CN111941120A - 环形薄壁件加工自动装夹系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的环形薄壁件加工自动装夹系统包括沿同一圆周排布的多个夹紧定位装置,以及控制单元;所述夹紧定位装置包括下压左旋气缸、下压右旋气缸、直推气缸、挡板及连接架;所述挡板连接于所述连接架的一端;所述下压左旋气缸、所述下压右旋气缸和所述直推气缸均连接在所述连接架上,且所述下压左旋气缸和所述下压右旋气缸分别置于所述直推气缸的两侧;所述下压左旋气缸、所述下压右旋气缸和所述直推气缸均与所述控制单元连接;所述控制单元驱动所述直推气缸径向移动,改变所述直推气缸与所述挡板之间的间距。本发明的装夹系统具有自动化程度高、扩展性强、装夹效率高、稳定可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及属于机械加工领域,具体涉及一种环形薄壁件加工自动装夹系统。
背景技术
薄壁件加工时,存在薄壁易变形且夹具不易固定的难题,导致加工产生刀纹、加工精度无法保证等现象,严重影响薄壁件的加工质量和使用性能。因此在薄壁件成形加工的过程中必须使用稳定有效的装夹系统,尽可能防止薄壁件变形的产生。
传统的薄壁件装夹一般采用螺纹连接方式,直接压紧装夹,容易造成薄壁件过度压紧带来的松开夹具后薄壁件回弹变形的问题,同时,针对不同尺寸的薄壁件,需拆卸夹具并重新进行定位,此方式造成了装夹效率大大降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环形薄壁件加工自动装夹系统,提高加工精度。
为了达到上述的目的,本发明提供一种环形薄壁件加工自动装夹系统,包括沿同一圆周排布的多个夹紧定位装置,以及控制单元;所述夹紧定位装置包括下压左旋气缸、下压右旋气缸、直推气缸、挡板及连接架;所述挡板连接于所述连接架的一端;所述下压左旋气缸、所述下压右旋气缸和所述直推气缸均连接在所述连接架上,且所述下压左旋气缸和所述下压右旋气缸分别置于所述直推气缸的两侧;所述下压左旋气缸、所述下压右旋气缸和所述直推气缸均与所述控制单元连接;所述控制单元驱动所述直推气缸径向移动,改变所述直推气缸与所述挡板之间的间距。
上述环形薄壁件加工自动装夹系统,其中,在所述下压左旋气缸的顶部压板以及所述下压右旋气缸的顶部压板均处于初始状态下,将环形薄壁件置于所述挡板与所述直推气缸之间;所述控制单元驱动所述直推气缸径向移动,移向所述挡板,从而推动环形薄壁件作径向微调,直至环形薄壁件接触所述挡板,使环形薄壁件径向压紧;接着,所述控制单元驱动所述下压左旋气缸的顶部压板以及所述下压右旋气缸的顶部压板旋转90°,直至处于环形薄壁件上方,并向下逐渐压紧环形薄壁件,实现环形薄壁件轴向压紧。
上述环形薄壁件加工自动装夹系统,其中,所述环形薄壁件加工自动装夹系统还包括多个直线运动组件,一所述直线运动组件对应一所述夹紧定位装置;所述夹紧定位装置的连接架安装在所述直线运动组件上;所述直线运动组件与所述控制单元连接;所述控制单元控制所述直线运动组件径向运动,从而带到所述夹紧定位装置径向运动。
上述环形薄壁件加工自动装夹系统,其中,所述直线运动组件包括直线电机、丝杠螺母、导轨滑块和导轨;所述直线电机安装于所述导轨的一端;所述导轨滑块设置所述导轨上;所述丝杠螺母一端连接所述直线电机,另一端连接所述导轨滑块;所述直线电机与所述控制单元连接,所述控制单元通过所述直线电机驱动所述丝杠螺母径向运动,从而带动所述导轨滑块在所述导轨上径向运动;所述夹紧定位装置的连接架安装在所述导轨滑块上。
上述环形薄壁件加工自动装夹系统,其中,所述工作台为圆形转盘,所述直线运动组件的导轨设置在圆形转盘的半经上。
上述环形薄壁件加工自动装夹系统,其中,所述控制单元包括工控机、第一电磁阀和第二电磁阀;所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均与所述工控机连接;所述第一电磁阀与所述下压左旋气缸和所述下压右旋气缸连接;所述第二电磁阀与所述直推气缸连接;所述工控机与所述直线电机连接。
上述环形薄壁件加工自动装夹系统,其中,环形薄壁件加工时,所述控制单元的工控机传输电信号给所述直线运动组件的直线电机,由所述直线电机驱动所述丝杠螺母径向运动,从而带动所述导轨滑块径向运动,进而带动所述夹紧定位装置径向移动,使所述夹紧定位装置的位置与环形薄壁件的尺寸相匹配;接着,所述工控机传输电信号给所述第一电磁阀,由所述第一电磁阀控制所述下压左旋气缸与所述下压右旋气缸,使所述下压左旋气缸处于“左旋”及“下压”的运动状态,使所述下压右旋气缸处于“右旋”及“下压”的运动状态;所述工控机传输电信号给所述第二电磁阀,由所述第二电磁阀控制所述直推气缸径向移动,实现装夹系统的自动控制。
上述环形薄壁件加工自动装夹系统,其中,用于整圆环形薄壁件或非整圆环形薄壁件装夹。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果是:
本发明的环形薄壁件加工自动装夹系统,使用下压左旋气缸和下压右旋气缸对薄壁件进行轴向夹紧的同时,使用一个直推气缸对薄壁件进行径向定位,可以保证薄壁件的加工精度,同时由于使用下压左旋气缸、下压右旋气缸及直推气缸进行三个位置处的定位夹紧,实现多点接触,可大程度地避免薄壁件过度压紧的问题;
本发明的环形薄壁件加工自动装夹系统,夹紧定位装置固定在直线运动组件的滑块上,使夹紧定位装置可进行径向移动,满足不同直径环形薄壁件的装夹需求,针对不同尺寸的薄壁件,无需拆卸夹具,无需重新进行定位,提高了装夹效率;
下压左旋气缸、下压右旋气缸及直推气缸由电磁阀进行控制,滑块由直线电机驱动,故本发明的装夹系统具有自动化程度高、扩展性强、装夹效率高、稳定可靠等优点。
附图说明
本发明的环形薄壁件加工自动装夹系统由以下的实施例及附图给出。
图1为本发明较佳实施例的环形薄壁件加工自动装夹系统的示意图。
图2为本发明较佳实施例中夹紧定位装置的示意图。
图3为本发明较佳实施例中夹紧定位装置工作示意图。
图4为本发明较佳实施例中直线运动组件的示意图。
图5为本发明较佳实施例中控制单元的示意图。
具体实施方式
以下将结合图1~图5对本发明的环形薄壁件加工自动装夹系统作进一步的详细描述。
本发明的环形薄壁件加工自动装夹系统包括沿同一圆周排布的多个夹紧定位装置,以及控制单元;
所述夹紧定位装置包括下压左旋气缸、下压右旋气缸、直推气缸、挡板及连接架;
所述挡板连接于所述连接架的一端;
所述下压左旋气缸、所述下压右旋气缸和所述直推气缸均连接在所述连接架上,且所述下压左旋气缸和所述下压右旋气缸分别置于所述直推气缸的两侧;
所述下压左旋气缸、所述下压右旋气缸和所述直推气缸均与所述控制单元连接;所述控制单元驱动所述直推气缸径向移动,改变所述直推气缸与所述挡板之间的间距。
现以一具体实施例详细说明本发明的环形薄壁件加工自动装夹系统。
图1所示为本发明较佳实施例的环形薄壁件加工自动装夹系统的示意图。
参见图1,本实施例的环形薄壁件加工自动装夹系统包括工作台1、直线运动组件2、夹紧定位装置3和控制单元4;
所述直线运动组件2安装在所述工作台1上;
所述夹紧定位装置3安装在所述直线运动组件2上;
所述控制单元4与所述直线运动组件2和所述夹紧定位装置3均连接;
所述直线运动组件2为多个,一个所述直线运动组件2上安装有一个所述夹紧定位装置3,多个所述夹紧定位装置3沿圆周均匀排布。
图2所示为本发明较佳实施例中夹紧定位装置的示意图;图3所示为本发明较佳实施例中夹紧定位装置工作示意图。
参见图2,所述夹紧定位装置3包括下压左旋气缸301、下压右旋气缸304、直推气缸305、挡板303及连接架302;
所述连接架302安装在所述直线运动组件2上;
所述挡板303与所述连接架302连接,且位于所述连接架302一端;
所述下压左旋气缸301、所述下压右旋气缸304和所述直推气缸305均连接在所述连接架302上,且所述下压左旋气缸301和所述下压右旋气缸304分别置于所述直推气缸305的两侧;
所述直推气缸305可相对所述挡板303移动,改变所述直推气缸305与所述挡板303之间的间距;
所述下压左旋气缸301、所述下压右旋气缸304和所述直推气缸305均与所述控制单元4连接。
参见图3,环形薄壁件5加工时,环形薄壁件5置于所述挡板303与所述直推气缸305之间,此时,所述下压左旋气缸301的顶部压板以及所述下压右旋气缸304的顶部压板均处于初始状态(即不影响放置环形薄壁件5的状态,如图3所示),所述控制单元4驱动所述直推气缸305径向移动,移向所述挡板303(如图3直线箭头所示),从而推动环形薄壁件5作径向微调,直至环形薄壁件5接触所述挡板303,使环形薄壁件5径向压紧;接着,所述控制单元4驱动所述下压左旋气缸301的顶部压板以及所述下压右旋气缸304的顶部压板旋转90°(如图3旋转箭头所示),直至处于环形薄壁件5上方,并向下逐渐压紧环形薄壁件5,实现环形薄壁件5轴向压紧。
本实施例的环形薄壁件加工自动装夹系统,使用下压左旋气缸和下压右旋气缸对环形薄壁件5进行轴向夹紧的同时,使用一个直推气缸对环形薄壁件5进行径向定位,可以保证环形薄壁件的加工精度,同时由于使用下压左旋气缸、下压右旋气缸及直推气缸进行三个位置处的定位夹紧,实现多点接触,可大程度地避免环形薄壁件过度压紧的问题。
较佳地,所述挡板303呈L字形结构,环形薄壁件5置于所述挡板303上。另外,也可在所述连接架302上设置用于放置环形薄壁件5的搁置板,所述挡板303安装在所述搁置板上,对环形薄壁件5径向限位。
图4所示为本发明较佳实施例中直线运动组件的示意图。
参见图4,所述直线运动组件2包括直线电机201、丝杠螺母202、导轨滑块204和导轨203;
所述直线电机201安装于所述导轨203的一端;
所述导轨滑块204设置所述导轨203上;
所述丝杠螺母202一端连接所述直线电机201,另一端连接所述导轨滑块204;
所述直线电机201与所述控制单元4连接,所述控制单元4通过所述直线电机201驱动所述丝杠螺母202运动,从而带动所述导轨滑块204运动。
所述导轨203的长度方向、所述丝杠螺母202的长度方向均沿径向。多个所述导轨203设置在同一圆的多条半径上,如图1所示。
如图2,所述夹紧定位装置3的连接架302安装在所述直线运动组件2的导轨滑块204上;所述导轨滑块204的径向移动带动所述夹紧定位装置3整体径向移动,满足不同直径环形薄壁件的装夹需求,如图1。
参见图1,本实施例中,所述工作台1为圆形转盘,且通过地脚螺栓固定在地面上;多个所述直线运动组件2设置在圆形转盘的多条半经上。
图5所示为本发明较佳实施例中控制单元的示意图。
参见图5,所述控制单元4包括工控机401、第一电磁阀402和第二电磁阀403;所述第一电磁阀402和所述第二电磁阀403均与所述工控机401连接;所述第一电磁阀402与所述下压左旋气缸301和所述下压右旋气缸304连接;所述第二电磁阀403与所述直推气缸305连接;所述工控机401与所述直线电机201连接。
环形薄壁件5加工时,所述控制单元4的工控机401传输电信号给所述直线运动组件2的直线电机201,由所述直线电机201驱动所述丝杠螺母202径向运动,从而带动所述导轨滑块204径向运动,进而带动所述夹紧定位装置3整体径向移动,使所述夹紧定位装置3的位置与环形薄壁件5的尺寸相匹配;接着,所述工控机401传输电信号给所述第一电磁阀402,由所述第一电磁阀402控制所述下压左旋气缸301与所述下压右旋气缸304,使所述下压左旋气缸301处于“左旋”及“下压”的运动状态,使所述下压右旋气缸304处于“右旋”及“下压”的运动状态;所述工控机401传输电信号给所述第二电磁阀403,由所述第二电磁阀403控制所述直推气缸305径向移动,实现装夹系统的自动控制。
本实施例的环形薄壁件加工自动装夹系统不仅可用于整圆环形薄壁件装夹,也可用于非整圆环形薄壁件装夹,需要调节的是增加或减少直线运动组件及夹紧定位装置数量。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.环形薄壁件加工自动装夹系统,其特征在于,包括沿同一圆周排布的多个夹紧定位装置,以及控制单元;
所述夹紧定位装置包括下压左旋气缸、下压右旋气缸、直推气缸、挡板及连接架;
所述挡板连接于所述连接架的一端;
所述下压左旋气缸、所述下压右旋气缸和所述直推气缸均连接在所述连接架上,且所述下压左旋气缸和所述下压右旋气缸分别置于所述直推气缸的两侧;
所述下压左旋气缸、所述下压右旋气缸和所述直推气缸均与所述控制单元连接;所述控制单元驱动所述直推气缸径向移动,改变所述直推气缸与所述挡板之间的间距。
2.如权利要求1所述的环形薄壁件加工自动装夹系统,其特征在于,在所述下压左旋气缸的顶部压板以及所述下压右旋气缸的顶部压板均处于初始状态下,将环形薄壁件置于所述挡板与所述直推气缸之间;所述控制单元驱动所述直推气缸径向移动,移向所述挡板,从而推动环形薄壁件作径向微调,直至环形薄壁件接触所述挡板,使环形薄壁件径向压紧;接着,所述控制单元驱动所述下压左旋气缸的顶部压板以及所述下压右旋气缸的顶部压板旋转90°,直至处于环形薄壁件上方,并向下逐渐压紧环形薄壁件,实现环形薄壁件轴向压紧。
3.如权利要求1所述的环形薄壁件加工自动装夹系统,其特征在于,所述环形薄壁件加工自动装夹系统还包括多个直线运动组件,一所述直线运动组件对应一所述夹紧定位装置;所述夹紧定位装置的连接架安装在所述直线运动组件上;所述直线运动组件与所述控制单元连接;所述控制单元控制所述直线运动组件径向运动,从而带到所述夹紧定位装置径向运动。
4.如权利要求3所述的环形薄壁件加工自动装夹系统,其特征在于,所述直线运动组件包括直线电机、丝杠螺母、导轨滑块和导轨;
所述直线电机安装于所述导轨的一端;
所述导轨滑块设置所述导轨上;
所述丝杠螺母一端连接所述直线电机,另一端连接所述导轨滑块;
所述直线电机与所述控制单元连接,所述控制单元通过所述直线电机驱动所述丝杠螺母径向运动,从而带动所述导轨滑块在所述导轨上径向运动;所述夹紧定位装置的连接架安装在所述导轨滑块上。
5.如权利要求4所述的环形薄壁件加工自动装夹系统,其特征在于,所述工作台为圆形转盘,所述直线运动组件的导轨设置在圆形转盘的半经上。
6.如权利要求4所述的环形薄壁件加工自动装夹系统,其特征在于,所述控制单元包括工控机、第一电磁阀和第二电磁阀;所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均与所述工控机连接;所述第一电磁阀与所述下压左旋气缸和所述下压右旋气缸连接;所述第二电磁阀与所述直推气缸连接;所述工控机与所述直线电机连接。
7.如权利要求6所述的环形薄壁件加工自动装夹系统,其特征在于,环形薄壁件加工时,所述控制单元的工控机传输电信号给所述直线运动组件的直线电机,由所述直线电机驱动所述丝杠螺母径向运动,从而带动所述导轨滑块径向运动,进而带动所述夹紧定位装置径向移动,使所述夹紧定位装置的位置与环形薄壁件的尺寸相匹配;接着,所述工控机传输电信号给所述第一电磁阀,由所述第一电磁阀控制所述下压左旋气缸与所述下压右旋气缸,使所述下压左旋气缸处于“左旋”及“下压”的运动状态,使所述下压右旋气缸处于“右旋”及“下压”的运动状态;所述工控机传输电信号给所述第二电磁阀,由所述第二电磁阀控制所述直推气缸径向移动,实现装夹系统的自动控制。
8.如权利要求1所述的环形薄壁件加工自动装夹系统,其特征在于,用于整圆环形薄壁件或非整圆环形薄壁件装夹。
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