CN109702528B - 适用于杯状回转件的找正装置及其找正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了适用于杯状回转件的找正装置及其找正方法,属于夹具工件找正技术领域,其中,适用于杯状回转件的找正装置包括有吸盘部,所述吸盘部的一侧设置有同朝向的相互平行或共面的第一接触平面以及第二接触平面,所述吸盘部内设置有可选择关闭或开启的抽气孔和进气孔,所述抽气孔的一端以及进气孔的一端均设置于第一接触平面上,所述抽气孔的另一端与真空泵相连通。本发明实现了对于此类回转件的快速拾取、装夹以及找正,整个过程仅通过单一装置即可完成,具有较高的工作效率,且对零件的精度影响较低,特别适合于薄壁、轻质的杯状回转件的找正工序。

Description

适用于杯状回转件的找正装置及其找正方法
技术领域
本发明涉及夹具工件找正技术领域,尤其涉及适用于杯状回转件的找正装置及其找正方法。
背景技术
在机械的加工过程中,回转件主要是通过机床上的卡盘或真空吸盘而被装夹在机床上。其中,对于精度要求较高的工件,主要通过配车软爪的方式装夹;而对于刚性较弱的薄壁零件,则还可以通过真空吸取装夹的方式完成。
但是无论采用上述哪一种装夹方式,回转件在装夹过程中的找正,均是通过打表结合微调工件位置的方式完成。其中,如图1所示,对于此种杯状的回转工件,即其一端设有构成其内腔的开口端端面的平整端面,而其侧面则为自由曲面的回转工件,机床夹具往往以其自由曲面型面为装夹基准,并以其开口端的端面为找正基准面进行装夹找正。然而,当此类形状的回转件为高精度、弱刚性的薄壁回转件时,在机床上进行频繁的找正工作既困难,又难以避免在具体的打表微调工件的过程中对工件的加工精度产生不利影响,因此极大的影响了此类回转件的加工效率。
发明内容
综上所述,本发明所解决的技术问题是:提供一种可对此类杯状回转件进行找正的找正装置。
而为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
适用于杯状回转件的找正装置,包括有吸盘部,所述吸盘部的一侧设置有同朝向的相互平行或共面的第一接触平面以及第二接触平面,所述吸盘部内设置有可选择关闭或开启的抽气孔和进气孔,所述抽气孔的一端以及进气孔的一端均设置于第一接触平面上,所述抽气孔的另一端与真空泵相连通。
进一步的,所述第一接触平面以及第二接触平面相互平行。
进一步的,还包括有在吸盘部中可与吸盘部相对转动的转轴,所述抽气孔和进气孔穿过该转轴,所述转轴不但隔断抽气孔的两端,还隔断了进气孔的两端,所述转轴上设置有随其转动而可选择连通或断开抽气孔两端的第一通道,以及可随其转动而可连通或断开进气孔两端的第二通道,随转轴转动,所述第一通道以及第二通道交替地使与其相对应的气孔两端相连通。
进一步的,所述抽气孔和进气孔呈相互平行的通孔状。
进一步的,所述第一通道和第二通道均呈其轴线垂直于转轴的轴线,并贯穿转轴的通孔状;所述转轴的轴线同时垂直于抽气孔和进气孔的轴线,所述抽气孔和进气孔的轴线在垂直于转轴轴线的截面上的投影相互垂直;所述抽气孔、进气孔、第一通道和第二通道的孔径大小均为d,而所述转轴的直径则在2d以上。
进一步的,所述转轴通过设置于吸盘部内的轴承而与吸盘部转动连接。
进一步的,所述转轴的一端伸出于吸盘部外,且所述转轴伸出于吸盘部外的部位上固定连接有阀杆。
进一步的,所述吸盘部上还固定连接有顶杆和/或吊环。
本发明还提供了适用于杯状回转件的找正装置的找正方法,包括如上所述的适用于杯状回转件的找正装置,还包括以下步骤:
S1、定位回转件:以回转件开口端的端面作为找正基准面,将找正基准面与第一接触平面相贴合,从而形成一个封闭内腔,且使抽气孔、进气孔均与该封闭内腔相连通;
S2、吸附回转件:开启抽气孔,关闭进气孔,利用真空泵将该封闭内腔内的空气抽至真空,以吸附回转件在第一接触平面上;
S3、对接回转件和夹具:将第二接触平面与夹具的定位端面相贴合;
S4、夹持工件:利用夹具夹持住回转件;
S5、释放工件:关闭抽气孔,开启进气孔,从而使回转件脱离第一接触平面。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果为:
1、本发明实现了对于此类回转件的快速拾取、装夹以及找正,整个过程仅通过单一装置即可完成,具有较高的工作效率。
2、本发明使此类回转件不再受制于传统的打表微调的找正方式,整个找正过程对零件的精度影响较低,特别适合于薄壁、轻质的杯状回转件的找正工序。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的局部放大示意图;
图3为本发明中第一通道、第二通道以及转轴的一种具体实施方式的结构示意图;
图4为本发明中第一通道、第二通道以及转轴的另一种具体实施方式的结构示意图。
【附图说明】
1-吸盘部,2-第一接触平面,3-第二接触平面,4-抽气孔,5-进气孔,6-转轴,61-第一通道,62-第二通道,7-密封圈,8-轴承,9-阀杆,10-顶杆。
具体实施方式
下面将结合附图对本实施方式所提供的适用于杯状回转件的找正装置及其找正方法做详细介绍。
如图1、图2和图3所示,本具体实施方式所提供的适用于杯状回转件的找正装置,包括有吸盘部1,所述吸盘部1的一侧设置有同朝向的相互平行或共面的第一接触平面2以及第二接触平面3,所述吸盘部1内设置有可选择关闭或开启的抽气孔4和进气孔5,所述抽气孔4的一端以及进气孔5的一端均设置于第一接触平面2上,所述抽气孔4的另一端与真空泵(未图示)相连通。
在使用本装置时,首先将回转件的开口端的端面作为找正基准面,并将其与第一接触平面2相贴合,从而使回转件的内腔形成一个封闭空间,且抽气孔4、进气孔5设置于第一接触平面2上的端口均与该封闭内腔相连通。之后,开启抽气孔4,关闭进气孔5,并开启真空泵。利用真空泵将该封闭空间抽至真空,从而使吸盘部1利用大气压差吸附起回转件,以完成对回转件的拾取。在将回转件吸附于吸盘部1上后,移动整个装置,将第二接触平面3与夹具上的定位端面相贴合,其中,夹具上的定位端面即指夹具上与回转中心线相垂直的外端面。于此之后,再利用夹具夹持住回转件。在夹具的夹持完成后,关闭抽气孔4和真空泵,并开启进气孔5,使上述封闭空间与大气相连通,从而使空气再度充盈该封闭空间,第一接触平面2从而与回转件的开口端的端面相脱离,即完成对回转件的找正工序。此外,在本实施方式当中,抽气孔4的另一端是通过真空接头而与真空泵(未图示)相连通的。
本实施方式实现了对于此类回转件的快速拾取、装夹以及找正,整个过程仅通过单一装置即可完成,具有较高的工作效率。同时,此类回转件不再受制于传统的打表微调的找正方式,整个找正过程对零件的精度影响较低,特别适合于薄壁、轻质的杯状回转件的装夹及找正。
在上述实施方式当中,第一接触平面2和第二接触平面3可以是共面的,也可以是相互平行的。而为降低制造成本,在本实施方式当中,所述第一接触平面2以及第二接触平面3相互平行。
在上述实施方式当中,抽气孔4和进气孔5上可以单独设置相互独立的开关阀门,以分别对抽气孔4以及进气孔5的开启关闭进行独立控制。但是,如果出现操作失误,即抽气孔4和进气孔5同时开启,回转件即会失去吸附力的支持而摔落,造成零件的摔落报废,甚至导致安全事故。特别是在此类零件为薄壁类、轻质类的回转件时,避免抽气孔4和进气孔5的同时开启以提高装置的安全性,具有着重要的意义。所以,在本实施方式当中,还包括有在吸盘部1中可与吸盘部1相对转动的转轴6,所述抽气孔4和进气孔5穿过该转轴6,所述转轴6不但隔断抽气孔4的两端,还隔断了进气孔5的两端,所述转轴6上设置有随其转动而可选择连通或断开抽气孔4两端的第一通道61,以及可随其转动而可连通或断开进气孔5两端的第二通道62,随转轴6转动,所述第一通道61以及第二通道62交替地使与其相对应的气孔两端相连通。
在另一实施方式当中,如图4所示,抽气孔4和进气孔5贯穿转轴6的两端,第一通道61以及第二通道62为与转轴6轴线相平行并贯穿转轴6两端的通孔,抽气孔4、进气孔5、第一通道61以及第二通道62孔径大小一致,且均与转轴6轴线平行,而第一通道61至转轴6轴线的距离小于第二通道62至转轴6轴线的距离,其中,第一通道61的连通工位与第二通道62的连通工位完全错开设置,从而使第一通道61和第二通道62,随着转轴6转动,交替地使与其相对应的气孔两端连通或断开。但显然,此种实施方式的结构较为复杂,加工较为困难。
而在本实施方式当中,为简化结构设计,降低加工难度,所述抽气孔4和进气孔5呈相互平行的通孔状。
同时,在本实施方式当中,为实现第一通道61和第二通道62,随着转轴6转动,交替地使与其相对应的气孔两端连通或断开的功能,如图3所示,所述第一通道61和第二通道62均呈其轴线垂直于转轴6的轴线,并贯穿转轴6的通孔状;所述转轴6线的轴线同时垂直于抽气孔4和进气孔5的轴线,所述抽气孔4和进气孔5的轴线在垂直于转轴6轴线的截面上的投影相互垂直;所述抽气孔4、进气孔5、第一通道61和第二通道62的孔径大小均为d,而所述转轴6的直径则在2d以上。
其中,抽气孔4的连通工位和进气孔5的连通工位完全错开设置,在抽气孔4处于开启状态时,进气孔5只能处于关闭状态,从而避免了在误操作下进气孔5和抽气孔4同时开启,有效提高了本装置的安全性能。此外,第一通道61和第二通道62还可以选用沿转轴外周延伸的凹口形状,同样能实现随转轴6转动,第一通道61和第二通道62连通或断开与其对应气孔两端的功能,现有技术当中,已有相当多的方式能实现上述功能,故在此不再累述。
进一步的,为提高转轴6与吸盘部1之间的气密性,在本实施方式当中,在所述转轴6设置于吸盘部1内的部位上,转轴6于其设置有通道的外侧的部位上套有密封圈7,所述转轴6通过该密封圈7而与吸盘部1周向气密密封。其中,如图2所示,通道的外侧即指吸盘部1的靠外一侧,更为具体的,在本实施方式当中,在转轴6插入吸盘部1内的部位上,沿其插入方向,依次设置密封圈7、第二通道62以及第一通道61。
在上述实施方式的基础上,在本实施方式当中,为提高转轴6的转动精度以及使用寿命,所述转轴6通过设置于吸盘部1内的轴承8而与吸盘部1转动连接。
在上述实施方式当中,转轴6的转动可以通过驱动电机等驱动部件实现,而在本实施方式当中,为降低实施成本,方便使用者手动转动转轴6,所述转轴6的一端伸出于吸盘部1外,且所述转轴6伸出于吸盘部1外的部位上固定连接有阀杆9。在使用时,使用者转动阀杆9即可控制吸盘部1的转动。同时,在本实施方式当中,该阀杆9的轴线垂直于转轴6的轴线。
在上述实施方式的基础上,为方便装置吸附回转件后的移动工序,在本实施方式当中,所述吸盘部1上还固定连接有顶杆10。同时,在另一实施方式当中,所述吸盘部1上还固定连接有吊环,实施人员可以根据回转件的重量而具体选择人工手持的顶杆10或者用于吊装整个装置的吊环。
此外,本发明还提供了一种用于杯状回转件的找正装置的找正方法,包括如上实施方式所述的适用于杯状回转件的找正装置,还包括以下步骤:
S1、定位回转件:以回转件开口端的端面作为找正基准面,将找正基准面与第一接触平面2相贴合,从而形成一个封闭内腔,且使抽气孔4、进气孔5均与该封闭内腔相连通;
S2、吸附回转件:开启抽气孔4,关闭进气孔5,利用真空泵将该封闭内腔内的空气抽至真空,以吸附回转件在第一接触平面2上;
S3、对接回转件和夹具:将第二接触平面3与夹具的定位端面相贴合;
S4、夹持工件:利用夹具夹持住回转件;
S5、释放工件:关闭抽气孔4,开启进气孔5,从而使回转件脱离第一接触平面2。
其中,本发明所提供的用于杯状回转件的找正方法通过真空吸取的方式拾取工件,避免了打表微调的找正方式,整个过程对零件精度的影响较低,特别适合薄壁、轻质的回转件的装夹找正。同时,夹具的定位端面即指夹具上与回转中心线相垂直的外端面,而所述夹具可为卡盘、真空吸盘等夹具中任一种。无论工件是通过机床卡盘装夹还是真空吸盘装夹,均可适用,具有较高的适应性和较好的通用性。

Claims (7)

1.适用于杯状回转件的找正装置,其特征在于:包括有吸盘部(1),所述吸盘部(1)的一侧设置有同朝向的相互平行或共面的第一接触平面(2)以及第二接触平面(3),所述吸盘部(1)内设置有可选择关闭或开启的抽气孔(4)和进气孔(5),所述抽气孔(4)的一端以及进气孔(5)的一端均设置于第一接触平面(2)上,所述抽气孔(4)的另一端与真空泵相连通;
所述找正装置的找正方法包括以下步骤:
S1、定位回转件:以回转件开口端的端面作为找正基准面,将找正基准面与第一接触平面(2)相贴合,从而形成一个封闭内腔,且使抽气孔(4)、进气孔(5)均与该封闭内腔相连通;
S2、吸附回转件:开启抽气孔(4),关闭进气孔(5),利用真空泵将该封闭内腔内的空气抽至真空,以吸附回转件在第一接触平面(2)上;
S3、对接回转件和夹具:将第二接触平面(3)与夹具的定位端面相贴合;
S4、夹持工件:利用夹具夹持住回转件;
S5、释放工件:关闭抽气孔(4),开启进气孔(5),从而使回转件脱离第一接触平面(2)。
2.如权利要求1所述的适用于杯状回转件的找正装置,其特征在于:还包括有在吸盘部(1)中可与吸盘部(1)相对转动的转轴(6),所述抽气孔(4)和进气孔(5)穿过该转轴(6),所述转轴(6)不但隔断抽气孔(4)的两端,还隔断了进气孔(5)的两端,所述转轴(6)上设置有随其转动而可选择连通或断开抽气孔(4)两端的第一通道(61),以及可随其转动而可连通或断开进气孔(5)两端的第二通道(62),随转轴(6)转动,所述第一通道(61)以及第二通道(62)交替地使与其相对应的气孔两端相连通。
3.如权利要求2所述的适用于杯状回转件的找正装置,其特征在于:所述抽气孔(4)和进气孔(5)呈相互平行的通孔状。
4.如权利要求3所述的适用于杯状回转件的找正装置,其特征在于:所述第一通道(61)和第二通道(62)均呈其轴线垂直于转轴(6)的轴线,并贯穿转轴(6)的通孔状;所述转轴(6)的轴线同时垂直于抽气孔(4)和进气孔(5)的轴线,所述抽气孔(4)和进气孔(5)的轴线在垂直于转轴(6)轴线的截面上的投影相互垂直;所述抽气孔(4)、进气孔(5)、第一通道(61)和第二通道(62)的孔径大小均为d,而所述转轴(6)的直径则在2d以上。
5.如权利要求2所述的适用于杯状回转件的找正装置,其特征在于:所述转轴(6)通过设置于吸盘部(1)内的轴承(8)而与吸盘部(1)转动连接。
6.如权利要求2所述的适用于杯状回转件的找正装置,其特征在于:所述转轴(6)的一端伸出于吸盘部(1)外,且所述转轴(6)伸出于吸盘部(1)外的部位上固定连接有阀杆(9)。
7.如权利要求1所述的适用于杯状回转件的找正装置,其特征在于:所述吸盘部(1)上还固定连接有顶杆(10)和/或吊环。
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