CN110977554A - 一种回转类工件的自动对中夹紧加工工装 - Google Patents

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马明珠
孙熙冉
张雷
李勃
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Abstract

本发明公开一种回转类工件的自动对中夹紧加工工装，包括基座、伺服电机、减速器、动力轮和从动轮，基座的中心设置有至少两级的阶梯孔，阶梯孔用于安装轴承，轴承内安装有连接轴，连接轴的上端连接有凹槽圆盘式凸轮；基座的上端面径向等间距的排列设置有T型槽，T型槽内安装有定位块，其中一个定位块上安装有减速器，其他定位块上安装有连接块，连接块上安装有从动轮，减速器上安装有伺服电机和动力轮；基座的上端面还径向等间距的排列设置有支撑座，支撑座内滚动安装有支撑轮；凹槽圆盘式凸轮与定位块之间通过柱状连杆和直线轴承相连；基座的下端面设置有液压驱动装置。本发明加工工装整体结构简单，成本较低，实用性强，便于推广。

Description

一种回转类工件的自动对中夹紧加工工装
技术领域
本发明涉及机械工程领域，特别涉及一种回转类工件的自动对中夹紧加工工装。
背景技术
现今机械工程领域围绕着降低运营成本、缩短生产周期、改善生产环境、实现智能化制造等目标不断推进创新。
在机械加工过程中，对于大型回转类工件通常采用人工操作进行上下料，生产效率较低，人工成本过高。
例如，对于回转支承内外圈零件的加工通常采用人工操作吊装的方式进行上下料，操作起来比较繁琐，生产效率较低且存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，现有加工过程中无法实现自动化，提供一种回转类工件的自动对中夹紧加工工装，以配合使用机器人上下料实现机器换人，缩短生产周期，提高加工效率，减少人力成本，实现生产过程的自动化，并通过此方式降低实际生产的安全隐患。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种回转类工件的自动对中夹紧加工工装，包括基座、伺服电机、减速器、动力轮和从动轮，所述基座的中心设置有至少两级的阶梯孔，所述阶梯孔用于安装轴承，所述轴承内安装有连接轴，所述连接轴的上端连接有凹槽圆盘式凸轮；所述基座的上端面径向等间距的排列设置有T型槽，所述T型槽内安装有定位块，其中一个定位块上安装有所述减速器，其他定位块上安装有连接块，所述连接块上安装有所述从动轮，所述减速器上安装有所述伺服电机和动力轮；所述基座的上端面还径向等间距的排列设置有支撑座，所述支撑座内滚动安装有支撑轮；
所述凹槽圆盘式凸轮与所述定位块之间通过柱状连杆和直线轴承相连；
所述基座的下端面设置有液压驱动装置，所述液压驱动装置包括液压缸、安装座、连接头和连杆；所述连杆的一端通过胀套与所述连接轴紧密配合，连杆的另一端通过连接头与所述液压缸的伸缩端连接，所述液压缸的固定端通过所述安装座固定于基座下端面。
优选地，所述轴承包括回转支承和深沟球轴承，所述基座上还径向等间距的排列设置有六个扇形孔。
优选地，所述动力轮设有一个，从动轮设有两个，动力轮和从动轮的大小完全相等。
优选地，所述安装座通过螺钉连接在所述基座上。
优选地，用于安装所述回转支承的阶梯孔端面上设置有螺纹孔。
优选地，所述柱状连杆上靠近所述凹槽圆盘式凸轮的一端设置有滚子，所述凹槽圆盘式凸轮上表面均匀设置有三个S形凹槽，所述滚子滚动连接于所述凹槽内部。
优选地，所述直线轴承通过螺钉连接的方式固定在所述基座上。
优选地，所述凹槽圆盘式凸轮、柱状连杆和直线轴承组合成凸轮机构，其中，所述凹槽圆盘式凸轮是主动件，所述柱状连杆是从动件，所述直线轴承是机架。
优选地，所述凹槽圆盘式凸轮与所述连接轴通过螺钉连接。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1.本工装的凹槽凸轮连杆机构可以通过保持三个连杆的并行同步运动来实现回转类工件装夹的自定位，每次装夹后的工件其圆心位置保持一致，避免下一步加工设备再次进行找正的重复操作，生产效率较高。
2.当生产不同直径规格产品时，可以不必更换另一套工装夹具，仅需要工人调整定位块上连接块或减速器的相对位置来实现对不同直径规格产品的装夹，因此工件加工通用性较好，减少了设备成本。
3.本工装的夹紧动力装置使用液压传动的方式，可通过改变液压传动系统中的安全溢流阀等装置控制装夹力度以适应所装夹的工件的实际需求，避免出现装夹过紧破坏工件表面或者装夹力不足使工件在加工过程中松动等情况的发生，因此实用性较强。
4.液压传动可以频繁换向的特点特别适合于本工装的经常夹紧和松放的特征，而且液压传动反应快并能高速启动，节省了时间，提高了生产效率。
5.本发明加工工装整体结构简单，因此故障率较低，维护成本较低。
附图说明
图1是本发明的整体结构轴测示意图；
图2是图1的俯视结构示意图；
图3是图1的仰视结构示意图；
图4是本发明的局部剖视图；
图5是凹槽圆盘式凸轮机构示意图；
附图标记：1-基座，2-支撑座，3-支撑轮，4-从动轮，5-连接块，6-工件，7-柱状连杆，8-直线轴承，9-凹槽圆盘式凸轮，10-连接轴，11-定位块，12-减速器，13-伺服电机，14-动力轮，15-连杆，16-连接头，17-液压缸，18-安装座，19-胀套，20-深沟球轴承，21-回转支承
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图5所示，一种回转类工件的自动对中夹紧加工工装，包括基座1、动力装置、零件支撑从动装置和液压夹紧装置。动力装置包括伺服电机13、减速器12、动力轮14、两个从动轮4和两个连接块5，零件支撑从动装置包括三个支撑座2和三个支撑轮3，液压夹紧装置包括液压驱动装置、凸轮连杆装置和安装辅助装置，液压驱动装置包括液压缸17、安装座18、连接头16、连杆15和连接轴10，凸轮连杆装置包括凹槽圆盘式凸轮9、三根柱状连杆7、三个直线轴承8和三个定位块11，安装辅助装置包括回转支承21、深沟球轴承20和胀套19。
如图2和图4所示基座1中心有多段阶梯孔，用于配合安装回转支承21和深沟球轴承20，基座1的上端面上设置有三条关于基座1轴线等角度间隔布置的T型槽用于和定位块11配合，此外基座1设置有六个关于基座1的轴线等角度间隔布置的扇形孔，用于减轻结构整体重量，同时又不失影响结构的稳定性。
如图1-图3所示，动力装置的动力轮14和从动轮4大小完全相等且关于所述基座1轴线等角度间隔布置，这样即可保证装夹的工件6的回转中心位置始终一致，同样，零件支撑从动装置上的所述三个支撑座2也是关于基座1轴线等角度间隔布置以使工件6的承重被均匀分配在三个支撑轮3上。本实施例中三个T型槽中分别安装有一个定位块11，其中一个定位块11上安装有减速器12，另外两个定位块上安装有连接块5，连接块4上安装有从动轮4，减速器12上安装有伺服电机13和动力轮14。
如图3-图4所示，安装座18通过螺钉连接在基座1的底部，安装辅助装置中的连杆15一端通过胀套19与连接轴10紧密配合，连杆15的另一端通过连接头16与液压缸17的伸缩端连接，液压缸17的固定端通过安装座18固定于基座1下端面。本实施例中胀套19结构简单，便于调整，且在超载时，将失去联结作用，可以保护设备不受损害。
如图2和图5所示，凹槽圆盘式凸轮9上有三条曲线T型槽关于所述凹槽圆盘式凸轮轴线等角度间隔布置，所示柱状连杆7上靠近所述凹槽圆盘式凸轮9一端设置有滚子,另一端与所述定位块11固连接，直线轴承8通过螺钉连接的方式固定在基座1上，凹槽圆盘式凸轮、柱状连杆和所述直线轴承组合成凸轮机构，其中，所述凹槽圆盘式凸轮是主动件，所述柱状连杆是从动件，直线轴承是机架。通过此凸轮机构，可以保证用于直接接触工件的动力轮14和两个从动轮4相对于基座1的轴线进行同步前后运动实现装夹操作。
本发明加工工装的装夹具体过程如下：
1)首先调整定位块11上的连接块5或减速器12的具体位置以适用所要装夹的工件6规格；当机器人抓取工件6放到三个支撑轮3上的合适位置后，液压缸17伸出，通过连接轴10和凹槽圆盘式凸轮连杆结构控制用于装夹的动力轮14和两个从动轮4相对于基座1的轴线进行同步向中心移动；
2)根据液压传动的特性，与工件6接触的动力轮14和两个从动轮4会对工件6保持一定的夹紧力，然后通过伺服电机13和减速器12驱动动力轮14的转动，通过动力轮14与工件6之间的摩擦力带动工件6进行回转运动，以配合工件6进行下一步的加工(如电淬火加工)；
3)工件6加工完毕之后，伺服电机13停转，液压缸17缩回，进而工件6被释放，待机器人进行下料操作。
综上，本发明易于操作和使用，实现了加工过程中的自动化上下料，实用性强，便于推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的思想和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，包括基座、伺服电机、减速器、动力轮和从动轮，所述基座的中心设置有至少两级的阶梯孔，所述阶梯孔用于安装轴承，所述轴承内安装有连接轴，所述连接轴的上端连接有凹槽圆盘式凸轮；所述基座的上端面径向等间距的排列设置有T型槽，所述T型槽内安装有定位块，其中一个定位块上安装有所述减速器，其他定位块上安装有连接块，所述连接块上安装有所述从动轮，所述减速器上安装有所述伺服电机和动力轮；所述基座的上端面还径向等间距的排列设置有支撑座，所述支撑座内滚动安装有支撑轮；
所述凹槽圆盘式凸轮与所述定位块之间通过柱状连杆和直线轴承相连；
所述基座的下端面设置有液压驱动装置，所述液压驱动装置包括液压缸、安装座、连接头和连杆；所述连杆的一端通过胀套与所述连接轴紧密配合，连杆的另一端通过连接头与所述液压缸的伸缩端连接，所述液压缸的固定端通过所述安装座固定于基座下端面。
2.根据权利要求1所述的回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，所述轴承包括回转支承和深沟球轴承，所述基座上还径向等间距的排列设置有六个扇形孔。
3.根据权利要求1所述的回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，所述动力轮设有一个，从动轮设有两个，动力轮和从动轮的大小完全相等。
4.根据权利要求1所述的回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，所述安装座通过螺钉连接在所述基座上。
5.根据权利要求2所述的回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，用于安装所述回转支承的阶梯孔端面上设置有螺纹孔。
6.根据权利要求1所述的回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，所述柱状连杆上靠近所述凹槽圆盘式凸轮的一端设置有滚子；所述凹槽圆盘式凸轮上表面均匀设置有三个S形凹槽，所述滚子滚动连接于所述凹槽内部。
7.根据权利要求1所述的回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，所述直线轴承通过螺钉连接的方式固定在所述基座上。
8.根据权利要求6或7所述的回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，所述凹槽圆盘式凸轮、柱状连杆和直线轴承组合成凸轮机构，其中，所述凹槽圆盘式凸轮是主动件，所述柱状连杆是从动件，所述直线轴承是机架。
9.根据权利要求1所述的回转类工件的自动对中夹紧加工工装，其特征在于，所述凹槽圆盘式凸轮与所述连接轴通过螺钉连接。
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