CN111854653B - 工件落座气检系统有效性检验系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工件落座气检系统有效性检验系统和方法，包括气检标准块、被检测落座气检系统；气检标准块包括磁铁内芯、外包块，外包块将磁铁内芯的侧面以及一个端面包裹，磁铁内芯的另一个端面外露并与外包块表面平齐，磁铁外露的另一个端面上设置有凹槽，包裹在磁铁内芯的一个端面的外侧的外包块为平面；被检测落座气检系统包括送气系统、压力检测装置以及工件夹具，工件夹具上设置有气检孔，送气系统的一端连接工件夹具上的气检孔，送气系统的另一端连接压力检测装置；气检标准块连接工件夹具。本发明结构简单，操作方便，能够快速对落座气检系统的有效性进行检测。

Description

工件落座气检系统有效性检验系统和方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体地，涉及一种工件落座气检系统有效性检验系统和方法。

背景技术

目前，在对批量零件产品进行机械加工时，大多借助V型块、定位销、定位面等进行定位，然后通过夹紧机构将零件固定后再进行加工。为避免零件多次落座后由于定位装置的磨损、变形或松动而产生的位置偏移，常常采用气检系统对落座进行检测。

公开号为CN101545764A的专利文献公开了气检系统对工件落座检测的原理，在工件支撑面上开有气路开孔，气路开孔连通充气系统，充气系统装有压力检测装置。工件落座时充气系统给气路开孔通气，压力检测装置测得压力与临界压力值进行比较，高于临界压力值则工件落座正确，低于临界压力值时则工件落座异常。

在实际使用过程中，往往会因为夹具的气检系统气检管路堵塞或者气检管路泄露而导致气检系统失效。为保证气检系统的正常工作，通常会在间隔一定时间内(试生产时每天一次，批量生产时每周一次)对气检系统进行检验。常规的检验方法是在工件需要检测的位置放置一定厚度的塞尺，人为制造缝隙，再采用气检系统对缝隙进行检验。若气检系统能够识别缝隙，则可认为气检系统正常，否则气检系统失效。该方法操作复杂，往往会存在认为误判的可能。每检测一次需要半小时到一个小时，对于定位点多，机加工流程长和机位多的情况，耗费时间，效率低。因此，需要一种简便、快捷的对气检系统的有效性进行检验的方法和装置，以提高产品生产的效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种工件落座气检系统有效性检验系统和方法。

根据本发明的一个方面，提供一种工件落座气检系统有效性检验系统，包括气检标准块、被检测落座气检系统；

所述气检标准块包括磁铁内芯、外包块，所述外包块将磁铁内芯的侧面以及一个端面包裹，磁铁内芯的另一个端面外露并高于外包块表面，所述磁铁内芯外露的另一个端面上设置有凹槽，包裹在磁铁内芯的一个端面的外侧的外包块为平面结构；

所述被检测落座气检系统包括送气系统、压力检测装置以及工件夹具，所述工件夹具上设置有气检孔，所述送气系统的一端连接工件夹具上的气检孔，送气系统的另一端连接压力检测装置；

所述气检标准块连接工件夹具。

优选地，所述气检标准块为圆柱形，所述磁铁内芯为圆柱形，外包块为与圆柱形磁铁内芯适配的圆桶形。

优选地，所述磁铁内芯采用强磁铁。

优选地，所述外包块采用铝合金材料制备。

优选地，所述凹槽的尺寸根据工件夹具的设计标准和零件的加工精度设定。

优选地，所述外包块的厚度大于等于5mm。

优选地，所述凹槽贯穿磁铁内芯外露的另一个端面的直径。

优选地，所述工件夹具采用铁磁性材料制备。

优选地，所述磁体内芯的轴向长度等于外包块的轴向长度。

根据本发明的另一个方面，提供一种工件落座气检系统有效性检验方法，采用所述的工件落座气检系统有效性检验系统进行工件落座气检系统有效性检验，包括如下步骤：

步骤一：制备气检标准块，根据工件夹具的设计标准和零件的加工精度设定磁铁内芯上凹槽的宽度和深度；

步骤二：将被检测落座气检系统的送气系统一端连接压力检测装置，送气系统的另一端连接到工件夹具，并设定压力临界值；

步骤三：将气检标准块没有凹槽的一端通过磁铁内芯吸附到工件夹具上覆盖工件夹具上的气检孔；

步骤四：打开送气系统，将压力检测装置的测得的压力与设定压力临界值进行比较；若测得压力高于设定压力临界值，则送气系统正常，进入步骤5继续执行；若测得压力低于设定压力临界值，则送气系统异常，判定被检测落座气检系统失效；

步骤五：将气检标准块具有凹槽的一端通过磁铁内芯吸附到工件夹具上覆盖工件夹具上的气检孔；

步骤六：打开送气系统，将压力检测装置的测得的压力与设定压力临界值进行比较；若测得压力低于设定压力临界值，则工件夹具上的气检孔未堵塞，工件夹具正常，判定被检测落座气检系统有效；若测得压力等于或高于设定压力临界值，则工件夹具上的气检孔堵塞，工件夹具异常，判定被检测落座气检系统失效。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明结构简单，操作方便，通过预制气检标准快来检测落座气检系统的有效性，能够实现快速检测，能够保障工件落座气检系统的正常和准确使用。

2、本发明预制气检标准块凹槽的尺寸根据工件夹具的设计标准和零件的加工精度设定，能够适用于不同工况中落座气检系统有效性的检查，凹槽成为预制的缝隙，提高了检测的有效性，降低了人为误判的可能性。

3、本发明气检标准块采用强磁铁和铝合金，采购容易，加工精度要求不高，且通过强磁铁能够快速吸附到工件夹具上，从而提高检测的效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明工件落座气检系统有效性检验方法的流程图。

图2为本发明气检标准块的立体结构示意图。

图3为本发明气检标准块的结构示意图。

图4为本发明工件落座气检系统有效性检验系统的示意图，气检标准块没有凹槽的一端吸附到工件夹具上。

图5为本发明工件落座气检系统有效性检验系统的示意图，气检标准块具有凹槽的一端吸附到工件夹具上。

图6为被检测落座气检系统正常工作的示意图。

图7为被检测落座气检系统的立体结构示意图。

图中示出：

气检标准块1 送气系统5

磁铁内芯2 压力检测装置6

外包块3 工件夹具7

凹槽4 气检孔8

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

本发明提供了一种对工件落座气检系统有效性进行检验的方法和装置，包括气检标准块、被检测落座气检系统，被检测落座气检系统包括送气系统和压力检测装置以及工件夹具。气检标准块由两部分组成，芯部为强磁铁块,外部由铝合金材料包覆。标准块沿径向方向加工有一定尺寸的凹槽，送气系统的一侧通过工件夹具接入凹槽，另一侧连接压力检测装置，压力检测装置能够设定压力临界值，当检测压力超过该临界值，压力检测装置发出警报信号。通过磁力吸合，将气检标准块紧密吸附在工件夹具的定位面上，打开送气系统，首先用没有凹槽的一端堵住气检孔(此时为零间隙)，若显示实际压力值高于临界值，则送气系统正常，需进一步判定工件夹具，若实际压力值低于临界值，则送气系统正常，判定被检测落座气检系统失效；然后，用有凹槽的一端覆盖气检孔(此时为标准间隙)，若显示压力低于临界值，则工件夹具正常，判定被检测落座气检系统有效，若实际压力等于或高于临界值，则说明工件夹具异常，判定被检测落座气检系统失效，需要检修。本发明检验方法和装置结构简单、使用简便，能够快速检验出被检测落座气检系统的有效性，保障工件落座气检系统的正常和准确使用，保证工件在没有正确定位压紧时，机床不能启动加工，从而避免碰撞，降低人为误判的可能。

根据本发明的一个方面，提供一种工件落座气检系统有效性检验系统，如图2-5所示，包括气检标准块、被检测落座气检系统；所述气检标准块包括磁铁内芯、外包块，所述外包块将磁铁内芯的侧面以及一个端面包裹，磁铁内芯的另一个端面外露并高于外包块表面，所述磁铁内芯外露的另一个端面上设置有凹槽，包裹在磁铁内芯的一个端面的外侧的外包块为平面结构；所述被检测落座气检系统包括送气系统、压力检测装置以及工件夹具，所述工件夹具上设置有气检孔，所述送气系统的一端连接工件夹具上的气检孔，送气系统的另一端连接压力检测装置；所述气检标准块连接工件夹具。

所述气检标准块为圆柱形，所述磁铁内芯为圆柱形，外包块为与圆柱形磁铁内芯适配的圆桶形。所述磁铁内芯采用强磁铁。所述外包块采用铝合金材料制备。所述凹槽的尺寸根据工件夹具的设计标准和零件的加工精度设定。所述外包块的厚度大于等于5mm。所述凹槽贯穿磁铁内芯外露的另一个端面的直径。所述工件夹具采用铁磁性材料制备。所述磁体内芯的轴向长度等于外包块的轴向长度。

所述气检标准块也可以是其他形状，气检标准块的形状根据夹具的形状以及夹具上气检孔的形状以及气检孔的分布情况进行设定。凹槽的尺寸由夹具的设计标准和零件的要求精度确定，能够适用于不同的工况。气检标准块采用磁铁，能够快速吸附到工件夹具上，从而提高检测的效率。外包块的厚度需不影响气检标准块通过磁铁内芯吸附在工件夹具上，尤其是不影响气检标准块没有凹槽的一端吸附到工件夹具上(即磁铁内芯隔了一层外包块依然能够吸附到工件夹具上)。磁铁内芯有凹槽的一面高于外包块表面，且凹槽贯穿端面的径向，从端面一侧贯穿到端面另一侧，使得气检标准块有凹槽的一面吸附到工件夹具上时，凹槽能够连通到大气环境，从而能够判断工件夹具的气检孔是否赌塞。磁体内芯的轴向长度等于外包块的轴向长度，使得磁铁内芯具有凹槽的一端高出外包块的高度等于外包块的厚度。通过机械配合的方法将磁铁内芯无凹槽的一端和外包块密封包裹。气检标准块没有凹槽的一端面为平面结构，使得吸附到工件夹具上时能够保证零间隙。

图7为被检测落座气检系统的立体结构示意图，图6为被检测落座气检系统正常工作的示意图，工件通过固定在工件夹具的定位面上，气检标准块能够模拟工件落座后的状态，检查工件落座气检系统是否能够正常工作。

根据本发明的另一个方面，提供一种工件落座气检系统有效性检验方法，采用所述的工件落座气检系统有效性检验系统进行工件落座气检系统有效性检验，如图1所示，包括如下步骤：

步骤一：制备气检标准块，根据工件夹具的设计标准和零件的加工精度设定磁铁内芯上凹槽的宽度和深度；

步骤二：将被检测落座气检系统的送气系统一端连接压力检测装置，送气系统的另一端连接到工件夹具，并设定压力临界值；

步骤三：将气检标准块没有凹槽的一端通过磁铁内芯吸附到工件夹具上覆盖工件夹具上的气检孔，此时为零间隙；

步骤四：打开送气系统，将压力检测装置的测得的压力与设定压力临界值进行比较；若测得压力高于设定压力临界值，则送气系统正常，进入步骤5继续执行；若测得压力低于设定压力临界值，则送气系统异常，判定被检测落座气检系统失效；

步骤五：将气检标准块具有凹槽的一端通过磁铁内芯吸附到工件夹具上覆盖工件夹具上的气检孔，此时为标准间隙；

步骤六：打开送气系统，将压力检测装置的测得的压力与设定压力临界值进行比较；若测得压力低于设定压力临界值，则工件夹具上的气检孔未堵塞，工件夹具正常，判定被检测落座气检系统有效；若测得压力等于或高于设定压力临界值，则工件夹具上的气检孔堵塞，工件夹具异常，判定被检测落座气检系统失效。

本发明结构简单，所需材料为常用的强磁铁和铝合金，采购容易，加工精度要求不高。本发明利用磁铁的吸合作用，放置在工件夹具定位面后，凹槽成为预制的缝隙，降低了人为误判的可能性，操作方便，一般情况下5分钟即可完成一次检测。本发明检验方法和装置能够快速检验出落座气检系统的有效性，保障工件落座气检系统的正常和准确使用，保证工件在没有正确定位压紧时，机床不能启动加工，从而避免碰撞，降低人为误判的可能，具有防错功能。

上面对本申请的基本实施例进行了说明，下面结合基本实施例的优选例和/或变化例对本申请进行更为具体的说明。

实施例

在本实施例中，本发明提供的一种工件落座气检系统有效性检验装置和方法，目的是避免切屑落在夹具定位面导致工件压伤，要求切屑高度小于0.2mm。步骤如下：

步骤一：制备气检标准块，气检标准块为圆柱体，磁铁内芯采用为强磁铁块，外部由铝合金材料的外包块包裹，磁铁内芯外露的一端部中央贯穿径向有深度为0.2mm的凹槽，铝合金材料外包块的高度与圆柱形磁铁内芯的高度一致，铝合金材料外包块的厚度为5mm，通过机械配合的方法将磁铁内芯无凹槽的一端和外包块密封包裹。

步骤二：将送气系统的一侧通过工件夹具接入标准块，另一侧连接压力检测装置，设定压力临界值(0.2大气压)；

步骤三：通过磁力吸合，将标准块紧密吸附在夹具定位面上；

步骤四：打开送气系统，先用没有凹槽的一端堵住工件夹具上的气检孔(此时为零间隙)，若显示实际压力值高于临界值，则气检系统的送气系统正常；再用有凹槽的一端覆盖气检孔(此时为标准间隙)，若显示压力低于临界值，则气检系统正常，若实际压力等于或高于临界值，则说明气检系统异常，需要检修。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种工件落座气检系统有效性检验系统，其特征在于，包括气检标准块、被检测落座气检系统；

所述气检标准块包括磁铁内芯、外包块，所述外包块将磁铁内芯的侧面以及一个端面包裹，磁铁内芯的另一个端面外露并高于外包块表面，所述磁铁内芯外露的另一个端面上设置有凹槽，包裹在磁铁内芯的一个端面的外侧的外包块为平面结构；

所述被检测落座气检系统包括送气系统、压力检测装置以及工件夹具，所述工件夹具上设置有气检孔，所述送气系统的一端连接工件夹具上的气检孔，送气系统的另一端连接压力检测装置；

所述气检标准块连接工件夹具；

所述磁铁内芯采用强磁铁；

所述凹槽贯穿磁铁内芯外露的另一个端面的直径；

所述工件夹具采用铁磁性材料制备。

2.根据权利要求1所述的工件落座气检系统有效性检验系统，其特征在于，所述气检标准块为圆柱形，所述磁铁内芯为圆柱形，外包块为与圆柱形磁铁内芯适配的圆桶形。

3.根据权利要求1所述的工件落座气检系统有效性检验系统，其特征在于，所述外包块采用铝合金材料制备。

4.根据权利要求1所述的工件落座气检系统有效性检验系统，其特征在于，所述凹槽的尺寸根据工件夹具的设计标准和零件的加工精度设定。

5.根据权利要求1所述的工件落座气检系统有效性检验系统，其特征在于，所述外包块的厚度大于等于5mm。

6.根据权利要求1所述的工件落座气检系统有效性检验系统，其特征在于，所述磁铁内芯的轴向长度等于外包块的轴向长度。

7.一种工件落座气检系统有效性检验方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的工件落座气检系统有效性检验系统进行工件落座气检系统有效性检验，包括如下步骤：

步骤一：制备气检标准块，根据工件夹具的设计标准和零件的加工精度设定磁铁内芯上凹槽的宽度和深度；

步骤二：将被检测落座气检系统的送气系统一端连接压力检测装置，送气系统的另一端连接到工件夹具，并设定压力临界值；

步骤三：将气检标准块没有凹槽的一端通过磁铁内芯吸附到工件夹具上覆盖工件夹具上的气检孔；

步骤四：打开送气系统，将压力检测装置的测得的压力与设定压力临界值进行比较；若测得压力高于设定压力临界值，则送气系统正常，进入步骤5继续执行；若测得压力低于设定压力临界值，则送气系统异常，判定被检测落座气检系统失效；

步骤五：将气检标准块具有凹槽的一端通过磁铁内芯吸附到工件夹具上覆盖工件夹具上的气检孔；

步骤六：打开送气系统，将压力检测装置的测得的压力与设定压力临界值进行比较；若测得压力低于设定压力临界值，则工件夹具上的气检孔未堵塞，工件夹具正常，判定被检测落座气检系统有效；若测得压力等于或高于设定压力临界值，则工件夹具上的气检孔堵塞，工件夹具异常，判定被检测落座气检系统失效。

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