CN113814765A - 高精度气动夹紧锁死装置机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开的属于五轴数控机床技术领域，具体为高精度气动夹紧锁死装置机构，包括气盘固定板、旋转法兰、和旋转法兰连接的动力法兰与设在气盘固定板上的气盘壳体，所述气盘壳体内开设有能够容纳气囊发生形变的活动槽一，且气囊包括外气囊与内气囊，所述气盘壳体内横向开设有能够容纳气囊盘左右活动的活动槽二，且活动槽二与活动槽一连通，所述气囊盘的一端与外气囊连接，且气囊盘的另一端与旋转法兰内壁贴合，所述气盘壳体内设有升降机构，本发明体积小，夹紧锁死动作响应速度快，刹车同心偏摆小，由于夹紧锁紧机构采用气体驱动，气体密度小相应速度快，这样就使夹紧锁死动作相应变。

Description

高精度气动夹紧锁死装置机构

技术领域

本发明涉及五轴数控机床技术领域，具体为高精度气动夹紧锁死装置机构。

背景技术

目前，中国经济迅猛发展。对高端五轴设备需求越来越多。五轴机床比三轴机床多两个旋转轴。也就相当于多了两个旋转关节。所以五轴机床开粗时的切削量要远远小于三轴机床。要想实现五轴机床开粗切削量变大就需要把两个旋转轴夹紧锁死这样才能提高刚性从而使机床切削量变大。而五轴机床旋转轴对体积要求不能过大，旋转轴旋转跳动小，要求夹紧锁死同心偏摆跳动小于0.01mm，现有的锁死机构无法满足上述要求，同时锁死反应速度较慢。

发明内容

本发明的目的在于提供高精度气动夹紧锁死装置机构，以解决上述背景技术中提出的无法满足夹紧锁死同心偏摆跳动小于0.01mm同时锁死反应速度慢的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高精度气动夹紧锁死装置机构，包括气盘固定板、旋转法兰、和旋转法兰连接的动力法兰与设在气盘固定板上的气盘壳体，所述气盘壳体内开设有能够容纳气囊发生形变的活动槽一，且气囊包括外气囊与内气囊，所述气盘壳体内横向开设有能够容纳气囊盘左右活动的活动槽二，且活动槽二与活动槽一连通，所述气囊盘的一端与外气囊连接，且气囊盘的另一端与旋转法兰内壁贴合，所述气盘壳体内设有升降机构，且升降机构的升降端纵向贯穿气盘壳体插设在旋转法兰内的活动槽三中，所述升降机构的升降端上设有钢体，且活动槽三内壁上设有电磁吸盘。

优选的，所述升降机构包括活塞与活塞杆，且升降机构的升降端为活塞杆，所述气盘壳体内开设有能够容纳活塞上下活动的活动槽四，且活塞外壁上设有密封环，所述密封环与活塞相背离的一端与活动槽四内壁贴合。

优选的，所述活动槽三内设有滚珠架，且滚珠架内的滚珠与活塞杆贴合。

优选的，所述活动槽四通过管路与气泵连接。

优选的，所述气囊盘与钢体外壁均设有耐磨层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明体积小，夹紧锁死动作响应速度快，刹车同心偏摆小。只需要6bar气压驱动，在无气源的状态下本装置有自锁的功能。

2)本发明采用气体为驱动，这样可以使气囊的响应速度更快，减少设备额外的液压站设备。气动夹紧锁死装置有三种状态，不充气时气盘与法兰处于半夹紧状态，这样加持力小，这样气囊与法兰有夹紧自锁作用。这样应用于力矩电机直驱的旋转轴上不至于在没有气源的情况下旋转轴因自身重力原因是旋转轴的角度发生变化。外气囊充气时气囊盘与旋转法兰内壁夹紧状态处于最大状态。这样就增大量气囊盘与旋转法兰夹紧锁紧力。气囊盘内气囊充气，气囊直径变小带动气囊盘与旋转法兰分离，使气囊盘与旋转法兰处于间隙配合，这样法兰盘就可以正常旋转，由于夹紧锁紧机构采用气体驱动，气体密度小响应速度快，这样就使夹紧锁死动作相应变快，气囊盘与法兰处于精密涨紧配合状态，夹紧时也不发生同心偏转，夹紧锁死精度更高。

3)本发明当外气囊充气时使得气囊整体直径变大，推动气囊盘使得气囊盘对旋转法兰夹紧，产生锁紧力，同时活动槽四内下方抽气使得活塞向下移动，带动钢体移动到电磁吸盘相平行的位置上，电磁吸盘通电产生磁力对钢体进行吸附，防止旋转法兰移动，双重锁紧能够更快速地对旋转法兰进行锁紧，同时当其中一重锁紧机构发生故障时，另外一重锁紧能够起到保障的作用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大示意图。

图中：1气盘固定板、2旋转法兰、3动力法兰、4气盘壳体、5外气囊、6内气囊、7气囊盘、8活动槽四、9活塞、10密封环、11活动槽三、12滚珠架、13活塞杆、14钢体、15电磁吸盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

实施例：

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：高精度气动夹紧锁死装置机构，包括气盘固定板1、旋转法兰2、和旋转法兰2连接的动力法兰3与设在气盘固定板1上的气盘壳体4，所述气盘壳体4内开设有能够容纳气囊发生形变的活动槽一，且气囊包括外气囊5与内气囊6，内气囊6形状为弧线形形状，内气囊6充气弧形弧度变大使得气囊直径收缩变小打动气囊盘7收回，外气囊5充气弧形弧度变小气囊弧线变直，从而带动气囊盘7伸出，所述气盘壳体4内横向开设有能够容纳气囊盘7左右活动的活动槽二，且活动槽二与活动槽一连通，所述气囊盘7的一端与外气囊5连接，且气囊盘7的另一端与旋转法兰2内壁贴合，所述气盘壳体4内设有升降机构，且升降机构的升降端纵向贯穿气盘壳体4插设在旋转法兰2内的活动槽三11中，所述升降机构的升降端上设有钢体14，且活动槽三11内壁上设有电磁吸盘15，外气囊5充气时使得气囊直径变大带动气囊盘7向旋转法兰2方向移动，并施压在旋转法兰2内壁上，此时夹紧状态处于最大状态，这样就增大量气囊盘7与旋转法兰2夹紧锁紧力，同时活动槽四8内下方抽气使得活塞9向下移动，带动钢体14移动到电磁吸盘15相平行的位置上，电磁吸盘15通电产生磁力对钢体14进行吸附，防止旋转法兰2移动，双重锁紧能够更快速地对旋转法兰2进行锁紧，同时当其中一重锁紧机构发生故障时，另外一重锁紧能够起到保障的作用，内气囊6充气时，气囊直径变小带动气囊盘7与旋转法兰2分离，使气囊盘7与旋转法兰2处于间隙配合，同时活动槽四8内充气使得活塞9向上移动，带动钢体14与电磁吸盘15分离，这样旋转法兰2就可以正常旋转。

所述升降机构包括活塞9与活塞杆13，且升降机构的升降端为活塞杆13，所述气盘壳体4内开设有能够容纳活塞9上下活动的活动槽四8，且活塞9外壁上设有密封环10，所述密封环10与活塞9相背离的一端与活动槽四8内壁贴合。

所述活动槽三11内设有滚珠架12，且滚珠架12内的滚珠与活塞杆13贴合，滚珠起到了导向防偏载的作用。

所述活动槽四8通过管路与气泵连接。

所述气囊盘7与钢体14外壁均设有耐磨层，提高了耐磨性能。

工作原理：气动夹紧锁死装置有三种状态，不充气时气囊盘7与旋转法兰2之间处于半夹紧状态，这样加持力小，具有夹紧自锁作用，外气囊5充气时使得气囊直径变大带动气囊盘7向旋转法兰2方向移动，并施压在旋转法兰2内壁上，此时夹紧状态处于最大状态，这样就增大量气囊盘7与旋转法兰2夹紧锁紧力，同时活动槽四8内下方抽气使得活塞9向下移动，带动钢体14移动到电磁吸盘15相平行的位置上，电磁吸盘15通电产生磁力对钢体14进行吸附，防止旋转法兰2移动，双重锁紧能够更快速地对旋转法兰2进行锁紧，同时当其中一重锁紧机构发生故障时，另外一重锁紧能够起到保障的作用，内气囊6充气时，气囊直径变小带动气囊盘7与旋转法兰2分离，使气囊盘7与旋转法兰2处于间隙配合，同时活动槽四8内充气使得活塞9向上移动，带动钢体14与电磁吸盘15分离，这样旋转法兰2就可以正常旋转。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.高精度气动夹紧锁死装置机构，包括气盘固定板(1)、旋转法兰(2)、和旋转法兰(2)连接的动力法兰(3)与设在气盘固定板(1)上的气盘壳体(4)，其特征在于：所述气盘壳体(4)内开设有能够容纳气囊发生形变的活动槽一，且气囊包括外气囊(5)与内气囊(6)，所述气盘壳体(4)内横向开设有能够容纳气囊盘(7)左右活动的活动槽二，且活动槽二与活动槽一连通，所述气囊盘(7)的一端与外气囊(5)连接，且气囊盘(7)的另一端与旋转法兰(2)内壁贴合，所述气盘壳体(4)内设有升降机构，且升降机构的升降端纵向贯穿气盘壳体(4)插设在旋转法兰(2)内的活动槽三(11)中，所述升降机构的升降端上设有钢体(14)，且活动槽三(11)内壁上设有电磁吸盘(15)。

2.根据权利要求1所述的高精度气动夹紧锁死装置机构，其特征在于：所述升降机构包括活塞(9)与活塞杆(13)，且升降机构的升降端为活塞杆(13)，所述气盘壳体(4)内开设有能够容纳活塞(9)上下活动的活动槽四(8)，且活塞(9)外壁上设有密封环(10)，所述密封环(10)与活塞(9)相背离的一端与活动槽四(8)内壁贴合。

3.根据权利要求2所述的高精度气动夹紧锁死装置机构，其特征在于：所述活动槽三(11)内设有滚珠架(12)，且滚珠架(12)内的滚珠与活塞杆(13)贴合。

4.根据权利要求2所述的高精度气动夹紧锁死装置机构，其特征在于：所述活动槽四(8)通过管路与气泵连接。

5.根据权利要求1所述的高精度气动夹紧锁死装置机构，其特征在于：所述气囊盘(7)与钢体(14)外壁均设有耐磨层。

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