一種數(shù)控加工中心用自動(dòng)平口鉗的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)控機(jī)床夾具領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控加工中心用自動(dòng)平口鉗。
【背景技術(shù)】
[0002]平口鉗是一種通用夾具，用于在數(shù)控加工中心上裝夾小型工件。是數(shù)控加工中心的隨機(jī)附件。平口鉗的使用方法是，將其固定在機(jī)床工作臺(tái)上，用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，通過絲杠螺母帶動(dòng)活動(dòng)鉗身移動(dòng)，從而對工件實(shí)施夾緊與松夾。目前數(shù)控加工中心用的平口鉗普遍采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，操作人員手工操作。這種數(shù)控加工中心加工的高速自動(dòng)化與平口鉗人工裝夾的低速手工化之間效率嚴(yán)重不匹配，極大阻礙了產(chǎn)品生產(chǎn)效率的提高。
[0003]目前，數(shù)控加工中心的零件毛坯需要由操作人員人工裝夾。零件毛坯一經(jīng)裝夾，即由數(shù)控加工中心根據(jù)所編制的程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，無需人為干預(yù)。但是由于采用人工裝夾方式，不僅裝夾、松夾速度慢，還有一個(gè)重要的問題就是夾緊力無法實(shí)現(xiàn)精確控制。尤其是對薄壁零件而言，夾緊力直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而目前零件的夾緊力完全靠操作人員憑借經(jīng)驗(yàn)來控制。零件毛坯在裝夾過程中，當(dāng)夾緊力較小時(shí)，加工時(shí)零件會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，產(chǎn)品精度超差現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)大批廢品；但是一旦夾緊力過大，往往導(dǎo)致毛坯變形量過大。由于產(chǎn)品往往是薄壁的型腔件，那么平口鉗在松夾時(shí)，所加工的零件會(huì)產(chǎn)生回彈現(xiàn)象，造成零件變形、嚴(yán)重的尺寸精度超差、甚至報(bào)廢。由于數(shù)控加工中心加工的零件都是精度較高的零件，因此夾緊力的控制不當(dāng)會(huì)造成大量的廢品。因此迫切需要一種自動(dòng)化的平口鉗代替現(xiàn)有的機(jī)械式平口鉗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)控加工中心用自動(dòng)平口鉗，該自動(dòng)平口鉗可有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:一種數(shù)控加工中心用自動(dòng)平口鉗，包括底座、固定鉗口、活動(dòng)鉗口、夾緊絲杠、伺服電機(jī)和控制系統(tǒng)，底座上設(shè)有滑槽，固定鉗口固定設(shè)置在底座的一端，活動(dòng)鉗口通過下端的凸起卡設(shè)在底座的滑槽內(nèi)，夾緊絲杠與活動(dòng)鉗口通過螺紋連接，夾緊絲杠的一端通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，伺服電機(jī)與控制系統(tǒng)電連接，所述的控制系統(tǒng)設(shè)有用于輸入待加工工件信息及控制命令的輸入設(shè)備、用于存儲(chǔ)與待加工工件相關(guān)聯(lián)的加緊量的存儲(chǔ)器和用于控制伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的中央處理器，所述的中央處理器與輸入設(shè)備和存儲(chǔ)器電連接。
[0006]有益效果:
[0007]本實(shí)用新型采用控制系統(tǒng)控制夾緊距離，較之人工控制更加方便快捷、省時(shí)省力。能有效解決人工裝夾、松夾速度慢，夾緊力控制不精確，產(chǎn)品不合格率高等技術(shù)問題。采用本實(shí)用新型以后，生產(chǎn)效率比手動(dòng)式平口鉗提高效率8倍左右；廢品率從原先的5.3%降低到 1.2%0o
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是圖1中A-A方向的剖視示意圖；
[0010]圖中標(biāo)記:1、待加工工件，2、固定鉗口，3、活動(dòng)鉗口，301、凸起，4、夾緊絲杠，5、底座，501、滑槽，6、聯(lián)軸器，7、伺服電機(jī)，8、控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]如圖，一種數(shù)控加工中心用自動(dòng)平口鉗，包括底座5、固定鉗口 2、活動(dòng)鉗口 3、夾緊絲杠4、伺服電機(jī)7和控制系統(tǒng)8，底座5上設(shè)有滑槽501，固定鉗口 2固定設(shè)置在底座5的一端，活動(dòng)鉗口 3通過下端的凸起301卡設(shè)在底座5的滑槽501內(nèi)，夾緊絲杠4與活動(dòng)鉗口3通過螺紋連接，夾緊絲杠4的一端通過聯(lián)軸器6與伺服電機(jī)7的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，伺服電機(jī)7與控制系統(tǒng)8電連接，所述的控制系統(tǒng)8設(shè)有用于輸入待加工工件的工件信息(工件名稱或工件對應(yīng)的代碼)及控制命令(包括裝夾命令和松夾命令)的輸入設(shè)備、用于存儲(chǔ)與待加工工件相關(guān)聯(lián)的夾緊量(活動(dòng)鉗口 3夾緊時(shí)的移動(dòng)距離或者是夾緊后的夾緊力預(yù)設(shè)值)的存儲(chǔ)器和用于控制伺服電機(jī)7運(yùn)轉(zhuǎn)的中央處理器，所述的中央處理器與輸入設(shè)備和存儲(chǔ)器電連接。存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有由各種常用的待加工工件的工件信息及其對應(yīng)的夾緊量組成的數(shù)據(jù)庫，裝夾或松夾時(shí)，在輸入設(shè)備輸入待加工工件I的工件信息或松夾命令，由中央處理器根據(jù)輸入的待加工工件I的工件信息從存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)庫中讀取與之對應(yīng)的夾緊量，并將所讀取的夾緊量轉(zhuǎn)化為電脈沖信號，然后將所述電脈沖信號輸出到伺服電機(jī)7從而控制伺服電機(jī)7運(yùn)轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)7通過聯(lián)軸器帶動(dòng)夾緊絲杠4轉(zhuǎn)動(dòng)，夾緊絲杠4轉(zhuǎn)動(dòng)使活動(dòng)鉗口 3沿滑槽501運(yùn)動(dòng)，完成裝夾或松夾過程。中央處理器控制伺服電機(jī)7運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行夾緊的過程包括驅(qū)動(dòng)活動(dòng)鉗口 3從初始位置向工件移動(dòng)的快速移動(dòng)階段和對工件夾緊直至達(dá)到設(shè)定夾緊量的夾緊階段，伺服電機(jī)7在快速移動(dòng)階段運(yùn)轉(zhuǎn)速度大于夾緊階段。在快速移動(dòng)階段活動(dòng)鉗口 3從初始位置快速移動(dòng)至接近工件以提高工作效率，同時(shí)為了防止慣性運(yùn)動(dòng)引起待加工工件I變形和獲得最佳的夾緊精度，在快速移動(dòng)階段之后設(shè)置一段用于減速或緩沖的夾緊階段，在夾緊階段活動(dòng)鉗口 3運(yùn)動(dòng)速度迅速減慢，然后以慢速移動(dòng)至夾緊待加工工件I。夾緊量為活動(dòng)鉗口 3移動(dòng)距離時(shí)，所述快速移動(dòng)階段和夾緊階段的距離以及所述夾緊量可以通過在中央處理器中設(shè)計(jì)計(jì)算公式或設(shè)置預(yù)設(shè)值來控制，也可以通過在固定鉗口 2或活動(dòng)鉗口 3上設(shè)置距離感應(yīng)器(附圖中未示出)來控制，所述快速移動(dòng)階段和夾緊階段的距離還可以通過設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器(附圖中未示出)來控制；夾緊量為夾緊力時(shí)，所述快速移動(dòng)階段和夾緊階段的距離以及所述夾緊量可以通過在中央處理器中設(shè)置預(yù)設(shè)值來控制，夾緊量還可以通過在固定鉗口 2或活動(dòng)鉗口 3上設(shè)置測力傳感器(附圖中未示出)來控制，距離感應(yīng)器或轉(zhuǎn)速傳感器或測力傳感器與中央處理器電連接。中央處理器控制伺服電機(jī)7運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行松夾的過程包括慢速回程階段和快速回程階段，慢速回程階段活動(dòng)鉗口 3緩慢離開已完成加工的工件，之后快速回程至夾緊前的初始位置。
[0013]實(shí)施例所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的與待加工工件的工件信息相關(guān)聯(lián)的夾緊量的數(shù)據(jù)庫可通過以下步驟獲得:
[0014]步驟一、由經(jīng)驗(yàn)豐富的工人對各種常用工件做多次重復(fù)測量試驗(yàn)，準(zhǔn)確測量出各種工件夾緊程度最佳時(shí)的夾緊力(夾緊量為夾緊力時(shí)省略步驟二)；
[0015]步驟二、通過彈性變形量與夾緊力之間的函數(shù)關(guān)系，獲得彈性變形量的數(shù)值，進(jìn)一步計(jì)算出活動(dòng)鉗口 3夾緊時(shí)的移動(dòng)距離(包括快速移動(dòng)階段的距離和夾緊階段的距離)。
[0016]步驟三、建立數(shù)據(jù)庫，其中待加工工件I的工件信息與該工件的夾緊量一一對應(yīng)。
[0017]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型主要構(gòu)思的前提下，只是做出簡單替換或推斷，都應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所提交的權(quán)利要求所確定的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控加工中心用自動(dòng)平口鉗，其特征在于:包括底座(5 )、固定鉗口( 2 )、活動(dòng)鉗口(3)、夾緊絲杠(4)、伺服電機(jī)(7)和控制系統(tǒng)(8)，底座(5)上設(shè)有滑槽(501)，固定鉗口(2)固定設(shè)置在底座(5)的一端，活動(dòng)鉗口(3)通過下端的凸起(301)卡設(shè)在底座(5)的滑槽(501)內(nèi)，夾緊絲杠(4)與活動(dòng)鉗口(3)通過螺紋連接，夾緊絲杠(4)的一端通過聯(lián)軸器(6)與伺服電機(jī)(7)的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，伺服電機(jī)(7)與控制系統(tǒng)(8)電連接，所述的控制系統(tǒng)(8)設(shè)有用于輸入待加工工件信息及控制命令的輸入設(shè)備、用于存儲(chǔ)與待加工工件相關(guān)聯(lián)的加緊量的存儲(chǔ)器和用于控制伺服電機(jī)(7)運(yùn)轉(zhuǎn)的中央處理器，所述的中央處理器與輸入設(shè)備和存儲(chǔ)器電連接。
【專利摘要】一種數(shù)控加工中心用自動(dòng)平口鉗，包括底座、固定鉗口、活動(dòng)鉗口、夾緊絲杠、伺服電機(jī)和控制系統(tǒng)，底座上設(shè)有滑槽，固定鉗口固定設(shè)置在底座的一端，活動(dòng)鉗口通過下端的凸起卡設(shè)在底座的滑槽內(nèi)，夾緊絲杠與活動(dòng)鉗口通過螺紋連接，夾緊絲杠伺服電機(jī)傳動(dòng)連接，伺服電機(jī)與控制系統(tǒng)電連接，控制系統(tǒng)設(shè)有用于輸入待加工工件信息及控制命令的輸入設(shè)備、用于存儲(chǔ)與待加工工件相關(guān)聯(lián)的加緊量的存儲(chǔ)器和用于控制伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的中央處理器，中央處理器與輸入設(shè)備和存儲(chǔ)器電連接。本實(shí)用新型能有效解決人工裝夾、松夾速度慢，夾緊力控制不精確，產(chǎn)品不合格率高等技術(shù)問題，生產(chǎn)效率比手動(dòng)式平口鉗提高效率8倍左右；廢品率從原先的5.3%降低到1.2‰。
【IPC分類】B23Q3/06
【公開號】CN204843627
【申請?zhí)枴緾N201520621569
【發(fā)明人】李晨, 方世杰, 劉保羅, 張換龍, 郭恒川, 胡波
【申請人】洛陽理工學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月18日