CN106799610A - 数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置 - Google Patents

数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，用于控制拉杆的伸出或缩回；包括弹性件中心轴，车床的拉杆固定穿设于弹性件中心轴内；弹性件中心轴上套设有弹性件，弹性件的尾端抵住固定法兰，弹性件的头端抵住弹性驱动件；弹性驱动件与拉杆固定连接；弹性件通过弹性驱动件向拉杆施加弹力，以保持拉杆处于后拉状态；所述弹性驱动装置还包括拉杆伸出机构。本发明通过弹性件的弹性势能保持拉杆处于后拉状态，从而保证夹具处于夹紧状态，即使车床在运行过程中突然断电，夹具对工件的夹紧力仍然能够保持不变，彻底杜绝了车床断电状态下的安全隐患。

Description

数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置
技术领域
本发明涉及一种数控车床的夹具控制装置，具体涉及一种数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置。
背景技术
数控车床通过驱动拉杆的运动，带动夹具或动力卡盘工作，从而实现对工件的放松或夹紧动作。
目前，拉杆的运动一般通过回转油缸或气缸提供动力。使用过程中，需要回转油缸或气缸持续提供动力，才能保持夹具处于对工件的夹紧状态。如果车床在运行过程中突然断电，导致回转油缸或气缸失去动力来源，拉杆无法使夹头继续保持对工件的夹紧力，而此时数控车床的夹具、工件和主轴因惯性还在旋转，工件很可能会飞出伤人，因此这种拉杆驱动方式存在着极大的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，它可以在断电情况下仍然维持拉杆的后拉状态，从而使夹具对工件的夹紧力保持不变。
为解决上述技术问题，本发明数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置的技术解决方案为：
用于控制拉杆10的伸出或缩回；所述弹性驱动装置包括弹性件中心轴1，车床的拉杆10固定穿设于弹性件中心轴1内；弹性件中心轴1上套设有弹性件2，弹性件2的尾端抵住固定法兰20，弹性件2的头端抵住弹性驱动件4；弹性驱动件4与拉杆10固定连接；弹性件2通过弹性驱动件4向拉杆10施加弹力，以保持拉杆10处于后拉状态；所述弹性驱动装置还包括拉杆伸出机构，拉杆伸出机构能够使拉杆10回缩。
所述拉杆伸出机构包括固定设置的横向支撑板5-1，横向支撑板5-1的后端通过后拨叉铰接轴5-3连接后拨叉5-2的中部，后拨叉5-2的下端设置有后滚轮5-4，后滚轮5-4位于拉杆10的后侧； 横向支撑板5-1的中部通过前拨叉铰接轴5-6连接L型前拨叉5-5的中部；L型前拨叉5-5的下端设置有前滚轮5-7，前滚轮5-7位于固定法兰20的前侧；L型前拨叉5-5的上端为横向延伸部，横向延伸部固定连接耳板5-8，耳板5-8通过耳板转轴5-9铰接连接驱动气缸的气缸体5-10，驱动气缸的行程杆5-11通过铰接方式连接后拨叉5-2的上端；L型前拨叉5-5的横向延伸部的前部开设有通孔，通孔内自由穿设有前拨叉平衡螺杆5-13，前拨叉平衡螺杆5-13固定连接横向支撑板5-1；前拨叉平衡螺杆5-13上套设有上、下两个复位弹簧，上复位弹簧5-15位于L型前拨叉5-5的横向延伸部的上方，下复位弹簧5-14位于L型前拨叉5-5的横向延伸部的下方；上复位弹簧5-15和下复位弹簧5-14能够分别对横向支撑板5-1施以向下和向上的力，以使处于自由状态下的L型前拨叉5-5保持受力平衡。
所述驱动气缸的行程杆5-11通过鱼眼轴承5-12连接后拨叉5-2的上端。
初始状态下，所述驱动气缸的行程杆5-11回缩，后拨叉5-2和L型前拨叉5-5均处于自由状态，后滚轮5-4与拉杆10处于分离状态，前滚轮5-7与固定法兰20处于分离状态；上、下两个复位弹簧所产生的弹力能够保持后拨叉5-2和L型前拨叉5-5的自由状态；此时，弹性件2对弹性驱动件4保持向外的推力，使拉杆10处于后拉状态。
当所述驱动气缸的行程杆5-11向外伸出，行程杆5-11通过鱼眼轴承5-12推动后拨叉5-2的顶端向后运动，使后拨叉5-2绕后拨叉铰接轴5-3顺时针转动，后拨叉5-2带动后滚轮5-4向前运动，使后滚轮5-4接触拉杆10；与此同时，驱动气缸的气缸体5-10带动L型前拨叉5-5绕前拨叉铰接轴5-6逆时针转动，L型前拨叉5-5带动前滚轮5-7向后运动，使前滚轮5-7抵住固定法兰20；驱动气缸的行程杆5-11继续伸出，通过后拨叉5-2带动后滚轮5-4向前运动，通过后滚轮5-4推动拉杆10向前伸出，从而带动夹具松开对工件的夹持；拉杆10伸出的过程中，通过弹性驱动件4压缩弹性件2，使弹性件2发生弹性变形。
所述弹性件2为碟簧。
所述弹性件2设置于弹性件套筒3与固定法兰20所形成的腔体内。
本发明可以达到的技术效果是：
本发明通过弹性件的弹性势能保持拉杆处于后拉状态，从而保证夹具处于夹紧状态，即使车床在运行过程中突然断电，夹具对工件的夹紧力仍然能够保持不变，彻底杜绝了车床断电状态下的安全隐患。
本发明能够实现对工件可靠稳定地夹持，更加节能环保高效。
本发明通过弹性件的弹性力实现对工件的夹持，无需气压或液压的持续供应，从而确保不会发生水和油的渗漏现象，保障车床及生产环境的整洁。
本发明取代了传统的液压夹紧结构，无需配备液压站，节能、安静，改善操作环境。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置的示意图；图中显示为拉杆后拉的夹具夹紧状态；
图2是本发明的剖面示意图；
图3是本发明的立体示意图。
图中附图标记说明：
10为拉杆， 20为固定法兰，
1为弹性件中心轴， 2为弹性件，
3为弹性件套筒， 4为弹性驱动件，
5-1为横向支撑板， 5-2为后拨叉，
5-3为后拨叉铰接轴， 5-4为后滚轮，
5-5为L型前拨叉， 5-6为前拨叉铰接轴，
5-7为前滚轮， 5-8为耳板，
5-9为耳板转轴， 5-10为气缸体，
5-11为行程杆， 5-12为鱼眼轴承，
5-13为前拨叉平衡螺杆， 5-14为下复位弹簧，
5-15为上复位弹簧。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1至图3所示，本发明数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，设置于车床上，车床的拉杆10活动设置于固定法兰20内，拉杆10能够相对于固定法兰20旋转（拉杆10及固定法兰20为车床的零件，属于现有技术，在此不作赘述）；本发明的弹性驱动装置能够带动拉杆10伸出或缩回；当拉杆10处于后拉（缩回）状态，带动夹具闭合而夹紧工件，车床能够对夹具所夹持的工件进行加工；当拉杆10处于伸出状态，带动夹具张开而放松对工件的夹持；拉杆10与夹具的连接关系属于现有技术，在此不作赘述；
本发明的弹性驱动装置，包括弹性件中心轴1，车床的拉杆10固定穿设于弹性件中心轴1内，弹性件中心轴1为空心轴；弹性件中心轴1上套设有弹性件2，弹性件2设置于弹性件套筒3与固定法兰20所形成的腔体内；弹性件2的尾端抵住固定法兰20，弹性件2的头端抵住弹性驱动件4；弹性驱动件4与拉杆10固定连接；弹性件2的弹力能够保持拉杆10处于后拉状态，以使夹具夹紧工件；
本发明还包括拉杆伸出机构，拉杆伸出机构包括固定设置于车床上的横向支撑板5-1，横向支撑板5-1的后端通过后拨叉铰接轴5-3连接后拨叉5-2的中部，后拨叉5-2的下端设置有后滚轮5-4，后滚轮5-4位于拉杆10的后侧；
横向支撑板5-1的中部通过前拨叉铰接轴5-6连接L型前拨叉5-5的中部；L型前拨叉5-5的下端设置有前滚轮5-7，前滚轮5-7位于固定法兰20的前侧；L型前拨叉5-5的上端为横向延伸部，横向延伸部固定连接耳板5-8，耳板5-8通过耳板转轴5-9铰接连接驱动气缸的气缸体5-10，驱动气缸的行程杆5-11通过鱼眼轴承5-12连接后拨叉5-2的上端；
L型前拨叉5-5的横向延伸部的前部开设有通孔，通孔内自由穿设有前拨叉平衡螺杆5-13，前拨叉平衡螺杆5-13固定连接横向支撑板5-1；前拨叉平衡螺杆5-13上套设有上、下两个复位弹簧，上复位弹簧5-15位于L型前拨叉5-5的横向延伸部的上方，下复位弹簧5-14位于L型前拨叉5-5的横向延伸部的下方；
上复位弹簧5-15和下复位弹簧5-14能够分别对横向支撑板5-1施以向下和向上的力，以使处于自由状态下的L型前拨叉5-5保持受力平衡。
本发明的工作原理如下：
初始状态下，驱动气缸的行程杆5-11回缩，后拨叉5-2和L型前拨叉5-5均处于自由状态，后滚轮5-4与拉杆10处于分离状态，前滚轮5-7与固定法兰20处于分离状态；上、下两个复位弹簧所产生的弹力能够保持后拨叉5-2和L型前拨叉5-5的自由状态；此时，弹性件2对弹性驱动件4保持向后的推力，使拉杆10处于后拉状态，如图1所示，夹具能够夹紧工件；
需要张开夹具时（此时车床主轴停止转动），使驱动气缸的行程杆5-11向外伸出，行程杆5-11通过鱼眼轴承5-12推动后拨叉5-2的顶端向后运动，使后拨叉5-2绕后拨叉铰接轴5-3顺时针转动，后拨叉5-2带动后滚轮5-4向前运动，使后滚轮5-4接触拉杆10；
与此同时，驱动气缸的气缸体5-10带动L型前拨叉5-5绕前拨叉铰接轴5-6逆时针转动，L型前拨叉5-5带动前滚轮5-7向后运动，使前滚轮5-7抵住固定法兰20；
驱动气缸的行程杆5-11继续伸出，通过后拨叉5-2带动后滚轮5-4向前运动，通过后滚轮5-4推动拉杆10向前伸出，从而带动夹具松开对工件的夹持；
拉杆10伸出的过程中，通过弹性驱动件4压缩弹性件2，使弹性件2发生弹性变形。

Claims (7)

1.一种数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，其特征在于：用于控制拉杆（10）的伸出或缩回；所述弹性驱动装置包括弹性件中心轴（1），车床的拉杆（10）固定穿设于弹性件中心轴（1）内；弹性件中心轴（1）上套设有弹性件（2），弹性件（2）的尾端抵住固定法兰（20），弹性件（2）的头端抵住弹性驱动件（4）；弹性驱动件（4）与拉杆（10）固定连接；弹性件（2）通过弹性驱动件（4）向拉杆（10）施加弹力，以保持拉杆（10）处于后拉状态；
所述弹性驱动装置还包括拉杆伸出机构，拉杆伸出机构能够使拉杆（10）回缩。
2.根据权利要求1所述的数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，其特征在于：所述拉杆伸出机构包括固定设置的横向支撑板（5-1），横向支撑板（5-1）的后端通过后拨叉铰接轴（5-3）连接后拨叉（5-2）的中部，后拨叉（5-2）的下端设置有后滚轮（5-4），后滚轮（5-4）位于拉杆（10）的后侧；
横向支撑板（5-1）的中部通过前拨叉铰接轴（5-6）连接L型前拨叉（5-5）的中部；L型前拨叉（5-5）的下端设置有前滚轮（5-7），前滚轮（5-7）位于固定法兰（20）的前侧；L型前拨叉（5-5）的上端为横向延伸部，横向延伸部固定连接耳板（5-8），耳板（5-8）通过耳板转轴（5-9）铰接连接驱动气缸的气缸体（5-10），驱动气缸的行程杆（5-11）通过铰接方式连接后拨叉（5-2）的上端；
L型前拨叉（5-5）的横向延伸部开设有通孔，通孔内自由穿设有前拨叉平衡螺杆（5-13），前拨叉平衡螺杆（5-13）固定连接横向支撑板（5-1）；前拨叉平衡螺杆（5-13）上套设有上、下两个复位弹簧，上复位弹簧（5-15）位于L型前拨叉（5-5）的横向延伸部的上方，下复位弹簧（5-14）位于L型前拨叉（5-5）的横向延伸部的下方；
上复位弹簧（5-15）和下复位弹簧（5-14）能够分别对横向支撑板（5-1）施以向下和向上的力，以使处于自由状态下的L型前拨叉（5-5）保持受力平衡。
3.根据权利要求2所述的数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，其特征在于：所述驱动气缸的行程杆（5-11）通过鱼眼轴承（5-12）连接后拨叉（5-2）的上端。
4.根据权利要求2所述的数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，其特征在于：初始状态下，所述驱动气缸的行程杆（5-11）回缩，后拨叉（5-2）和L型前拨叉（5-5）均处于自由状态，后滚轮（5-4）与拉杆（10）处于分离状态，前滚轮（5-7）与固定法兰（20）处于分离状态；上、下两个复位弹簧所产生的弹力能够保持后拨叉（5-2）和L型前拨叉（5-5）的自由状态；此时，弹性件（2）对弹性驱动件（4）保持向后的推力，使拉杆（10）处于后拉状态。
5.根据权利要求2所述的数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，其特征在于：当所述驱动气缸的行程杆（5-11）向外伸出，行程杆（5-11）通过鱼眼轴承（5-12）推动后拨叉（5-2）的顶端向后运动，使后拨叉（5-2）绕后拨叉铰接轴（5-3）顺时针转动，后拨叉（5-2）带动后滚轮（5-4）向前运动，使后滚轮（5-4）接触拉杆（10）；
与此同时，驱动气缸的气缸体（5-10）带动L型前拨叉（5-5）绕前拨叉铰接轴（5-6）逆时针转动，L型前拨叉（5-5）带动前滚轮（5-7）向后运动，使前滚轮（5-7）抵住固定法兰（20）；
驱动气缸的行程杆（5-11）继续伸出，通过后拨叉（5-2）带动后滚轮（5-4）向前运动，通过后滚轮（5-4）推动拉杆（10）向前伸出，从而带动夹具松开对工件的夹持；
拉杆（10）伸出的过程中，通过弹性驱动件（4）压缩弹性件（2），使弹性件（2）发生弹性变形。
6.根据权利要求1所述的数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，其特征在于：所述弹性件（2）为碟簧。
7.根据权利要求1所述的数控车床夹具拉杆的弹性驱动装置，其特征在于：所述弹性件（2）设置于弹性件套筒（3）与固定法兰（20）所形成的腔体内。
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