CN104690580A - 一种自锁式气电驱动辅助支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合机床的工装夹具，特别是一种自锁式气电驱动辅助支撑装置。由气动支撑机构、弹簧锁紧机构和电动解锁机构构成，由气动支撑机构中的支撑杆（8）对工件进行支撑，弹簧锁紧机构中拉杆(16)与支撑套(17)组成的“钳口”对支撑杆（8）进行弹性锁紧，再通过偏心轮（14）对“钳口”进行解锁，从而实现的辅助支撑以及弹簧锁紧和电动解锁功能。本发明的优点是，支撑力小而可调，支撑位置稳定可靠，不随支撑面的弹性变形而变化，工件加工精准度高；弹性锁紧力稳定可调；电机驱动偏心轮（14）实现解锁动作，替代了传统的液压驱动，实现清洁生产。整机装置还可实现多点支撑。

Description

一种自锁式气电驱动辅助支撑装置
技术领域
本发明涉及一种组合机床的机械加工夹具，特别是一种自锁式气电驱动辅助支撑装置。
背景技术
本发明的用途是针对刚性差的零件进行辅助支撑，用以增加零件的稳定性和刚性。
目前传统的辅助支撑装置是斜铁弹性式辅助支撑，当加工刚性较差的零件时，轻微的切削振动就会引起零件表面“弹性变形退后”。斜铁机构是典型的增力自锁机构，在弹簧力的作用下支撑杆前进，阻碍零件表面的弹性恢复，因而影响零件的加工精度。另有一种液压薄壁套式的辅助支撑，由液压系统进行驱动，如果液压系统一旦出现泄漏，即会对贵重或不可清洗的被加工零件产生污染。
发明内容
本发明所要解决的技术难题是，克服现有技术的不足，提供一种自锁式气电驱动辅助支撑装置。
本发明的技术解决方案是，由气动支撑机构、弹簧锁紧机构和电动解锁机构构成，其中，所述气动支撑机构包括气缸(5)、压杆(8)和压头(12)，压杆(8)由气缸(5)驱动直线运动，压杆(8) 的外侧设有可抱紧或松开压杆（8）的开口导向套(9)；所述弹簧锁紧机构包括开口导向套（9）、拉杆(16)、支撑套(17)、碟簧组件(18)和螺母(19)，支撑套(17)和碟簧组件(18)设于拉杆(16)上，并由螺母(19)对碟簧组件(18)进行轴向预紧，拉杆(16)设于支撑套(17)中，拉杆(16)的杆端设有一个凸台，支撑套(17)的端部设有一个缺口，两者构成“钳口”，“钳口”置于开口导向套(9)的开口两侧，在碟簧组件(18)的弹力作用下，可径向抱紧支撑杆(8)完成锁紧动作；所述电动解锁机构包括伺服电机(1)、减速箱(2)、偏心轴(14)和滚子(22)，滚子(22)通过销轴(23)、调节轴(20)与拉杆(16)相连接，偏心轴(14)通过滚子(22)推动拉杆(16)运动，打开或关闭“钳口”。
压杆(8)由开口导向套(9)、导向座（4）支撑于固定座（3）上。
伺服电机(1)依次通过减速箱(2)、联轴器(13)与偏心轴(14)相联；偏心轴(14)通过轴承(15)支撑在固定座（3）。
气缸(5)由气缸座（6）、支撑杆（7）支撑于固定座（3）上。
拉杆(16)的顶端设有螺钉21。
伺服电机(1)、减速箱(2)、偏心轴(14)可通过连接套(10)和花键套(11)串联两组或两组以上气动支撑机构和弹簧锁紧机构，实现多点辅助支撑。
本发明与现有技术相比所具备的优点：
一是采用气缸驱动，将支撑杆送至零件支撑面，支撑杆的开口导向套的开口处被碟簧锁紧机构夹紧变形，径向抱紧支撑杆，完成支撑锁紧动作，实现对零件的辅助支撑，使辅助支撑可靠性高，以确保零件的加工精度，且支撑力小而可调；
二是锁紧机构采用碟簧的弹性力进行弹性锁紧，柔性锁紧，性能可靠，锁紧力弹性自动调节；
三是解锁机构采用伺服电机进行驱动，通过偏心轮顶开碟簧锁紧机构进行解锁，使开口套松开，支撑杆即可退回，电机驱动，性能可靠无污染，保证被加工零件的清洁生产。
四是可串联多个辅助支撑装置，实现多点支撑。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图；
图4是图2的局部放大图；
图5是图4的C-C剖视图。
图中标号：1-伺服电机，2-减速机，3-固定座，4-导向座，5-气缸，6-气缸座，7-支撑杆，8-支撑杆，9-开口导向套，10-连接套，11-花键轴。12-压头，13-联轴器，14-偏心轴，15-轴承，16-拉杆，17-支撑套，18-碟簧组件，19-螺母，20-调节杆，21-螺钉，22-滚子，23-销轴。
具体实施方式
本发明由气动支撑机构、弹簧锁紧机构和电动解锁机构构成。
所述气动支撑机构，包括气缸(5)、压杆(8)、开口导向套(9)和压头(12)，压杆(8)由气缸(5)驱动直线运动，压杆(8) 的外侧设有可抱紧或松开压杆（8）的开口导向套(9)。压杆(8)由开口导向套(9)、导向座（4）支撑于固定座（3）上。气缸(5)由气缸座（6）、支撑杆（7）支撑于固定座（3）上。
所述弹簧锁紧机构，包括开口导向套（9）、拉杆(16)、支撑套(17)、碟簧组件(18)和螺母(19)，支撑套(17)和碟簧组件(18)设于拉杆(16)上，并由螺母(19)对碟簧组件(18)进行轴向预紧。拉杆(16)设于支撑套(17)中，拉杆(16)的杆端设有一个凸台，支撑套(17)的端部设有一个缺口，两者构成“钳口”，“钳口”置于开口导向套(9)的开口两侧，在碟簧组件(18)的弹力作用下，可径向抱紧支撑杆(8)完成锁紧动作。拉杆(16)的顶端设有螺钉21。螺钉21可用于调节拉杆16与调节杆20的长度，以保证滚子22与偏心轴14紧密贴合。
所述电动解锁机构，包括伺服电机(1)、减速箱(2)、偏心轴(14)和滚子(22)，伺服电机(1)依次通过减速箱(2)、联轴器(13)与偏心轴(14)相联，偏心轴(14)通过轴承(15)支撑在固定座（3）上。滚子(22)通过销轴(23)、调节轴(20)与拉杆(16)相连接，偏心轴(14)通过滚子(22)推动拉杆(16)运动，以控制打开或关闭“钳口”。
当弹簧锁紧机构处于松开状态时，气动支撑机构中的气缸(5)推动压杆(8)、压头(12)到工件支撑面，完成对工件的支撑动作；弹簧锁紧机构中拉杆(16)和支撑套(17)的“钳口”夹紧开口导向套(9)的开口两侧，在弹簧组件(18)的弹力作用下，“钳口”锁紧开口导向套(9)的开口，使开口导向套(9)变形，径向抱紧支撑杆(8)，从而完成锁紧动作。锁紧力大小通过螺母(19)调节碟簧组件(18)以及拉杆(16)与支撑套(17)之间的距离来实现；当弹簧锁紧机构需要解锁时，电动解锁机构中的伺服电机(1)和减速机(2)驱动偏心轴(14)转动一定角度，偏心轴(14)在偏心距的作用下，挤压滚子(22)推动拉杆(16)，使拉杆(16)和支撑套(17)组成的“钳口”变大，松开开口导向套(9)对支撑杆(8)的抱紧，气缸(5)拉回支撑杆（8），辅助支撑动作结束，等待下一次动作；调节杆（20）用于调整拉杆（16）的长度，保证滚子(22)与偏心轴(14)贴合，也可通过调节偏心轴(14)的转动角度，保证滚子(22)与偏心轴(14)贴合。
本发明可通过连接套(10)和花键套(11)进行多组串联，由一组伺服电机(1)和减速箱(2)进行驱动，实现多点辅助支撑。

Claims (6)

1.一种自锁式气电驱动辅助支撑装置，其特征在于：由气动支撑机构、弹簧锁紧机构和电动解锁机构构成，其中，所述气动支撑机构包括气缸(5)、压杆(8)和压头(12)，压杆(8)由气缸(5)驱动直线运动，压杆(8) 的外侧设有可抱紧或松开压杆（8）的开口导向套(9)；所述弹簧锁紧机构包括开口导向套（9）、拉杆(16)、支撑套(17)、碟簧组件(18)和螺母(19)，支撑套(17)和碟簧组件(18)设于拉杆(16)上，并由螺母(19)对碟簧组件(18)进行轴向预紧，拉杆(16)设于支撑套(17)中，拉杆(16)的杆端设有一个凸台，支撑套(17)的端部设有一个缺口，两者构成“钳口”，“钳口”置于开口导向套(9)的开口两侧，在碟簧组件(18)的弹力作用下，可径向抱紧支撑杆(8)完成锁紧动作；所述电动解锁机构包括伺服电机(1)、减速箱(2)、偏心轴(14)和滚子(22)，滚子(22)通过销轴(23)、调节轴(20)与拉杆(16)相连接，偏心轴(14)通过滚子(22)推动拉杆(16)运动，打开或关闭“钳口”。
2.如权利要求1所述的一种自锁式气电驱动辅助支撑装置，其特征在于：压杆(8)由开口导向套(9)、导向座（4）支撑于固定座（3）上。
3.如权利要求1所述的一种自锁式气电驱动辅助支撑装置，其特征在于：伺服电机(1)依次通过减速箱(2)、联轴器(13)与偏心轴(14)相联；偏心轴(14)通过轴承(15)支撑在固定座（3）。
4.如权利要求1所述的一种自锁式气电驱动辅助支撑装置，其特征在于：气缸(5)由气缸座（6）、支撑杆（7）支撑于固定座（3）上。
5.如权利要求1所述的一种自锁式气电驱动辅助支撑装置，其特征在于：拉杆(16)的顶端设有螺钉21。
6.如权利要求1所述的一种自锁式气电驱动辅助支撑装置，其特征在于： 伺服电机(1)、减速箱(2)、偏心轴(14)可通过连接套(10)和花键套(11)串联两组或两组以上气动支撑机构和弹簧锁紧机构，实现多点辅助支撑。
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