CN108526963A - 变开口机液自动控制夹具及控制方法 - Google Patents

变开口机液自动控制夹具及控制方法 Download PDF

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赵新通
康静
王云周
雷天圻
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Abstract

本发明涉及一种变开口机液自动控制夹具及控制方法，其组成包括：控制系统、液压缸、活塞杆连接耳板、滑动钳口连接耳板、螺栓、滑动钳口、力传感器、固定钳口、销孔、销钉、夹具底座。活塞杆连接耳板与滑动钳口连接耳板通过螺栓连接，滑动钳口与夹具底座通过燕尾槽结构配合，滑动钳口上安装有力传感器，固定钳口也与夹具底座通过燕尾槽结构配合，固定钳口与夹具底座开设有相匹配的销孔，使用销钉进行定位及固定连接；通过控制系统控制液压缸活塞杆的位移来控制滑动钳口的移动，进而控制夹具对工件的夹紧或松开；本发明结构简明，液压缸控制方便，变开口自动控制夹具可以实现对工件的快速、精确夹持，力传感器可保证工件不会被过大的夹持力损坏。

Description

变开口机液自动控制夹具及控制方法
技术领域
本发明型涉及一种机械夹具，尤其是涉及一种变开口机液自动控制夹具及控制方法。
背景技术
随着工业机械自动化的快速发展,越来越多的机床、车间都变的高度自动化，但大多数机械车间所使用的夹具是普通的传统夹具，只能通过人工操夹持工件，人工操作过程费时费力，在夹持工件的过程中容易出现多种不确定因素，有时甚至会将工件夹持变形，导致车间生产加工效率低下；为了实现夹具的快速移动性、自动制动及夹紧工件时的稳定性，可设计燕尾槽式的滑轨，采用变开口自动控制夹具来实现对工件的快速、精确夹持，通过力传感器对夹持力信号的采集，反馈给控制系统来保证工件不会被过大的夹持力损坏，提高加工效率。
发明内容
本发明提出一种变开口机液自动控制夹具及控制方法，可将变开口机液自动控制夹具安装于车间加工台合适的位置，通过控制系统控制液压缸活塞杆的伸缩来控制滑动钳口在底座上的水平滑动，进而控制夹具开口的大小。
本发明的基本技术方案为：
一种变开口机液自动控制夹具及控制方法，其组成包括：控制系统、液压缸、活塞杆连接耳板、滑动钳口连接耳板、螺栓、滑动钳口、力传感器、固定钳口、销孔、销钉、夹具底座；液压缸活塞杆连接耳板与滑动钳口连接耳板通过螺栓连接，滑动钳口与夹具底座通过燕尾槽结构配合，滑动钳口上安装有力传感器，固定钳口也与夹具底座通过燕尾槽结构配合，固定钳口与夹具底座开设有相匹配的销孔，使用销钉进行定位及固定连接；通过控制系统控制液压缸活塞杆的位移来控制滑动钳口的水平滑动，进而控制夹具对工件的夹紧或松开。
所述的液压缸活塞杆连接耳板与滑动钳口连接耳板通过螺栓连接，滑动钳口与夹具底座通过燕尾槽结构配合，整个连接要保证滑动钳口与夹具底座的燕尾槽结构配合的水平度，燕尾槽滑轨具有导向性，进而限制滑动钳口只具有水平移动自由度，保证滑动钳口能在夹具底座的燕尾槽滑轨上无障碍滑动。
所述的滑动钳口上安装有力传感器，使用力传感器检测夹具钳口夹紧工件时夹紧力的大小，通过反馈控制系统根据夹紧力的大小来调节液压缸活塞杆的位移，使工件所受的夹紧力满足工件材料特性的要求。
所述的滑动钳口具有两个曲面结构，滑动钳口的两曲面与夹具底座两水平面形成线面接触，既保证夹具底座水平面对夹持工件平行度的要求又降低滑动钳口在滑动过程中的摩擦影响；滑动钳口的两斜面与夹具底座的两斜面形成面面接触，保证燕尾槽滑轨的配合精度。
所述的固定钳口也与夹具底座通过燕尾槽结构配合，固定钳口与夹具底座开设有相匹配的销孔，使用销钉进行定位及固定连接，销钉具有定位功能，可以保证固定钳口水平方向的精度，同时在夹具底座上开设有两对销孔，在活塞杆的行程范围内不能充分改变夹具钳口的大小来满足夹紧不同的工件时，可以通过改变固定钳口的安装位置进一步调节夹具钳口的大小，使其满足工作要求。
本发明的有益效果是：
1.本发明的变开口机液自动控制夹具及控制方法使用在相关机械加工工作台时，通过控制系统控制液压缸活塞杆的位移来控制变开口机液自动控制夹具开口的大小，可以实现对加工工件的快速夹紧与放松，实现机械夹具的自动化控制，进一步满足工业自动化的需求。
2.本发明的滑动钳口具有两个曲面结构，滑动钳口的两曲面与夹具底座两水平面形成线面接触，在保证夹具底座水平面对夹持工件平行度的要求的同时又降低滑动过程中的摩擦影响。
3.本发明的钳口与夹具底座通过燕尾槽结构配合，整个配合保证了钳口与夹具底座的燕尾槽结构配合的水平度，燕尾槽滑轨具有导向性，进而限制钳口只具有水平移动自由度，保证夹具的精度。
4.本发明的滑动钳口上安装有力传感器，检测夹具钳口夹紧工件时夹紧力的大小，通过反馈控制系统根据夹紧力的大小来调节液压缸活塞杆的位移，改变夹紧力的大小，使工件所受的夹紧力满足工件材料特性的要求，避免工件的夹持损坏。
5.本发明的夹具底座上开设有两对销孔，当在活塞杆的行程范围内不能充分改变夹具钳口的大小来满足夹紧不同的工件时，可以通过改变固定钳口的安装位置进一步调节夹具钳口的大小，使其满足对不同尺寸工件的夹持要求，增大了夹具可夹持多种不同尺寸工件的范围。
6.本发明结构简明，加工成本低廉，单液压缸的运动状态控制方便，采用闭环反馈控制时控制精度高，可以保证夹具夹持工件的稳定性和运动过程的快速性，提高了工件的加工效率。
附图说明
附图1，本发明的变开口机液自动控制夹具及控制系统示意图；
附图2，本发明的滑动钳口结构示意图；
图中：1-油箱，2-泵，3-压力表，4-溢流阀、5-电磁换向阀，6-液压缸，7-活塞杆连接耳板，8-滑动钳口连接耳板，9-螺栓，10-滑动钳口，10-1-力传感器，11-固定钳口，12-销孔，13-销钉，14-夹具底座。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构及实施方式:
结合图1至图2，本发明的结构组成包括：油箱（1）、泵（2）、压力表（3）、溢流阀（4）、电磁换向阀（5）、液压缸（6）、活塞杆连接耳板（7）、滑动钳口连接耳板（8）、螺栓（9）、滑动钳口（10）、力传感器（10-1）、固定钳口（11）、销孔（12）、销钉（13）、夹具底座（14）；供油油箱（1）的通路与电磁换向阀（5）的端口接通，电磁换向阀（5）的端口又与液压缸（6）的两通油口接通；液压缸活塞杆连接耳板（7）与滑动钳口连接耳板（8）通过螺栓（9）进行连接，滑动钳口（10）与夹具底座（14）通过燕尾槽结构配合，滑动钳口（10）的两曲面与夹具底座（14）两水平面形成线面接触，滑动钳口（10）上安装有力传感器（10-1），固定钳口（11）也与夹具底座（14）通过燕尾槽结构配合，固定钳口（11）与夹具底座（14）开设有相匹配的销孔（12），使用销钉（13）进行定位及固定连接。
滑动钳口（10）上安装有力传感器（10-1），检测夹具钳口夹紧工件时夹紧力的大小，进而通过反馈控制系统根据夹紧力的大小来调节液压缸（6）活塞杆的位移，改变夹紧力的大小。
当需要变开口机液自动控制夹具夹紧工件时，2YA得电，电磁换向阀（5）右位被接通，油箱（1）中的油液在油泵（2）的作用下通过电磁换向阀（5）的输入端口进入液压缸（6）的无杆腔一侧，液压缸（6）有杆腔一侧的油液从电磁换向阀（5）的输出端口流入油箱（1），增大液压缸（6）的活塞杆位移，直至工件在合适的夹紧力范围内被夹紧，此时2YA失电，电磁换向阀（5）恢复中位，流过电磁换向阀（5）的油路完全被切断，保持液压缸（6）活塞杆的位移不变，从而保证工件被稳定的夹紧在工作台上。
当需要变开口机液自动控制夹具放松夹持时，1YA得电，电磁换向阀（5）的左位被接通，油箱（1）中的油液在油泵（2）的作用下通过电磁换向阀（5）的输入端口进入液压缸（6）有杆腔一侧，液压缸（6）无杆腔一侧的油液从电磁换向阀（5）输出端口流入油箱（1），减小液压缸（6）的活塞杆位移，直至工件被完全放松，此时1YA失电，电磁换向阀（5）恢复中位，流过电磁换向阀（5）的油路全部被切断，保持液压缸（6）活塞杆的位移不变，从而可以调换夹持工件的位置或者更换新的工件。
夹具底座（14）上开设有两对销孔（12），当在液压缸（6）活塞杆的行程范围内不能充分改变夹具钳口的大小，以满足夹紧不同的工件时，可以改变固定钳口（11）的安装位置进一步调节夹具钳口的大小，使其满足对不同尺寸工件的夹持要求。
本发明的工作过程如下：
结合图1至图2，本发明的结构组成包括：油箱（1）、泵（2）、压力表（3）、溢流阀（4）、电磁换向阀（5）、液压缸（6）、活塞杆连接耳板（7）、滑动钳口连接耳板（8）、螺栓（9）、滑动钳口（10）、力传感器（10-1）、固定钳口（11）、销孔（12）、销钉（13）、夹具底座（14）；当需要变开口机液自动控制夹具夹紧工件时，通过控制系统控制增大液压缸（6）的活塞杆位移，直至工件在合适的夹紧力范围内被夹紧，并且保持液压缸（6）活塞杆的位移不变，从而保证工件被稳定的夹紧在工作台上；当需要变开口机液自动控制夹具放松夹持时，通过控制系统控制减小液压缸（6）的活塞杆位移，直至工件被完全放松，并保持液压缸（6）活塞杆的位移不变，从而可以调换夹持工件的位置或者更换新的工件；能实现机械夹具的自动控制，工作效率高，安全可靠。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书描述的只是发明的原理，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些发明和改进都属于要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.本发明涉及一种变开口机液自动控制夹具及控制方法，其组成包括：控制系统、液压缸、活塞杆连接耳板、滑动钳口连接耳板、螺栓、滑动钳口、力传感器、固定钳口、销孔、销钉、夹具底座；液压缸活塞杆连接耳板与滑动钳口连接耳板通过螺栓连接，滑动钳口与夹具底座通过燕尾槽结构配合，滑动钳口上安装有力传感器，固定钳口也与夹具底座通过燕尾槽结构配合，固定钳口与夹具底座开设有相匹配的销孔，使用销钉进行定位及固定连接。
2.所述的滑动钳口上安装有力传感器，使用力传感器检测夹具钳口夹紧工件时夹紧力的大小，通过反馈控制系统根据夹紧力的大小来调节液压缸活塞杆的位移，使工件所受的夹紧力满足工件材料特性的要求。
3.所述的滑动钳口具有两个曲面结构，滑动钳口的两曲面与夹具底座两水平面形成线面接触，既保证夹具底座水平面对夹持工件平行度的要求又降低滑动钳口在滑动过程中的摩擦影响。
4.所述的夹具底座上开设有两对销孔，同时本发明的夹具底座上所能开设的销孔对数不受两对的限制，可以是多对销孔，根据夹持工件尺寸的大小确定。
5.所述的控制方法，当需要变开口机液自动控制夹具夹紧工件时，通过控制系统控制增大液压缸的活塞杆位移，直至工件在合适的夹紧力范围内被夹紧，并且保持液压缸活塞杆的位移不变，从而保证工件被稳定的夹紧在工作台上；当需要变开口机液自动控制夹具放松夹持时，通过控制系统控制减小液压缸的活塞杆位移，直至工件被完全放松，并保持液压缸活塞杆的位移不变，从而可以调换夹持工件的位置或者更换新的工件。
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