CN111660221B - 浮动压紧机构及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮动压紧机构及其使用方法，包括支撑架、气缸、连接杆、压簧、连接套筒、压紧块和压紧轮；支撑架用于支撑整个机构，气缸竖直设置在支撑架上，连接杆为竖直设置，其顶端与气缸的气缸杆底端可拆卸连接、底端滑动连接在连接套筒内，压簧套设在连接杆外且其内圈与连接套筒的外圈间隙配合，压紧块固定连接在连接套筒的底端，四个压紧轮对称设置在压紧块的底面左右两侧且压紧轮的底面超出所述压紧块的底面。本发明的浮动压紧机构可作为细长轴类及管类工件的检测定位辅助装置使用，满足工件的回转随动及压力可调要求，同时还具备了浮动压紧功能，使工件在回转过程中始终处于自由状态，避免了引入粗大误差。
Description
技术领域
本发明涉及机械设计技术领域，具体涉及一种浮动压紧机构及其使用方法。
背景技术
在机械加工中，对于轴类、管类工件的加工或检测，特别是以外圆作为基准的工件的检测，通常需要对工件进行定位。
现有技术中一般采用V型槽的方式进行定位，但是当需要在径向方向上向工件加载压紧力，同时使工件保持回转状态进行检测时，往往没有合适的压紧机构。
因此亟需设计一种可对工件施加可变压紧力且不影响工件回转的压紧机构，以满足对轴类及管类工件的检测需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种浮动压紧机构，该机构可作为轴类及管类工件的检测定位辅助装置使用，满足工件的回转随动及压力可调要求，同时还具备了浮动压紧功能，使工件在回转过程中始终处于自由状态，避免引入粗大误差。
本发明的另一个目的在于提供一种浮动压紧机构的使用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种浮动压紧机构，包括竖直定位的气缸、底面设置有压紧轮的压紧块以及浮动机构；
所述的浮动机构包括与所述的压紧块固定连接的连接套筒，与所述气缸的气缸杆固定连接的连接杆，以及套设在所述的连接杆外部两端分别与气缸和压紧块相顶持的压簧，所述的连接杆和所述的连接套筒可相对滑动且之间设置有上限位机构。
在上述技术方案中，所述压簧套设在所述连接杆外且其内圈与所述连接套筒的外圈间隙配合，所述压紧块固定连接在所述连接套筒的底端，四个压紧轮对称设置在所述压紧块的底面左右两侧且所述压紧轮的底面超出所述压紧块的底面。
在上述技术方案中，所述气缸固定在支撑架上，所述支撑架包括立板和气缸座板，所述立板为竖直设置，底面和顶面的相互平行，且其底面和顶面均设置有连接螺孔；所述气缸座板用于承载气缸，水平设置在所述立板的顶面上，所述气缸座板的顶面一端靠近边沿处开设有用于穿过所述气缸杆的通孔。
在上述技术方案中，所述连接杆为螺纹杆，其与所述气缸连接的一端通过螺母锁紧进行轴向限位。
在上述技术方案中，根据所述压簧不同的钢丝直径改变压簧的压紧力。
在上述技术方案中，所述连接杆的径向方向上设置有用于穿过限位销的通孔，该通孔的纵切面形状为直径与所述限位销宽度相同的圆形或者宽度与所述限位销宽度相同的条形。
在上述技术方案中，所述的连接套筒为法兰结构，法兰的小直径段朝上，沿所述小直径段的径向方向对称开设有条形通孔，且所述的小直径段为内部中空的管状结构，所述限位销的两端位于所述条形通孔内并能够在所述条形通孔内自由滑动且不脱落；法兰的大直径段通过螺钉与所述压紧块固定连接。
在上述技术方案中，所述压簧的内圈直径与所述连接套筒的小直径段的外径之间的间隙量小于0.1mm。
在上述技术方案中，所述压紧块的底面中央开设有V型槽，所述V型槽自左至右贯穿压紧块的底面且V型槽的对称面与其两侧所述压紧轮之间的距离相等。
在上述技术方案中，两根压紧轴贯穿所述压紧块对称设置于所述V型槽的两侧并与所述V型槽的对称面平行，所述的压紧轮设置在所述压紧轴的端部。
在上述技术方案中，所述的压紧轮为深沟球轴承，其外表面设置有橡胶层。
在上述技术方案中，所述压紧轴的两端均设置有环形槽，所述环形槽位于所述深沟球轴承的外侧，用于安装对轴承内圈进行轴向限位的挡圈。
在上述技术方案中，所述气缸的行程选型条件为：当气缸杆完全伸出时，压紧轮与工件相切，压簧处于压缩状态，且限位销处于连接法兰径向长通孔的中部附近。
另一方面，本发明的一种浮动压紧机构适用于细长轴类及管类工件的检测定位压紧，具体使用方法为：将浮动压紧机构固定在放置于驱动传导机构上的细长轴类工件一侧，使其压紧块位于工件的正上方，保证同一侧的两个压紧轮之间的对称面与工件的轴线共面，同时保证气缸杆完全伸出的状态下，所述压紧块处于浮动状态，启动气缸，压紧轮与工件外表面完全贴合，进而完成浮动压紧力的加载，启动电机，工件随之转动并确认无打滑现象，即可实施跳动检测。
本发明的优点和有益效果为：
(1)本发明的一种浮动压紧机构由压簧弹力所提供的压紧力可通过改变压簧钢丝直径及长度加以调整，可满足不同压紧力需求。
(2)本发明的一种浮动压紧机构在气缸杆完全伸出时，压紧轮压紧工件，压簧处于压缩状态，且限位销处于条形通孔的中部附近，施加给工件的压紧力完全来自于压簧的弹力，实现浮动压紧。
(3)本发明的一种浮动压紧机构中压紧轮可在保证始终施加压紧力的条件下，随工件转动，实现随动压紧。
综上所述，本发明的浮动压紧机构可作为细长轴类及管类工件的检测定位辅助装置使用，满足工件的回转随动及压力可调要求，同时还具备了浮动压紧功能，使工件在回转过程中始终处于自由状态，避免了引入粗大误差。
附图说明
图1是本发明一种浮动压紧机构的立体结构示意图。
图2是本发明一种浮动压紧机构的正视图。
图3是本发明一种浮动压紧机构的侧视图。
图4是本发明一种浮动压紧机构的连接杆处的局部放大图。
图5是本发明一种浮动压紧机构的压紧轮处的局部放大图。
其中：
1：气缸，2：气缸座板，3：压簧，4：螺钉，5：连接套筒的大直径段，6：压紧块，7：压紧轮，8：立板，9：连接套筒的小直径段，10：限位销，11：连接杆，12：螺母，13：气缸杆，14：条形通孔，15：挡圈，16：压紧轴。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面结合附图与具体的实施例对本发明作进一步详细描述。需要说明的是：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例一
本实施例中的一种浮动压紧机构，包括用于支撑整个机构的支撑架，该支撑架的上下端面为相互平行的水平面，上端设置有向一侧延伸的凸沿，所述凸沿上设置有气缸，所述气缸的气缸杆竖直向下，气缸杆底端可拆卸连接有竖直的连接杆，在所述连接杆的底端滑动连接有连接套筒，连接套筒外设置有压簧，该压簧套设在所述连接杆外且其内圈与所述连接套筒的外圈间隙配合，所述连接套筒的底端固定连接有压紧块，四个能够自由转动的压紧轮对称设置在所述压紧块的底面左右两侧，每侧设置两个压紧轮，所述压紧轮的底面超出所述压紧块的底面。
其中，所述支撑架上下端面的平行度要求为0.01mm；所述的压紧轮可承载一定的轴向及径向载荷，其回转精度为0.001mm；所述压簧的内圈直径与连接套筒的外径间的间隙量不大于0.1mm。
本实施例的一种浮动压紧机构适用于细长轴类及管类工件的检测定位压紧，具体使用方法为：将浮动压紧机构固定在放置于驱动传导机构上的细长轴类工件一侧，使其压紧块位于工件的正上方，保证同一侧的两个压紧轮之间的对称面与工件的轴线共面，同时保证气缸杆完全伸出的状态下，所述压紧块处于浮动状态，启动气缸，压紧轮与工件外表面完全贴合，进而完成浮动压紧力的加载，启动电机，工件随之转动并确认无打滑现象，即可实施跳动检测。
在使用过程中可以通过更换不同钢丝直径或不同长度的压簧来改变由压簧弹力所提供的压紧力。
实施例二
在上述实施例一的基础上，作为优选，所述支撑架的具体结构为：包括立板和气缸座板，所述立板为竖直设置，底面和顶面的平行度要求为0.01mm，且其底面和顶面均设置有连接螺孔；所述气缸座板用于承载气缸，水平设置在所述立板的顶面上，所述气缸座板的顶面一端靠近边沿处开设有用于穿过所述气缸杆的通孔。
作为优选，所述连接杆为螺纹杆，其与所述气缸连接的一端通过螺母锁紧进行轴向限位，另一端的径向方向上设置有用于穿过限位销的通孔，该通孔的纵切面形状为直径与所述限位销宽度相同的圆形，限位销与通孔之间过渡配合，所述连接套筒的筒壁下部对称开设有贯穿筒壁的条形通孔，所述限位销的两端位于所述条形通孔内并能够在所述条形通孔内自由的上下滑动且不脱落，连接套筒的底端通过螺钉与所述压紧块固定连接。
所述气缸的行程选型条件为：当气缸杆完全伸出时，压紧轮与工件相切，压簧处于压缩状态，且限位销处于连接套筒的条形通孔的中部附近。
本实施例的一种浮动压紧机构适用于细长轴类及管类工件的检测定位压紧，具体使用方法为：将浮动压紧机构的立板固定在放置于驱动传导机构上的细长轴类工件一侧，使其压紧块位于工件的正上方，保证同一侧的两个压紧轮之间的对称面与工件的轴线共面，同时保证气缸杆完全伸出的状态下，限位销不处于条形通孔的两端极限位置，使得压紧块处于浮动状态，启动气缸，压紧轮与工件外表面完全贴合，进而完成浮动压紧力的加载，启动电机，工件随之转动并确认无打滑现象，即可实施跳动检测。
在使用过程中可以通过更换不同钢丝直径或不同长度的压簧来改变由压簧弹力所提供的压紧力。
实施例三
在上述实施例二的基础上，作为优选，所述连接套筒的具体结构为法兰结构，法兰的小直径段朝上，沿所述小直径段的径向方向对称开设有条形通孔，且所述的小直径段为内部中空的管状结构，所述限位销的两端位于所述条形通孔内并能够在所述条形通孔内自由的上下滑动且不脱落；法兰的大直径段中心设有阶梯通孔，可穿过连接螺钉并进行轴向限位，阶梯通孔周围设有环形阵列通孔，用于穿过紧固件将连接套筒与所述压紧块固定连接。
作为优选，所述压紧块的底面中央开设有V型槽，所述V型槽自左至右贯穿压紧块的底面且V型槽的对称面与其两侧所述压紧轮之间的距离相等。
作为优选，两根压紧轴贯穿所述压紧块对称设置于所述V型槽的两侧并与所述V型槽的对称面平行，压紧轴与压紧块之间过盈配合，过盈量为0.01mm；
作为优选，所述的压紧轮为深沟球轴承，设置在所述压紧轴的端部，压紧轮的外表面设置有橡胶层，避免划伤工件表面，所述的深沟球轴承可承载一定的轴向及径向载荷，其回转精度为0.001mm；
作为优选，所述压紧轴的两端均设置有环形槽，所述环形槽位于所述深沟球轴承的外侧，用于安装对轴承内圈进行轴向限位的挡圈。
本实施例的一种浮动压紧机构适用于细长轴类及管类工件的检测定位压紧，具体使用方法为：将浮动压紧机构的立板固定在放置于驱动传导机构上的细长轴类工件一侧，使其压紧块位于工件的正上方，保证压紧块的V型对称面与工件的轴线共面，同时应保证气缸杆完全伸出的状态下，限位销不处于条形通孔的两端极限位置，使得所述压紧块处于浮动状态，启动气缸，深沟球轴承与工件外表面完全贴合，进而完成浮动压紧力的加载，启动电机，工件随之转动并确认无打滑现象，即可实施跳动检测。
在使用过程中可以通过更换不同钢丝直径或不同长度的压簧来改变由压簧弹力所提供的压紧力；在气缸杆完全伸出时，压紧轮压紧工件，压簧处于压缩状态，且限位销处于条形通孔的中部附近，施加给工件的压紧力完全来自于压簧的弹力，实现浮动压紧，同时压紧轮可在保证始终施加压紧力的条件下，随工件转动，实现随动压紧。
与现有的压紧机构相比，本发明具有如下明显的优点：本发明的浮动压紧机构可作为细长轴类及管类工件的检测定位辅助装置使用，满足工件的回转随动及压力可调要求，同时还具备了浮动压紧功能，使工件在回转过程中始终处于自由状态，避免了引入粗大误差。
为了易于说明、实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语、用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是、除了图中示出的方位之外、空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如、如果图中的装置被倒置、被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此、示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)、这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且、诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来、而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种浮动压紧机构，其特征在于，包括竖直定位的气缸、底面设置有压紧轮的压紧块以及浮动机构；
所述的浮动机构包括与所述的压紧块固定连接的连接套筒，与所述气缸的气缸杆固定连接的连接杆，以及套设在所述的连接杆外部两端分别与气缸和压紧块相顶持的压簧，所述的连接杆和所述的连接套筒可相对滑动且之间设置有上限位机构；所述压簧套设在所述连接杆外且其内圈与所述连接套筒的外圈间隙配合，所述压紧块固定连接在所述连接套筒的底端，四个压紧轮对称设置在所述压紧块的底面左右两侧且所述压紧轮的底面超出所述压紧块的底面；
所述连接杆的径向方向上设置有用于穿过限位销的通孔，该通孔的纵切面形状为直径与所述限位销宽度相同的圆形或者宽度与所述限位销宽度相同的条形；
所述的连接套筒为法兰结构，法兰的小直径段朝上，沿所述小直径段的径向方向对称开设有条形通孔，且所述的小直径段为内部中空的管状结构，所述限位销的两端位于所述条形通孔内并能够在所述条形通孔内自由滑动且不脱落；法兰的大直径段通过螺钉与所述压紧块固定连接；
所述气缸的行程选型条件为：当气缸杆完全伸出时，压紧轮与工件相切，压簧处于压缩状态，且限位销处于法兰的条形通孔的中部附近。
2.根据权利要求1所述的浮动压紧机构，其特征在于，所述气缸固定在支撑架上，所述支撑架包括立板和气缸座板，所述立板为竖直设置，底面和顶面相互平行，且其底面和顶面均设置有连接螺孔；所述气缸座板用于承载气缸，水平设置在所述立板的顶面上，所述气缸座板的顶面一端靠近边沿处开设有用于穿过所述气缸杆的通孔。
3.根据权利要求1所述的浮动压紧机构，其特征在于，所述连接杆为螺纹杆，其与所述气缸连接的一端通过螺母锁紧进行轴向限位。
4.根据权利要求1所述的浮动压紧机构，其特征在于，所述压紧块的底面中央开设有V型槽，所述V型槽自左至右贯穿压紧块的底面且V型槽的对称面与其两侧所述压紧轮之间的距离相等。
5.根据权利要求4所述的浮动压紧机构，其特征在于，两根压紧轴贯穿所述压紧块对称设置于所述V型槽的两侧并与所述V型槽的对称面平行，所述的压紧轮设置在所述压紧轴的端部。
6.根据权利要求5所述的浮动压紧机构，其特征在于，所述的压紧轮为深沟球轴承，其外表面设置有橡胶层。
7.根据权利要求6所述的浮动压紧机构，其特征在于，所述压紧轴的两端均设置有环形槽，所述环形槽位于所述深沟球轴承的外侧，用于安装对轴承内圈进行轴向限位的挡圈。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的浮动压紧机构的使用方法，其特征在于，将浮动压紧机构固定在放置于驱动传导机构上的细长轴类工件一侧，使其压紧块位于工件的正上方，保证同一侧的两个压紧轮之间的对称面与工件的轴线共面，同时保证气缸杆完全伸出的状态下，所述压紧块处于浮动状态，启动气缸，压紧轮与工件外表面完全贴合，进而完成浮动压紧力的加载，启动电机，工件随之转动并确认无打滑现象，即可实施跳动检测。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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