CN113211184B - 一种快速检验夹具失效的刀具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速检验夹具失效的刀具，包括刀柄、销钉、插销、探测装置以及检测点；所述刀柄纵向一端与机床主轴相连，另一端为中部纵向开孔结构，所述探测装置与该开孔结构匹配；所述刀柄的侧壁上分别设有销钉和插销，且所述销钉和插销穿过所述侧壁进而插入所述探测装置上的卡槽，以使探测装置安装在刀柄中；所述探测装置端部设有检测点，当所述探测装置与受夹具上的工件干涉，向刀柄推进，刀具长度发生变化。本发明还公开了对应的使用方法。本发明探测装置与产品干涉时，受到向后挤压力而引起刀具长度变化，因机床检测到的刀具长度与刀具安装时输入的刀具长度不匹配，机床报警，提示因工件不在正确的位置引起刀具折断，停止加工。

Description

一种快速检验夹具失效的刀具及其使用方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种快速检验夹具失效的刀具及其使用方法。

背景技术

在机械加工领域，油压和气压夹具的应用比率较高，如图1所示为现有技术中一种油压夹具结构示意图，包括工件11、浮支头22、压板33、油缸44以及夹具座55等，工件放置到夹具上后，浮支头再对其进行稳定支撑，对工件进行加工。

而通常情况下，油压或气压夹具经常会出现因为油压或气压不足，以及泄露、机械卡死等情况，导致夹具浮支头不能正常工作，不能起到扶正工件的作用，产品会因为失去稳定支撑而偏离应有的位置，不仅会影响对工件的加工质量，更严重的还可能造成撞机或其他安全事故，会给员工或设备造成一定的损伤。

但是产品发生偏差一般难以用肉眼观察或者工作人员无法及时发现，需要一种能够自动并且快速检测到夹具失效的装置或者方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种快速检验夹具失效的刀具及其使用方法，能快速检验出夹具失效，避免因夹具失效导致的安全事故。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，包括刀柄、销钉、插销、探测装置以及检测点；

所述刀柄纵向一端与机床主轴相连，另一端为中部纵向开孔结构，所述探测装置与该开孔结构匹配；所述刀柄的侧壁上分别设有销钉和插销，且所述销钉和插销穿过所述侧壁进而插入所述探测装置上的卡槽，以使探测装置安装在刀柄中；

所述探测装置端部设有检测点，当所述探测装置与受夹具上的工件干涉，向刀柄推进，而引起刀具长度变化，因机床检测到的刀具长度与刀具安装时输入的刀具长度不匹配，机床报警，提示因工件不在正确的位置引起刀具折断，而机床无法启动下一把刀具加工程序，停止加工，从而判断夹具失效。

作为本发明的进一步改进，所述探测装置包括夹持部分和探测部分，其中所述夹持部分伸入刀柄的中部纵向开孔中。

作为本发明的进一步改进，所述夹持部分上设有销钉槽和插销槽；所述销钉槽为销钉的插入槽，所述插销槽为插销的插入槽，且所述插销槽具有高低两个不同的平面。

作为本发明的进一步改进，刀具初始状态时，所述插销位于所述插销槽中较浅的平面上。

作为本发明的进一步改进，所述插销与刀柄侧面之间还设有弹簧，该弹簧一端连接在所述刀柄侧面，另一端连接在所述插销上。

作为本发明的进一步改进，所述检测点设于探测装置的所述探测部分上，并通过螺纹固定在一起。

作为本发明的进一步改进，所述刀柄的侧壁上分别设有一个螺纹孔和一个光孔，所述螺纹孔用于销钉穿过并与其螺纹连接，所述光孔与所述插销相匹配，用于插销穿过。

作为本发明的进一步改进，销钉槽的纵向宽度大于所述销钉的直径。

作为本发明的进一步改进，所述螺纹孔和光孔均为通孔结构，且所述销钉和插销的长度分别大于所述螺纹孔和光孔的长度。

按照本发明的另一个方面，提供一种快速检验夹具失效的刀具的使用方法，应用于所述的快速检验夹具失效的刀具，包括如下步骤：

刀具处于初始状态时，确保刀具长度保持最大的状态，插销位于销钉槽中较浅的平面上；

夹具出现故障而失效时，所述探测装置与工件干涉，其受到向刀柄的挤压力，所述插销在销钉槽中滑动，进入较深的槽中锁定，从而引起刀具长度变化，提示刀具折断，机床报警，停止加工；

夹具修复后，向外拔所述插销，即可将探测装置恢复原有长度，并且所述插销在弹簧力的作用下，自动复位。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）本发明的快速检验夹具失效的刀具，刀柄通过拉钉与机床主轴相连，刀柄上侧壁有一个螺纹孔和一个光孔，分别用于安装销钉和插销；探测装置通过销钉安装在刀柄中；插销与刀柄之间设有弹簧，弹簧一端连接在刀柄上，另一端连接在插销上，在弹簧的压紧力下，插销通过刀柄上的光孔插入探测部分的卡槽中。其通过在探测部分与产品干涉时，探测部分受到向后挤压力，从而引起刀具长度变化，机床的刀具折损检测装置检测该刀具时，因检测不到刀具，机床提示刀具折断，从而机床因报警停止加工。本发明的刀具结构简单，设置简便，能快速检验出夹具失效，避免因夹具失效导致的安全事故。

（2）本发明的快速检验夹具失效的刀具的使用方法，通过插销将探测部分和刀柄相连，向外拔插销，即可将探测部分回复原有长度，插销在弹簧力的作用下，会自动复位。避免了工艺重新安装刀具的复杂工作，节省了调试时间，有利于提高机台利用率，具有较好的应用前景和推广应用价值。

附图说明

图1为现有技术中产品夹具结构示意图；

图2为本发明实施例一种快速检测夹具失效的刀具整体结构示意图；

图3为本发明实施例一种快速检测夹具失效的刀具涉及的探测装置结构示意图；

图4为本发明实施例夹具未失效时刀具状态示意图；

图5为本发明实施例夹具失效时刀具状态示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-刀柄、2-销钉、3-插销、4-弹簧、5-探测装置、6-检测点；501-夹持部分、502-探测部分、503-销钉槽、504-插销槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

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”、“顺时针”、“逆时针”、“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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为解决现有技术中夹具失效不能及时发现的问题，本发明提供一种快速检测夹具失效的夹具，如图2为本发明实施例一种快速检测夹具失效的刀具整体结构示意图。本发明的快速检测夹具失效的刀具，固定于机床主轴上，如图2所示，刀具包括刀柄1、销钉2、插销3、弹簧4、探测装置5以及检测点6。刀柄1纵向一端通过拉钉与机床主轴相连，刀柄1纵向另一端设有销钉2、插销3，探测装置5以及检测点6等。

具体地，刀柄1上远离拉钉的一端为中部纵向开孔结构，并且刀柄1的侧壁上分别设有一个螺纹孔和一个光孔，其中螺纹孔用于销钉2穿过并与其螺纹连接，光孔与插销3相匹配，用于插销3穿过；螺纹孔和光孔均为通孔结构，销钉2旋入螺纹孔，以及插销3插入光孔后，分别伸出至刀柄1上的中部纵向开孔，即销钉2和插销3的长度分别大于螺纹孔和光孔的长度。

刀柄1的中部纵向开孔与探测装置5相匹配，探测装置5呈T型结构，其包括夹持部分501和探测部分502，其中夹持部分501伸入刀柄的中部纵向开孔中，探测部分为饼状圆盘结构，夹持部分501优选为呈圆柱结构，当然夹持部分还可以是与中部纵向开孔相匹配的其他形状，对其形状在此不作具体限制。

如图3为本发明实施例一种快速检测夹具失效的刀具涉及的探测装置结构示意图。探测装置的夹持部分501上设有销钉槽503和插销槽504；其中销钉槽503为销钉2的插入槽，销钉2穿过螺纹孔后，再插入销钉槽503内，从而将探测装置5锁定在刀柄1上，防止探测装置5从刀柄1中脱落，并且销钉槽503的纵向宽度大于销钉2的直径。

进一步地，结合图2和图3所示，插销槽504为插销3的插入槽，其具有高低两个不同的平面，用于限制插销的滑动范围。插销3与刀柄1侧面之间还设有弹簧4，弹簧4一端连接在刀柄1侧面，另一端连接在插销3上，在弹簧的压紧力下，插销3穿过刀柄1上的光孔后，再插入探测部分的插销槽504内。

在本发明图2的一个优选实施例中，销钉2和插销3设于同侧的同一一轴线上，实际上销钉2和插销3位于不同侧时也可以实现本发明的效果，同样在本发明的保护范围之内。

另外，探测装置5探测部分上设有检测点6，检测点6与探测装置通过螺纹固定在一起，在刀具工作的初始状态，探测装置5拉出到最大时，能够通过该检测点6检测到刀具，但在夹具工作失效时，探测装置5因此而向刀柄推进，因机床检测到的刀具长度与刀具安装时输入的刀具长度不匹配，机床报警，提示因工件不在正确的位置引起刀具折断，而机床无法启动下一把刀具加工程序，停止加工，由此判断夹具是否失效。

图4为本发明实施例夹具未失效时刀具状态示意图；图5为本发明实施例夹具失效时刀具状态示意图。图4和图5中的工件以汽车发动机汽缸孔为例。在夹具保持正常的夹持工作时，刀具长度保持最大的状态，插销3位于销钉槽504中较浅的平面上；当夹具出现故障而失效时，探测装置5与工件干涉，探测装置5受到向刀柄1的挤压力，插销3在销钉槽504中滑动，进入较深的槽中锁定，从而引起刀具长度变化，机床的刀具折损检测装置检测该刀具时，因检测不到刀具，机床提示刀具折断，从而机床停止加工。夹具修复后，向外拔插销3，即可将探测装置的探测部分恢复原有长度，并且插销4在弹簧力的作用下，会自动复位。

本发明的快速检验夹具失效的刀具，刀柄通过拉钉与机床主轴相连，刀柄上侧壁有一个螺纹孔和一个光孔，分别用于安装销钉和插销；探测装置通过销钉安装在刀柄中；插销与刀柄之间设有弹簧，弹簧一端连接在刀柄上，另一端连接在插销上，在弹簧的压紧力下，插销通过刀柄上的光孔插入探测部分的卡槽中。其通过在探测部分与产品干涉，探测部分收到向后挤压力，插销在卡槽中滑动，进入较深的槽中，从而引起刀具长度变化，机床的刀具折损检测装置检测该刀具时因机床检测到的刀具长度与刀具安装时输入的刀具长度不匹配，机床报警，提示因工件不在正确的位置引起刀具折断，而机床无法启动下一把刀具加工程序，停止加工。本发明的刀具结构简单，设置简便，能快速检验出夹具失效，避免因夹具失效导致的安全事故，具有较好的应用前景和推广应用价值。

本发明刀具的使用方法，通过插销将探测部分和刀柄相连，向外拔插销，即可将探测部分恢复原有长度，插销在弹簧力的作用下，会自动复位。避免了工艺重新安装刀具的复杂工作，节省了调试时间，有利于提高机台利用率，具有较好的应用前景和推广应用价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，包括刀柄（1）、销钉（2）、插销（3）、探测装置（5）以及检测点（6）；

所述刀柄（1）纵向一端与机床主轴相连，另一端为中部纵向开孔结构，所述探测装置（5）与该开孔结构匹配；所述刀柄（1）的侧壁上分别设有销钉（2）和插销（3），且所述销钉（2）和插销（3）穿过所述侧壁进而插入所述探测装置（5）上的卡槽，以使探测装置安装在刀柄中；

所述探测装置（5）端部设有检测点（6），当所述探测装置（5）受夹具上的工件干涉，向刀柄推进而引起刀具长度变化时，因机床检测到的刀具长度与刀具安装时输入的长度不匹配，机床报警，从而判断夹具失效；

所述探测装置（5）包括夹持部分（501）和探测部分（502），其中所述夹持部分（501）伸入刀柄的中部纵向开孔中；

所述夹持部分（501）上设有销钉槽（503）和插销槽（504）；所述销钉槽（503）为销钉（2）的插入槽，所述插销槽（504）为插销（3）的插入槽，且所述插销槽（504）具有高低两个不同的平面；

在刀具工作的初始状态，所述探测装置（5）拉出到最大时，能够通过该检测点（6）检测到刀具，但在夹具工作失效时，探测装置（5）受到向刀柄（1）的挤压力，探测装置（5）因此而向刀柄推进，插销（3）在插销槽（504）中滑动，进入较深的槽中锁定，从而引起刀具长度变化，机床的刀具折损检测装置检测该刀具时，因检测不到刀具，机床提示刀具折断，从而机床停止加工，由此判断夹具是否失效；

夹具修复后，向外拔插销（3），即可将探测装置的探测部分恢复原有长度，并且插销在弹簧力的作用下，会自动复位。

2.根据权利要求1所述的快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，刀具初始状态时，所述插销（3）位于所述插销槽（504）中较浅的平面上。

3.根据权利要求1或2所述的快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，所述插销（3）与刀柄（1）侧面之间还设有弹簧（4），该弹簧（4）一端连接在所述刀柄（1）侧面，另一端连接在所述插销（3）上。

4.根据权利要求3所述的快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，所述检测点（6）设于探测装置的所述探测部分（502）上，并通过螺纹固定在一起。

5.根据权利要求1或4所述的快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，所述刀柄（1）的侧壁上分别设有一个螺纹孔和一个光孔，所述螺纹孔用于销钉（2）穿过并与其螺纹连接，所述光孔与所述插销（3）相匹配，用于插销（3）穿过。

6.根据权利要求1或4所述的快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，销钉槽（503）的纵向宽度大于所述销钉（2）的直径。

7.根据权利要求5所述的快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，所述螺纹孔和光孔均为通孔结构，且所述销钉（2）和插销（3）的长度分别大于所述螺纹孔和光孔的长度。

8.一种快速检验夹具失效的刀具的使用方法，应用于权利要求1-7所述的快速检验夹具失效的刀具，其特征在于，包括如下步骤：

刀具处于初始状态时，确保刀具长度保持最大的状态，插销（3）位于插销槽（504）中较浅的平面上；

夹具出现故障而失效时，所述探测装置（5）与工件干涉，其受到向刀柄（1）的挤压力，所述插销（3）在插销槽（504）中滑动，进入较深的槽中锁定，从而引起刀具长度变化，提示刀具折断，机床报警，停止加工；

夹具修复后，向外拔所述插销（3），即可将探测装置恢复原有长度，并且所述插销（3）在弹簧力的作用下，自动复位。

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