CN104889782A - 气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置 - Google Patents

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冯爱新
薛伟
张华夏
仲秋
许兴旺
李峰平
吴浩
张津超
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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/10—Auxiliary devices, e.g. bolsters, extension members
    • B23Q3/105—Auxiliary supporting devices independent of the machine tool

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Abstract

本发明涉及气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，导向座安装于固定座上，导向座中安装有开口导向套，压杆置于开口导向套中，气缸的活塞杆与压杆驱动连接；偏心轴支承于固定座上的轴承座中，偏心轴由伺服电机驱动连接，沿轴承座径向设有径向孔，径向孔中配装调节轴，调节轴的上端安装有与偏心轴的外圆面接触的滚子，调节轴下部的内孔中配装拉杆，拉杆上套装螺母、挡圈和碟簧组件，拉杆的下部置于支撑套中，碟簧组件的上端与挡圈的下端面相抵接，碟簧组件的下端与支撑套的上端面相抵接，支撑套固定于导向座上，支撑套与拉杆形成钳口，钳口包容开口导向套的开口两侧。气缸推动压杆，支撑力大小可调；开口导向套径向锁紧压杆，不产生额外支撑力。

Description

气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置
技术领域
本发明涉及一种气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置。
背景技术
在日常生产的过程中，有些工件在定位加工时，特别是刚性差的零件，需要某些辅助支撑装置来支撑推顶定位，用以增加零件的稳定性和刚性，从而使工件的定位位置符合加工的要求。但是现有辅助支撑装置均是一些刚性支撑，在支撑伸出时，产生刚性碰撞，容易损坏物品或破坏定位精度。
专利号201420433133.3公开了一种辅助支撑装置，实现支撑前期弹性支撑，支撑稳定后刚性支撑的两重功能。前期弹性缓冲支撑避免产生刚性碰撞而导致容易损坏被支撑物，且支撑后采用活动止锁装置使支撑变成刚性，支撑定位更稳固，不会出现弹性晃动，影响被支撑物的后续加工质量。该支撑装置在顶紧柱的头部与活动支撑柱侧面之间是用于阻止活动支撑柱轴向后移的斜楔结构。但是用斜铁弹性辅助支撑加工刚性差零件时，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，影响加工精度。
另有液压薄壁套辅助支撑，由液压系统驱动，如有泄漏会对贵重或不可清洗零件产生污染。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，特点是：包括支撑机构以及锁紧与解锁机构，所述支撑机构包含气缸、压杆、支撑杆、开口导向套和导向座，导向座安装于固定座上，导向座中安装有开口导向套，压杆置于开口导向套中并可沿其滑动，气缸通过支撑杆安装于导向座上，气缸的活塞杆与压杆驱动连接，压杆的端部设有压头；所述锁紧与解锁机构包含伺服电机、偏心轴、调节轴和滚子，所述偏心轴旋转自如地支承于固定座上的轴承座中，偏心轴由伺服电机驱动连接，沿轴承座的径向设有径向孔，径向孔中配装调节轴，调节轴的上端安装有与偏心轴的外圆面接触的滚子，调节轴下部的内孔中配装拉杆，拉杆的顶端与滚子的下端相对，拉杆上依次套装螺母、挡圈和碟簧组件，拉杆的下部置于支撑套中并可沿其滑动，碟簧组件的上端与挡圈的下端面相抵接，碟簧组件的下端与支撑套的上端面相抵接，支撑套固定于导向座上，支撑套与拉杆形成钳口，钳口包容开口导向套的开口两侧。
进一步地，上述的气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其中，所述导向座上安装有可调节长度的支撑杆，气缸的缸座固定于支撑杆上，气缸的活塞杆与压杆驱动连接。
更进一步地，上述的气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其中，所述伺服电机的传动轴与减速机的输入轴相连，减速机安装于固定座的侧面，减速机的输出轴通过联轴器与偏心轴驱动连接。
更进一步地，上述的气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其中，所述支撑套上与开口导向套的开口上侧相对的至下区域形成缺口，拉杆上与开口导向套的开口下侧相对的至下区域形成凸台，拉杆上凸台与支撑套形成包容开口导向套开口两侧的钳口。
再进一步地，上述的气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其中，所述偏心轴的另一端通过连接套连接花键套。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明设计独特、结构新颖，气缸推动压杆，支撑力大小可调；开口导向套径向锁紧压杆，不产生额外支撑力，压杆位置不随支撑面的弹性变形而变化，不阻碍支撑面弹性变形后的回复；蝶形弹簧组件提供锁紧力，锁紧力稳定且可调；伺服电机控制偏心轴转动角度，确保锁紧机构解锁可靠；不采用液压系统，消除可能的污染源；可实现多点支撑同时工作或选择支撑点。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明装置的结构示意图；
图2：图1中A-A剖视示意图；
图3：图1中B-B剖视示意图。
具体实施方式
如图1～3所示，气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，包括支撑机构以及锁紧与解锁机构，支撑机构包含气缸5、压杆8、支撑杆7、开口导向套9和导向座4，导向座4安装于固定座3上，导向座4中安装有开口导向套9，压杆8置于开口导向套9中并可沿其滑动，导向座4上安装有可调节长度的支撑杆7，气缸5的缸座6固定于支撑杆7上，气缸5的活塞杆与压杆8驱动连接，压杆8的端部设有压头12；所述锁紧与解锁机构包含伺服电机1、偏心轴14、调节轴20和滚子22，偏心轴14旋转自如地支承于固定座3上的轴承座15中，伺服电机1的传动轴与减速机2的输入轴相连，减速机2安装于固定座3的侧面，减速机2的输出轴通过联轴器13与偏心轴14驱动连接，沿轴承座的径向设有径向孔，径向孔中配装调节轴20，调节轴20的上端安装有与偏心轴14的外圆面接触的滚子22，调节轴20下部的内孔中配装拉杆16，拉杆16的顶端与滚子22的下端相对，拉杆16上依次套装螺母19、挡圈和碟簧组件18，拉杆16的下部置于支撑套17中并可沿其滑动，碟簧组件18的上端与挡圈的下端面相抵接，碟簧组件18的下端与支撑套17的上端面相抵接，支撑套17固定于导向座4上，支撑套17与拉杆16形成钳口，钳口包容开口导向套9的开口两侧。
具体设计时，支撑套17上与开口导向套9的开口上侧相对的至下区域形成缺口，拉杆16上与开口导向套9的开口下侧相对的至下区域形成凸台，拉杆16上凸台与支撑套17形成包容开口导向套9开口两侧的钳口。
偏心轴14的另一端通过连接套10连接花键套11，花键套11连接同样的机构，实现多点离散辅助支撑一起动作，控制气缸5或选择支撑点。
气缸5将压杆8送至零件支撑面，开口导向套9的开口处由碟簧锁紧机构夹紧变形，径向抱紧压杆8，完成支撑锁紧动作，实现对零件的辅助支撑；解锁时伺服电机驱动的偏心轮解锁机构顶开碟簧锁紧机构解锁，使开口导向套9松开。
应用时，当碟簧锁紧机构松开状态下时，支撑机构中气缸5推动压杆8和压头12到支撑面，完成支撑动作；锁紧与解锁机构中拉杆16和支撑套17组成钳口，在碟簧组件18自身张力的作用下，使拉杆16上行，拉杆16上凸台压紧开口导向套9的开口，钳口夹住开口导向套9的开口两侧，钳口锁紧开口，使开口导向套9变形，开口导向套9径向抱紧压杆8完成锁紧动作，锁紧力大小通过螺母19调节挡圈的轴向位置，调节碟簧组件18的压缩张紧力，使拉杆16受碟簧组件18的拉力增强或变小。
需要解锁时，伺服电机1通过减速机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，拉杆16下行，拉杆16上凸台离开开口导向套9的开口处，钳口变大，松开开口导向套9对压杆8的抱紧，气缸5拉回压杆8，辅助支撑动作结束，等待下一次动作；调节轴20用于调整拉杆的长度，保证滚子22与偏心轴14贴合，调节偏心轴14转动角度。
采用气动支撑，蝶形弹簧提供锁紧力，开口导向套9径向锁紧压杆8，由偏心轴14带动拉杆16实现解锁，当气缸将压杆8送至零件支撑面，开口导向套的开口处由碟簧锁紧力使其夹紧变形，径向抱紧压杆8，完成支撑锁紧动作，实现对零件的辅助支撑；解锁时，伺服电机1驱动偏心轴14，顶开碟簧锁紧机构解锁，使开口导向套9松开，压杆8即可退回，等待下一次动作。
综上所述，本发明设计独特、结构新颖，气缸推动压杆，支撑力大小可调；开口导向套径向锁紧压杆，不产生额外支撑力，压杆位置不随支撑面的弹性变形而变化，不阻碍支撑面弹性变形后的回复；蝶形弹簧组件提供锁紧力，锁紧力稳定，可调；伺服电机控制偏心轴转动角度，确保锁紧机构解锁可靠；不采用液压系统，消除可能的污染源。可实现多点支撑同时工作或选择支撑点。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其特征在于：包括支撑机构以及锁紧与解锁机构，所述支撑机构包含气缸、压杆、支撑杆、开口导向套和导向座，导向座安装于固定座上，导向座中安装有开口导向套，压杆置于开口导向套中并可沿其滑动，气缸通过支撑杆安装于导向座上，气缸的活塞杆与压杆驱动连接，压杆的端部设有压头；所述锁紧与解锁机构包含伺服电机、偏心轴、调节轴和滚子，所述偏心轴旋转自如地支承于固定座上的轴承座中，偏心轴由伺服电机驱动连接，沿轴承座的径向设有径向孔，径向孔中配装调节轴，调节轴的上端安装有与偏心轴的外圆面接触的滚子，调节轴下部的内孔中配装拉杆，拉杆的顶端与滚子的下端相对，拉杆上依次套装螺母、挡圈和碟簧组件，拉杆的下部置于支撑套中并可沿其滑动，碟簧组件的上端与挡圈的下端面相抵接，碟簧组件的下端与支撑套的上端面相抵接，支撑套固定于导向座上，支撑套与拉杆形成钳口，钳口包容开口导向套的开口两侧。
2.根据权利要求1所述的气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其特征在于：所述导向座上安装有可调节长度的支撑杆，气缸的缸座固定于支撑杆上，气缸的活塞杆与压杆驱动连接。
3.根据权利要求1所述的气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其特征在于：所述伺服电机的传动轴与减速机的输入轴相连，减速机安装于固定座的侧面，减速机的输出轴通过联轴器与偏心轴驱动连接。
4.根据权利要求1所述的气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其特征在于：所述支撑套上与开口导向套的开口上侧相对的至下区域形成缺口，拉杆上与开口导向套的开口下侧相对的至下区域形成凸台，拉杆上凸台与支撑套形成包容开口导向套开口两侧的钳口。
5.根据权利要求1所述的气电驱动开口套锁紧辅助支撑装置，其特征在于：所述偏心轴的另一端通过连接套连接花键套。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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