CN111805278A - 一种气缸拉紧结构、数控机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气缸拉紧结构、数控机床，该数控机床设置有该气缸拉紧结构，该气缸拉紧结构包括主轴、安装于主轴上的气缸、安装于主轴的端部夹具，其中，气缸包括气缸本体，气缸本体内沿主轴的轴向设置有两个或以上的活塞腔，每个活塞腔内均设置有一活塞，并且气缸本体上沿主轴的轴向穿设有一连接全部活塞的活塞杆并通过活塞杆连接夹具，以用于控制夹具张开或夹紧，气缸本体上设置有连通活塞腔以控制活塞同步移动的气路。本发明能够有效解决老化泄漏的问题，并且由于设置有多个活塞腔，因此控制夹具夹紧、松开的作用力能够满足要求，同时气缸的重量轻，气动系统简单，维护和采购成本低。

Description

一种气缸拉紧结构、数控机床
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，特别涉及一种气缸拉紧结构和设置有该气缸拉紧结构的数控机床。
背景技术
数控机床是一种装有自动控制系统的加工机床。工件主轴是数控机床上用于控制工件旋转的结构，如图2所示，工件110装夹于夹具109上，而夹具109的张开与夹紧控制是通过一油缸200驱动的拉杆107进行控制，通过油缸200前后移动来带动拉杆107前后移动，进而带动夹具109上的弹簧夹头夹紧和松开。然而，液压元件随着工作时间的增长会出现老化，导致液压油泄漏，影响夹具109的夹紧和松开控制。并且由于油缸200处于工件主轴的后端(即远离夹具109的一端)，而数控机床一般在工件主轴的后端设置光栅检测，泄漏油会污染工件主轴后端的圆光栅，影响工件主轴的稳定性。此外，液压系统结构复杂，维护及采购成本较高。且夹具109与拉杆107之间通过连接套111固定，需要从工件主轴的后端旋转拉杆107进行调节，更换速度慢。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种气缸拉紧结构，包括主轴、安装于所述主轴上的气缸、安装于所述主轴的端部夹具，其中，所述气缸包括气缸本体，所述气缸本体内沿所述主轴的轴向设置有两个或以上的活塞腔，每个所述活塞腔内均设置有一活塞，并且所述气缸本体上沿所述主轴的轴向穿设有一连接全部所述活塞的活塞杆并通过所述活塞杆连接所述夹具，以用于控制所述夹具张开或夹紧，所述气缸本体上设置有连通所述活塞腔以控制所述活塞同步移动的气路。
根据本发明实施例的，至少具有如下技术效果：
该气缸拉紧结构将传统的油缸改进为气缸，可以有效解决老化泄漏的问题，并且由于设置有多个活塞腔，因此控制夹具夹紧、松开的作用力能够满足要求，同时气缸的重量轻，气动系统简单，维护和采购成本低。
根据本发明的一些实施例，所述气缸本体远离所述夹具的一端设置有连通所述气路的旋转接头，以通过所述旋转接头连接气源。
根据本发明的一些实施例，所述活塞腔包括第一活塞腔和第二活塞腔，所述第一活塞腔内具有第一活塞，所述第二活塞腔内具有第二活塞，所述活塞杆与所述第一活塞一体成型，并且所述活塞杆上设置有轴肩，所述第二活塞安装于所述轴肩上。
根据本发明的一些实施例，所述气路于所述活塞腔的两个端面导通。
根据本发明的一些实施例，所述主轴内穿设有一拉杆，所述拉杆的一端可拆卸连接所述夹具，另一端连接所述活塞杆。
根据本发明的一些实施例，所述拉杆与所述夹具之间通过可分离的旋转式扣合结构连接。
根据本发明的一些实施例，所述夹具上设置有拉钉，所述拉杆与所述拉钉通过花键连接。
另一方面，本发明提出一种数控机床，其设置有刀具箱体和工件箱体，所述工件箱体上设置有上述任意一种结构的气缸拉紧结构，所述刀具箱体上设置有刀具主轴。
根据本发明实施例的，至少具有如下技术效果：
该数控机床通过设置前述结构的气缸拉紧结构，能够有效解决老化泄漏的问题，并且由于设置有多个活塞腔，因此控制夹具夹紧、松开的作用力能够满足要求，同时气缸的重量轻，气动系统简单，维护和采购成本低。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是传统结构的一种示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1，本发明是一种气缸拉紧结构，包括主轴100、安装于主轴100上的气缸、安装于主轴100的端部夹具109，其中，气缸包括气缸本体101，气缸本体101内沿主轴100的轴向设置有两个或以上的活塞腔104，每个活塞腔104内均设置有一活塞102，并且气缸本体101上沿主轴100的轴向穿设有一连接全部活塞102的活塞杆103并通过活塞杆103连接夹具109，以用于控制夹具109张开或夹紧，气缸本体101上设置有连通活塞腔104以控制活塞102同步移动的气路106。
结合图2可知，本发明中的气缸拉紧结构较传统结构中采用油缸200驱动的结构方式而言，可以有效避免液压油泄漏的风险，解决液压结构老化、油液泄漏的问题，进而有利于确保光栅检测的准确性，提高加工质量。并且气缸较油缸200而言，重量更轻，气动系统更简单，维护和采购成本更低，实用性强。并且为了弥补一般的气缸的作用力小于油缸200的作用力的不足，本发明中的气缸具有多个活塞102结构，其效果类似于串联多个传统结构的气缸，因此在控制夹具109夹紧、松开的作用力也能够满足要求。
由于气缸与主轴100固定，因而在工作时会随之同步转动，为了保持工作过程中活塞杆103对夹具109的作用力，在部分实施例中，在气缸本体101远离夹具109的一端设置有连通气路106的旋转接头105，以通过旋转接头105连接气源。由于该旋转接头105可在市面上购买到，因此其具体结构在此不作过多描述。其原理主要是设置有一芯轴和一轴套，芯轴的端部设置两个气孔，轴套套设在芯轴上，两者之间具有两条环形槽道，两条环形槽道分别连通一个气孔，同时轴套表面设置有两个出口，两个出口分别连通一条环形槽道，安装时使两个出口分别连接气路106的一个端口，并且轴套相对于气缸本体101固定，轴套与芯轴之间设置转动密封。当然该旋转接头105也有其他可实现功能的结构原理，在此不作一一描述，在实际生产过程中可以采购市面上在售产品或者借鉴相关现有技术即可。
结合图2可知，如此设置的气缸，其活塞杆103无需穿出气缸本体101，较传统结构而言，产品体积、密封性、整体性更好。
在部分实施例中，活塞腔104包括第一活塞腔和第二活塞腔，第一活塞腔内具有第一活塞，第二活塞腔内具有第二活塞，活塞杆103与第一活塞一体成型，并且活塞杆103上设置有轴肩，第二活塞安装于轴肩上。其中第一活塞、第二活塞与对应的第一活塞腔、第二活塞腔之间均设置有密封结构，而活塞杆103与气缸本体101之间也设置有密封结构。其中第一活塞于第一活塞腔中的行程和第二活塞于第二活塞腔中的行程相同，以确保两者能够同时抵接对应的活塞腔104的端面。
采用上述结构设置的气缸，有利于提高第一活塞、第二活塞的强度，并且方便安装。
优选的，气路106于活塞腔104的两个端面导通，从而保证作用在活塞102上的作用力。其分布形式可以参照图1所示的结构进行，也可以根据实际情况进行灵活设定。
在部分实施例中，主轴100内穿设有一拉杆107，拉杆107的一端可拆卸连接夹具109，另一端连接活塞杆103。优选的，拉杆107与夹具109之间通过可分离的旋转式扣合结构连接。这样在安装时只需先通过气缸控制拉杆107沿图1所示方向向主轴100的前端(即图示方向的左端)移动，再将夹具109从主轴100的一端插入，再旋转一定角度即可完成拉杆107与夹具109的连接，拆装方便、快速。
具体的，夹具109上设置有拉钉108，该拉钉108在左右移动的过程中能够带动夹具109张开、夹紧，由于该结构为现有技术，本发明的改进点不涉及夹具109的具体结构，因此夹具109的具体结构在此不作详述。该拉杆107与拉钉108通过花键连接，比如在拉杆107的端部设置凹腔，该凹腔具有供拉钉108插入的开口，同时凹腔的尺寸大于开口尺寸，使得拉钉108在从开口内插入后能够转动一定角度而卡接在凹腔内。并且凹腔与拉钉108的侧壁之间设置类似于花键的定位结构，以限定拉钉108旋转的角度。当然，这只是一种示例，在实际生产过程中可以灵活设定。
另一方面，本发明提出一种数控机床，其设置有刀具箱体和工件110箱体，工件110箱体上设置有上述任意一种结构的气缸拉紧结构，刀具箱体上设置有刀具主轴100。
由于该数控机床通过设置前述结构的气缸拉紧结构，因此能够有效解决老化泄漏的问题，并且由于设置有多个活塞腔104，因此控制夹具109夹紧、松开的作用力能够满足要求，同时气缸的重量轻，气动系统简单，维护和采购成本低。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种气缸拉紧结构，其特征在于：包括主轴、安装于所述主轴上的气缸、安装于所述主轴的端部夹具，其中，所述气缸包括气缸本体，所述气缸本体内沿所述主轴的轴向设置有两个或以上的活塞腔，每个所述活塞腔内均设置有一活塞，并且所述气缸本体上沿所述主轴的轴向穿设有一连接全部所述活塞的活塞杆并通过所述活塞杆连接所述夹具，以用于控制所述夹具张开或夹紧，所述气缸本体上设置有连通所述活塞腔以控制所述活塞同步移动的气路。
2.根据权利要求1所述的一种气缸拉紧结构，其特征在于：所述气缸本体远离所述夹具的一端设置有连通所述气路的旋转接头，以通过所述旋转接头连接气源。
3.根据权利要求1所述的一种气缸拉紧结构，其特征在于：所述活塞腔包括第一活塞腔和第二活塞腔，所述第一活塞腔内具有第一活塞，所述第二活塞腔内具有第二活塞，所述活塞杆与所述第一活塞一体成型，并且所述活塞杆上设置有轴肩，所述第二活塞安装于所述轴肩上。
4.根据权利要求1所述的一种气缸拉紧结构，其特征在于：所述气路于所述活塞腔的两个端面导通。
5.根据权利要求1所述的一种气缸拉紧结构，其特征在于：所述主轴内穿设有一拉杆，所述拉杆的一端可拆卸连接所述夹具，另一端连接所述活塞杆。
6.根据权利要求5所述的一种气缸拉紧结构，其特征在于：所述拉杆与所述夹具之间通过可分离的旋转式扣合结构连接。
7.根据权利要求6所述的一种气缸拉紧结构，其特征在于：所述夹具上设置有拉钉，所述拉杆与所述拉钉通过花键连接。
8.一种数控机床，其特征在于：设置有刀具箱体和工件箱体，所述工件箱体上设置有权利要求1至7任一项所述的气缸拉紧结构，所述刀具箱体上设置有刀具主轴。
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