CN113696101A - 光轴抛光用浮动夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光轴抛光用浮动夹紧装置，包括光轴组件和浮动夹紧装置，浮动夹紧装置包括夹具体，夹具体的一侧面均布有多个摆动气缸腔体，摆动气缸腔体内设有将摆动气缸腔体分隔成两个气缸室的挡块；夹具体的另一侧面设有多个偏心夹爪，偏心夹爪远离夹具体中心的一端设有离心块，光轴组件包括贯穿设置在夹具体两端的光轴，光轴位于偏心夹爪的一侧设有顶尖，端盖上设有带动端盖转动的动力机构；本申请各偏心夹爪在离心力下浮动压紧光轴，能够快速的夹紧光轴，提高了光轴的固定夹紧效率，减少了安装光轴的时间，且通过浮动夹紧具有更高的定位精度。

Description

光轴抛光用浮动夹紧装置

技术领域

本发明涉及光轴加工机械技术领域，具体涉及光轴抛光用浮动夹紧装置。

背景技术

棒料加工的常用的两种装夹方式:一种是两端中心孔定位安装，采取鸡心夹头配合驱动；另一种是采用卡盘夹持棒料外圆，这两种安装方式辅助时间长，采用卡盘夹持外圆的方式定位精度也不太高。

成都好特精密机械有限公司设计的棒料浮动夹紧机构，申请号201510983801.9，采用固定在卡爪座上的拉伸弹簧拉着偏心卡爪旋转将棒料夹紧；当一根料加工完成后，动力机构需要先停机，再由直线缸体控制摆杆卡紧拨盘，动力机构再带动卡爪座反向旋转一个角度，才能松开偏心卡爪，实现可卸料，控制过程复杂，动力机构不能使用普通电机，需要采用伺服电机，成本较高。

设计装夹效率更高，辅助时间更短，成本更低的光轴抛光用浮动夹紧装置具有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供光轴抛光用浮动夹紧装置，以解决现有技术中导致光轴夹具装夹效率低，装夹过程复杂、装夹时间长的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

光轴抛光用浮动夹紧装置，包括光轴组件和浮动夹紧装置，所述浮动夹紧装置包括夹具体，所述夹具体的一侧面均布有多个摆动气缸腔体，所述摆动气缸腔体内设有将所述摆动气缸腔体分隔成两个气缸室的挡块；所述夹具体的另一侧面设有多个偏心夹爪，所述偏心夹爪远离所述夹具体中心的一端设有离心块，所述偏心夹爪上连接有气缸轴，所述气缸轴贯穿至所述摆动气缸腔体内，且所述气缸轴上连接有摆动叶片；

所述夹具体的一侧面还连接有用于密封摆动气缸腔体的端盖；

所述光轴组件包括贯穿设置在所述夹具体两端的光轴，所述光轴位于所述偏心夹爪的一侧设有顶尖，所述光轴的中心轴线处设有轴向气孔，所述光轴的外周设有和所述轴向气孔相连通的环槽；所述环槽和多个所述摆动气缸腔体相连通；

所述端盖上设有带动所述端盖转动的动力机构。

进一步地，所述偏心夹爪的数量和所述摆动气缸腔体的数量相同；所述偏心夹爪的数量有三个。

进一步地，每个气缸轴上连接有两个摆动叶片，两个所述摆动叶片对称设置，两个所述摆动叶片分别位于两个所述气缸室内。

进一步地，所述环槽通过T形气槽和所述摆动气缸腔体的两个气缸室相连通；

所述T形气槽的出气口位于两个气缸室内摆动叶片的同一侧。

进一步地，所述偏心夹爪靠近所述夹具体中心的一端设有偏心圆弧夹持面。

进一步地，所述光轴远离所述顶尖的一端连接有气管接头，所述气管接头和所述轴向气孔相连通。

进一步地，所述端盖和所述夹具体之间通过螺钉连接。

进一步地，所述夹具体的形状为圆形，所述光轴贯穿所述夹具体的中心孔，且所述光轴和所述夹具体之间设有密封环。

进一步地，还包括箱体，所述箱体包括基体，所述光轴固定连接在所述基体上，且所述光轴水平设置。

进一步地，所述动力机构包括电机，所述光轴的外周转动连接有带轮，所述带轮和所述端盖固定连接；

所述电机的输出端通过同步带和带轮相连接。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1、本申请在使用时，先将光轴的两端通过顶尖定位安装，然后启动动力机构，通过动力机构转动端盖转动，进而使夹具体转动，离心块在离心力的作用下带动各个偏心夹爪转动，各偏心夹爪在离心力下浮动压紧光轴，能够快速的夹紧光轴，提高了光轴的固定夹紧效率，减少了安装光轴的时间，且通过浮动夹紧具有更高的定位精度；

2、本申请在夹具体内设计带动偏心夹爪转动的摆动气缸腔体，通过向该腔体内通入气体，可实现带动偏心夹爪转动，更换光轴轴时，浮动夹紧装置不必停止转动，只需通入压力空气，各偏心夹爪即可松开工件，实现光轴的更换，控制过程简单，操作效率高；

3、本申请的动力机构可以使用普通电机，不必使用伺服电机，成本低；

4、本申请设计的偏心圆弧夹持面，能够保证对光轴有更好的夹持效果。

附图说明

图1为本发明具体实施方式夹紧装置的整体结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中光轴及浮动夹紧装置的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明具体实施方式中光轴的剖视图；

图5为本发明具体实施方式中浮动夹紧装置的爆炸图；

图6为本发明具体实施方式中夹具体的局部剖视图。

其中：100、箱体；200、动力机构；300、光轴组件；400、浮动夹紧装置；01、光轴；110、基体；120、端盖板；201、电机；202、主动带轮；203、同步带；310、光轴；311、顶尖；312、轴向气孔；313、径向气孔；314、环槽；320、带轮；330、轴承；350、气管接头；410、夹具体；420、端盖；430、摆动气缸；440、偏心夹爪；450、密封环；411、中心孔；412、密封环槽；413、摆动气缸腔体；414、缸体端盖中心孔；415、T形气槽；416、气孔；417、排气孔；418、挡块固定孔；431、气缸轴；432、轴端；433、摆动叶片；434、挡块；435、固定销；441、方孔；442、偏心圆弧夹持面；443、离心块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1至图6所示，光轴抛光用浮动夹紧装置，包括光轴组件300和浮动夹紧装置400，浮动夹紧装置400包括夹具体410，夹具体410的一侧面均布有多个摆动气缸腔体413，摆动气缸腔体413内设有将摆动气缸腔体413分隔成两个气缸室的挡块434；夹具体410的另一侧面设有多个偏心夹爪440，偏心夹爪440远离夹具体410中心的一端设有离心块443，偏心夹爪440上连接有气缸轴431，气缸轴431贯穿至摆动气缸腔体413内，且气缸轴431上连接有摆动叶片433；夹具体410的一侧面还连接有用于密封摆动气缸腔体413的端盖420；光轴组件300包括贯穿设置在夹具体410两端的光轴310，光轴310位于偏心夹爪440的一侧设有顶尖311，光轴310的中心轴线处设有轴向气孔312，光轴310的外周设有和轴向气孔312相连通的环槽314；环槽314和多个摆动气缸腔体413相连通；端盖420上设有带动端盖420转动的动力机构200。

本申请在使用时，先将光轴01的两端通过顶尖定位安装，然后启动动力机构，通过动力机构转动端盖转动，进而使夹具体转动，离心块在离心力的作用下带动各个偏心夹爪转动，各偏心夹爪在离心力下浮动压紧光轴，能够快速的夹紧光轴，提高了光轴的固定夹紧效率，减少了安装光轴的时间，且通过浮动夹紧具有更高的定位精度。

本申请在夹具体内设计带动偏心夹爪转动的摆动气缸腔体，通过向该腔体内通入气体，可实现带动偏心夹爪转动，更换光轴时，浮动夹紧装置不必停止转动，只需通入压力空气，各偏心夹爪即可松开工件，实现光轴的更换，控制过程简单，操作效率高。

在本申请的一些实施例中，为了安装光轴组件300和浮动夹紧装置400还设置了箱体100。箱体100包括基体110和端盖板120。光轴组件300的光轴310水平设置，固定安装在基体110上。

在本申请中，光轴组件300的光轴310水平设置，固定安装在基体110上（见附图2、3、4）。

光轴310的右端设有顶尖311，图例是固定顶尖，也可以设置活动顶尖。

在光轴310的右端与夹具体410上的气孔416对应位置处设有环槽314和径向气孔313，在光轴310的中心设有轴向气孔312与右端的径向气孔313相通，在光轴310的左端设有气管接头350用于联接进气管。

在光轴310的中部位置处设有带轮320，带轮320与光轴310通过轴承330转动安装。

带轮320的右端设有浮动夹紧装置400。浮动夹紧装置400与光轴310空套滑动联接，浮动夹紧装置400与带轮320固定安装。

浮动夹紧装置400（见附图2、3、5、6）由夹具体410、端盖420、摆动气缸430、夹爪440等组成。

夹具体410和端盖420为等直径的圆盘件，两件通过螺钉同轴固定安装。在夹具体410内均布设有三套摆动气缸430。三件偏心夹爪440安装在摆动气缸轴的轴端，夹具体的外侧。

夹具体410为圆盘件（见附图5、6），轴心设有中心孔411与光轴310滑配。并设有安装密封环450的密封环槽412。密封环450的设计有效的保证了气体进入至夹具体内。

在夹具体410的左端面均布设有三个摆动气缸腔体413，在摆动气缸腔体413的底部（即转动气缸的右端盖）设有缸体端盖中心孔414，供气缸轴431穿出，（转动气缸的左端盖对应设置在端盖420上）。

在夹具体410的左端面上，在三个摆动气缸腔体413之间均设有进气排气用的T形气槽415，在各T形气槽415的径向槽的末端与中心孔411间均设有气孔416。气孔416与光轴310的右端的环槽314和径向气孔313相通。

在各个摆动气缸腔体413内配套转动设有气缸轴431。在气缸轴431上对称固定设有两片摆动叶片433，摆动叶片433与摆动气缸腔体413滑配。气缸轴431的两端穿过缸体端盖中心孔。气缸轴431的右端伸出夹具体410的右端面，并设有四方的轴端432。四方轴端432与偏心夹爪440的方孔441配合联接。

在各个摆动气缸腔体413内还配套固定设有两块挡块434，各挡块434由固定销435固定，挡块固定销435安装在挡块固定孔418上。两块挡块434将各个摆动气缸腔体413分隔成两个工作腔（气缸室）。

高压空气由气孔416经T形气槽415进入各摆动气缸室，推动气缸轴顺时针转动（由附图5往右看），摆动叶片433另一侧的气体经由设在缸体端盖上的排气孔417排出。

设计两个摆动叶片433和两个挡块，能够有效的实现阻挡摆动叶片433的转动，如气体带动摆动叶片转动一定角度后，摆动叶片带动偏心夹爪440松开夹紧的光轴，挡块433能够防止摆动叶片转动过度。另外，摆动叶片转动到位后，排气孔417和T形气槽415的出气口摆动叶片的同一侧，气体能够通过排气孔排出，防止摆动叶片转动过度。

偏心夹爪440通过方孔441固定安装在气缸轴431伸出夹具体410右端面的四方的轴端432上。偏心夹爪440的近端设有偏心圆弧夹持面442，该偏心圆弧夹持面朝向夹具体的中心（即被夹持的工件方向）。偏心夹爪440的远端设有离心块443。

在浮动夹紧装置的夹具体高速转动时，离心块443在离心力下远离回转中心，各偏心夹爪440顺时针转动（由附图1、2从右往左看），偏心圆弧夹持面442靠近并压紧工件。

在一些实施例中，动力机构200包括电机201、主动带轮202和同步带203，主动带轮202安装在电机201的输出端，同步带203连接在主动带轮202和带轮320之间。

本申请的工作过程如下：电机201转动，通过电机轴端的主动带轮202和同步带203驱动带轮320及其右端固定设有的浮动夹紧装置400高速转动。各偏心夹爪440在离心块443的作用下顺时针转动（由附图1、2从右往左看），偏心圆弧夹持面442靠近并压紧工件。

需要松开及更换工件时，使高压空气由光轴端输入，经光轴310右端的径向气孔313 及环槽314由气孔416经T形气槽415进入各摆动气缸室，推动气缸轴431逆时针转动（由附图1、2从右往左看），各偏心夹爪440的偏心圆弧夹持面442远离并松开工件。使工件停止运转，取出已加工的工件，并更换另一工件。切断光轴端的高压空气，并接大气。各偏心夹爪440在离心块443的作用下再次压紧工件。

本申请具有如下特点：

工件通过两端的顶尖定位安装，并通过各偏心夹爪440在离心力下浮动压紧，定位精度高。

更换装夹工件时，电机及浮动夹紧装置不必停止转动，只需通入压力空气，各偏心夹爪440即可松开工件，控制过程简单，操作效率高。

可以使用普通电机，不必使用伺服电机，成本低。

另外，端盖板120上与光轴位置对应的孔对工件起到初限位的作用（孔径略大于工件直径）；工件需要尽量沿着光轴的轴线方向插入，不要歪斜插入；要先通入压力空气，待各偏心夹爪440离开中心位置处再插入工件；尽量用于结构简单，直径不大的轴类工件加工，不宜用于结构复杂，质量大的工件。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，包括光轴组件（300）和浮动夹紧装置（400），所述浮动夹紧装置（400）包括夹具体（410），所述夹具体（410）的一侧面均布有多个摆动气缸腔体（413），所述摆动气缸腔体（413）内设有将所述摆动气缸腔体（413）分隔成两个气缸室的挡块（434）；所述夹具体（410）的另一侧面设有多个偏心夹爪（440），所述偏心夹爪（440）远离所述夹具体（410）中心的一端设有离心块（443），所述偏心夹爪（440）上连接有气缸轴（431），所述气缸轴（431）贯穿至所述摆动气缸腔体（413）内，且所述气缸轴（431）上连接有摆动叶片（433）；

所述夹具体（410）的一侧面还连接有用于密封摆动气缸腔体（413）的端盖（420）；

所述光轴组件（300）包括贯穿设置在所述夹具体（410）两端的光轴（310），所述光轴（310）位于所述偏心夹爪（440）的一侧设有顶尖（311），所述光轴（310）的中心轴线处设有轴向气孔（312），所述光轴（310）的外周设有和所述轴向气孔（312）相连通的环槽（314）；所述环槽（314）和多个所述摆动气缸腔体（413）相连通；

所述端盖（420）上设有带动所述端盖（420）转动的动力机构（200）。

2.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，所述偏心夹爪（440）的数量和所述摆动气缸腔体（413）的数量相同；所述偏心夹爪（440）的数量有三个。

3.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，每个气缸轴（431）上连接有两个摆动叶片（433），两个所述摆动叶片（433）对称设置，两个所述摆动叶片（433）分别位于两个所述气缸室内。

4.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，所述环槽（314）通过T形气槽（415）和所述摆动气缸腔体（413）的两个气缸室相连通；

所述T形气槽（415）的出气口位于两个气缸室内摆动叶片（433）的同一侧。

5.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，所述偏心夹爪（440）靠近所述夹具体（410）中心的一端设有偏心圆弧夹持面（442）。

6.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，所述光轴（310）远离所述顶尖（311）的一端连接有气管接头（350），所述气管接头（350）和所述轴向气孔（312）相连通。

7.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，所述端盖（420）和所述夹具体（410）之间通过螺钉连接。

8.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，所述夹具体（410）的形状为圆形，所述光轴（310）贯穿所述夹具体（410）的中心孔（411），且所述光轴（310）和所述夹具体（410）之间设有密封环（450）。

9.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，还包括箱体（100），所述箱体（100）包括基体（110），所述光轴（310）固定连接在所述基体（110）上，且所述光轴（310）水平设置。

10.根据权利要求1所述的光轴抛光用浮动夹紧装置，其特征在于，所述动力机构（200）包括电机（201），所述光轴（310）的外周转动连接有带轮（320），所述带轮（320）和所述端盖（420）固定连接；

所述电机（201）的输出端通过同步带（203）和带轮（320）相连接。

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