CN117400042A - 用于带轮加工的上下料夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于带轮加工的上下料夹具及其使用方法，包括：卡盘，卡盘与旋转驱动装置相连；带轮承载部件，带轮承载部件用于放置带轮并驱动带轮轴向移动；凹槽加工定位部件，凹槽加工定位部件包括第三定位气缸、轮架，第三定位气缸上连接有第二活动板，第二活动板上设有导向套，轮架上转动连接有用于和轮体的外周面接触的接触滚轮，轮架上设有导向柱，导向柱穿过导向套，导向柱远离轮架的一端设有感应块，第一活动板上设有与感应块相对应的第二红外传感器；轮架与第一活动块之间设有弹簧。本发明在交工凹槽时，能够实现对凹槽的定位，并自动确定交工凹槽时的基准角度位置，无需操作人员手动对刀，避免了手动对刀带来的人工误差。

Description

用于带轮加工的上下料夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及带轮加工技术领域，特别涉及一种用于带轮加工的上下料夹具及其使用方法。

背景技术

如图1所示，现有的一种带轮1，其结构包括轮轴1、轮体12、，轮轴11与轮体12一体成型。轮轴上设有键槽和通孔14，在加工时，先加工轮轴11上的键槽13，后加工轮轴11上的通孔14。通孔14在加工时，通孔14需要避开键槽13所在的位置。

轮体12的圆周外侧均匀设有若干个凹槽15，凹槽12用于和传动带上的凸起结构相配合。

传统的加工方式中，需要先通过铸造工艺制作出带轮1的毛坯，然后需要对带轮1进行精加工，精加工包括对轮轴11的外圆车削、对凹槽15表面的精加工、通孔14的加工等。其中，在对带轮1上的凹槽15逐个进行精加工的过程中，在精加工第一个凹槽15时，操作人员需要先进行对刀操作，即通过手动控制的方式调整带轮的角度，使带轮上的其中一个凹槽15能够对准加工刀具，只有对其中一个凹槽进行准确定位后，才能以该凹槽的角度位置作为基准进行后面凹槽的加工。传统加工技术中，对刀操作较为麻烦，且手动对刀操作往往存在人工误差，影响了实际的加工精度。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种用于带轮加工的上下料夹具及其使用方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种用于带轮加工的上下料夹具，包括：

卡盘，卡盘与旋转驱动装置相连；

带轮承载部件，带轮承载部件用于放置带轮并驱动带轮轴向移动；

凹槽加工定位部件，凹槽加工定位部件包括第三定位气缸、轮架，第三定位气缸上连接有第二活动板，第二活动板上设有导向套，轮架上转动连接有用于和轮体的外周面接触的接触滚轮，轮架上设有导向柱，导向柱穿过导向套，导向柱远离轮架的一端设有感应块，第一活动板上设有与感应块相对应的第二红外传感器；轮架与第一活动块之间设有弹簧；

带轮下料部件，用于对加工完成后的带轮进行下料。

作为优选，还包括通孔加工定位部件，通孔加工定位部件包括第一定位气缸，第一定位气缸上连接有第一活动板，第一活动板上连接有第二定位气缸，第二定位气缸上连接有伸缩杆，伸缩杆的一端设有矫正顶头，矫正顶头前端的横截面与轮轴上键槽的横截面相吻合；第一活动板上还设有用于检测键槽位置的第一红外传感器。

作为优选，所述矫正顶头由钨合金制成。

作为优选，所述带轮承载部件包括导向座、放置座、横移气缸，放置座滑动连接在导向座上，放置座与横移气缸相连；放置座上设有轮轴支撑板、用于对轮体进行定位的轮体定位槽，轮轴支撑板的上端设有用于对轮轴进行定位的轮轴定位槽。

作为优选，所述放置座上设有导向杆，所述导向座上设有导向孔，导向杆从导向孔中穿过。

作为优选，所述下料部件纵移气缸，纵移气缸上连接有升降座，升降座上连接有斜导向板，斜导向板的下端设有挡块；当带轮放置在带轮承载部件上时，斜导向板的上端位于带轮的下方。

作为优选，所述斜导向板的下端设有接触式感应开关。

作为优选，还包括尾座，尾座上设有可移动的顶锥，顶锥正对卡盘。

一种用于带轮加工的上下料夹具的使用方法，将带轮放置在到放置座上，通过横移气缸驱动带轮朝卡盘方向移动并使轮轴的一端伸入卡盘中，通过卡盘将轮轴的一端夹紧；

在对凹槽进行精加工时，第三定位气缸前伸至凹槽检测位，接触滚轮与轮体的外周面接触，卡盘带动带轮转动，接触滚轮与轮体外周面上凹槽以外的区域接触时，感应块与第二红外传感器错开；当轮体上的凹槽经过接触滚轮时，接触滚轮陷入凹槽中并感应块发生移动，使感应块移动至正对第二红外传感器的位置并触发第二红外传感器；第二红外传感器被触发后，卡盘停止转动，第三定位气缸复位；此时带轮的角度位置为基准角度位置；凹槽加工刀具对轮体上的凹槽进行加工；当上一个凹槽加工完成后，卡盘带动带轮转动并对下一个凹槽进行加工；

在对通孔进行加工时，第一定位气缸前伸至键槽检测位，卡盘带动带轮旋转，当轮轴上的键槽旋转至与第一红外传感器相对时，卡盘停止转动，第二定位气缸驱动矫正顶头向前伸出，矫正顶头伸入键槽中并与键槽表面顶紧；然后通孔加工刀具在轮轴上加工出通孔；通孔加工完成后，第一定位气缸和第二定位气缸复位；

带轮加工完成后，卡盘将轮轴松开，带轮落在放置座上，通过横移气缸驱动带轮朝远离卡盘方向移动并使轮轴的一端脱离卡盘，纵移气缸驱动斜导向板向上移动，斜导向板将加工好的带轮向上托起，带轮顺着斜导向板滚动至斜导向板的下端。

本发明的有益效果是：

1、本发明在交工凹槽时，能够实现对凹槽的定位，并自动确定交工凹槽时的基准角度位置，无需操作人员手动对刀，降低了加工时的操作难度，并避免了手动对刀带来的人工误差。

2、本发明在加工通孔时，能够自动实现对键槽的定位，无需操作人员手动对刀，并根据键槽的位置进行通孔的加工，保证了通孔与键槽之间的相对位置关系，省去了手动对刀的麻烦，并避免了手动对刀带来的人工误差。

3、带轮加工完成后，通过带轮下料部件能够实现带轮的自动下料。

附图说明

图1为现有的一种带轮的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为带轮承载部件的结构示意图。

图4为带轮放置在带轮承载部件上时的示意图。

图5为带轮下料部件的结构示意图。

图6为通孔加工定位部件的结构示意图。

图7为凹槽加工定位部件的结构示意图。

图8为本发明将带轮夹紧时的示意图。

图9为图8中A部放大图。

图中：1、带轮，11、轮轴，12、轮体，13、键槽，14、通孔，15、凹槽，2、底座，3、卡盘，4、尾座，41、顶锥，5、带轮承载部件，51、导向座，52、放置座，53、导向杆，54、轮体定位槽，55、轮轴支撑板，56、轮轴定位槽，57、横移气缸，6、带轮下料部件，61、纵移气缸，62、升降座，63、斜导向板，64、接触式感应开关，65、挡块，7、通孔加工定位部件，71、第一固定座，72、第一定位气缸，73、第一活动板，74、第二定位气缸，75、伸缩杆，76、矫正顶头，77、第一传感器支架，78、第一红外传感器，8、凹槽加工定位部件，81、第二固定座，82、第三定位气缸，83、第二活动板，84、轮架，85、接触滚轮，86、导向柱，87、导向套，88、弹簧，89、第二传感器支架，810、感应块，811、第二红外传感器，9、旋转驱动装置。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至图9所示，一种用于带轮1加工的上下料夹具，包括控制系统、底座2、卡盘3、旋转驱动装置9、尾座4、带轮承载部件5、凹槽加工定位部件8、带轮下料部件6。旋转驱动装置9、尾座4、带轮承载部件5、凹槽加工定位部件8、带轮下料部件6均设置在底座2上。卡盘3与旋转驱动装置9相连，通过旋转驱动装置9驱动卡盘3旋转。本发明中，卡盘3为电动三爪卡盘3。

带轮承载部件5用于放置带轮1并驱动带轮1轴向移动。其中，带轮承载部件5包括导向座51、放置座52、横移气缸57，放置座52滑动连接在导向座51上；放置座52上设有导向杆53，导向座51上设有导向孔，导向杆53从导向孔中穿过，导向杆53与导向孔之间滑动配合。放置座52与横移气缸57相连，通过横移气缸57驱动放置座52水平移动。放置座52上设有轮轴支撑板55、用于对轮体12进行定位的轮体定位槽54，轮轴支撑板55的上端设有用于对轮轴11进行定位的轮轴定位槽56，轮轴定位槽56为V形槽。通过控制系统控制横移气缸57的运行。

当带轮1放置在带轮承载部件5上时，带轮1上的轮体12的下端放置在轮体定位槽54中，轮轴11放置在轮轴定位槽56中，轮轴11的一端正对卡盘3，如图4所示。

尾座4正对卡盘3设置，尾座4上设有可移动的顶锥41，顶锥41正对卡盘3。在对带轮1进行夹紧时，卡盘3将轮轴11的一端夹紧，顶锥41将轮轴11的另一端顶紧。

凹槽加工定位部件8包括第二固定座81、第三定位气缸82、轮架84，第三定位气缸82固定设置在第二固定座81上，第三定位气缸82上连接有第二活动板83，通过第三定位气缸82驱动第二活动板83移动。第二活动板83上设有导向套87，轮架84上转动连接有用于和轮体12的外周面接触的接触滚轮85，轮架84上设有导向柱86，导向柱86穿过导向套87，导向柱86远离轮架84的一端设有感应块810，第一活动板73上设有与感应块810相对应的第二红外传感器811。第二固定座81上设有第二传感器支架89，第二红外传感器811设置在第二传感器支架89上。感应块810靠近第二红外传感器811的一端呈楔形结构。轮架84与第一活动块之间设有弹簧88。第二红外传感器811与控制系统电连接，通过控制系统控制第三定位气缸82的运行。

通孔加工定位部件7包括第一定位气缸72、第一固定座71，第一定位气缸72设置在第一固定座71上，第一定位气缸72上连接有第一活动板73，通过第一定位气缸72驱动第一活动板73移动。第一活动板73上连接有第二定位气缸74，第二定位气缸74上连接有伸缩杆75，伸缩杆75的一端设有矫正顶头76，矫正顶头76由钨合金制成。通过第二定位气缸74驱动矫正顶头76移动。矫正顶头76前端的横截面与轮轴11上键槽13的横截面相吻合。本发明中，矫正顶头76前端的横截面与键槽13的横截面均为半圆形。第一活动板73上还设有用于检测键槽13位置的第一红外传感器78。第一红外传感器78与控制系统电连接，通过控制系统控制第一定位气缸72和第二定位气缸74的运行。

带轮下料部件6，用于对加工完成后的带轮1进行下料。下料部件纵移气缸61，纵移气缸61上连接有升降座62，纵移气缸61驱动升降座62上下移动。升降座62上连接有斜导向板63，斜导向板63呈倾斜设置。斜导向板63的下端设有挡块65。当带轮1放置在带轮承载部件5上时，斜导向板63的上端位于带轮1的下方。斜导向板63的下端设有接触式感应开关64。当带轮1滚动至斜导向板63的下端时，接触式感应开关64与带轮1接触，从而能够感应到带轮1的存在。通过控制系统控制纵移气缸61的运行。

本发明的使用方法如下：

将带轮1放置在到放置座52上，通过横移气缸57驱动带轮1朝卡盘3方向移动并使轮轴11的一端伸入卡盘3中，通过卡盘3将轮轴11的一端夹紧；卡盘3将轮轴11的一端夹紧后，顶锥41移动并将轮轴11的另一端顶紧。其中，可通过机械手上料或者手动上料的方式将带轮1放置在到放置座52上。卡盘3将轮轴11的一端夹紧后，会将带轮1整体稍微上下抬起一定的距离，使的带轮1脱离放置座52，不与放置座52发生接触，这样带轮1在旋转时不会与放置座52之间发生摩擦。

在对凹槽15进行精加工时，第三定位气缸82前伸至凹槽检测位，接触滚轮与轮体12的外周面接触，卡盘3带动带轮1转动，接触滚轮与轮体12外周面上凹槽15以外的区域接触时，感应块810与第二红外传感器811错开；当轮体12上的凹槽15经过接触滚轮时，接触滚轮陷入凹槽15中并感应块810发生移动，使感应块810移动至正对第二红外传感器811的位置并触发第二红外传感器811；第二红外传感器811被触发后，卡盘3停止转动，第三定位气缸82复位；此时带轮1的角度位置为基准角度位置；凹槽15加工刀具对轮体12上的凹槽15进行加工；当上一个凹槽15加工完成后，卡盘3带动带轮1转动并对下一个凹槽15进行加工；每完成一个凹槽15的加工后，卡盘3每次的旋转角度与轮体12上相邻两个凹槽15之间的间隔角度相同。

在对通孔14进行加工时，第一定位气缸72前伸至键槽13检测位，卡盘3带动带轮1旋转，当轮轴11上的键槽13旋转至与第一红外传感器78相对时，卡盘3停止转动，第二定位气缸74驱动矫正顶头76向前伸出，矫正顶头76伸入键槽13中并与键槽13表面顶紧；然后通孔14加工刀具在轮轴11上加工出通孔14；通孔14加工完成后，第一定位气缸72和第二定位气缸74复位。

带轮1加工完成后，卡盘3将轮轴11松开，带轮1落在放置座52上，通过横移气缸57驱动带轮1朝远离卡盘3方向移动并使轮轴11的一端脱离卡盘3，纵移气缸61驱动斜导向板63向上移动，斜导向板63将加工好的带轮1向上托起，带轮1顺着斜导向板63滚动至斜导向板63的下端。

本发明具有以下优点：

1、本发明在交工凹槽15时，能够实现对凹槽15的定位，并自动确定交工凹槽15时的基准角度位置，无需操作人员手动对刀，降低了加工时的操作难度，并避免了手动对刀带来的人工误差。

2、本发明在加工通孔14时，能够自动实现对键槽13的定位，无需操作人员手动对刀，并根据键槽13的位置进行通孔14的加工，保证了通孔14与键槽13之间的相对位置关系，省去了手动对刀的麻烦，并避免了手动对刀带来的人工误差。

3、带轮1加工完成后，通过带轮下料部件6能够实现带轮1的自动下料。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于带轮加工的上下料夹具，其特征在于，包括：

卡盘，卡盘与旋转驱动装置相连；

带轮承载部件，带轮承载部件用于放置带轮并驱动带轮轴向移动；

凹槽加工定位部件，凹槽加工定位部件包括第三定位气缸、轮架，第三定位气缸上连接有第二活动板，第二活动板上设有导向套，轮架上转动连接有用于和轮体的外周面接触的接触滚轮，轮架上设有导向柱，导向柱穿过导向套，导向柱远离轮架的一端设有感应块，第一活动板上设有与感应块相对应的第二红外传感器；轮架与第一活动块之间设有弹簧；

带轮下料部件，用于对加工完成后的带轮进行下料。

2.根据权利要求1所述的一种用于带轮加工的上下料夹具，其特征在于，还包括通孔加工定位部件，通孔加工定位部件包括第一定位气缸，第一定位气缸上连接有第一活动板，第一活动板上连接有第二定位气缸，第二定位气缸上连接有伸缩杆，伸缩杆的一端设有矫正顶头，矫正顶头前端的横截面与轮轴上键槽的横截面相吻合；第一活动板上还设有用于检测键槽位置的第一红外传感器。

3.根据权利要求1所述的一种用于带轮加工的上下料夹具，其特征在于，所述矫正顶头由钨合金制成。

4.根据权利要求2所述的一种用于带轮加工的上下料夹具，其特征在于，所述带轮承载部件包括导向座、放置座、横移气缸，放置座滑动连接在导向座上，放置座与横移气缸相连；放置座上设有轮轴支撑板、用于对轮体进行定位的轮体定位槽，轮轴支撑板的上端设有用于对轮轴进行定位的轮轴定位槽。

5.根据权利要求1所述的一种用于带轮加工的上下料夹具，其特征在于，所述放置座上设有导向杆，所述导向座上设有导向孔，导向杆从导向孔中穿过。

6.根据权利要求4所述的一种用于带轮加工的上下料夹具，其特征在于，所述下料部件纵移气缸，纵移气缸上连接有升降座，升降座上连接有斜导向板，斜导向板的下端设有挡块；当带轮放置在带轮承载部件上时，斜导向板的上端位于带轮的下方。

7.根据权利要求1所述的一种用于带轮加工的上下料夹具，其特征在于，所述斜导向板的下端设有接触式感应开关。

8.根据权利要求1所述的一种用于带轮加工的上下料夹具，其特征在于，还包括尾座，尾座上设有可移动的顶锥，顶锥正对卡盘。

9.一种根据权利要求6所述的用于带轮加工的上下料夹具的使用方法，其特征在于，将带轮放置在到放置座上，通过横移气缸驱动带轮朝卡盘方向移动并使轮轴的一端伸入卡盘中，通过卡盘将轮轴的一端夹紧；

在对凹槽进行精加工时，第三定位气缸前伸至凹槽检测位，接触滚轮与轮体的外周面接触，卡盘带动带轮转动，接触滚轮与轮体外周面上凹槽以外的区域接触时，感应块与第二红外传感器错开；当轮体上的凹槽经过接触滚轮时，接触滚轮陷入凹槽中并感应块发生移动，使感应块移动至正对第二红外传感器的位置并触发第二红外传感器；第二红外传感器被触发后，卡盘停止转动，第三定位气缸复位；此时带轮的角度位置为基准角度位置；凹槽加工刀具对轮体上的凹槽进行加工；当上一个凹槽加工完成后，卡盘带动带轮转动并对下一个凹槽进行加工；

在对通孔进行加工时，第一定位气缸前伸至键槽检测位，卡盘带动带轮旋转，当轮轴上的键槽旋转至与第一红外传感器相对时，卡盘停止转动，第二定位气缸驱动矫正顶头向前伸出，矫正顶头伸入键槽中并与键槽表面顶紧；然后通孔加工刀具在轮轴上加工出通孔；通孔加工完成后，第一定位气缸和第二定位气缸复位；

带轮加工完成后，卡盘将轮轴松开，带轮落在放置座上，通过横移气缸驱动带轮朝远离卡盘方向移动并使轮轴的一端脱离卡盘，纵移气缸驱动斜导向板向上移动，斜导向板将加工好的带轮向上托起，带轮顺着斜导向板滚动至斜导向板的下端。