CN105058104A - 一种能自动调整定位的铸件工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能自动调整定位的铸件工装夹具，包括PLC、气管、压力传感器、底板、转角油缸、正反转电机、设置在转角油缸顶部的自动锁紧把手和基准旋转盘，基准旋转盘通过若干个自动锁紧销与底板固定连接；基准旋转盘沿圆周方向均匀设置有若干个基准定位块和若干个第一轴向通孔；每个基准定位块中均设有第二轴向通孔；基准旋转盘的顶部同轴设有一顶升圆台。采用上述结构后，压力传感器能检测铸件是否装夹到位，当未安装到位时，PLC将指令自动锁紧把手及自动锁紧销解除锁紧，正反转电机正转，顶升圆台将铸件顶升；正反转电机反转，带动基准旋转盘旋转一定角度后；正反转电机继续正转，顶升圆台下降，使铸件与基准定位块进行再次定位。

Description

一种能自动调整定位的铸件工装夹具

技术领域

本发明涉及一种铸件生产辅助工具，特别是一种能自动调整定位的铸件工装夹具。

背景技术

铸件工装有如下几种安装定位方式：

1.台肩固定：通孔套板采用的固定方式。将底部带有凸台的镶块，压入套板后，在通过螺钉将动模支承板或定模座板与套板压紧。如果镶块尺寸过大，还可以在中间设置增强螺钉。通常圆形镶块一周均带凸台，非圆形镶块只需设置部分凸台，大的镶块两面带凸台，小的镶块单面带凸台即可。对于圆形且有方向要求时，还需设防转销以防止错位。这种固定方式一般适用于型腔较深或多型腔或窄小的镶块不能使用螺钉紧固的压铸模具。

2.螺钉紧固：对圆柱镶块或型腔较浅的模具采用螺钉紧固，对非圆柱形镶块的单型腔压铸模具也可采用螺钉紧固，此时，镶块与套板以及套板与座板之间均为螺钉固定。而对于深型腔，为了便于加工，镶块常采用两块以上的镶块组拼结构。

3.台肩和圆柱销配合紧固：当镶块较单薄且数量多时，加工凸台难度较大，此时只将两外侧镶块加工成凸台，用圆柱销将所有小镶块串接起来，再将所有镶块一道压入套板。

然而，上述装夹定位是否装夹到位，也就是铸件粗基准面到工装定位基准面是否装夹到位，目前主要还是通过人工使用塞尺进行检测，凭粗略的塞尺数据与工作经验判断铸件的工装到位情况。此方式存在着检测不便、精度低、局限性较大、自动化程度差等问题，限制了铸件产品的生产效率。

2012年2月1日公开的申请号为201110230286.9的中国发明专利，其发明名称为“铸件工装检测夹具及其检测方法”，其包括底板、转角油缸和基准凸台，基准凸台由带定位销的基准凸台和内设通孔的基准凸台构成；内设通孔的基准凸台的下方通过管路装有压力传感器，该压力传感器与微电脑控制器相接。上述专利申请，通过监测各个压力传感器中压力的变化，可以监测对应的基准凸台是否有缝隙，也即是否安装到位。

上述铸件工装安装是否到位的检测夹具及工装，确实为操作者和使用者提供了便利，然而，仍然存在着如下不足：

1.当发现铸件工装安装不到位，也即压力传感器所检测压力小于设定值时，微电脑控制器只能进行预警，不能进行调整，仍需人工将铸件搬起后，重新放置及定位调整，然后再次检测。人工定位调整准确度低，一般均需要多次操作，调整时间长，效率低。

2.加工过程中，当转角油缸出现夹紧松动，压力传感器所检测压力小于设定值时，微电脑控制器也只能进行预警，当现场没有操作人员时，设备将会自动停机，当现场长时间无人值班或修理时，该设备也将一直处于停滞状态，这将严重影响生产的加工效率。

3.当基准凸台顶部或铸件工装底部定位腔内部不平整时，直接将铸件搬起再放下进行定位的方法，很难使铸件工装安装到位，一般需要将铸件工装旋转，调换铸件工装内腔与基准凸台的配对顺序，方能进行准确的安装定位。这样，将增加操作人员的劳动强度，生产效率也将降低。

2015年3月4日公开的申请号为201410491560.1的中国发明专利，其发明创造的名称为“一种铸件工装自动检测与调整夹具”，包括底板、设置于底板中心的转角油缸和均匀设置于转角油缸外周的若干块定位块，每块所述定位块的轴向上均设置有一根中空螺杆，每根中空螺杆的底部均固定在底板上，定位块能相对与其对应的中空螺杆进行轴向移动并锁紧，每根中空螺杆的内腔均连接有一根气管，每根气管上均设置有压力传感器。

上述专利申请中，由于每块定位块均能够轴向移动，因此，也就失去了定位基准的目的，铸件装夹后，在后续操作时，易出现倾斜现象，废品率高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种安装定位准确、自动化程度高、生产效率高的能自动调整定位的铸件工装夹具。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种能自动调整定位的铸件工装夹具，包括PLC、气管、底板和设置于底板中心的转角油缸，所述转角油缸的顶部设置有与PLC相连接的自动锁紧把手；所述转角油缸的底部外周通过轴承同轴套装有一个基准旋转盘，该基准旋转盘通过若干个自动锁紧销与底板固定连接，自动锁紧销与PLC相连接；所述基准旋转盘沿圆周方向均匀设置有若干个基准定位块和若干个第一轴向通孔；每个基准定位块中均设置有一个与对应第一轴向通孔相连通的第二轴向通孔；所述底板中埋设有若干根能与对应第一轴向通孔相连通的气管，每根所述气管上均设置有与PLC相连接的压力传感器；所述基准旋转盘的顶部同轴设置有一个顶升圆台，该顶升圆台下降后的最低高度小于基准定位块的高度；所述底板内还设置有一个与PLC相连接的正反转电机，当正反转电机正转时，能驱动顶升圆台升降；当正反转电机反转时，能驱动基准旋转盘旋转。

所述基准定位块为4个。

每个所述基准定位块均与基准旋转盘一体设置。

所述基准旋转盘与底板之间的平行度误差小于0.003mm。

所述顶升圆台的外径不小于铸件外径或铸件宽度的三分之一。

本发明采用上述结构后，具有如下有益效果：

上述压力传感器能检测铸件是否装夹到位，当检测到铸件未安装到位时，PLC将指令自动锁紧把手及自动锁紧销解除锁紧。接着，PLC指令正反转电机正转，顶升圆台能将待准确定位的铸件顶升；然后，正反转电机反转，带动基准旋转盘旋转一定角度后；正反转电机继续正转，顶升圆台下降，使铸件与基准定位块进行再次定位。

上述整个检测及调整过程均为自动完成，不需人工操作，安装定位准确、自动化程度高、生产效率高。

附图说明

图1是本发明一种能自动调整定位的铸件工装夹具的结构示意图。

其中有：1.底板；2.支脚；3.转角油缸；4.自动锁紧把手；5.PLC；6.基准旋转盘；61.自动锁紧销；62.第一轴向通孔；7.基准定位块；71.第二轴向通孔；8.顶升圆台；9.正反转电机；10.气管；11.压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种能自动调整定位的铸件工装夹具，包括PLC5、气管10、底板1和设置于底板1中心的转角油缸3。

上述转角油缸3的顶部设置有与PLC5相连接的自动锁紧把手4。

转角油缸3的底部外周通过轴承同轴套装有一个基准旋转盘6，该基准旋转盘6通过若干个自动锁紧销61与底板1固定连接，每个自动锁紧销61与PLC5相连接。

上述基准旋转盘6沿圆周方向均匀设置有若干个基准定位块7和若干个第一轴向通孔62。

每个基准定位块7中均设置有一个与对应第一轴向通孔62相连通的第二轴向通孔71。

上述底板1中埋设有若干根能与对应第一轴向通孔62相连通的气管10，每根气管10上均设置有与PLC5相连接的压力传感器11。

上述基准旋转盘6的顶部同轴设置有一个顶升圆台8，该顶升圆台8下降后的最低高度小于基准定位块7的高度。

上述底板1内还设置有一个与PLC5相连接的正反转电机9，当正反转电机9正转时，能驱动顶升圆台8升降；当正反转电机9反转时，能驱动基准旋转盘6旋转。

进一步，上述基准定位块7为4个。

进一步，每个基准定位块7均与基准旋转盘6一体设置。

进一步，上述基准旋转盘6与底板1之间的平行度误差小于0.003mm。

进一步，上述顶升圆台8的外径不小于铸件外径或铸件宽度的三分之一。

一种铸件工装夹具的自动调整定位方法，包括以下步骤：

第一步，铸件工装夹具的安装：将基准旋转盘同轴套装在转角油缸的底部，并用自动锁紧销将基准旋转盘与底板进行锁紧固定；在基准旋转盘的顶部同轴套装一个顶升圆台，并将该顶升圆台与底板内的正反转电机相连接，且使顶升圆台的初始高度小于基准定位块的高度；在底板内埋设气管，每根气管上均连接一个压力传感器；然后，使基准定位块上的第二轴向通孔、基准旋转盘上的第一轴向通孔与相应的气管相互连通；将转角油缸、自动锁紧销、正反转电机和压力传感器均与PLC相连接；

第二步，铸件初步装夹：将铸件放置于第一步中的基准定位块上，锁紧位于转角油缸顶部的自动锁紧把手；

第三步，铸件初步装夹到位检测：第一步中的气管内通气，压力传感器对气管内的压力进行监测；当气管内压力不小于设定压力时，则铸件的装夹已经到位，直接等待后道工序的操作；否则，判定铸件的装夹为不到位；

第四步，铸件顶升：当第三步中，判定铸件装夹不到位时，PLC指令自动锁紧把手和自动锁紧销均解除锁紧，接着，PLC指令正反转电机正转，顶升圆台将铸件进行顶升；

第五步，基准定位块旋转：正反转电机反转，带动基准旋转盘及位于基准旋转盘上的基准定位块旋转；

第六步，铸件再次装夹：正反转电机继续正转，顶升圆台下降，使铸件与基准定位块进行再次定位；

第七步，铸件再次装夹到位检测：检测方式与第三步相同；

第八步，重复第六步至第七步，直至压力传感器所检测的压力不小于设定压力。

进一步，在第一步中，基准旋转盘与底板之间的平行度误差小于0.003mm。

进一步，在第一步中，第一轴向通孔和第二轴向通孔的直径均优选为1.1-1.2mm。

进一步，在第五步中，正反转电机反转前，PLC根据各压力传感器所检测的压力值，自动计算出基准旋转盘所需要旋转的角度值。

上述整个检测及调整过程均为自动完成，不需人工操作，安装定位准确、自动化程度高、生产效率高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种能自动调整定位的铸件工装夹具，包括PLC、气管、底板和设置于底板中心的转角油缸，所述转角油缸的顶部设置有与PLC相连接的自动锁紧把手；其特征在于：所述转角油缸的底部外周通过轴承同轴套装有一个基准旋转盘，该基准旋转盘通过若干个自动锁紧销与底板固定连接，自动锁紧销与PLC相连接；所述基准旋转盘沿圆周方向均匀设置有若干个基准定位块和若干个第一轴向通孔；每个基准定位块中均设置有一个与对应第一轴向通孔相连通的第二轴向通孔；所述底板中埋设有若干根能与对应第一轴向通孔相连通的气管，每根所述气管上均设置有与PLC相连接的压力传感器；所述基准旋转盘的顶部同轴设置有一个顶升圆台，该顶升圆台下降后的最低高度小于基准定位块的高度；所述底板内还设置有一个与PLC相连接的正反转电机，当正反转电机正转时，能驱动顶升圆台升降；当正反转电机反转时，能驱动基准旋转盘旋转。

2.根据权利要求1所述的能自动调整定位的铸件工装夹具，其特征在于：所述基准定位块为4个。

3.根据权利要求1所述的能自动调整定位的铸件工装夹具，其特征在于：每个所述基准定位块均与基准旋转盘一体设置。

4.根据权利要求1所述的能自动调整定位的铸件工装夹具，其特征在于：所述基准旋转盘与底板之间的平行度误差小于0.003mm。

5.根据权利要求1所述的能自动调整定位的铸件工装夹具，其特征在于：所述顶升圆台的外径不小于铸件外径或铸件宽度的三分之一。