CN220481474U - 一种用于加工薄壁缸套的自适应工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，包括U形支座，所述U形支座的顶部固定连接有顶端为封堵结构的支管。本实用新型通过设置的同驱旋转组件、控压撑夹组件、螺纹驱动组件、PLC控制器和伺服电机，便于驱动四个撑夹杆向外扩张或向内收缩移动，利用扩张实现在薄壁缸套内部撑固，利用收缩实现在外侧夹固，便于在撑固或夹固时检测压力并在达到预设压力值时自动关闭，实现了对薄壁缸套的控压撑固和控压夹固，在内外侧可变换控压固定作用下，方便人员对薄壁缸套的内外侧全面加工工作，提高适应性和加工全面性，且利用控压能够精准自动智能掌控固定力度，降低因力度过大对薄壁缸套造成的损伤风险。

Description

一种用于加工薄壁缸套的自适应工装

技术领域

本实用新型涉及薄壁缸套工装技术领域，具体为一种用于加工薄壁缸套的自适应工装。

背景技术

薄壁缸套是缸套中一种0.8-1.5毫米之间较薄的一种类型，薄壁镀铬缸套是一个圆筒形零件，置于机体的气缸体孔中，上由气缸盖压紧固定,活塞在其内孔作往复运动，其外有冷却水冷却，气缸套属于精密仪器，其在加工过程中内壁需要进行精加工，确保内壁足够光滑，如果在加工过程中内壁处理不到位会出现内壁粗糙，活塞与内壁之间摩擦过大，造成有大量的无用功出现，因此在对缸套的内壁进行加工时，需要利用固定工装对其进行夹持，以确保加工的质量。

对此，如公开号CN213889640U公开的一种用于缸套加工用的工装夹具，包括底座，底座上设置有两组夹持座、以及与两组夹持座相对应设置的水平调节件；两组夹持座关于底座的竖直中线对称，两组夹持座均包括滑动座与安装于滑动座上的限位座；两组水平调节件，均包括滑轨、第一丝杆、滑动块与第一驱动件，滑轨沿着底座的长度方向设置，两组滑动座滑动连接于滑轨上，第一丝杆的一端与第一驱动件的输出端传动连接，另一端与滑动块丝杠螺母副连接，其顶端与滑动座的底端固定连接；其通过夹持座、水平调节件以及竖直调节件，实现对缸套的全面夹持，夹持稳定性强，能适应不同直径的缸套的夹持，适用范围广的效果。

上述专利公开的一种用于缸套加工用的工装夹具，能够适用与薄壁缸套的固定，利用在外部驱动两个上限位块和两个下限位块向中间收缩实现对缸套夹固，但是其仍然存在一些不足：

1、其从外部驱动两个上限位块和两个下限位块向中间收缩的方式，且驱动件位于限位块外侧，只能在外部进行夹固工作，以此会在缸套外部形成部分遮挡，这样只能对缸套内部进行有效加工，而外部加工时则会形成遮挡影响，不能满足内外均需要加工的需求；2、另外在对缸套加工时，不能自动进行控压夹固工作，由于薄壁缸套壁较薄，因缺少控压结构，难以精准智能掌控夹固压力，存在较大的因夹力过大造成薄壁缸套变形的风险；综合以上现象，因此我们提出了一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，包括U形支座，所述U形支座的顶部固定连接有顶端为封堵结构的支管，所述支管的四侧均固定连接有底部为开口设置的矩形盒，矩形盒上滑动套设有矩形外管；

所述矩形盒的两侧内壁之间转动安装有与对应的矩形外管底部内壁固定连接的螺纹驱动组件，四个螺纹驱动组件相近的一端均延伸至支管内并固定连接有同一个同驱旋转组件，U形支座的顶部内壁上固定安装有输出轴与同驱旋转组件固定连接的伺服电机，U形支座的顶部内壁上固定安装有与伺服电机电性连接的PLC控制器，四个螺纹驱动组件用于驱动四个矩形外管向外扩张或向内收缩移动，同驱旋转组件用于同步驱动四个螺纹驱动组件旋转；

所述矩形外管的顶部固定连接有与PLC控制器电性连接的控压撑夹组件，控压撑夹组件用于对在四个矩形外管向外扩张或向内收缩时，在内侧对薄壁缸套控压撑固或在外侧对薄壁缸套控压夹固。

优选地，所述螺纹驱动组件包括转动安装在对应的矩形盒两侧内壁之间的螺杆，所述螺杆上螺纹套设有移动座，移动座的底部与对应的矩形外管的底部内壁固定连接，四个螺杆相近的一端均延伸至支管内；设置的螺杆和移动座配合，在四个螺杆转动时能够驱动四个移动座向外扩张或向内收缩移动，利用四个移动座实现驱动四个矩形外管向外扩张或向内收缩移动。

优选地，所述同驱旋转组件包括设置在支管内的第一伞形齿轮，第一伞形齿轮的四侧均啮合有第二伞形齿轮，相对的两个第二伞形齿轮对称设置，四个第二伞形齿轮相斥的一侧分别与四个螺杆相近的一端固定连接，第一伞形齿轮的底部与伺服电机的输出轴顶端固定连接；设置的第一伞形齿轮和四个第二伞形齿轮配合，在伺服电机启动时能够驱动利用第一伞形齿轮驱动四个第二伞形齿轮同步转动，且在相对的两个第二伞形齿轮对称设置的作用下，相对的两个螺杆的转动方向相反。

优选地，所述控压撑夹组件包括固定连接在对应的矩形外管顶部的固定套，固定套靠近支管的一侧内壁和远离支管的一侧内壁之间固定连接有两个横导杆，位于同一个固定套内的两个横导杆上滑动套设有同一个撑夹杆，固定套靠近支管的一侧内壁和远离支管的一侧内壁上均固定连接有压力传感器，压力传感器靠近对应的撑夹杆的一侧为检测端并与撑夹杆活动接触，撑夹杆上粘接套设有防滑胶套，撑夹杆上固定套设有限位环，多个压力传感器均与PLC控制器电性连接；设置的固定套、横导杆、压力传感器、撑夹杆和防滑胶套配合，在四个矩形外管向外扩张移动时，能够依次通过四个固定套、多个压力传感器和四个撑夹杆带动四个防滑胶套自内向外对薄壁缸套撑固，而在四个矩形外管向内收缩移动时能够驱动四个防滑胶套向内对薄壁缸套夹固，且能够利用压力传感器检测撑固或夹固时的压力并传递给PLC控制器压力值，以方便在达到预设压力时PLC控制器控制伺服电机自动关闭，实现控压撑固或夹固。

优选地，四个所述防滑胶套的外侧活动接触有同一个薄壁缸套，薄壁缸套的底部与四个限位环的顶部活动接触。

优选地，所述U形支座的底部固定连接有工装底座。

优选地，所述移动座靠近支管的一侧开设有螺纹孔，且螺纹孔与对应的螺杆螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本用于加工薄壁缸套的自适应工装，通过设置的同驱旋转组件、控压撑夹组件、螺纹驱动组件、PLC控制器和伺服电机配合，启动伺服电机能够同步驱动四个撑夹杆向外扩张或向内收缩移动，利用四个撑夹杆扩张实现在薄壁缸套内部撑固，利用四个撑夹杆收缩实现在外侧夹固，利用内外侧可变换控压固定作用下，在加工内侧时可在外侧进行固定，加工外侧时可在内侧固定，方便人员对薄壁缸套的内外侧全面加工工作，提高适应性和加工全面性；

2、本用于加工薄壁缸套的自适应工装，通过设置的控压撑夹组件，在根据薄壁缸套需求的撑夹固定力度预先利用PLC控制器设置控制伺服电机关闭的压力后，能够在四个撑夹杆对薄壁缸套夹固或撑固时检测挤压固定力并传递给PLC控制器压力值，达到预设压力值时，PLC控制器控制伺服电机自动关闭，实现夹固或撑固时的智能自动控压固定工作，利用控压能够精准自动智能掌控固定力度，降低因力度过大对薄壁缸套造成的损伤风险。

本实用新型通过设置的同驱旋转组件、控压撑夹组件、螺纹驱动组件、PLC控制器和伺服电机，便于驱动四个撑夹杆向外扩张或向内收缩移动，利用扩张实现在薄壁缸套内部撑固，利用收缩实现在外侧夹固，便于在撑固或夹固时检测压力并在达到预设压力值时自动关闭，实现了对薄壁缸套的控压撑固和控压夹固，在内外侧可变换控压固定作用下，方便人员对薄壁缸套的内外侧全面加工工作，提高适应性和加工全面性，且利用控压能够精准自动智能掌控固定力度，降低因力度过大对薄壁缸套造成的损伤风险。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的主视剖视结构示意图；

图3为本实用新型的图2中的A部分放大结构示意图；

图4为本实用新型的图2中的四个撑夹杆在外部对薄壁钢套夹固状态的结构示意图。

图中：1、U形支座；2、PLC控制器；3、伺服电机；4、支管；5、矩形盒；6、矩形外管；7、螺杆；8、移动座；9、第二伞形齿轮；10、第一伞形齿轮；11、固定套；12、横导杆；13、撑夹杆；14、压力传感器；15、防滑胶套；16、限位环。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实施例提出的一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，包括U形支座1，U形支座1的底部固定连接有工装底座，U形支座1的顶部固定连接有顶端为封堵结构的支管4，支管4的四侧均固定连接有底部为开口设置的矩形盒5，矩形盒5上滑动套设有矩形外管6；

矩形盒5的两侧内壁之间转动安装有与对应的矩形外管6底部内壁固定连接的螺纹驱动组件，四个螺纹驱动组件相近的一端均延伸至支管4内并固定连接有同一个同驱旋转组件，U形支座1的顶部内壁上固定安装有输出轴与同驱旋转组件固定连接的伺服电机3，U形支座1的顶部内壁上固定安装有与伺服电机3电性连接的PLC控制器2，四个螺纹驱动组件用于驱动四个矩形外管6向外扩张或向内收缩移动，同驱旋转组件用于同步驱动四个螺纹驱动组件旋转；矩形外管6的顶部固定连接有与PLC控制器2电性连接的控压撑夹组件，控压撑夹组件用于对在四个矩形外管6向外扩张或向内收缩时，在内侧对薄壁缸套控压撑固或在外侧对薄壁缸套控压夹固。

具体的，螺纹驱动组件包括转动安装在对应的矩形盒5两侧内壁之间的螺杆7，其中矩形盒5靠近支管4的一侧内壁上开设有转动孔，转动孔内固定套设有第一轴承，矩形盒5远离支管4的一侧内壁上固定连接有第二轴承，第二轴承和第一轴承的内圈均与对应的螺杆7的外侧固定套装，螺杆7通过第一轴承和第二轴承转动安装在对应的矩形盒5的两侧内壁之间，起到对螺杆7转动安装的效果，螺杆7上螺纹套设有移动座8，其中移动座8靠近支管4的一侧开设有螺纹孔，且螺纹孔与对应的螺杆7螺纹连接，利用螺杆7与螺纹孔的螺纹连接关系，起到方便在螺杆7转动时驱动移动座8横向移动的效果，移动座8的底部与对应的矩形外管6的底部内壁固定连接，四个螺杆7相近的一端均延伸至支管4内，其中支管4上预留有供螺杆7进行水平穿过的预留孔；设置的螺杆7和移动座8配合，在四个螺杆7转动时能够驱动四个移动座8向外扩张或向内收缩移动，利用四个移动座8实现驱动四个矩形外管6向外扩张或向内收缩移动。

进一步的，同驱旋转组件包括设置在支管4内的第一伞形齿轮10，第一伞形齿轮10的四侧均啮合有第二伞形齿轮9，相对的两个第二伞形齿轮9对称设置，四个第二伞形齿轮9相斥的一侧分别与四个螺杆7相近的一端固定连接，第一伞形齿轮10的底部与伺服电机3的输出轴顶端固定连接；设置的第一伞形齿轮10和四个第二伞形齿轮9配合，在伺服电机3启动时能够驱动利用第一伞形齿轮10驱动四个第二伞形齿轮9同步转动，且在相对的两个第二伞形齿轮9对称设置的作用下，相对的两个螺杆7的转动方向相反。

进一步的，控压撑夹组件包括固定连接在对应的矩形外管6顶部的固定套11，固定套11靠近支管4的一侧内壁和远离支管4的一侧内壁之间固定连接有两个横导杆12，位于同一个固定套11内的两个横导杆12上滑动套设有同一个撑夹杆13，其中撑夹杆13的一侧底部开设有两个分别与对应的横导杆12外侧滑动接触的横导孔，撑夹杆13通过两个横导孔滑动套设在对应的两个横导杆12上，起到对撑夹杆13横向滑动导向的效果，固定套11靠近支管4的一侧内壁和远离支管4的一侧内壁上均固定连接有压力传感器14，压力传感器14靠近对应的撑夹杆13的一侧为检测端并与撑夹杆13活动接触，撑夹杆13上粘接套设有防滑胶套15，撑夹杆13上固定套设有限位环16，多个压力传感器14均与PLC控制器2电性连接，四个防滑胶套15的外侧活动接触有同一个薄壁缸套，薄壁缸套的底部与四个限位环16的顶部活动接触，设置的限位环16起到对薄壁缸套底部限位支撑的效果；设置的固定套11、横导杆12、压力传感器14、撑夹杆13和防滑胶套15配合，在四个矩形外管6向外扩张移动时，能够依次通过四个固定套11、多个压力传感器14和四个撑夹杆13带动四个防滑胶套15自内向外对薄壁缸套撑固，而在四个矩形外管6向内收缩移动时能够驱动四个防滑胶套15向内对薄壁缸套夹固，且能够利用压力传感器14检测撑固或夹固时的压力并传递给PLC控制器2压力值，以方便在达到预设压力时PLC控制器2控制伺服电机3自动关闭，实现控压撑固或夹固，利用控压撑固或夹固的方式，能够保证在稳定快速固定的同时，降低因对薄壁缸套固定力度较大导致损伤或力度较小导致固定不稳的现象。

本实施例的使用方法为：需要对薄壁缸套外部加工时，为避免形成遮挡，可以在内侧进行撑固，撑固时，夹固薄壁缸套套置在四个撑夹杆13上，根据薄壁缸套需求的撑夹固定力度预先利用PLC控制器2设置控制伺服电机3关闭的压力，正向启动伺服电机3驱动第一伞形齿轮10转动，第一伞形齿轮10通过与其啮合的四个第二伞形齿轮9带动四个螺杆7同步转动，且由于相对的两个第二伞形齿轮9对称设置，此时相对的两个第二伞形齿轮9的转动方向相反，以此使得相对的两个螺杆7的转动方向相反，四个螺杆7转动时带动四个移动座8向外扩张移动，四个移动座8带动四个矩形外管6向外扩张移动，四个矩形外管6依次通过四个固定套11、多个压力传感器14和四个撑夹杆13带动四个防滑胶套15自内向外对薄壁缸套撑固，在处于撑固状态下薄壁缸套对撑夹杆13和防滑胶套15形成遮挡限制时，此时继续扩张移动的固定套11对对应的内侧的压力传感器14挤压，内侧的压力传感器14对对应的撑夹杆13挤压，同时压力传感器14检测挤压力并传递给PLC控制器2压力值，达到预设压力值时，PLC控制器2控制伺服电机3自动关闭，通过自内向外撑固和撑固时检测挤压力并在压力达到预设值时自动关闭的方式，实现在内部对薄壁缸套控压撑固，在内侧控压撑固的方式，方便人员对薄壁缸套的外侧进行加工，且利用控压的方式能够精准自动智能掌控固定力度，降低因力度过大对薄壁缸套造成的损伤风险；

而需要对薄壁缸套内部加工时，为避免对内侧形成遮挡，可在外侧进行夹固，夹固时，首先正向启动伺服电机3，同理与上述正向启动伺服电机3的运动方向完全相同，使得四个撑夹杆13扩张移动，四个撑夹杆13扩张至内侧形成的直径大于薄壁缸套的外径时，将薄壁缸套放置在四个撑夹杆13之间，然后反向启动伺服电机3，同理与正向启动伺服电机3的运动方向完全相反，此时四个固定套11转变为向内收缩并带动四个撑夹杆13向内收缩对薄壁缸套的外侧进行夹固，在夹固状态下，继续移动的固定套11对对应的外侧的压力传感器14挤压，外侧的压力传感器14检测挤压力并传递给PLC控制器2压力值，达到预设压力值时，PLC控制器2控制伺服电机3自动关闭，通过自内向内收缩夹固和夹固时检测挤压力并在压力达到预设值时自动关闭的方式，实现在外部对薄壁缸套控压夹固，在外侧控压夹固的方式，方便人员对薄壁缸套的内侧进行加工，且利用控压的方式能够降低因力度过大对薄壁缸套造成的损伤风险，在内侧控压撑固和外侧控压夹固的可变换配合下，方便人员对薄壁缸套的内外侧全面加工工作，以此提高适应性和加工全面性。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，包括U形支座(1)，其特征在于：所述U形支座(1)的顶部固定连接有顶端为封堵结构的支管(4)，所述支管(4)的四侧均固定连接有底部为开口设置的矩形盒(5)，矩形盒(5)上滑动套设有矩形外管(6)；

所述矩形盒(5)的两侧内壁之间转动安装有与对应的矩形外管(6)底部内壁固定连接的螺纹驱动组件，四个螺纹驱动组件相近的一端均延伸至支管(4)内并固定连接有同一个同驱旋转组件，U形支座(1)的顶部内壁上固定安装有输出轴与同驱旋转组件固定连接的伺服电机(3)，U形支座(1)的顶部内壁上固定安装有与伺服电机(3)电性连接的PLC控制器(2)；

所述矩形外管(6)的顶部固定连接有与PLC控制器(2)电性连接的控压撑夹组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，其特征在于：所述螺纹驱动组件包括转动安装在对应的矩形盒(5)两侧内壁之间的螺杆(7)，所述螺杆(7)上螺纹套设有移动座(8)，移动座(8)的底部与对应的矩形外管(6)的底部内壁固定连接，四个螺杆(7)相近的一端均延伸至支管(4)内。

3.根据权利要求2所述的一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，其特征在于：所述同驱旋转组件包括设置在支管(4)内的第一伞形齿轮(10)，第一伞形齿轮(10)的四侧均啮合有第二伞形齿轮(9)，相对的两个第二伞形齿轮(9)对称设置，四个第二伞形齿轮(9)相斥的一侧分别与四个螺杆(7)相近的一端固定连接，第一伞形齿轮(10)的底部与伺服电机(3)的输出轴顶端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，其特征在于：所述控压撑夹组件包括固定连接在对应的矩形外管(6)顶部的固定套(11)，固定套(11)靠近支管(4)的一侧内壁和远离支管(4)的一侧内壁之间固定连接有两个横导杆(12)，位于同一个固定套(11)内的两个横导杆(12)上滑动套设有同一个撑夹杆(13)，固定套(11)靠近支管(4)的一侧内壁和远离支管(4)的一侧内壁上均固定连接有压力传感器(14)，压力传感器(14)靠近对应的撑夹杆(13)的一侧为检测端并与撑夹杆(13)活动接触，撑夹杆(13)上粘接套设有防滑胶套(15)，撑夹杆(13)上固定套设有限位环(16)，多个压力传感器(14)均与PLC控制器(2)电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，其特征在于：四个所述防滑胶套(15)的外侧活动接触有同一个薄壁缸套，薄壁缸套的底部与四个限位环(16)的顶部活动接触。

6.根据权利要求1所述的一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，其特征在于：所述U形支座(1)的底部固定连接有工装底座。

7.根据权利要求2所述的一种用于加工薄壁缸套的自适应工装，其特征在于：所述移动座(8)靠近支管(4)的一侧开设有螺纹孔，且螺纹孔与对应的螺杆(7)螺纹连接。