CN114102216A - 一种光学镜片装夹用连接工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学镜片加工技术领域，具体公开了一种光学镜片装夹用连接工装，所述连接工装包括连接夹具的法兰盘，设置在法兰盘底部的气缸，以及自上往下依次设置在气缸内部的中空浮动轴、弹簧套筒、碟簧、弹簧推盖和卡扣装置，所述气缸、弹簧套筒与法兰盘螺栓连接，所述气缸的底部与气动主轴机床的主轴连接，本发明所述连接工装安装在机床主轴上不需要拆卸，可以同时适配弹性夹具、真空吸附夹具和粘接夹具，可以减少时间成本，提升生产效率，延长机床主轴使用寿命。

Description

一种光学镜片装夹用连接工装

技术领域

本发明涉及光学镜片加工技术领域，更具体的，涉及一种高适配性光学镜片装夹用连接工装。

背景技术

目前的光学镜片加工用夹具分为粘接夹具、弹性夹具和真空吸附夹具，这三种夹具与机床主轴的连接分别采用各自专属的连接工装。这三种夹具在不同批次的镜片加工中需要频繁将连接工装和夹具同时更换，频繁的更换会导致如下问题：（1）每次更换连接工装都需要人工进行打表，生产效率低，增加时间成本；（2）每次更换连接工装都会存在安装误差，降低镜片加工精度；（3）经过多次更换连接工装后，会磨损机床主轴连接螺纹，破坏机床主轴。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高适配性光学镜片装夹用连接工装，该工装安装在机床主轴上后不用进行拆卸，可以同时适配粘接夹具、弹性夹具和真空吸附夹具，减少时间成本，提升生产效率，延长机床主轴使用寿命。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种光学镜片装夹用连接工装，所述连接工装包括连接夹具的法兰盘，设置在法兰盘底部的气缸，以及自上往下依次设置在气缸内部的中空浮动轴、弹簧套筒、碟簧、弹簧推盖和卡扣装置，所述气缸、弹簧套筒与法兰盘螺栓连接，所述气缸的底部与气动主轴机床的主轴连接，其中：

所述法兰盘中心开设凹槽，凹槽中心设有供中空浮动轴顶部穿过的通孔，通孔周边的法兰盘上设有定位销孔；

所述中空浮动轴为两端开口的管状结构，其顶端开口设置为夹具连接孔，中空浮动轴由上往下依次设置为：与所述通孔配合的浮动轴外圆柱面、弹簧推盖配合面和安装卡扣装置的卡扣部，所述浮动轴外圆柱面的中间段固定套设圆环件，所述圆环件的表面设有与定位销孔相适配的定位销；

所述弹簧套筒为底端开口的圆筒结构，弹簧套筒的顶部设有供中空浮动轴外圆柱面穿过的法兰盘连接孔；

所述弹簧推盖为圆盘状结构，其中心设有供弹簧推盖配合面穿过的连接孔，连接孔的边缘向上凸起形成推力台阶，推力台阶至弹簧推盖边缘之间的圆盘表面内凹形成弹簧推槽，弹簧推盖的外端与弹簧套筒的内端配合；

所述碟簧均匀设置在弹簧套筒、中空浮动轴、弹簧推盖之间形成圆环柱形的密闭空间内。

进一步的，所述法兰盘底部沿通孔周边向下凸起形成连接凸缘，所述连接凸缘与气缸的顶部内周、浮动轴外圆柱面上圆环件的外周相配合。

进一步的，所述通孔上与中空浮动轴的配合面设有法兰内密封槽，所述连接凸缘上与气缸的配合面设有法兰盘外密封槽，所述浮动轴外圆柱面圆环件上与连接凸缘的配合面设有圆环件密封槽，有效防止油污进入连接工装内部。

进一步的，所述连接凸缘上贯穿设置法兰盘排污孔，所述气缸上设有与法兰盘排污孔连通的气缸排污孔。

进一步的，所述法兰盘表面设有密封槽；进一步优选所述密封槽的排布为发散型或同心圆型。在法兰盘外表面设置密封槽可确保安装真空吸附夹具吸气时不漏气，同时拥有便于拆卸夹具的作用。

进一步的，所述弹簧套筒的内端下部尺寸减小，尺寸减小处形成止动台阶面，所述弹簧推盖的外端与弹簧套筒的内端位于止动台阶面以下的区域配合。

进一步的，所述弹簧推盖配合面的外径小于浮动轴外圆柱面的外径。

进一步的，所述弹簧推盖配合面与锁定螺纹之间设有浮动轴密封槽，所述弹簧推盖上与弹簧套筒的配合面上设有弹簧推盖密封槽。

进一步的，所述卡扣装置为锁定螺帽，所述卡扣部设有与所述锁定螺帽相适配的锁定螺纹；

或所述卡扣装置为卡环。

本发明所述连接工装尤其适用于装载加工镜片的夹具，也可以用于对切削力要求不高的其他工件的夹具。

本发明所产生的有益效果为：

（1）本发明所述光学镜片装夹用连接工装安装在机床主轴上不需要拆卸，可以同时适配弹性夹具、真空吸附夹具和粘接夹具，可以减少时间成本，提升生产效率，延长机床主轴使用寿命。

（2）本发明所述光学镜片装夹用连接工装安装并打表完成后，精度保持性好；中空浮动轴由止动台阶面限定，因此气缸压强过大也不会导致浮动轴超程破坏夹具和工件；中空浮动轴由定位销限定，浮动过程稳定。

附图说明

图1为本发明所述光学镜片装夹用连接工装的结构图。

图2为本发明所述法兰盘结构图。

图3为本发明所述中空浮动轴结构图。

图4为本发明书弹簧套筒结构图。

图5为本发明所述气缸结构图。

图6为本发明所述弹簧推盖结构图。

图7为实施例1中所述光学镜片装夹用连接工装的真空吸附夹具使用状态图。

图8为实施例1中所述光学镜片装夹用连接工装的弹性夹具使用状态图。

其中：

1-法兰盘、101-密封槽、102-气缸连接孔、103-夹具螺纹孔、104-弹簧套筒连接孔、105-法兰盘内密封槽、106-定位销孔、107-法兰盘外密封槽、108-法兰盘排污孔；

2-中空浮动轴、201-定位销、202-弹性夹具连接孔、203-浮动轴外圆柱面、204-锁定螺纹、205-浮动轴密封槽、206-弹簧推盖配合面；

3-弹簧套筒、301-法兰盘连接孔、302-弹簧套筒密封槽、303-止动台阶面；

4-气缸、401-法兰盘螺纹孔、402-气缸排污孔、403-主轴连接螺纹；

5-锁定螺帽；

6-弹簧推盖、601-弹簧推盖密封槽、602-弹簧推槽、603-推力台阶；

7-碟簧；

8-真空吸附吸盘；

9-锁紧螺钉；

10-夹具支承座；

11-弹性夹具；

12-连接杆。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1~6所示，本实施例公开了一种光学镜片装夹用连接工装，所述连接工装包括连接夹具的法兰盘1，设置在法兰盘底部的气缸4，以及自上往下依次设置在气缸4内部的中空浮动轴2、弹簧套筒3、碟簧7、弹簧推盖6和锁定螺帽5，所述气缸4、弹簧套筒3与法兰盘1螺栓连接。

本实施例中，所述气缸4上设有主轴连接螺纹403，气缸4上的主轴连接螺纹403与主轴进行连接，其主轴螺纹403要缠绕生胶带防止漏气。

本实施例中，所述法兰盘1中心开设凹槽，凹槽中心设有供中空浮动轴2顶部穿过的通孔，通孔周边的法兰盘1上设有定位销孔106，所述法兰盘1底部沿通孔周边向下凸起形成连接凸缘，所述连接凸缘与气缸4的顶部内周、浮动轴外圆柱面203上圆环件的外周相配合，所述连接凸缘上贯穿设置法兰盘排污孔108，所述气缸4上设有与法兰盘排污孔108连通的气缸排污孔402，气缸排污孔402与法兰盘排污孔108对齐，可以将经过定位销201流入的油污顺利排出；所述法兰盘表面设有气缸连接孔102、夹具螺纹孔103、弹簧套筒连接孔104；所述弹簧套筒上设有弹簧套筒连接孔104，所述弹簧套筒3与法兰盘1通过弹簧套筒连接孔104和法兰盘连接孔301螺栓连接；所述气缸4上设置法兰盘螺纹孔401，气缸4与法兰盘1通过气缸连接孔102和法兰盘螺纹孔401螺栓连接；夹具与法兰盘1通过夹具螺纹孔103连接，其中密封槽101可确保安装真空吸附夹具吸气时不漏气，同时拥有便于拆卸夹具的作用；所述法兰盘表面还均匀设有密封槽101，所述密封槽101的排布为发散型或同心圆型。

本实施例中，所述中空浮动轴2为两端开口的管状结构，所述中空浮动轴2的内部管道用于吸气和吹气，其顶端开口设置为夹具连接孔202，中空浮动轴2由上往下依次设置为：与所述通孔配合的浮动轴外圆柱面203、弹簧推盖配合面206和安装锁定螺帽5的锁定螺纹204，所述弹簧推盖配合面206的外径小于浮动轴外圆柱面203的外径；所述浮动轴外圆柱面203的中间段固定套设圆环件，所述圆环件的表面设有与定位销孔106相适配的定位销201，所述定位销201和定位销孔106个数为2个，也可以为1个或多个，用于装载夹具的法兰盘1与中空浮动轴2通过定位销201进行配合，能实现中空浮动轴2稳定上下移动，继而可实现弹性夹具放松和夹紧。

本实施例中，所述弹簧套筒3为底端开口的圆筒结构，弹簧套筒3的顶部设有供中空浮动轴外圆柱面203穿过的法兰盘连接孔301，所述弹簧套筒3的内端下部尺寸减小，尺寸减小处形成止动台阶面303，所述弹簧推盖6的外端与弹簧套筒3的内端位于止动台阶面303以下的区域配合。

本实施例中，所述弹簧推盖6为圆盘状结构，其中心设有供弹簧推盖配合面206穿过的连接孔，连接孔的边缘向上凸起形成推力台阶603，推力台阶603至弹簧推盖6边缘之间的圆盘表面内凹形成弹簧推槽602，弹簧推盖6的外端与弹簧套筒3的内端配合。

本实施例中，所述碟簧7均匀设置在弹簧套筒3、中空浮动轴2、弹簧推盖6之间形成圆环柱形的密闭空间内。中空浮动轴2与弹簧套筒3经过弹簧套筒密封槽302装配后套入十个碟簧7，可为中空浮动轴2提供向下的预紧力。碟簧7装入中空浮动轴2后，弹簧推盖6上的推力台阶603经过弹簧推盖配合面206可推动中空浮动轴2向上移动，止动台阶面303可以控制中空浮动轴2的最大行程。

本实施例中，所述中空浮动轴2上下行程受弹簧套筒3的止动台阶面303控制，在其他实施方式中，可通过控制定位销201的上下行程来确定中空浮动轴2上下行程。

本实施例中，锁定螺帽5与锁定螺纹204配合固定弹簧推盖6，锁紧锁定螺帽5后，在浮动轴密封槽205的作用下可阻止气缸气体进入碟簧7区域，确保内外气压差能推动中空浮动轴2。

本实施例中，气缸4气压推动弹簧推盖6向上移动一定行程，卸载气缸4气压后，碟簧7向弹簧推槽602施加向下的力至弹簧推盖6和锁定螺帽5，使中空浮动轴2向下移动回复原位可夹紧工件。

本实施例中，所述通孔上与中空浮动轴2的配合面设有法兰内密封槽105，所述连接凸缘上与气缸4的配合面设有法兰盘外密封槽107，所述浮动轴外圆柱面203圆环件上与连接凸缘的配合面设有圆环件密封槽。所述弹簧推盖配合面206与锁定螺纹之间设有浮动轴密封槽205，所述弹簧推盖6上与弹簧套筒3的配合面上设有弹簧推盖密封槽601。浮动轴外圆柱面203与法兰盘内密封槽105配合，所述连接工装每个零件的相应部位都开设有密封槽方便添加密封圈，可有效防止漏气和油污进入连接工装内部。

本实施例所述连接工装的具体实施方式有多种，以其中两种实施例进行说明：

一、参见图7，为所述光学镜片装夹用连接工装的真空吸附夹具使用状态图，具体为：

S1、在法兰盘1上表面垫橡胶垫，保证工装的密封性；

S2、将真空吸附吸盘8首先通过3颗锁紧螺钉9与连接工装的法兰盘1连接；

S 3、用百分表或千分表对真空吸附吸盘8的外圆柱面和平面进行打表，边打表边拧紧其中3颗锁紧螺钉9，最后将剩余3颗全部拧紧；

S 4、将气缸4与已经缠绕生胶带的机床主轴螺纹进行连接；

S 5、将工件放在真空吸附吸盘8上，打开吸气，将法兰盘1中心部位、中空浮动轴2和真空吸附吸盘8内气体抽出形成负压，在外部大气压的作用下工件被压紧；

S 6、关闭吸气，或进行吹气使连接工装内部气压大于等于外部大气压，可将工件取下。

二、参见图8，为所述光学镜片装夹用连接工装的弹性夹具使用状态图，具体为：

S 1、在法兰盘1上表面垫橡胶垫，保证工装的密封性；

S 2、将夹具支承座10首先通过3颗锁紧螺钉9与连接工装的法兰盘1连接；

S 3、用百分表或千分表对夹具支承座10的外圆柱面和平面进行打表，边打表边拧紧其中3颗锁紧螺钉9，最后将剩余3颗全部拧紧；

S 4、将弹性夹具11与连接杆12通过螺纹连接，并拧上螺丝，再将弹性夹具11、连接杆12和连接工装的中空浮动轴2的弹性夹具连接孔202连接；

S 5、连接杆12通过螺纹连接已将中空浮动轴2的气道堵住，气缸与外界不连通；

S 6、将气缸4与已经缠绕生胶带的机床主轴螺纹进行连接；

S 7、气缸4内进气，连接工装内压强增大，推动弹簧推盖6、锁定螺帽5及中空浮动轴2向上移动，通过连接杆12使弹性夹具11中心部位向上浮动放松夹具，然后装上工件。

S 8、气缸4排气，在碟簧7的回弹力作用下，弹簧推盖6、锁定螺帽5及中空浮动轴2向下移动，带动连接杆12下拉弹性夹具11夹紧工件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述连接工装包括连接夹具的法兰盘（1），设置在法兰盘底部的气缸（4），以及自上往下依次设置在气缸（4）内部的中空浮动轴（2）、弹簧套筒（3）、碟簧（7）、弹簧推盖（6）和卡扣装置，气缸（4）、弹簧套筒（3）与法兰盘（1）螺栓连接，气缸（4）的底部与气动主轴机床的主轴连接，其中：

所述法兰盘（1）中心开设凹槽，凹槽中心设有供中空浮动轴（2）顶部穿过的通孔，通孔周边的法兰盘（1）上设有定位销孔（106）；

所述中空浮动轴（2）为两端开口的管状结构，其顶端开口设置为夹具连接孔（202），中空浮动轴（2）由上往下依次设置为：与所述通孔配合的浮动轴外圆柱面（203）、弹簧推盖配合面（206）和安装卡扣装置的卡扣部，所述浮动轴外圆柱面（203）的中间段固定套设圆环件，所述圆环件的表面设有与定位销孔（106）相适配的定位销（201）；

所述弹簧套筒（3）为底端开口的圆筒结构，弹簧套筒（3）的顶部设有供中空浮动轴外圆柱面（203）穿过的法兰盘连接孔（301）；

所述弹簧推盖（6）为圆盘状结构，其中心设有供弹簧推盖配合面（206）穿过的连接孔，连接孔的边缘向上凸起形成推力台阶（603），推力台阶（603）至弹簧推盖（6）边缘之间的圆盘表面内凹形成弹簧推槽（602），弹簧推盖（6）的外端与弹簧套筒（3）的内端配合；

所述碟簧（7）均匀设置在弹簧套筒（3）、中空浮动轴（2）、弹簧推盖（6）之间形成圆环柱形的密闭空间内。

2.如权利要求1所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述法兰盘（1）底部沿通孔周边向下凸起形成连接凸缘，所述连接凸缘与气缸（4）的顶部内周、浮动轴外圆柱面（203）上圆环件的外周相配合。

3.如权利要求2所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述通孔上与中空浮动轴（2）的配合面设有法兰内密封槽（105），所述连接凸缘上与气缸（4）的配合面设有法兰盘外密封槽（107），所述浮动轴外圆柱面（203）圆环件上与连接凸缘的配合面设有圆环件密封槽。

4.如权利要求2所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述连接凸缘上贯穿设置法兰盘排污孔（108），所述气缸（4）上设有与法兰盘排污孔（108）连通的气缸排污孔（402）。

5.如权利要求1所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述法兰盘表面均匀设有密封槽（101）。

6.如权利要求5所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述密封槽（101）的排布为发散型或同心圆型。

7.如权利要求1所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述弹簧套筒（3）的内端下部尺寸减小，尺寸减小处形成止动台阶面（303），所述弹簧推盖（6）的外端与弹簧套筒（3）的内端位于止动台阶面（303）以下的区域配合。

8.如权利要求1所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述弹簧推盖配合面（206）的外径小于浮动轴外圆柱面（203）的外径。

9.如权利要求1所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述弹簧推盖配合面（206）与锁定螺纹之间设有浮动轴密封槽（205），所述弹簧推盖（6）上与弹簧套筒（3）的配合面上设有弹簧推盖密封槽（601）。

10.如权利要求1所述的光学镜片装夹用连接工装，其特征在于，所述卡扣装置为锁定螺帽（5），所述卡扣部设有与所述锁定螺帽（5）相适配的锁定螺纹（204）；

或所述卡扣装置为卡环。

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