CN105382692B - 一种u形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，包括中空回转主轴、主轴法兰、径向移动楔块和轴向移动楔块；中空回转主轴内置真空吸管，其一端连接真空吸盘产生吸引力吸紧U形薄壁回转件底面；主轴法兰固定在中空回转主轴的端部上，径向移动楔块通过径向复位件与主轴法兰径向连接，轴向移动楔块通过轴向驱动机构与主轴法兰轴向连接，径向移动楔块与轴向移动楔块滑动配合；轴向移动楔块由轴向驱动机构驱动沿轴向方向运动，径向移动楔块由轴向移动楔块带动沿径向方向运动并由径向复位件带动复位。本发明能够实现对U形薄壁回转件的夹紧，使U形薄壁回转件能在任何状态下实现快速准确定心、回转精度高、夹紧不变形，有效提高表面加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种夹具，尤其涉及一种U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置。
背景技术
随着现代社会的发展和人们生活质量的提高，使用具有U形回转薄壁件产品的需求量和种类越来越多，对其表面加工质量要求越来越高，要求达到产品表面光滑、均匀无划痕的加工效果，对于金属类产品要求形成亮闪的金属光泽。金属制品的表面加工作为劳动密集型工种，并且有轻度粉尘污染，由于人工成本不断高企、绿色环保和劳动保护的需求等，越来越依赖于机器人自动化表面研抛加工来满足要求。
U形回转薄壁件(如餐厨具锅煲体等)现行加工工艺，是采用外套或芯轴定位底面真空吸附夹紧，使用砂带轮进行内面或外面研磨抛光加工。利用磨轮和抛光蜡，通过一定压力作用于工件表面，从被加工表面去除一层极薄的材料，降低表面粗糙度形成光泽达到提高表面精度的目的。
U形回转薄壁件现行装夹方法是人工上下料对位真空吸夹持，以外套或芯轴为参照手工将工件放置于可旋转的真空吸主轴上，通过空气负压对U形件产品的底部进行吸附，缺少精确地定心定位机构，出现偏心情况严重，工件回转精度难以保证，造成抛光过程不稳定、抛光表面精度不均匀，导致返工、降低加工效率等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对上述U形回转薄壁件的快速定心夹紧以及提高定位精度问题，提出一种能够保证定位精度、定位效率高的快速定心定位夹紧装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，其包括中空回转主轴、主轴法兰、径向移动楔块、轴向移动楔块、 径向复位件和轴向驱动机构；所述中空回转主轴内置真空吸管，其一端连接真空吸盘产生吸引力吸紧U形薄壁回转件底面；所述主轴法兰固定在所述中空回转主轴的端部上，所述径向移动楔块通过所述径向复位件与所述主轴法兰径向连接，所述轴向移动楔块通过所述轴向驱动机构与所述主轴法兰轴向连接，所述径向移动楔块与所述轴向移动楔块滑动配合；所述轴向移动楔块由所述轴向驱动机构驱动沿轴向方向运动，所述径向移动楔块由所述轴向移动楔块带动沿径向方向运动并由所述径向复位件带动复位。
作为优选的，当所述夹紧装置应用于U形薄壁回转件的外表面定位夹紧加工内表面时，所述径向移动楔块由所述轴向移动楔块带动沿径向收缩运动。
作为优选的，当所述夹紧装置应用于U形薄壁回转件的内表面定位夹紧加工外表面时，所述径向移动楔块由所述轴向移动楔块带动沿径向扩张运动。
作为优选的，所述径向移动楔块和轴向移动楔块均在所述主轴法兰的圆周方向上均匀布置有3个。
作为优选的，所述径向移动楔块的端部为T形结构，所述主轴法兰的端面圆周方向上均匀设置有3个与所述径向移动楔块的端部滑动配合的T形槽。
作为优选的，所述轴向驱动机构包括电磁线圈和励磁回路，所述电磁线圈安装在所述主轴法兰的端面上并与所述轴向移动楔块轴向相对，所述电磁线圈与励磁回路相连，所述电磁线圈通电时，所述轴向移动楔块在所述电磁线圈的磁吸力作用下沿磁吸力方向运动；所述轴向驱动机构还包括轴向复位件，所述轴向复位件轴向连接于所述轴向移动楔块和主轴法兰之间，所述电磁线圈断电时，所述轴向移动楔块在所述轴向复位件的作用下复位。
作为优选的，所述轴向驱动机构为气缸驱动或电子推杆驱动。
作为优选的，所述径向复位件为弹簧。
作为优选的，所述轴向复位件为弹簧。
作为优选的，所述真空吸管的一端与真空泵连接，另一端与真空吸盘连接，所述真空吸盘与所述主轴法兰的中心柱孔过盈配合，并在真空吸盘设有O型圈。
作为优选的，所述径向移动块与U形薄壁回转件接触的位置上设有胶垫。
实施本发明的一种U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，与现有技术相比较，能够应用到实际生产的环节中，造价低廉、结构简单、易操作、适用范围广、便于普及，具体说来具有如下有益效果：
(1)本发明通过径向移动楔块、轴向移动楔块、径向复位件和轴向驱动机构之间的动作关系，实现对U形薄壁回转件的定心定位，又利用真空吸附原理，实现对U形薄壁回转件底面的吸附夹紧，使U形薄壁回转件能在任何状态下实现快速准确定心、回转精度高、夹紧不变形，有效提高表面加工精度；
(2)本发明采用电磁、气缸或电子推杆驱动实现U形薄壁回转件定心定位以及真空吸附底面夹紧U形薄壁回转件的组合，简化了夹具结构，可配合机械手作业，替代了现有技术中的手工作业，大大节约人力成本，有效提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明应用于U形薄壁回转件的外表面定位夹紧加工内表面时的结构示意图；
图2为图1所示结构的侧视图；
图3为本发明应用于U形薄壁回转件的内表面定位夹紧加工外表面时的结构示意图；
图4为本发明应用于U形薄壁回转件的外表面定位夹紧加工内表面时的另一结构示意图；
图中：1.中空回转主轴，2.主轴法兰，3.轴向驱动机构，3a.电磁线圈，3b.励磁回路，3c.轴向复位件，4.气缸，5.径向复位件，6.轴向移动楔块，7.径向移动楔块，8.胶垫，9.O型圈，10. U形薄壁回转件，11.真空吸管，12.真空吸盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1至图3所示，一种U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，其包括 中空回转主轴1、主轴法兰2、径向移动楔块7、轴向移动楔块6，径向复位件5和轴向驱动机构3；所述中空回转主轴1内置真空吸管12，其一端连接真空吸盘12产生吸引力吸紧U形薄壁回转件10底面；所述主轴法兰2固定在所述中空回转主轴1的端部上，所述径向移动楔块7通过所述径向复位件5与所述主轴法兰2径向连接，所述轴向移动楔块6通过所述轴向驱动机构3与所述主轴法兰轴2向连接，所述径向移动楔块7与所述轴向移动楔块6滑动配合；所述轴向移动楔块6由所述轴向驱动机构3驱动沿轴向方向运动，所述径向移动楔块7由所述轴向移动楔块6带动沿径向方向运动并由所述径向复位件5带动复位，所述径向移动块与U形薄壁回转件接触的位置上设有胶垫8。当所述夹紧装置应用于U形薄壁回转件10的外表面定位夹紧加工内表面时，所述径向移动楔块7由所述轴向移动楔块6带动沿径向收缩运动。当所述夹紧装置应用于U形薄壁回转件10的内表面定位夹紧加工外表面时，所述径向移动楔块7由所述轴向移动楔块6带动沿径向扩张运动。可见，本发明通过径向移动楔块7、轴向移动楔块6、径向复位件5和轴向驱动机构3之间的动作关系，实现对U形薄壁回转件10的定心定位，又利用真空吸附原理，实现对U形薄壁回转件10底面的吸附夹紧，使U形薄壁回转件10能在任何状态下实现快速准确定心、回转精度高、夹紧不变形，有效提高表面加工精度。
所述径向移动楔块7和轴向移动楔块6均在所述主轴法兰的圆周方向上均匀布置有3个，以实现良好的三角支撑，提高夹持的稳定性。为了保证径向移动楔块7能够在主轴法兰2的端面上直线运动，所述径向移动楔块7的端部为T形结构，所述主轴法兰2的端面圆周方向上均匀设置有3个与所述径向移动楔块7的端部滑动配合的T形槽。
所述轴向驱动机构3包括电磁线圈3a和励磁回路3b，所述电磁线圈3a安装在所述主轴法兰2的端面上并与所述轴向移动楔块6轴向相对，所述电磁线圈3a与励磁回路3b相连，所述电磁线圈3a通电时，所述轴向移动楔块6在所述电磁线圈3a的磁吸力作用下沿磁吸力方向运动；所述轴向驱动机构3还包括轴向复位件3c，所述轴向复位件3c轴向连接于所述轴向移动楔块6和主轴法兰2之间，所述电磁线圈3a断电时，所述轴向移动楔块6在所述轴向复位件3c的作用下复位。所述径向复位件5优选为弹簧。所述轴向复位件3c优选为弹簧。需要说明的是，同一励磁回路3b上设置3个电磁线圈3a，分别对应驱动3个轴 向移动楔块6，由此，采用电磁驱动方式，可方便实现同步驱动，保证U形薄壁回转件10定心定位准确。
所述真空吸管11的一端与真空泵连接，另一端与真空吸盘12连接，所述真空吸盘12与所述主轴法兰2的中心柱孔过盈配合，使其与主轴法兰2同步转动，并在真空吸盘设有O型圈9，使吸附力更加均匀地作用在U形薄壁回转件10的底面，使U形薄壁回转件更加稳固。
还需要说明的是，本发明通过电磁驱动实现U形薄壁回转件定心定位以及真空吸附底面夹紧U形薄壁回转件的组合，简化了夹具结构，可配合机械手作业，替代了现有技术中的手工作业，大大节约人力成本，有效提高生产效率。
以下通过对一个电饭煲内胆的抛光为例来说明本实施例夹紧的工作过程：
如图1所示，作业时，将电饭煲内胆放置主轴法兰2的中心柱孔末端，电饭煲内胆底部通过真空吸盘12吸附，实现快速夹紧；通过控制励磁回路3b的通路，使电磁线圈3a受磁，通过磁力作用使轴向移动楔块6趋近，楔块机构作用使3个均匀分布于圆周上的径向移动楔块7均匀收缩，实现以外表面定位快速定心；待内表面抛光完成后，断开励磁回路3b，轴向移动楔块6和径向移动楔块7通过径向复位件作用复位，取下工件。
如图3所示，作业时，将电饭煲内胆放置主轴法兰2的中心柱孔末端，电饭煲内胆底部通过真空吸盘12吸附，实现快速夹紧；通过控制励磁回路3b的通路，使电磁线圈3a受磁，通过磁力作用使轴向移动楔块6趋近，楔块机构作用使3个均匀分布于圆周上的径向移动楔块7均匀扩张，实现以内表面定位快速定心；待外表面抛光完成后，断开励磁回路3b，轴向移动楔块6和径向移动楔块7通过径向复位件作用复位，取下工件。
实施例2
如图4所示，与实施例1相比较，主要区别在于，所述轴向驱动机构为气缸4驱动或电子推杆驱动。其工作原理与实施例1基本相同，在此不再赘述。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，其特征在于，包括中空回转主轴、主轴法兰、径向移动楔块、轴向移动楔块、径向复位件和轴向驱动机构；所述中空回转主轴内置真空吸管，其一端连接真空吸盘产生吸引力吸紧U形薄壁回转件底面；所述主轴法兰固定在所述中空回转主轴的端部上，所述径向移动楔块通过所述径向复位件与所述主轴法兰径向连接，所述轴向移动楔块通过所述轴向驱动机构与所述主轴法兰轴向连接，所述径向移动楔块与所述轴向移动楔块滑动配合；所述轴向移动楔块由所述轴向驱动机构驱动沿轴向方向运动，所述径向移动楔块由所述轴向移动楔块带动沿径向方向运动并由所述径向复位件带动复位；
所述轴向驱动机构包括电磁线圈和励磁回路，所述电磁线圈安装在所述主轴法兰的端面上并与所述轴向移动楔块轴向相对，所述电磁线圈与励磁回路相连，所述电磁线圈通电时，所述轴向移动楔块在所述电磁线圈的磁吸力作用下沿磁吸力方向运动；所述轴向驱动机构还包括轴向复位件，所述轴向复位件轴向连接于所述轴向移动楔块和主轴法兰之间，所述电磁线圈断电时，所述轴向移动楔块在所述轴向复位件的作用下复位；
当所述夹紧装置应用于U形薄壁回转件的外表面定位夹紧加工内表面时，所述径向移动楔块由所述轴向移动楔块带动沿径向收缩运动；当所述夹紧装置应用于U形薄壁回转件的内表面定位夹紧加工外表面时，所述径向移动楔块由所述轴向移动楔块带动沿径向扩张运动。
2.如权利要求1所述的U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，其特征在于，所述径向移动楔块和轴向移动楔块均在所述主轴法兰的圆周方向上均匀布置有3个。
3.如权利要求2所述的U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，其特征在于，所述径向移动楔块的端部为T形结构，所述主轴法兰的端面圆周方向上均匀设置有3个与所述径向移动楔块的端部滑动配合的T形槽。
4.如权利要求1所述的U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，其特征在于，所述径向复位件为弹簧。
5.如权利要求1所述的U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，其特征在于，所述轴向复位件为弹簧。
6.如权利要求1所述的U形薄壁回转件快速定心定位夹紧装置，其特征在于，所述真空吸管的一端与真空泵连接，另一端与真空吸盘连接，所述真空吸盘与所述主轴法兰的中心柱孔过盈配合。
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