CN109834309A - 一种具有检测功能的精车夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有检测功能的精车夹具，包括连接盘、中空卡盘、连接板和防尘罩；连接盘一端依次连接中空卡盘、防尘罩和连接板，中空卡盘连接防尘罩的一端上均匀设置若干夹持爪，夹持爪的一端位于防尘罩上开设的夹持爪安装槽内，另一端用于夹持待加工零件；连接板由从中心点径向延伸的若干均匀分布的平板构成，且每个平板远离中空卡盘一侧的端部均设置一个定位块；防尘罩、平板和定位块内部分别开设防尘罩气孔、平板气孔和定位块气孔，气流从防尘罩气孔流入后流经平板气孔然后从定位块气孔流出。夹具各个零件气路的设计，保证了检测机构气路的实现，实现自动检测盘类齿轮定位面是否完全贴合，实现了无人化加工，满足了自动化生产的需求。

Description

一种具有检测功能的精车夹具

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种具有检测功能的精车夹具。

背景技术

目前在加工盘类齿轮过程中，当需要夹持盘类齿轮外圆精车时，需要操作人员100％检查齿轮端面是否有异物，重复装卸夹持，以保证齿轮定位面和夹具定位面完全贴合，保证工序加工精度。

但是，随着制造业自动化和智能化的发展，机器人代替人类装卸零件，按照原有的夹具结构，无法保证齿轮定位面和精车夹具定位面是否完全贴合，经常发生盘类齿轮装不正现象，进而造成盘类齿轮批量报废，造成严重的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种具有检测功能的精车夹具。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种具有检测功能的精车夹具，包括连接盘、中空卡盘、连接板和防尘罩；

连接盘一端依次连接中空卡盘、防尘罩和连接板，中空卡盘连接防尘罩的一端上均匀设置若干夹持爪，夹持爪的一端位于中空卡盘上开设的夹持爪安装槽内，另一端用于夹持待加工零件；

连接板由从中心点径向延伸的若干均匀分布的平板构成，且每个平板远离中空卡盘一侧的端部均设置一个定位块；

防尘罩、平板和定位块内部分别开设防尘罩气孔、平板气孔和定位块气孔，气流从防尘罩气孔流入后流经平板气孔然后从定位块气孔流出。

本发明进一步的改进在于：

中空卡盘中空部和防尘罩一端外圆间隙配合。

连接板和防尘罩、夹持爪和中空卡盘螺钉连接以及定位块与平板均为螺钉连接。

定位块气孔的直径在靠近平板一侧大于远离平板一侧。

还包括若干密封圈；

防尘罩与中空卡盘连接的一端外圆上、防尘罩与连接板连接处的防尘罩端面上和/或连接板端面上以及平板和定位块连接处的平板端面上和/或定位块端面上均开设密封圈环槽；密封圈安装在密封圈环槽内部。

还包括漏气塞；

所述平板气孔包括第一平板气孔、第二平板气孔和第三平板气孔；第一平板气孔一端连接防尘罩气孔，另一端垂直连接第二平板气孔；第二平板气孔另一端垂直连接第三平板气孔，第三平板气孔与定位块气孔连接；第二平板气孔垂直连接第三平板气孔的一端还连接在平板端面上开设的漏气塞安装孔，漏气塞位于漏气塞安装孔内并气密漏气塞安装孔。

还包括用于检测气压变化的气压传感器，气压传感器设置在防尘罩气孔、平板气孔或定位块气孔内部。

夹持爪和平板均有三个；

夹持爪和平板交错分布，夹持爪安装槽的中心线与相邻平板的中心线之间夹角为45°。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过夹持爪将待加工零件稳定夹持，通过在防尘罩、平板和定位块内部分别开设防尘罩气孔、平板气孔和定位块气孔，防尘罩气孔、平板气孔和定位块气孔组成气流通路，气流从防尘罩气孔进入夹具，从定位块流出气孔夹具，根据气孔内部气流的压强变化来判断定位块与待加工零件是否贴合。夹具可以与机器人配套使用组成自动化加工单元，有效解决现有夹具在生产过程中无法自动检测而造成的安装不正现象，不需要人工再去检测夹持情况，实现了无人化加工，满足了自动化生产需求，在一定程度上提升生产效率，降低生产成本。

进一步的，螺钉的连接方式不仅装配简单，而且能够保证所有零件组合之后整个夹具的稳定性。

进一步的，定位块气孔的直径在靠近平板一侧大于远离平板一侧，由大气孔变为小气孔，有效的保证了定位块气孔出气口的气流气压，增强检测定位块与待加工零件的端面之间是否有间隙的能力，检测结果更加准确。

进一步的，通过在气路接口连接处设置的若干密封圈，保证气流不从接口间隙流走，确保检测结果的准确性。

进一步的，采用在平板端面上开设漏气塞安装孔，便于第二平板气孔的加工，降低生产难度，并采用漏气塞气密漏气塞安装孔，确保气流在气流通路内流通，保证检测结果的准确性。

进一步的，设置气压传感器在气流通路内，实时检测气压的变化，提供了一种气压的检测方法。

进一步的，夹持爪安装槽的中心线与相邻平板的中心线之间夹角为45°，确保夹持爪不与平板相互干涉，保证夹具的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视图；

图2为本发明的整体结构立体图；

图3为本发明的连接板内部结构示意图；

图4为本发明的图3的G-G向剖视图；

图5为本发明的定位块俯视图；

图6为本发明的图5的H-H向剖面图；

图7为本发明的图5的J-J向剖面图；

图8为本发明的防尘罩结构立体图；

图9为本发明的防尘罩右视图；

图10为本发明的防尘罩剖面图。

其中：1-连接盘；2-中空卡盘；3-连接板；4-定位块；5-防尘罩；6-密封圈；7-夹持爪；8-密封圈环槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1和2，本发明一种具有检测功能的精车夹具，包括连接盘1、中空卡盘2、连接板3、定位块4、防尘罩5、密封圈6和夹持爪7。

具体的，连接盘1一端依次连接中空卡盘2、防尘罩5和连接板3，中空卡盘2连接防尘罩5的一端上均匀设置若干夹持爪7，夹持爪7的一端位于中空卡盘2上开设的夹持爪安装槽内，另一端用于夹持待加工零件；连接板3由从中心点径向延伸的若干均匀分布的平板构成，且每个平板远离中空卡盘2一侧的端部均设置一个定位块4；防尘罩5与中空卡盘2连接的一端外圆上、防尘罩5与连接板3连接处的防尘罩5端面上和/或连接板3端面上以及平板和定位块4连接处的平板端面上和/或定位块4端面上均开设密封圈环槽8；密封圈6安装在密封圈环槽8内部。

参见图3至10，防尘罩5、平板和定位块4内部分别开设依次连通的防尘罩气孔、平板气孔和定位块气孔，防尘罩5、连接板3、定位块4组成气流通路，气流从防尘罩5进入夹持外圆的夹具，从定位块4流出夹具，在定位块4处可以自动检测盘类齿轮定位面是否贴合。

本夹具还包括用于检测气压变化的气压传感器，气压传感器设置在防尘罩气孔、平板气孔或定位块气孔内部，通过检测气孔内部的气体压强来判断是否夹持到位。

本实施例中，防尘罩5外圆与中空卡盘2间隙配合，防尘罩5外圆直径34mm，防尘罩5上加工有螺纹孔，通过螺钉将连接板3与防尘罩5固定连接。防尘罩5上还加工有直径6mm的台阶孔，采用沉头螺钉通过该台阶孔将防尘罩5与中空卡盘固定连接。本实施例中，密封圈6共有5个，分别为一个第一密封圈、一个第二密封圈和三个第三密封圈；夹持爪7和平板均有三个，也可以为三个以上的数量，夹持爪7的数量与平板的数量也可以不相同，只要二者在装配后互不干涉即可。防尘罩5与中空卡盘2连接的一端外圆上加工宽2.6mm、直径31.24mm的环槽，用于安装第一密封圈，第一密封圈用于密封防尘罩5外圆与中空卡盘2的中空部内壁之间的间隙，防止气体从该处泄露；防尘罩5与连接板3连接处的防尘罩5端面上和/或连接板3端面上设置宽1.28mm、直径33.6mm环槽，用于安装第二密封圈，第二密封圈用于密封防尘罩5与连接板3连接处的间隙，防止气体从该处泄露；平板和定位块4连接处的平板端面上和/或定位块4端面上开设直径11mm、深1mm的环槽，用于安装第三密封圈，第三密封圈用于密封平板和定位块4连接处的间隙，防止气体从该处泄露。

本实施例中，平板气孔包括第一平板气孔、第二平板气孔和第三平板气孔；第一平板气孔一端连接防尘罩气孔，另一端垂直连接第二平板气孔，第一平板直径为15mm，三个平板可以共用第一平板气孔，但不以此为限；第二平板气孔另一端垂直连接第三平板气孔，第三平板气孔与定位块气孔连接；第二平板气孔垂直连接第三平板气孔的一端还连接漏气塞，漏气塞位于平板端面上开设的漏气塞安装孔内，漏气塞安装孔为螺纹孔且与第二平板气孔连通。这样的设计降低了在平板内开孔的难度，便于加工，同时也能很好的保证气路的气密性。

防尘罩5上的三个夹持爪安装槽与防尘罩5上设置的平板连接螺钉孔的中心线之间的角度45°，确保三个夹持爪7不会与连接板3的三个平板干涉。

连接板3端面与第二平板气孔夹角为13°的方向上加工有3个直径为10mm/6mm且深度7mm的螺钉孔，用于安装螺钉把连接板3和防护罩5紧固在一起。连接板3端面加工有6个螺钉孔，用于安装螺钉将3个定位块4和连接板3紧固起来。其中，定位块4气流孔为双凸形状，且靠近连接板3的一侧的气孔直径为6mm，远离连接板3的一侧的气孔直径为0.5mm，由直径6mm转换为0.5mm，增加定位块4气孔出口处的气流压强，增强夹具检测端面是否有间隙的能力。定位块4上开设有6个直径8mm或4.5mm且深度10mm的螺钉孔，用于安装螺钉把连接板3和定位块4紧固在一起。定位块4远离连接板3一侧的端面需要反复车削，保证端面定位精度。

本发明的具体使用方式：

当使用本发明夹具加工时，夹持爪7夹持工件外圆，夹紧工件。并靠在定位块4端面，定位工件端面。气源通过夹具从定位块4端面气孔流出到工件端面，当加工工件端面与定位块4端面无间隙贴合，加工工件定位到位，检测通道的气压升高，压差传感器收到信号，反馈给机床数控系统，表示机床工作状态正常，可以进行加工，卡盘夹紧工件，开始加工工件。反之，如果检测通道气压没有升高，说明工件定位不到位，机床会停止工作并发出警告，机器手会重新装卸工件。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有检测功能的精车夹具，其特征在于，包括连接盘(1)、中空卡盘(2)、连接板(3)和防尘罩(5)；

连接盘(1)一端依次连接中空卡盘(2)、防尘罩(5)和连接板(3)，中空卡盘(2)连接防尘罩(5)的一端上均匀设置若干夹持爪(7)，夹持爪(7)的一端位于中空卡盘(2)上开设的夹持爪安装槽内，另一端用于夹持待加工零件；

连接板(3)由从中心点径向延伸的若干均匀分布的平板构成，且每个平板远离中空卡盘(2)一侧的端部均设置一个定位块(4)；

防尘罩(5)、平板和定位块(4)内部分别开设防尘罩气孔、平板气孔和定位块气孔，气流从防尘罩气孔流入后流经平板气孔然后从定位块气孔流出。

2.根据权利要求1所述的具有检测功能的精车夹具，其特征在于，所述中空卡盘(2)中空部和防尘罩(5)一端外圆间隙配合。

3.根据权利要求1所述的具有检测功能的精车夹具，其特征在于，所述连接板(3)和防尘罩(5)、夹持爪(7)和中空卡盘(2)螺钉连接以及定位块(4)与平板均为螺钉连接。

4.根据权利要求1所述的具有检测功能的精车夹具，其特征在于，所述定位块气孔的直径在靠近平板一侧大于远离平板一侧。

5.根据权利要求1所述的具有检测功能的精车夹具，其特征在于，还包括若干密封圈(6)；

防尘罩(5)与中空卡盘(2)连接的一端外圆上、防尘罩(5)与连接板(3)连接处的防尘罩(5)端面上和/或连接板(3)端面上以及平板和定位块(4)连接处的平板端面上和/或定位块(4)端面上均开设密封圈环槽(8)；密封圈(6)安装在密封圈环槽(8)内部。

6.根据权利要求1所述的具有检测功能的精车夹具，其特征在于，还包括漏气塞；

所述平板气孔包括第一平板气孔、第二平板气孔和第三平板气孔；第一平板气孔一端连接防尘罩气孔，另一端垂直连接第二平板气孔；第二平板气孔另一端垂直连接第三平板气孔，第三平板气孔与定位块气孔连接；第二平板气孔垂直连接第三平板气孔的一端还连接在平板端面上开设的漏气塞安装孔，漏气塞位于漏气塞安装孔内并气密漏气塞安装孔。

7.根据权利要求1所述的具有检测功能的精车夹具，其特征在于，还包括用于检测气压变化的气压传感器，气压传感器设置在防尘罩气孔、平板气孔或定位块气孔内部。

8.根据权利要求1所述的具有检测功能的精车夹具，其特征在于，所述夹持爪(7)和平板均有三个；

夹持爪(7)和平板交错分布，夹持爪安装槽的中心线与相邻平板的中心线之间夹角为45°。