CN105058119A - 一种铸件工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸件工装夹具，包括PLC、气管、底板和设置于底板中心的转角油缸，位于转角油缸外周的底板上均匀设置有若干个基准定位块，每个基准定位块内均设置有一个与气管相连接的轴向通孔，每根所述气管上均设置有与PLC相连接的压力传感器，所述转角油缸的顶部设置有与PLC相连接的自动锁紧把手；转角油缸的正上方同轴设置有高度能够升降的中空电机轴，中空电机轴的内径大于转角油缸的外径，中空电机轴的底部外圆周上套装有一个环形电磁铁，中空电机轴的转动能带动环形电磁铁的转动；所述转角油缸的外周包覆有不导磁层。采用上述结构后，整个供料、检测及调整过程均为自动完成，安装定位准确、自动化程度高、生产效率高。

Description

一种铸件工装夹具

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，位于转角油缸外周的底板上均匀设置有若干个基准定位块，每个基准定位块内均设置有一个与气管相连接的轴向通孔，每根所述气管上均设置有与PLC相连接的压力传感器，所述转角油缸的顶部设置有与PLC相连接的自动锁紧把手；所述转角油缸的正上方同轴设置有高度能够升降的中空电机轴，中空电机轴的内径大于转角油缸的外径，中空电机轴的底部外圆周上套装有一个环形电磁铁，中空电机轴的转动能带动环形电磁铁的转动；所述转角油缸的外周包覆有不导磁层。

所述中空电机轴的顶部连接有电机，该电机通过竖向升降支架固定在底板的一侧，所述竖向升降支架能够沿自身的轴向进行转动。

所述电机和竖向升降支架均与PLC相连接。

所述中空电机轴与环形电磁铁之间设置有轴承。

所述环形电磁铁的内径小于待定位铸件的外径或最大宽度值。

本发明采用上述结构后，具有如下有益效果：

1.上述环形电磁铁能将待定位安装的铸件从放置区域吸附，竖向升降架转动，带动待定位安装的铸件转动，并放置在相应的基准定位块上，然后环形电磁铁断电，并在中空电机轴的带动下向上移动，与待定位安装的铸件相分离，转角油缸将待定位安装的铸件进行自动装夹并锁紧。

2.上述压力传感器能检测铸件是否装夹到位，当检测到铸件工件工装未安装到位时，PLC将指令自动锁紧把手解除锁紧，并指令中空电机轴高度继续升降，同时环形电磁铁通电，将待定位铸件进行吸附并旋转，方便后续重新定位，直至压力传感器检测符合要求为止。整个供料、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；31.不导磁层；4.自动锁紧把手；5.PLC；6.基准定位块；61.轴向通孔；7.气管；71.压力传感器；8.电机；81.竖向升降架；9.中空电机轴；10.环形电磁铁。

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，一种铸件工装夹具，包括PLC5、气管7、底板1、设置于底板1中心的转角油缸3、电机8、中空电机轴9和环形电磁铁10。

上述底板1的底部设置有若干个支脚2，位于转角油缸3外周的底板1上均匀设置有若干个基准定位块6。

上述转角油缸3的外周包覆有不导磁层31，转角油缸3的顶部设置有与PLC5相连接的自动锁紧把手4。

每个基准定位块6内均设置有一个与气管7相连接的轴向通孔61，每根气管7上均设置有与PLC5相连接的压力传感器71。

上述转角油缸3的正上方同轴设置有高度能够升降的中空电机轴9，中空电机轴9的内径大于转角油缸3的外径，中空电机轴9的底部外圆周上套装有一个环形电磁铁10。

中空电机轴9的顶部连接有电机8，电机8带动中空电机轴9转动，中空电机轴9的转动能带动环形电磁铁10的转动。

上述电机8通过竖向升降支架81固定在底板1的一侧，竖向升降支架81能够沿自身的轴向进行转动。当竖向升降支架81转动时，将带动中空电机轴9和环形电磁铁10，以竖向升降支架81为中心，在水平面内进行转动，从而能够吸取待装夹的铸件，实现自动供料与卸料。

进一步，上述电机8和竖向升降支架81均与PLC5相连接。

进一步，上述中空电机轴9与环形电磁铁10之间设置有轴承。

进一步，上述环形电磁铁10的内径小于待定位铸件的外径或最大宽度值。

一种铸件工装夹具的使用方法，包括以下步骤：

第一步，铸件工装夹具安装：将电机和中空电机轴同轴安装在转角油缸的正上方，电机与竖向升降支架固定连接；中空电机轴的底部外圆周上套装环形电磁铁；转角油缸的外周包覆不导磁层；将基准定位块均匀固定在转角油缸的四周，并将底板调平，使每个基准定位块的轴向通孔与气管相连通，每根气管上均连接一个与PLC相连接的压力传感器。

在此步骤中，基准定位块与底板之间的平行度误差小于0.003mm。每块基准定位块的轴向通孔的直径为1.1-1.2mm。

第二步，铸件供料：环形电磁铁通电，将铸件从放置区吸附；然后，在竖向升降架的带动下，将铸件放置在第一步中的基准定位块上；

在此步骤中，竖向升降架的运动方式为：PLC先根据铸件放置区的位置，指令竖向升降架旋转并下降，从而带动环形电磁铁旋转并下降，同时，环形电磁铁通电，环形电磁铁将铸件从放置区吸附；然后，竖向升降架上升并旋转至转角油缸的正上方；接着，竖向升降架下降，直至铸件的底部与基准定位块相接触。

第三步，铸件装夹：当铸件放置在基准定位块上后，环形电磁铁断电，并上升；转角油缸工作，将铸件自动进行装夹，并锁紧自动锁紧把手；

第四步，铸件装夹到位检测：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；否则，判定铸件的装夹为不到位；

第五步，铸件装夹调整：当第四步中判定铸件装夹不到位时，PLC指令自动锁紧把手解除锁紧，竖向升降架下降，同时，环形电磁铁通电，直至环形电磁铁将铸件吸附；接着，电机根据PLC指令带动中空电机轴旋转，也即使铸件旋转；然后，竖向升降架下降，再次将铸件放置在基准定位块上，环形电磁铁断电并上升；

第六步，铸件装夹到位再次检测：检测方式与第四步相同。

第七步，重复第五步至第六步，直至压力传感器所检测的压力不小于设定压力。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铸件工装夹具，包括PLC、气管、底板和设置于底板中心的转角油缸，位于转角油缸外周的底板上均匀设置有若干个基准定位块，每个基准定位块内均设置有一个与气管相连接的轴向通孔，每根所述气管上均设置有与PLC相连接的压力传感器，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：所述转角油缸的正上方同轴设置有高度能够升降的中空电机轴，中空电机轴的内径大于转角油缸的外径，中空电机轴的底部外圆周上套装有一个环形电磁铁，中空电机轴的转动能带动环形电磁铁的转动；所述转角油缸的外周包覆有不导磁层。

2.根据权利要求1所述的铸件工装夹具，其特征在于：所述中空电机轴的顶部连接有电机，该电机通过竖向升降支架固定在底板的一侧，所述竖向升降支架能够沿自身的轴向进行转动。

3.根据权利要求2所述的铸件工装夹具，其特征在于：所述电机和竖向升降支架均与PLC相连接。

4.根据权利要求1所述的铸件工装夹具，其特征在于：所述中空电机轴与环形电磁铁之间设置有轴承。

5.根据权利要求1所述的铸件工装夹具，其特征在于：所述环形电磁铁的内径小于待定位铸件的外径或最大宽度值。