T型，所述涨紧部具有卡设于所述滑槽内的T型部。

在本发明的一个实施例中，所述涨紧头呈锥台状，所述滑槽沿所述锥台的母线方向延伸。

在本发明的一个实施例中，所述推杆还包括连接所述涨紧头和所述涨紧驱动元件的连接轴，所述涨紧头通过一沿涨紧头轴线方向延伸的螺栓固定至所述连接轴上。

在本发明的一个实施例中，所述导杆在远离定位驱动元件的一端形成一限位部，所述限位部的直径小于导杆的其它部分的直径，所述定位块套设于所述限位部上而可与工件的端面相抵，所述限位部沿周向设有至少两个限位孔，所述涨紧部在所述推杆的推动下沿径向穿出所述限位孔而顶紧所述工件。

在本发明的一个实施例中，所述涨紧部包括连接块与涨紧块，所述涨紧块通过垂直于所述涨紧块轴向的螺栓固定至所述连接块上，所述T型部设于所述连接块上。

在本发明的一个实施例中，每个所述连接块中开设有一润滑油槽，所述润滑油槽连通所述连接块靠近所述工件的一侧端面及所述连接块与所述涨紧头的接触面，所述润滑油槽的开口侧固定有一防尘板。

在本发明的一个实施例中，所述定位驱动元件内设有一位置传感器，所述位置传感器用于感测所述定位驱动元件的压头的推出距离。

综上所述，本发明将轴向定位与径向涨紧一体化设计，可提高工件两端内孔的同轴度精度，便于自动化生产。

附图说明

图1为本发明一个实施例中定位涨紧装置的正视图。

图2为本发明一个实施例中定位涨紧装置除去定位驱动元件与保护套后的结构示意图。

图3为图2中沿III-III线的剖面示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请结合图1至图3，本发明的定位涨紧装置10用于对管、套类工件(图未示)进行定位。本发明的定位涨紧装置10包括定位驱动元件111、定位块112、导杆113以及涨紧驱动元件121、涨紧部15、推杆14。

如图1所示，定位涨紧装置10为一长条形结构，其中部设有两个间隔一定距离的第一支架161和第二支架162。定位驱动元件111和涨紧驱动元件121分别设于第一支架161的两侧。涨紧驱动元件121的一端通过连接部13与定位驱动元件111的压头111a相连，另一端与导杆113相连。请一并参阅图2和图3，导杆113沿其长度方向穿出第二支架162，其端部固定有所述定位块112。推杆14也与涨紧驱动元件121相连，且推杆14穿过导杆113而连接涨紧驱动元件121与涨紧部15，涨紧部15沿涨紧驱动元件121的轴向凸伸出定位块112；定位驱动元件111可驱动涨紧驱动元件121和定位块112前进而使定位块112与工件端面相抵，且使涨紧部15伸入工件的内孔内，涨紧部15可在涨紧驱动元件121和推杆14的推动下沿工件内孔的径向运动而顶紧工件。为了保护定位驱动元件111和涨紧驱动元件121的连接部位及进行涨紧工作的部位，定位涨紧装置10在第一支架161和第二支架162之间以及定位块112和第二支架162之间设有保护套181和182。

具体而言，如图3所示，涨紧驱动元件121的连接部13包括底板131及由底板131向前延伸的连接板132，底板131与涨紧驱动元件121固定连接，连接板132的前端设有一T型卡槽133，定位驱动元件111的压头111a穿过第一支架161而卡入连接板132的卡槽133中。由于定位驱动元件111与涨紧驱动元件121通过连接部13和压头111a实现了软连接，而降低了对定位驱动元件111与导杆113之间的同轴度要求，使装置运行更加平稳、降低了对装置制造精度的要求。在本实施例中，定位驱动元件111与涨紧驱动元件121均为气缸，但不仅限于此，在本发明的其它实施例中，定位驱动元件111与涨紧驱动元件121也可以是伺服电机等驱动元件。

接上述，推杆14包括连接轴141和涨紧头142，涨紧头142通过连接轴141与涨紧驱动元件121相连，涨紧头142通过一沿涨紧头142轴线方向延伸的螺栓143固定至连接轴141上，连接轴141的另一端与涨紧驱动元件121的压头121a之间采用螺纹连接。涨紧头142的外壁上分布有至少两个滑槽142a，滑槽142a沿涨紧头142的长度方向延伸且滑槽142a的底面与涨紧头142轴线之间的距离由涨紧头142远离涨紧驱动元件121的一端向靠近涨紧驱动元件121的方向逐渐增大，涨紧部15以一一对应的方式卡设于滑槽142a内，且可在滑槽142a底面的推动下向外运动做涨紧运动。

具体的，涨紧头142呈锥台状，滑槽142a沿锥台的母线方向延伸，且滑槽142a的底面位于与涨紧头142的外表面相平行的一个圆锥面上。导杆113沿轴线方向设有容置推杆14的通孔，该通孔对应涨紧头142的一端形成一导向孔113a，导向孔113a的直径等于涨紧头142的外径的最大值，而使涨紧头142只可在导向孔113a的轴线上来回运动以进行导向。滑槽142a的横截面(即垂直涨紧头142的轴线的截面)为T型，且滑槽142a的宽槽部靠近涨紧头142的轴线，相应的，涨紧部15的底部则形成一与滑槽142a相配合的T型部。在本实施例中，涨紧头142沿周向设有4个滑槽142a，且滑槽142a在涨紧头142的周面上均匀等距分布，每个滑槽142a中套设有一个涨紧部15，该4个涨紧部15可在涨紧时对工件的内孔均匀作用，使受力更加平稳。可理解的，在本发明的其它实施例中，涨紧部15的个数也可根据所需涨紧的内孔的大小进行选择，例如2个、3个、5个、6个等，相应的，在涨紧头142的周面上均匀等距分布有相同数量的滑槽142a。

进一步地，导杆113在靠近工件的一侧形成一限位部113b，限位部113b的直径小于导杆113的其它部分的直径，而在限位部113b与导杆113的其它部分的交界处形成一台阶面，定位块112套设于限位部113b上而与该台阶面相抵。限位部113b沿周向设有多个限位孔113c，限位孔113c的长度与涨紧部15的长度相对应。涨紧部15套设于滑槽142a中并由限位孔113c中伸出进行轴向限位，限位孔113c的数量与涨紧部15的数量相等，如此，涨紧部15在推杆14的推动下只可在限位孔113c中沿径向向外运动而将工件涨紧。也就是说，通过限位孔113c与涨紧头142锥面上的滑槽142a的配合，可将涨紧头142的轴向运动转换为涨紧部15的径向运动。涨紧头142前进时，由于限位孔113c的限制，涨紧部15在滑槽底面的推动下，沿滑槽142a在限位孔113c中沿径向外扩；涨紧头142退回时，由于限位孔113c的限制，涨紧部15在滑槽壁的拉动下在限位孔113c中沿径向缩回。

接上述，定位块112套设于限位部113b上，定位块112为一圆环结构，且其内径大于限位部113b的外径，定位块112通过穿过定位块112的若干个螺栓固定至导杆113的台阶面上。定位块112的内壁沿周向设有多个容置槽112a，这些容置槽112a与涨紧部15一一对应，以在涨紧部15伸出限位孔113c时为涨紧部15提供足够的让位空间，使涨紧部15可沿其径向向外扩张。当定位块112与工件的端面相抵时，涨紧部15伸入工件的内孔中以对内孔进形涨紧。可以理解的，在本发明的其它实施例中，也可以不用设置单独设置定位块112，而由导杆113的台阶面直接充当定位块112的功能，在工作时与工件的端面相抵，这种情况下，可以认为是将定位块112与导杆113做成了一体式结构。

进一步地，涨紧部15包括连接块151与涨紧块152，涨紧块152与连接块151之间为可拆卸连接，连接块151可滑动地套设于滑槽142a中，从而连接涨紧部152与涨紧头142，即连接块151的底部设有与涨紧头142的滑槽142a配合的T型部。具体的，在本实施例中，涨紧块152通过垂直于涨紧块152轴向的两个螺栓固定至连接块151上，由此可使涨紧部152在磨损后便于对其拆除更换，减少装置的维护成本。

接上述，每个连接块151中还开设有一呈L型或梯形的润滑油槽151a，润滑油槽151a连通连接块151靠近工件的一侧端面及连接块151与涨紧头142的接触面，导杆113在润滑油槽151a的开口侧设有一防尘板17，防尘板17通过多个内六角螺栓固定至导杆113上。

进一步地，定位驱动元件111内设有一位置传感器(图未示)，该位置传感器用于感测定位驱动元件111的压头111a的推出距离，以对工件的轴向定位进行精确控制。

工作时，定位驱动元件111驱动涨紧驱动元件121与导杆113前进，使位于导杆113上的定位块112与工件的端面相抵(定位精度由位置传感器控制)，此时，涨紧部15的一部分伸入工件一端的内孔中。接着，涨紧驱动元件121开始动作，推杆14在涨紧驱动元件121的驱动下推动涨紧部15，使涨紧部15在限位孔113c中沿径向向外运动而将工件涨紧，如此，完成工件的轴向定位与径向涨紧过程。退回时，涨紧驱动元件121带动推杆14将涨紧头142拉回，由于限位孔113c的限制，涨紧部15在滑槽壁的带动下在限位孔113c中沿径向向内缩回，接着，定位驱动元件111动作，将涨紧驱动元件121与导杆113拉回，为下一工件的定位做准备。

需要说明的是，使用时，在工件的两侧均设有上述定位涨紧装置10，且两侧的定位涨紧装置10同步工作，对工件两侧的内孔同时进行定位，如此可使工件两端内孔的圆心具有较高的同轴度。

综上所述，本发明的定位涨紧装置具有如下有益效果：

1.将轴向定位与径向涨紧一体化模块化设计，便于实现自动化生产；

2.定位驱动元件与涨紧驱动元件之间软连接，保证装置运行的平稳性、降低制造精度要求；

3.涨紧头上设有多片由连接块和涨紧块组合而成的片状结构，并在径向均匀分布进行涨紧定位，结构简单，便于快速涨紧与松开；

4.涨紧头与涨紧部采用锥面配合的径向涨紧结构，运行平稳、定位精度高、使用寿命长；

5.涨紧块与连接块可拆卸连接，便于在涨紧块磨损后对其拆除更换，减少装置的维护成本；

6.连接块内部设有润滑油槽，在润滑油槽开口端设有防尘板，使涨紧头可以长时间使用而减少维护次数。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种定位涨紧装置，用于管、套类工件的定位，其特征在于：所述定位涨紧装置包括定位驱动元件、导杆、定位块以及涨紧驱动元件、推杆、涨紧部，所述涨紧驱动元件与所述定位驱动元件相连，所述定位块通过所述导杆与所述涨紧驱动元件相连，所述推杆穿过所述导杆连接所述涨紧驱动元件与所述涨紧部，所述涨紧部的一部分沿涨紧驱动元件的轴向凸伸出所述定位块；所述定位驱动元件可驱动所述涨紧驱动元件和所述定位块前进而使所述定位块与工件端面相抵，且使所述涨紧部的沿涨紧驱动元件的轴向凸伸出所述定位块的部分伸入工件的内孔内，所述涨紧部可在所述涨紧驱动元件和所述推杆的推动下沿工件内孔的径向运动而顶紧工件。

2.如权利要求1所述的定位涨紧装置，其特征在于：所述涨紧驱动元件的一端与所述导杆连接，所述涨紧驱动元件的另一端通过一连接部与所述定位驱动元件连接，所述连接部的一端与所述涨紧驱动元件相连，所述连接部的另一端具有一卡槽，所述定位驱动元件具有一卡入所述卡槽内的压头。

3.如权利要求1所述的定位涨紧装置，其特征在于：所述推杆包括一涨紧头，所述涨紧头的外壁上分布有至少两个滑槽，所述滑槽沿所述涨紧头的长度方向延伸且所述滑槽的底面与所述涨紧头轴线之间的距离由涨紧头远离涨紧驱动元件的一端向靠近涨紧驱动元件的方向逐渐增大，所述涨紧部以一一对应的方式卡设于所述滑槽内，且可在所述滑槽底面的推动下沿涨紧头的径向向外运动。

4.如权利要求3所述的定位涨紧装置，其特征在于：所述滑槽的横截面为T型，所述涨紧部具有卡设于所述滑槽内的T型部。

5.如权利要求3所述的定位涨紧装置，其特征在于：所述涨紧头呈锥台状，所述滑槽沿所述锥台的母线方向延伸。

6.如权利要求3所述的定位涨紧装置，其特征在于：所述推杆还包括连接所述涨紧头和所述涨紧驱动元件的连接轴，所述涨紧头通过一沿涨紧头轴线方向延伸的螺栓固定至所述连接轴上。

7.如权利要求3所述的定位涨紧装置，其特征在于：所述导杆在远离定位驱动元件的一端形成一限位部，所述限位部的直径小于导杆的其它部分的直径，所述定位块套设于所述限位部上而可与工件的端面相抵，所述限位部沿周向设有至少两个限位孔，所述涨紧部在所述推杆的推动下沿径向穿出所述限位孔而顶紧所述工件。

8.如权利要求4所述的定位涨紧装置，其特征在于：所述涨紧部包括连接块与涨紧块，所述涨紧块通过垂直于所述涨紧块轴向的螺栓固定至所述连接块上，所述T型部设于所述连接块上。

9.如权利要求8所述的定位涨紧装置，其特征在于：每个所述连接块中开设有一润滑油槽，所述润滑油槽连通所述连接块靠近所述工件的一侧端面及所述连接块与所述涨紧头的接触面，所述润滑油槽的开口侧固定有一防尘板。

10.如权利要求2所述的定位涨紧装置，其特征在于：所述定位驱动元件内设有一位置传感器，所述位置传感器用于感测所述定位驱动元件的压头的推出距离。