CN109968078A - 一种高可靠性低成本的气密性夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种高可靠性低成本的气密性夹具及其使用方法。本发明所要解决的技术问题，原先气密性夹具成本高；气路长容易发生堵塞产生误报警，气路长还会造成装工件于不装工件的压力差较小，设计了一种高可靠性低成本的气密性夹具，包括拉紧螺钉、螺母、弹簧夹头座、弹簧夹头、过渡板、定位筒以及拉杆，弹簧夹头座一端与弹簧夹头连接，另一端与螺母连接，拉杆穿过弹簧夹头且通过拉紧螺钉与螺母连接，弹簧夹座靠近弹簧夹头的一侧设置有过渡板，过渡板上设置有定位筒，过渡板的径向上至少开设有一个通气孔、通气管道以及出气孔，通气孔外接气体检测装置，该夹具结构简单可靠、使用方便、能快速判断工件是否装夹到位、装夹效率高、降低了劳动强度和生产成本。

Description

一种高可靠性低成本的气密性夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械零件精加工设计技术领域，尤其涉及一种高可靠性低成本的气密性夹具及其使用方法。

背景技术

气密性夹具是被广范应用于机械零件精加工领域，是用来防错的有效手段，但由于目前的气密性夹 具，可靠性较差，且成本较高，推广难度大，原来的气密性夹具是从数控机床的油包进入，经过长度500毫米的拉杆，再经过连接拉杆的螺母,再经过弹簧夹头座、过渡板最后到达定位筒，经过路线长，共计经过6个零件，长期使用会发生气路堵塞，还有夹持工件要有往复运动，要有O形密封圈，在长期使用会使O形密封圈磨损失效，要更换密封圈，且要拆卸弹簧夹头和定位筒，再次安装弹簧夹头和定位筒需要修整弹簧夹头和定位筒，但这两个零件修整3-5次就不能使用来，要更换新的，造成很大浪费，本发明是在弹簧夹具的外表面上，用动力气缸将气管插入过渡板，然后将气体通到定位筒，共计经过2个零件，发生气路堵塞拆卸方便，且弹簧夹头不要拆卸，节约时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，原先气密性夹具成本高；气路长容易发生堵塞产生误报警，气路长还会造成装工件于不装工件的压力差较小。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是缩短气路的长度，即从夹具的外径插入气管，因为数控车床有一种功能M19主轴定向，即执行这个功能夹具会停在固定位置，这时在安装气缸将气管插入夹具的外表面用软胶头保证密封性好。再检验气压是否降低，从而实现了气密性检验的目的。

本发明设计了一种高可靠性低成本的气密性夹具，包括拉紧螺钉、螺母、弹簧夹头座、弹簧夹头、过渡板、定位筒以及拉杆，所述弹簧夹头座一端与所述弹簧夹头连接，另一端与所述螺母连接，所述拉杆穿过所述弹簧夹头且通过所述拉紧螺钉与所述螺母连接，所述弹簧夹座靠近所述弹簧夹头的一侧设置有所述过渡板，所述过渡板上设置有所述定位筒，所述过渡板的径向上至少开设有一个通气孔、通气管道以及出气孔，所述通气孔外接气体检测装置。

作为本发明的优选，所述气体检测装置包括气体源、调压阀、数显气压开关、气缸、插入气管，所述气体源连接管道经过所述调压阀，然后经过所述数显气压开关，最后连接到所述插入气管上，所述气缸与所述插入气管连接实现所述插入气管的线性运动。

由此，所述气缸与所述插入气管连接通过所述气缸的伸缩从而实现所述插入气管的伸缩运动，所述插入气管在伸出时与所述通气孔接通，所述气缸也可以是油缸、快速卡具或者电机控制。

作为本发明的优选，所述过渡板的径向上至少开设有一个通气孔，所述过渡板与所述定位筒的连接面上开设有出气孔A，所述通气孔与所述出气孔A之间设置有气流通道A，所述定位筒与所述过渡板连接的面上设置有气流通道B，所述定位筒至少开设有一个出气孔B，所述出气孔B与所述气流通道B连通，所述出气孔A与所述气流通道B连通。

由此，过渡板的功能是将气管插入该零件的外径，再通过端面的圆沟将气体传给定位筒，即接收气体并传给定位筒。

作为本发明的优选，所述插入气管顶部设置有软胶圆头。

由此，所述软胶圆头由橡胶或者乳胶等制成，在导气过程中与所述通气孔的配合更加密封，减少气管头的损坏，数控机床的控制。

作为本发明的优选，所述过渡板通过螺栓与所述弹簧夹头座定位连接。

作为本发明的优选，所述定位筒和所述过渡板通过螺栓连接，所述定位筒和所述过渡板上均设置有轴孔，所述定位筒和所述过渡板套接在所述弹簧夹头上。

由此，定位筒零件的功能是接受来自过渡板的气体并至少有三个进气孔，将气体传导给加工零件的端面上，当工件没有安装正时气体会在缝隙中逃逸，从而检测气压的数显气压表会降低气压，并将这信息传给数控系统，这时机床会报警，说明套圈于定位筒之间没有间隙或者说在允许间隙范围约0.04毫米，这时检测通过，系统继续执行程序。

作为本发明的优选，所述通气孔为锥形孔。

作为本发明的优选，本发明还提供一种高可靠性低成本的气密性夹具的使用方法，包括进气盘、气缸、过渡板、定位靠山、调压阀和气压报警器，进气盘安装在机床上，当数控车床NCN程序接到主轴定向指令后，主轴会停在一个预设的固定位置0.1秒时间，然后再执行气缸进给指令，使气缸伸缩运动将球形软气管插入过渡板锥形孔内停留0.2秒时间，当NCN程序执行气密性检测指令2秒后检验气压是否低于90千帕，用2秒时间是因为气压要2秒才稳定，如果低于90千帕说明工件装夹没到位，气压报警器报警，要重新装夹工件，如果高于90千帕说明工件装夹到位，程序继续进行。

本发明具有以下有益效果：

本发明适用性很强，有很大的发展前景，与现有技术相比，本发明在气密性夹具的外表面进行通气来实现气密性检验，并通过数控车床程序M19进行主轴定位，该夹具结构简单可靠、使用方便、能快速判断工件是否装夹到位、装夹效率高、降低了劳动强度和生产成本。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；、

图2为本发明气路示意图；

图3为本发明的过渡板的结构示意图；

图4为本发明定位筒的结构示意图；

图中，1-拉紧螺钉、2-螺母、3-弹簧夹头座、4-弹簧夹头、5-过渡板、51-通气孔、52-出气孔A、53-气流通道A、6-定位筒、61-气流通道B、62-出气孔B、7-拉杆、8-气体检测装置、81-气体源、82-调压阀、83-数显气压开关、84-气缸、85-插入气管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1和2所示，一种高可靠性低成本的气密性夹具，包括拉紧螺钉1、螺母2、弹簧夹头座3、弹簧夹头4、过渡板5、定位筒6以及拉杆7，其特征在于：所述弹簧夹头座3一端与所述弹簧夹头4连接，另一端与所述螺母2连接，所述拉杆7穿过所述弹簧夹头4且通过所述拉紧螺钉1与所述螺母2连接，所述弹簧夹座3靠近所述弹簧夹头4的一侧设置有所述过渡板5，所述过渡板5上设置有所述定位筒6，所述过渡板5的径向上至少开设有一个通气孔51、通气管道以及出气孔，所述通气孔51外接气体检测装置8，所述气体检测装置8包括气体源81、调压阀82、数显气压开关83、气缸84、插入气管85，所述气体源81连接管道经过所述调压阀82，然后经过所述数显气压开关83，最后连接到所述插入气管85上，所述气缸84与所述插入气管85连接实现所述插入气管85的线性运动，所述气缸84与所述插入气管85连接通过所述气缸84的伸缩从而实现所述插入气管85的伸缩运动，所述插入气管85在伸出时与所述通气孔51接通，所述气缸84也可以是油缸、快速卡具或者电机控制。

如图1、2、3和4所示，本实施例中，所述过渡板5的径向上至少开设有一个通气孔51，所述过渡板5与所述定位筒6的连接面上开设有出气孔A52，所述通气孔51与所述出气孔A52之间设置有气流通道A53，所述定位筒6与所述过渡板5连接的面上设置有气流通道B61，所述定位筒6至少开设有一个出气孔B62，所述出气孔B62与所述气流通道B61连通，所述出气孔A52与所述气流通道B61连通，过渡板的功能是将气管插入该零件的外径，再通过端面的圆沟将气体传给定位筒，即接收气体并传给定位筒。所述插入气管85顶部设置有软胶圆头，所述软胶圆头由橡胶或者乳胶等制成，在导气过程中与所述通气孔51的配合更加密封，减少气管头的损坏，数控机床的控制，所述过渡板5通过螺栓与所述弹簧夹头座3定位连接，所述定位筒6和所述过渡板5通过螺栓连接，所述定位筒6和所述过渡板5上均设置有轴孔，所述定位筒6和所述过渡板5套接在所述弹簧夹头4上，定位筒零件的功能是接受来自过渡板的气体并至少有三个进气孔，将气体传导给加工零件的端面上，当工件没有安装正时气体会在缝隙中逃逸，从而检测气压的数显气压表会降低气压，并将这信息传给数控系统，这时机床会报警，说明套圈于定位筒之间没有间隙或者说在允许间隙范围约0.04毫米，这时检测通过，系统继续执行程序，所述通气孔51为锥形孔。

一种高可靠性低成本的气密性夹具的使用方法，包括进气盘、气缸装有软气管、过渡板、定位靠山、调压阀和气压报警器；

进气盘安装在机床上，当数控车床NCN程序接到主轴定向指令后，主轴会停在一个预设的固定位置0.1秒时间，然后再执行气缸进给指令，使气缸伸缩运动将球形软气管插入过渡板锥形孔内停留0.2秒时间，当NCN程序执行气密性检测指令2秒后检验气压是否低于90千帕，用2秒时间是因为气压要2秒才稳定，如果低于90千帕说明工件装夹没到位，气压报警器报警，要重新装夹工件，如果高于90千帕说明工件装夹到位，程序继续进行。

本发明的具体使用过程为程序号O7454，其中M19是主轴定向；M50是气缸向前进给；M46是气密性检测指令。当数控系统执行到M46时会对气压进行检测，当气压大于等于90千帕时机床继续向下执行下个指令，当气压小于90千帕时，机床会停止运行并报警。M51是气缸向后进给无论检测结果如何气缸都会向后进给。气缸的作用是将气体管插入气密性夹具的过渡盘内，检测完气压后要退回。

程序如下：

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (8)

1.一种高可靠性低成本的气密性夹具，包括拉紧螺钉（1）、螺母（2）、弹簧夹头座（3）、弹簧夹头（4）、过渡板（5）、定位筒（6）以及拉杆（7），其特征在于：所述弹簧夹头座（3）一端与所述弹簧夹头（4）连接，另一端与所述螺母（2）连接，所述拉杆（7）穿过所述弹簧夹头（4）且通过所述拉紧螺钉（1）与所述螺母（2）连接，所述弹簧夹座（3）靠近所述弹簧夹头（4）的一侧设置有所述过渡板（5），所述过渡板（5）上设置有所述定位筒（6），

所述过渡板（5）的径向上至少开设有一个通气孔（51）、通气管道以及出气孔，

所述通气孔（51）外接气体检测装置（8）。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性低成本的气密性夹具，其特征在于：所述气体检测装置（8）包括气体源（81）、调压阀（82）、数显气压开关（83）、气缸（84）、插入气管（85），

所述气体源（81）连接管道经过所述调压阀（82），然后经过所述数显气压开关（83），最后连接到所述插入气管（85）上，所述气缸（84）与所述插入气管（85）连接实现所述插入气管（85）的线性运动。

3.根据权利要求1所述的一种高可靠性低成本的气密性夹具，其特征在于：所述过渡板（5）的径向上至少开设有一个通气孔（51），所述过渡板（5）与所述定位筒（6）的连接面上开设有出气孔A（52），所述通气孔（51）与所述出气孔A（52）之间设置有气流通道A（53），

所述定位筒（6）与所述过渡板（5）连接的面上设置有气流通道B（61），所述定位筒（6）至少开设有一个出气孔B（62），所述出气孔B（62）与所述气流通道B（61）连通，所述出气孔A（52）与所述气流通道B（61）连通。

4.根据权利要求2所述的一种高可靠性低成本的气密性夹具，其特征在于：所述插入气管（85）顶部设置有软胶圆头。

5.根据权利要求1所述的一种高可靠性低成本的气密性夹具，其特征在于：所述过渡板（5）通过螺栓与所述弹簧夹头座（3）定位连接。

6.根据权利要求1或5所述的一种高可靠性低成本的气密性夹具，其特征在于：所述定位筒（6）和所述过渡板（5）通过螺栓连接，所述定位筒（6）和所述过渡板（5）上均设置有轴孔，所述定位筒（6）和所述过渡板（5）套接在所述弹簧夹头（4）上。

7.根据权利要求3所述的一种高可靠性低成本的气密性夹具，其特征在于：所述通气孔（51）为锥形孔。

8.一种高可靠性低成本的气密性夹具的使用方法，其特征在于：包括进气盘、气缸（装有软气管）、过渡板、定位靠山、调压阀和气压报警器；

进气盘安装在机床上，当数控车床NCN程序接到主轴定向指令后，主轴会停在一个预设的固定位置0.1秒时间，然后再执行气缸进给指令，使气缸伸缩运动将球形软气管插入过渡板锥形孔内停留0.2秒时间，当NCN程序执行气密性检测指令2秒后检验气压是否低于90千帕，如果低于90千帕，气压报警器报警，要重新装夹工件，如果高于90千帕，程序继续进行。