CN111496292A - 锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，包括驱动机构、升降杆和变径除屑头；升降杆设有油孔和定心部件；定心部件嵌设于升降杆内、且与油孔活动密封配合；变径除屑头包括除屑座、两个锥面盘、上张紧轴、环形钢带及两个单向阀；除屑座连接在升降杆、并与升降杆之间形成有进油腔，除屑座开设有缺口，除屑座内设有油路；锥面盘滑动伸入缺口的侧壁、且与缺口的侧壁活动密封配合，两个锥面盘之间活动套接；上张紧轴通过弹簧浮动连接在缺口的侧壁上；环形钢带套接于上张紧轴与两个锥面盘的锥面上；两个单向阀并排嵌设在除屑座内，油路通过两个单向阀与进油腔连接；本发明实现对深孔孔交线上粘连的碎屑进行刮除，保障液压系统的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手。
背景技术
在夹具领域，由于体积限制，很多液压夹具均采用内油路供油，即在夹具底板上加工深孔，将夹具上各个液压单元连接，组成液压系统。
但在深孔钻削加工过程中，两组孔交叉的相贯线处往往容易残留与孔壁粘连的切削碎屑，这些碎屑在后期工作过程中容易掉落，严重影响液压系统的运行。
为此，需要对深孔内的这些碎屑进行清理，但由于夹具底板内油路交叉布置，孔径往往比较小，甚至部分油路直径只有2～3cm，其相贯线部位又是空间曲线，进而导致现有的普通定型刀具很难进入深孔内对这些碎屑进行清理。
因此，急需提供一种能够针对深孔内相贯线处粘连的碎屑进行清理的工具。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，包括驱动机构、升降杆和变径除屑头；所述驱动机构用于驱动升降杆上下移动和旋转运动；所述升降杆沿其轴向开设有贯穿升降杆的油孔，所述升降杆的下端沿周向均布有三个定心部件；三个所述定心部件分别沿径向滑动嵌设于升降杆内、且均与油孔活动密封配合；
所述变径除屑头包括除屑座、两个相向设置的锥面盘、上张紧轴、环形钢带以及两个方向相反设置的单向阀；所述除屑座上端同轴连接在升降杆的下端、并与升降杆之间形成有与油孔连通的进油腔，所述除屑座下端朝向其上端开设有缺口，所述除屑座内还设有用于供液压油驱动两个锥面盘同步往复运动的油路；两个所述锥面盘的一侧均分别对应滑动伸入缺口的两侧壁、且均与所述缺口的侧壁活动密封配合，两个所述锥面盘均位于上张紧轴的下方，两个所述锥面盘的锥面侧的中部相互活动套接在一起；所述上张紧轴的两端均分别通过弹簧浮动连接在缺口的两侧壁上，使得所述上张紧轴能够上下浮动；所述环形钢带套接于上张紧轴与两个锥面盘的锥面上；两个所述单向阀分别对应进油腔的位置并排嵌设在除屑座上端内，所述油路通过两个单向阀与进油腔连接。
其中，所述变径除屑头还包括两个下张紧轴，两个所述下张紧轴的两端均分别对应连接在缺口的两侧壁上、并分布于环形钢带的两侧，两个所述下张紧轴均位于上张紧轴与两个锥面盘之间、且与环形钢带的外侧面压紧贴靠。
其中，所述定心部件包括滑动嵌设于升降杆内的定心滑块以及嵌设于定心滑块上的定心球轮。
其中，所述驱动机构包括驱动座体、旋转电机、旋转座和升降电机，所述旋转电机固定在驱动座体上，所述旋转座转动连接在驱动座体上，所述旋转电机的输出端通过传动齿组件与旋转座传动连接，所述升降电机固定在旋转座上，所述升降杆活动贯穿于旋转座、且可随着旋转座转动，所述升降杆沿其长度方向设有齿牙，所述升降电机的输出端通过驱动齿与升降杆上的齿牙啮合。
其中，所述驱动机构还包括两个电磁铁，两个所述电磁铁间隔并排设于驱动座体的底面。
其中，所述升降杆的上端端部还设有旋转液压接头，所述旋转液压接头与油孔连通。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明利用两个锥面盘的锥面结构结合浮动结构设置的上张紧轴实现环形钢带的变径动作，使得变径除屑头便于伸入深孔内，实现对深孔孔交线上粘连的碎屑进行刮除，达到除屑的目的，保障液压系统的正常工作。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的一视角的剖面示意图；
图3是图2中I处的局部结构放大示意图；
图4是本发明的另一视角的剖面示意图；
图5是图4中II处的局部结构放大示意图；
图6是本发明的变径除屑头的分解示意图；
图7是使用本发明的除屑装置进行深孔交线除屑时的剖面示意图；
附图标记说明：1-驱动机构；11-驱动座体；12-旋转电机；13-旋转座；14-升降电机；15-驱动齿；16-电磁铁；2-升降杆；21-油孔；22-定心部件；221-定心滑块；222-定心球轮；23-旋转液压接头；3-变径除屑头；31-除屑座；311-缺口；312-油路；32-锥面盘；33-上张紧轴；34-环形钢带；35-单向阀；36-进油腔；37-弹簧；38-下张紧轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图7所示，本实施例所述的一种锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，包括驱动机构1、升降杆2和变径除屑头3；所述驱动机构1用于驱动升降杆2上下移动和旋转运动；所述升降杆2沿其轴向开设有贯穿升降杆2的油孔21，所述升降杆2的下端沿周向均布有三个定心部件22；三个所述定心部件22分别沿径向滑动嵌设于升降杆2内、且均与油孔21活动密封配合；
所述变径除屑头3包括除屑座31、两个相向设置的锥面盘32、上张紧轴33、环形钢带34以及两个方向相反设置的单向阀35；所述除屑座31上端同轴连接在升降杆2的下端、并与升降杆2之间形成有与油孔21连通的进油腔36，所述除屑座31下端朝向其上端开设有缺口311，所述除屑座31内还设有用于供液压油驱动两个锥面盘32同步往复运动的油路312；两个所述锥面盘32的一侧均分别对应滑动伸入缺口311的两侧壁、且均与所述缺口311的侧壁活动密封配合，两个所述锥面盘32均位于上张紧轴33的下方，两个所述锥面盘32的锥面侧的中部相互活动套接在一起；所述上张紧轴33的两端均分别通过弹簧37浮动连接在缺口311的两侧壁上，使得所述上张紧轴33能够上下浮动；所述环形钢带34套接于上张紧轴33与两个锥面盘32的锥面上；两个所述单向阀35分别对应进油腔36的位置并排嵌设在除屑座31上端内，所述油路312通过两个单向阀35与进油腔36连接。
本实施例的工作方式是：工作时，将升降杆2对准外界夹具底板（以下简称工件）的深孔孔口，然后在驱动机构1的作用下，带动升降杆2下探并伸入深孔内，升降杆2带动其上安装的变径除屑头3进入深孔内，此时变径除屑头3上的两个锥面盘32处于完全收缩状态，使得环形钢带34的工作部位的直径小于升降杆2的直径，直至升降杆2带动变径除屑头3下探至靠近孔交线处，然后外界液压油供应装置，向升降杆2内的油孔21和进油腔36内泵送液压油，随着液压油的油压增大以及两个单向阀35的作用，三个定心部件22在液压油的驱动下，同步沿径向向外伸出，直至三个定心部件22的外端部顶住深孔的孔壁，从而使得升降杆2自适应深孔的孔径实现定心，而变径除屑头3的除屑座31与升降杆2同轴连接设置，从而也实现变径除屑头3自适应完成定心，以适配当前加工的深孔，随后将整个除屑装置定位在工件上，然后随着油孔21内液压油的油压继续增大，两个单向阀35中实现进液功能的单向阀35打开，液压油从进油腔36内经由该单向阀35进入除屑座31内的油路312内，然后顺着油路312进入两个锥面盘32与除屑座31之间形成的驱动腔内，然后液压油驱动两个锥面盘32同时向外伸出，此时两个锥面盘32的锥面作用在环形钢带34上，使得套接在锥面盘32的环形钢带34部分逐渐变大、并贴靠孔交线的孔壁，即环形钢带34工作部位的直径增大，同时，环形钢带34施加在上张紧轴33的拉力，使得上张紧轴33克服弹簧37的弹力下探，以补偿环形钢带34工作部位直径变大过程中的长度，如此变径完成后，升降杆2保持高度，驱动机构1带动升降杆2座旋转运动，升降杆2带动整个变径除屑头3转动，从而带动环形钢带34转动，对深孔相贯线处粘连的碎屑进行刮除，达到工件深孔内碎屑清理的目的，保障工件可靠工作；完成后，外界液压油供应装置将液压油抽回，液压油顶开另一个单向阀35回流至进油腔36内，然后经由油孔21回流至外界液压供应装置内，两个锥面盘32收回以及上张紧轴33在弹簧37作用下带动环形钢带34复位，接着三个定心部件22收回，然后驱动机构1经由升降杆2带动变径除屑头3从深孔内移出，然后进行下一个深孔内碎屑的清理。
本实施例利用两个锥面盘32的锥面结构结合浮动结构设置的上张紧轴33实现环形钢带34的变径动作，使得变径除屑头3便于伸入深孔内，实现对深孔孔交线上粘连的碎屑进行刮除，达到除屑的目的，保障液压系统的正常工作。
本实施例将三个定心部件22的定心动作与环形钢带34的变径动作通过两个方向相反设置的单向阀35组成顺序阀实现同一油路驱动，简化了整个除屑装置内的油路312结构，减小了变径除屑头3的体积，自适应不同规格的深孔的孔交线处碎屑刮除，尤其适用于由小孔进入而加工其与大孔之间交线的工况。
如图3和图6所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述变径除屑头3还包括两个下张紧轴38，两个所述下张紧轴38的两端均分别对应连接在缺口311的两侧壁上、并分布于环形钢带34的两侧，两个所述下张紧轴38均位于上张紧轴33与两个锥面盘32之间、且与环形钢带34的外侧面压紧贴靠。如此设置，利用两个下张紧轴38对环形钢带34从两侧压紧，使得环形钢带34张紧，同时结合上张紧轴33与两个锥面盘32对环形钢带34限位，保证环形钢带34在刮削过程中的稳定性，减轻环形钢带34工作过程中的振动。
如图1和图3所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述定心部件22包括滑动嵌设于升降杆2内的定心滑块221以及嵌设于定心滑块221上的定心球轮222。优选地，定心球轮222的数量为两个，两个定心球轮222间隔并排设置，工作时，随着液压油的油压变大，定心滑块221相对于升降杆2滑动伸出，带动定心球轮222伸出，使得定心球轮222与孔壁接触，并顶住孔壁，如此利用定心球轮222的球面结构与孔壁相互作用，能够更好地保护孔壁，避免损伤深孔的孔壁。
如图1、图2和图4所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述驱动机构1包括驱动座体11、旋转电机12、旋转座13和升降电机14，所述旋转电机12固定在驱动座体11上，所述旋转座13转动连接在驱动座体11上，所述旋转电机12的输出端通过传动齿组件与旋转座13传动连接，所述升降电机14固定在旋转座13上，所述升降杆2活动贯穿于旋转座13、且可随着旋转座13转动，所述升降杆2沿其长度方向设有齿牙，所述升降电机14的输出端通过驱动齿15与升降杆2上的齿牙啮合。具体地，旋转电机12固定安装在驱动座体11的底面，旋转座13通过轴承转动连接在驱动座体11的顶面，传动齿组件嵌设于驱动座体11内，传动齿组件包括小传动齿和大传动齿，小传动齿固定连接在旋转电机12的输出端上，大传动齿固定套接在旋转座13上，小传动齿与大传动齿相互啮合，从而实现旋转电机12与旋转座13之间的动力传递；工作时，升降电机14经由驱动齿15与升降杆2的齿牙配合带动升降杆2上下移动，从而实现升降杆2带动变径除屑头3伸入深孔内和移出深孔，而旋转电机12经由传动齿组件带动旋转座13旋转，旋转座13带动升降杆2旋转运动，升降杆2带动变径除屑头3的环形钢带34转动，实现对深孔的孔交线处粘连的碎屑进行刮除，同时驱动齿15与升降杆2的齿牙配合，能够实现自锁，使得升降杆2保持在变径动作完成后所需的高度。
如图1和图4所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述驱动机构1还包括两个电磁铁16，两个所述电磁铁16间隔并排设于驱动座体11的底面。具体地，旋转电机12位于两个电磁铁16之间，工作时，在三个定心部件22完成定心动作后，两个电磁铁16工作，磁性吸附在工件的表面上，达到整个除屑装置的定位，使得整个除屑装置的固定更为便捷、定位更精确。
如图1、图2和图4所示，基于上述实施例的基础上，进一步地，所述升降杆2的上端端部还设有旋转液压接头23，所述旋转液压接头23与油孔21连通。如此设置，使得升降杆2内油孔21与外界液压油供应装置的连接更为便捷，液压油供应更方便。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (8)
1.一种锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，其特征在于，包括驱动机构（1）、升降杆（2）（2）（2）和变径除屑头（3）；所述驱动机构（1）用于驱动升降杆（2）上下移动和旋转运动；所述升降杆（2）沿其轴向开设有贯穿升降杆（2）的油孔（21），所述升降杆（2）的下端沿周向均布有三个定心部件（22）；三个所述定心部件（22）分别沿径向滑动嵌设于升降杆（2）内、且均与油孔（21）活动密封配合；
所述变径除屑头（3）包括除屑座（31）、两个相向设置的锥面盘（32）、上张紧轴（33）、环形钢带（34）以及两个方向相反设置的单向阀（35）；所述除屑座（31）上端同轴连接在升降杆（2）的下端、并与升降杆（2）之间形成有与油孔（21）连通的进油腔（36），所述除屑座（31）下端朝向其上端开设有缺口（311），所述除屑座（31）内还设有用于供液压油驱动两个锥面盘（32）同步往复运动的油路（312）；两个所述锥面盘（32）的一侧均分别对应滑动伸入缺口（311）的两侧壁、且均与所述缺口（311）的侧壁活动密封配合，两个所述锥面盘（32）均位于上张紧轴（33）的下方，两个所述锥面盘（32）的锥面侧的中部相互活动套接在一起；所述上张紧轴（33）的两端均分别通过弹簧（37）浮动连接在缺口（311）的两侧壁上，使得所述上张紧轴（33）能够上下浮动；所述环形钢带（34）套接于上张紧轴（33）与两个锥面盘（32）的锥面上；两个所述单向阀（35）分别对应进油腔（36）的位置并排嵌设在除屑座（31）上端内，所述油路（312）通过两个单向阀（35）与进油腔（36）连接。
2.根据权利要求1所述的锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，其特征在于，所述变径除屑头（3）还包括两个下张紧轴（38），两个所述下张紧轴（38）的两端均分别对应连接在缺口（311）的两侧壁上、并分布于环形钢带（34）的两侧，两个所述下张紧轴（38）均位于上张紧轴（33）与两个锥面盘（32）之间、且与环形钢带（34）的外侧面压紧贴靠。
3.根据权利要求1所述的锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，其特征在于，所述定心部件（22）包括滑动嵌设于升降杆（2）内的定心滑块（221）以及嵌设于定心滑块（221）上的定心球轮（222）。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，其特征在于，所述驱动机构（1）包括驱动座体（11）、旋转电机（12）、旋转座（13）和升降电机（14），所述旋转电机（12）固定在驱动座体（11）上，所述旋转座（13）转动连接在驱动座体（11）上，所述旋转电机（12）的输出端通过传动齿组件与旋转座（13）传动连接，所述升降电机（14）固定在旋转座（13）上，所述升降杆（2）活动贯穿于旋转座（13）、且可随着旋转座（13）转动，所述升降杆（2）沿其长度方向设有齿牙，所述升降电机（14）的输出端通过驱动齿（15）与升降杆（2）上的齿牙啮合。
5.根据权利要求4所述的锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，其特征在于，所述驱动机构（1）还包括两个电磁铁（16），两个所述电磁铁（16）间隔并排设于驱动座体（11）的底面。
6.根据权利要求1所述的锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，其特征在于，所述升降杆（2）的上端端部还设有旋转液压接头（23），所述旋转液压接头（23）与油孔（21）连通。
7.根据权利要求1所述的锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，其特征在于，所述升降杆（2）的上端端部还设有旋转液压接头（23），所述旋转液压接头（23）与油孔（21）连通。
8.根据权利要求1-7所述的锥盘挤压变径式深孔交线除屑机械手，其特征在于，所述升降杆（2）的上端端部还设有旋转液压接头（23），所述旋转液压接头（23）与油孔（21）连通。
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