一種氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)。目的是提供的快換機構(gòu)應具有操作快速、定位精度高、夾緊力大的特點，并且結(jié)構(gòu)緊湊、可提高機床的生產(chǎn)效率。技術(shù)方案是：一種上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，包括與待加工工件連接的母本體1；其特征在于：該機構(gòu)還包括通過一鋼珠夾緊結(jié)構(gòu)與母本體進行嚙合和分離運動的公本體以及驅(qū)動公本體的動力組件；所述母本體上制作有用于配合的直孔，公本體端面上則制有一可與所述直孔插接配合的柱形頭。
【專利說明】一種氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機床的上下料定位夾緊裝置，具體是一種氣壓夾緊的快換機構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有機床的生產(chǎn)過程中，機床的上下料通常需要花費較多的時間；操作人員需要先取下已加工完成的工件，然后把待加工工件移送至機床夾具中并進行定位鎖緊。由于此類操作需要耗費一定的時間，因此降低了生產(chǎn)效率，尚需作進一步改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述【背景技術(shù)】中的不足，提供一種上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)；該快換機構(gòu)應具有操作快速、定位精度高、夾緊力大的特點，并且結(jié)構(gòu)緊湊、可提高機床的生產(chǎn)效率。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，包括與待加工工件連接的母本體I;其特征在于:該機構(gòu)還包括通過一鋼珠夾緊結(jié)構(gòu)與母本體進行嚙合和分離運動的公本體以及驅(qū)動公本體的動力組件；所述母本體上制作有用于配合的直孔，公本體端面上則制有一可與所述直孔插接配合的柱形頭；
[0005]所述鋼珠夾緊結(jié)構(gòu)包括放射狀分布在柱形頭上的若干個滑道、可滑動地定位在每個滑道內(nèi)的鋼珠、沿著柱形頭內(nèi)的滑孔軸向運動以驅(qū)動鋼珠的活塞以及對活塞施加頂壓力的彈簧；所述若干個滑道均自柱形頭的軸線貫通于柱形頭的圓周面；所述滑孔與柱形頭同軸布置；
[0006]所述動力組件為通過輸氣管對公本體輸入壓縮氣體的外部氣源。
[0007]所述滑孔為上小下大的階梯孔，所述活塞為與階梯孔相配合的倒T形。
[0008]所述公本體的底端由底座封閉，使階梯孔中的大孔形成密閉氣腔。
[0009]所述公本體上制作有至少兩個通氣道；兩個通氣道自公本體的外圓周面或/公本體的底端分別與階梯孔的大孔頂端和底端相通，外部氣源的壓縮氣體分別通過兩個通氣道進入所述氣腔驅(qū)使活塞作上升運動或下降運動。
[0010]所述直孔的孔壁上制作有強化鋼珠嚙合力的突起，該突起沿著孔壁的周向延伸并連接成圈。
[0011]所述活塞的頂端邊沿制成與鋼珠配合的錐形面。
[0012]所述柱形頭的頂端端面布置一通過螺紋固定的防塵蓋。
[0013]本發(fā)明的工作原理是:操作人員把公本體的柱形頭對準并插入母本體的直孔，然后切換電磁閥使壓縮氣體從公本體的一個通氣道b進入氣腔的底端，產(chǎn)生的氣體壓力Pl驅(qū)使活塞上升運動(另一個通氣道a被同時切換至與外部導通，以釋放氣體)，活塞頂端的錐形面推動著鋼珠沿著柱形頭的外徑方向運動，并將鋼珠頂壓在母本體的直孔孔壁上；由于錐形面上小角度的錐面對鋼珠施壓的結(jié)果，鋼珠對母本體的直孔孔壁產(chǎn)生了強大的嚙合力，因而公本體與母本體之間的嚙合連接極為牢固，可確保兩者不會分開。
[0014]需要分離時，電磁閥再次切換；壓縮氣體從另一個通道a輸入氣腔的頂端，產(chǎn)生的氣體壓力P2(圖5所示)克服彈簧力并推動活塞往下運動(通道b被同時切換與外部導通，以釋放氣體)，鋼珠即脫離母本體的直孔孔壁，在滑道內(nèi)往柱形頭的軸線方向運動，公本體就與母本體脫開。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、只需數(shù)秒鐘對氣路切換就可以夾緊或松開，操作簡單，省時省力；
[0017]2、結(jié)構(gòu)緊湊，夾緊力大，定位精度高，可顯著提高機床生產(chǎn)效率；
[0018]3、活塞的動力源為壓縮氣體，所以無污染，無損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明分解狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明中母本體與公本體配合過程的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是圖2的剖視結(jié)構(gòu)示意圖(過通氣道a軸線的旋轉(zhuǎn)視圖)。
[0022]圖4是本發(fā)明中母本體與公本體嚙合狀態(tài)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是圖4的剖視結(jié)構(gòu)示意圖(過通氣道b軸線的旋轉(zhuǎn)視圖)。

【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0025]如圖1所示的上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，包括相互之間可分離和嚙合的公本體4、母本體1，以及動力組件。
[0026]所述公本體4連接在機器人手掌上(與機器人手掌連接的視圖省略)，母本體I連接待加工工件(連接待加工工件的視圖也省略)。
[0027]本發(fā)明中:所述母本體上制作有直孔1_2(圖中顯示直孔與母本體同軸布置)，公本體端面上則制有一柱形頭4-1 ;該柱形頭與與所述直孔相適合并且可進行插接配合，具體是通過一鋼珠夾緊結(jié)構(gòu)進行插接配合，動力由外部氣源(通常是氣泵)提供，進而實現(xiàn)公本體與母本體的夾緊和分離運動，并且達到中心定位的目的。
[0028]所述鋼珠夾緊結(jié)構(gòu)中:柱形頭上放射狀分布著若干個滑道4-11(通常是三個或四個滑道)，這些滑道均自柱形頭的軸線貫通于柱形頭的圓周面(作為優(yōu)選，這些滑道的軸線形成的平面垂直于柱形頭的軸線)；鋼珠3定位在滑道內(nèi)并且可沿著滑道滑動；柱形頭內(nèi)制作有沿著軸線布置的滑孔4-2，活塞6可在滑孔內(nèi)沿著柱形頭的軸向滑動；彈簧5位于活塞下方，對活塞施加往上的頂壓力(目的是保持公本體與母本體的嚙合狀態(tài))，彈簧的下端由公本體的底座7托持；活塞頂端邊沿與鋼珠配合時，可頂推鋼珠使其產(chǎn)生與母本體孔壁的(?合力。
[0029]所述滑孔與柱形頭同軸布置并且為上小下大的階梯孔，公本體的底端與底座7密封并固定連接，使得階梯孔中的大孔形成一密閉氣腔；所述活塞桿則制成與階梯孔相配合的禮帽狀結(jié)構(gòu)(倒T形)，帽檐狀的下擺6-1置入前述密閉氣腔內(nèi)。所述公本體上制作有至少兩個通氣道(通氣道a、通氣道b);每個通氣道與階梯孔的大孔貫通；由圖可知:通氣道a或通氣道b均自公本體的外圓周面與階梯孔的大孔貫通(圖中顯示:通氣道a與階梯孔的大孔頂端相通，通氣道b與階梯孔的底端相通)，或/從公本體的底端與階梯孔的大孔貫通，外部氣源通過公本體上的通氣道與密閉氣腔相通后，壓縮空氣的壓力就轉(zhuǎn)換為機械能，即可對活塞施加往上或往下的推力。顯然，外部氣源與兩個通氣道的通斷控制，可通過電磁閥實現(xiàn)(如二位四通閥)；這是常規(guī)知識，無需細述。
[0030]作為進一步的改進，所述直孔的孔壁上制作有突起1-1，該突起沿著孔壁的周向延伸并連接成圈；在母本體與公本體嚙合狀態(tài)時，可有效強化兩者之間的鎖緊力。
[0031]再進一步的改進，所述活塞的頂端邊沿制成與鋼珠配合的錐形面6-3;該錐形面的角度和寬度可根據(jù)需要確定。
[0032]此外，所述柱形頭的頂端端面布置一防塵蓋2 ;該防塵蓋通過螺紋固定在柱形頭上。并且，公本體上還制作有清潔孔C ;活塞以及帽檐的外圓周面上分別通過溝槽定位著密封圈。
[0033]本發(fā)明的工作過程是:
[0034]機床連接有公本體，機器人手掌也連接有公本體，另外有多個母本體，每個母本體均連接在工夾具上(工夾具上固定有工件，每個工夾具上連接著至少兩個母本體)；當機床完成工件加工后，機器人手掌靠近機床，手掌上的公本體與機床上的母本體(其工夾具上固定的工件已加工完畢)快速吸合(同時機床上的公本體與母本體脫開)，接著機器人帶動工件(連同母本體與工夾具)到指定位置，公本體和母本體快速分離釋放工件(公本體與母本體脫開)；連接公本體的機器人手掌再迅速地與下一個(連接待加工工件的)母本體快速吸合，并迅速靠近機床移送給機床上的公本體固定；這樣本發(fā)明就達到了快速更換工件的目的，可節(jié)省大量時間。
【權(quán)利要求】
1.一種上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，包括與待加工工件連接的母本體(I);其特征在于:該機構(gòu)還包括通過一鋼珠夾緊結(jié)構(gòu)與母本體進行嚙合和分離運動的公本體(4)以及驅(qū)動公本體的動力組件；所述母本體上制作有用于配合的直孔(1-2)，公本體端面上則制有一可與所述直孔插接配合的柱形頭(4-1)； 所述鋼珠夾緊結(jié)構(gòu)包括放射狀分布在柱形頭上的若干個滑道(4-11)、可滑動地定位在每個滑道內(nèi)的鋼珠⑶、沿著柱形頭內(nèi)的滑孔(4-2)軸向運動以驅(qū)動鋼珠的活塞(6)以及對活塞施加頂壓力的彈簧(5);所述若干個滑道均自柱形頭的軸線貫通于柱形頭的圓周面；所述滑孔與柱形頭同軸布置； 所述動力組件為通過輸氣管對公本體輸入壓縮氣體的外部氣源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，其特征在于:所述滑孔為上小下大的階梯孔，所述活塞為與階梯孔相配合的倒T形。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，其特征在于:所述公本體的底端由底座(7)封閉，使階梯孔中的大孔形成密閉氣腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，其特征在于:所述公本體上制作有至少兩個通氣道；兩個通氣道自公本體的外圓周面或/公本體的底端分別與階梯孔的大孔頂端和底端相通，外部氣源的壓縮氣體分別通過兩個通氣道進入所述氣腔驅(qū)使活塞作上升運動或下降運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，其特征在于:所述直孔的孔壁上制作有強化鋼珠嚙合力的突起(1-1)，該突起沿著孔壁的周向延伸并連接成圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，其特征在于:所述活塞的頂端邊沿制成與鋼珠配合的錐形面(6-3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構(gòu)，其特征在于:所述柱形頭的頂端端面布置一通過螺紋固定的防塵蓋(2)。
【文檔編號】B23Q7/00GK104128836SQ201410369712
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】廖進堃 申請人:浙江瑞宏機器人有限公司