CN117949151B - 一种机床夹具气密性检测结构及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机床夹具气密性检测结构及其检测方法，其中检测结构包括检测总成、输气管道和压力检测系统；检测总成能够安装于机床，且检测总成位于机床夹具的后方，输气管道安装于机床，输气管道的出气端连通机床夹具的出气口，压力检测系统连通输气管道；检测总成具有至少两个检测端，两个检测端能够分别移动至靠近机床夹具，机床夹具能够夹紧任一个检测端，且机床夹具能够与任一个检测端形成空腔，输气管道的出气端通过出气口连通于空腔。其有益效果是，其通过检测机床夹具夹紧时与零件之间的气密性，判断机床夹具上的铁屑是否完全清除，能够消除零件的夹紧误差，确保零件的加工精度，减少零件损伤。而且结构简单合理，适于新老机床的改造。

Description

一种机床夹具气密性检测结构及其检测方法

技术领域

本发明涉及机床技术领域，尤其涉及一种机床夹具气密性检测结构及其检测方法。

背景技术

机床是指制造机器和机械的机器，也称为工作母机或工具机，习惯上简称机床，其在现代化的建设中起着重大作用。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多，除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。

现阶段，传统机床在进行零件加工时，需要机床夹具将零件夹紧进行切削加工，加工过程中产生的细小铁屑会附着的机床夹具上，每次加工完成后需要人工清理铁屑，但人工清理常常存在清理不彻底的问题，容易造成其他待加工零件的夹紧误差，加工精度无法达到要求，导致零件批次返修，甚至报废；而且若机床夹具上附着有铁屑，其夹紧零件由于应力集中会造成零件损伤。

故亟需一种机床夹具气密性检测结构及其检测方法，以解决上述问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种机床夹具气密性检测结构及其检测方法，其解决了现有技术因铁屑清理不彻底，导致零件加工存在夹紧误差，导致零件精度无法达到要求以及造成零件损伤的技术问题。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一方面，本发明提供一种机床夹具气密性检测结构，包括检测总成、输气管道和压力检测系统。所述检测总成能够安装于机床，且所述检测总成位于机床夹具的后方，所述输气管道安装于所述机床，所述输气管道的出气端连通机床夹具的出气口，所述压力检测系统连通所述输气管道。所述检测总成具有至少两个检测端，两个所述检测端能够分别移动至靠近所述机床夹具，所述机床夹具能够夹紧任一个所述检测端，且所述机床夹具能够与任一个所述检测端形成空腔，所述输气管道的出气端通过所述出气口连通于所述空腔。

可选地，所述检测总成包括支座、第一工件总成和第二工件总成。所述支座安装于所述机床，所述第一工件总成和所述第二工件总成安装于所述支座，所述第一工件总成的第一检测端和所述第二工件总成的第二检测端能够移动至靠近所述机床夹具，所述机床夹具能够夹紧所述第一检测端/所述第二检测端，以形成所述空腔。

可选地，所述第一工件总成包括第一回转移动机构和第一检测工件。所述第一回转移动机构安装于所述支座，所述第一检测工件安装于所述第一回转移动机构，所述第一检测工件作为所述第一工件总成的检测端，所述第一回转移动机构能够带动其移动至靠近所述机床夹具，所述机床夹具能够夹紧所述第一检测工件，所述机床夹具与所述第一检测工件之间能够形成所述空腔。

可选地，所述第一回转移动机构包括第一回转驱动、第一移动组件和第一连接件。所述第一移动组件通过所述第一回转驱动安装于所述支座，所述第一检测工件通过所述第一连接件安装于所述第一移动组件，所述第一移动组件能够通过所述第一连接件带动所述第一检测工件横向移动。

可选地，所述第一移动组件包括横梁和移动小车。所述横梁安装于所述第一回转驱动，所述移动小车可移动地安装于所述横梁，所述第一连接件连接于所述移动小车，所述移动小车能够带动所述第一连接件沿所述横梁水平移动。

可选地，所述第一检测工件包括工件主体、套筒和磁性环。所述套筒套设于所述工件主体之外，所述磁性环设于所述套筒的一端，且所述磁性环的内圆尺寸等于所述套筒的横截面尺寸。

可选地，所述第二工件总成包括第二回转移动机构和第二检测工件。所述第二回转移动机构安装于所述支座，所述第二检测工件安装于所述第二回转移动机构，所述第二检测工件作为所述第二工件总成的检测端，所述第二回转移动机构能够带动其移动至靠近所述机床夹具，所述机床夹具能够夹紧所述第二检测工件，所述机床夹具与所述第二检测工件之间能够形成所述空腔。

可选地，所述第二回转移动机构包括第二回转驱动、第二移动组件和第二连接件。所述第二移动组件通过所述第二回转驱动安装于所述支座，所述第二检测工件通过所述第二连接件安装于所述第二移动组件，所述第二移动组件能够通过所述第二连接件带动所述第二检测工件水平移动。

可选地，所述压力检测系统包括压力传感器和交互控制面板。所述压力传感器接通所述输气管道，所述交互控制面板连接所述压力传感器和所述输气管道上的阀门组件，所述空腔内的实时压力能够通过所述压力传感器显示于所述交互控制面板，通过所述交互控制面板能够通过所述阀门组件控制所述输气管道的气体流量。

另一方面，本发明还提供一种通过上述机床夹具气密性检测结构的检测方法，包括步骤：

S1、所述检测总成的一个所述检测端移动至靠近所述机床夹具，所述机床夹具夹紧所述检测端形成所述空腔。

S2、通过所述输气管道向所述空腔内通入气体，通过所述压力检测系统检测所述空腔内气压。

S3、根据所述空腔内的气压，若气压达到目标数值，所述机床夹具释放所述检测端，所述检测端远离所述机床夹具，关闭所述输气管道；若气压未达到目标数值，所述机床夹具释放所述检测端，所述检测端远离所述机床夹具，同时所述输气管道保持通气2~3min，将机床夹具上残留的铁屑吹落。

S4、通过所述检测总成的另一个所述检测端重复步骤S1~S3，直至气压达到目标数值。

（三）有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种机床夹具气密性检测结构，应用于人工清理机床夹具之后，先将检测总成的一个检测端移动至靠近机床夹具，通过机床夹具夹紧该检测端形成空腔，通过输气管道向空腔内通入气体，根据空腔内气压是否达到目标值判断机床夹具是否残留有铁屑，若存在铁屑，则通过机床夹具释放检测端，并将检测端远离机床夹具，同时输气管道持续输气一段时间，将残留的铁屑吹落，再通过检测总成另一个检测端进行二次检测，确保铁屑彻底清除。相比于现有技术，其通过检测机床夹具夹紧时与零件之间的气密性，判断机床夹具上的铁屑是否完全清除，能够消除零件的夹紧误差，确保零件的加工精度，减少零件损伤。而且结构简单合理，适于新老机床的改造。

附图说明

图1是本发明实施例1中的一种机床夹具气密性检测结构的整体结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本发明实施例1中的第一检测工件的结构示意图；

图4是本发明实施例2中的检测总成的结构示意图。

【附图标记说明】

1：检测总成；11：支座；12：第一检测工件；121：工件主体；122：套筒；123：磁性环；13：第一回转驱动；14：第一连接件；15：横梁；16：移动小车；17：第二检测工件；18：第二回转驱动；19：第二连接件；

2：输气管道；

3：机床夹具。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1：

如图1至图4所示，本发明具体实施方式提供一种机床夹具气密性检测结构，包括检测总成1、输气管道2和压力检测系统。检测总成1能够安装于机床，且检测总成1位于机床夹具3的后方，输气管道2安装于机床，输气管道2的出气端连通机床夹具3的出气口，压力检测系统连通输气管道2。检测总成1具有至少两个检测端，两个检测端能够分别移动至靠近机床夹具3，机床夹具3能够夹紧任一个检测端，且机床夹具3能够与任一个检测端形成空腔，输气管道2的出气端通过出气口连通于空腔。

具体地，该机床夹具气密性检测结构应用于人工清理机床夹具3之后，先将检测总成1的一个检测端移动至靠近机床夹具3，通过机床夹具3夹紧该检测端形成空腔，通过输气管道2向空腔内通入气体，根据空腔内气压是否达到目标值判断机床夹具3是否残留有铁屑，若存在铁屑，则通过机床夹具3释放检测端，并将检测端远离机床夹具3，同时输气管道2持续输气一段时间，将残留的铁屑吹落，再通过检测总成1另一个检测端进行二次检测，确保铁屑彻底清除，有效避免财务损失，具有极好的推广前景。相比于现有技术，其通过检测机床夹具3夹紧时与零件之间的气密性，判断机床夹具3上的铁屑是否完全清除，能够消除零件的夹紧误差，确保零件的加工精度，减少零件损伤。而且结构简单合理，适于新老机床的改造。

进一步地，如图1和图2所示，检测总成1包括支座11、第一工件总成和第二工件总成。支座11安装于机床，第一工件总成和第二工件总成安装于支座11，第一工件总成的第一检测端和第二工件总成的第二检测端能够移动至靠近机床夹具3，机床夹具3能够夹紧第一检测端/第二检测端，以形成空腔。

具体地，如图1所示，第一工件总成包括第一回转移动机构和第一检测工件12。第一回转移动机构安装于支座11，第一检测工件12安装于第一回转移动机构，第一检测工件12作为第一工件总成的检测端，第一回转移动机构能够带动其移动至靠近机床夹具3，机床夹具3能够夹紧第一检测工件12，机床夹具3与第一检测工件12之间能够形成空腔。第二工件总成包括第二回转移动机构和第二检测工件17。第二回转移动机构安装于支座11，第二检测工件17安装于第二回转移动机构，第二检测工件17作为第二工件总成的检测端，第二回转移动机构能够带动其移动至靠近机床夹具3，机床夹具3能够夹紧第二检测工件17，机床夹具3与第二检测工件17之间能够形成空腔。

进一步地，如图1和图4所示，第一回转移动机构包括第一回转驱动13、第一移动组件和第一连接件14。第一移动组件通过第一回转驱动13安装于支座11，第一检测工件12通过第一连接件14安装于第一移动组件，第一移动组件能够通过第一连接件14带动第一检测工件12横向移动。第二回转移动机构包括第二回转驱动18、第二移动组件和第二连接件19。第二移动组件通过第二回转驱动18安装于支座11，第二检测工件17通过第二连接件19安装于第二移动组件，第二移动组件能够通过第二连接件19带动第二检测工件17水平移动。

如图1所示，在本实施例中，第一移动组件包括横梁15和移动小车16。横梁15安装于第一回转驱动13，移动小车16可移动地安装于横梁15，第一连接件14连接于移动小车16，移动小车16能够带动第一连接件14沿横梁15水平移动。第二移动组件与第一移动组件结构和功能相同。具体地，横梁15上沿其长度方向铺设有齿条，移动小车16包括小车主体、驱动电机和齿轮，小车主体可滑动地安装于横梁15，第一连接件14安装于小车主体的底部，驱动电机安装于小车主体内，驱动电机通过齿轮连接齿条，以驱动齿轮啮合齿条带动移动小车16沿横梁15移动。

进一步地，如图2和图3所示，在本实施例中，第一检测工件12包括工件主体121、套筒122和磁性环123。套筒122套设于工件主体121之外，磁性环123设于套筒122的一端，且磁性环123的内圆尺寸等于套筒122的横截面尺寸。套筒122采用记忆金属材料支撑，机床夹具3上存在铁屑时，其夹紧套筒122时因应力集中套筒122上出现凹陷，能够通过记忆金属还原的方法使套筒122上的凹陷复原多次利用。磁性环123则是能够对铁屑产生吸附作用，辅助清除铁屑。第二检测工件17的结构与第一检测工件12的结构相同。

进一步地，在本实施例中，压力检测系统包括压力传感器和交互控制面板。压力传感器接通输气管道2，交互控制面板连接压力传感器和输气管道2上的阀门组件，空腔内的实时压力能够通过压力传感器显示于交互控制面板，通过交互控制面板能够通过阀门组件控制输气管道2的气体流量。

实施例2：

在本实施例中，第一移动组件包括伸缩驱动器。伸缩驱动器安装于第一回转驱动13，第一连接件14安装于伸缩驱动器的驱动端，通过伸缩驱动器伸长和收缩经第一连接件14带动第一检测工件12水平移动。第二移动组件与第一移动组件结构和功能相同。

实施例3：

本实施例提供一种通过实施例1中的机床夹具气密性检测结构的检测方法，包括步骤：

S1、检测总成1的一个检测端移动至靠近机床夹具3，机床夹具3夹紧检测端形成空腔。具体地，根据机床夹具3的位置，通过移动小车16经第一连接件14带动第一检测工件12沿横梁15第一方向（远离机床夹具3的方向）移动目标距离，通过第一回转驱动13带动横梁15转动目标角度，通过移动小车16经第一连接件14带动第一检测工件12靠近机床夹具3，通过机床夹具3夹紧第一检测工件12的套筒122，机床夹具3与第一检测工件12之间形成空腔。

S2、通过输气管道2向空腔内通入气体，通过压力检测系统检测空腔内气压。具体地，通过交互控制面板导通输气管道2，压力检测系统的压力传感器检测空腔内的实时气压，并传输至交互控制面板。

S3、根据空腔内的气压，若气压达到目标数值，机床夹具3释放检测端，检测端远离机床夹具3，关闭输气管道2；若气压未达到目标数值，机床夹具3释放检测端，检测端远离机床夹具3，同时输气管道2保持通气2~3min，将机床夹具3上残留的铁屑吹落。具体地，通过交互控制面板上显示的空腔内气压值，若气压达到目标数值，则说明机床夹具3气密性良好，机床夹具3上没有铁屑残留，机床夹具3释放检测端，通过移动小车16和第一回转驱动13带动第一检测工件12远离机床夹具3，通过交互控制面板关闭输气管道2；若气压未达到目标数值，则说明机床夹具3上残留有铁屑残，机床夹具3释放检测端，通过移动小车16和第一回转驱动13带动第一检测工件12远离机床夹具3，同时输气管道2保持通气2~3min，将机床夹具3上残留的铁屑吹落。

S4、通过检测总成1的另一个检测端重复步骤S1~S3，直至气压达到目标数值。具体地，通过第二工件总成重复步骤S1~S3，确保机床夹具3上不存在铁屑残留以及确保检测的精准度。

在本发明的描述中，需要理解的是，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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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。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”，可以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低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种机床夹具气密性检测结构，其特征在于，

包括检测总成（1）、输气管道（2）和压力检测系统；

所述检测总成（1）能够安装于机床，且所述检测总成（1）位于机床夹具（3）的后方，所述输气管道（2）安装于所述机床，所述输气管道（2）的出气端连通机床夹具（3）的出气口，所述压力检测系统连通所述输气管道（2）；

所述检测总成（1）具有至少两个检测端，两个所述检测端能够分别移动至靠近所述机床夹具（3），所述机床夹具（3）能够夹紧任一个所述检测端，且所述机床夹具（3）能够与任一个所述检测端形成空腔，所述输气管道（2）的出气端通过所述出气口连通于所述空腔；

所述检测总成（1）包括支座（11）、第一工件总成和第二工件总成；

所述支座（11）安装于所述机床，所述第一工件总成和所述第二工件总成安装于所述支座（11），所述第一工件总成的第一检测端和所述第二工件总成的第二检测端能够移动至靠近所述机床夹具（3），所述机床夹具（3）能够夹紧所述第一检测端/所述第二检测端，以形成所述空腔；

所述第一工件总成包括第一回转移动机构和第一检测工件（12）；

所述第一回转移动机构安装于所述支座（11），所述第一检测工件（12）安装于所述第一回转移动机构，所述第一检测工件（12）作为所述第一工件总成的检测端，所述第一回转移动机构能够带动其移动至靠近所述机床夹具（3），所述机床夹具（3）能够夹紧所述第一检测工件（12），所述机床夹具（3）与所述第一检测工件（12）之间能够形成所述空腔。

2.如权利要求1所述的机床夹具气密性检测结构，其特征在于，

所述第一回转移动机构包括第一回转驱动（13）、第一移动组件和第一连接件（14）；

所述第一移动组件通过所述第一回转驱动（13）安装于所述支座（11），所述第一检测工件（12）通过所述第一连接件（14）安装于所述第一移动组件，所述第一移动组件能够通过所述第一连接件（14）带动所述第一检测工件（12）横向移动。

3.如权利要求2所述的机床夹具气密性检测结构，其特征在于，

所述第一移动组件包括横梁（15）和移动小车（16）；

所述横梁（15）安装于所述第一回转驱动（13），所述移动小车（16）可移动地安装于所述横梁（15），所述第一连接件（14）连接于所述移动小车（16），所述移动小车（16）能够带动所述第一连接件（14）沿所述横梁（15）水平移动。

4.如权利要求1所述的机床夹具气密性检测结构，其特征在于，

所述第一检测工件（12）包括工件主体（121）、套筒（122）和磁性环（123）；

所述套筒（122）套设于所述工件主体（121）之外，所述磁性环（123）设于所述套筒（122）的一端，且所述磁性环（123）的内圆尺寸等于所述套筒（122）的横截面尺寸。

5.如权利要求1所述的机床夹具气密性检测结构，其特征在于，

所述第二工件总成包括第二回转移动机构和第二检测工件（17）；

所述第二回转移动机构安装于所述支座（11），所述第二检测工件（17）安装于所述第二回转移动机构，所述第二检测工件（17）作为所述第二工件总成的检测端，所述第二回转移动机构能够带动其移动至靠近所述机床夹具（3），所述机床夹具（3）能够夹紧所述第二检测工件（17），所述机床夹具（3）与所述第二检测工件（17）之间能够形成所述空腔。

6.如权利要求5所述的机床夹具气密性检测结构，其特征在于，

所述第二回转移动机构包括第二回转驱动（18）、第二移动组件和第二连接件（19）；

所述第二移动组件通过所述第二回转驱动（18）安装于所述支座（11），所述第二检测工件（17）通过所述第二连接件（19）安装于所述第二移动组件，所述第二移动组件能够通过所述第二连接件（19）带动所述第二检测工件（17）水平移动。

7.如权利要求1所述的机床夹具气密性检测结构，其特征在于，

所述压力检测系统包括压力传感器和交互控制面板；

所述压力传感器接通所述输气管道（2），所述交互控制面板连接所述压力传感器和所述输气管道（2）上的阀门组件，所述空腔内的实时压力能够通过所述压力传感器显示于所述交互控制面板，通过所述交互控制面板能够通过所述阀门组件控制所述输气管道（2）的气体流量。

8.一种通过权利要求1-7任一项所述的机床夹具气密性检测结构的检测方法，其特征在于，包括步骤：

S1、所述检测总成（1）的一个所述检测端移动至靠近所述机床夹具（3），所述机床夹具（3）夹紧所述检测端形成所述空腔；

S2、通过所述输气管道（2）向所述空腔内通入气体，通过所述压力检测系统检测所述空腔内气压；

S3、根据所述空腔内的气压，若气压达到目标数值，所述机床夹具（3）释放所述检测端，所述检测端远离所述机床夹具（3），关闭所述输气管道（2）；若气压未达到目标数值，所述机床夹具（3）释放所述检测端，所述检测端远离所述机床夹具（3），同时所述输气管道（2）保持通气2~3min，将机床夹具（3）上残留的铁屑吹落；

S4、通过所述检测总成（1）的另一个所述检测端重复步骤S1~S3，直至气压达到目标数值。