本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)械加工用輔助配件技術(shù)領(lǐng)域，詳細(xì)講是一種結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高，使用方便，定位和重復(fù)定位精度高，降低勞動強(qiáng)度，生產(chǎn)效率高的數(shù)控機(jī)床用自動化磨削夾具。

背景技術(shù)：

目前，工件的磨削或者開槽通常是采用手工夾緊靠近砂輪而實(shí)現(xiàn)的。磨削過程中需要經(jīng)過多次反復(fù)測量，以確保加工要求。這種方法不但加大了工作人員的勞動強(qiáng)度，而且磨削過程中的磨削量需要依靠工作人員的經(jīng)驗(yàn)來判定，從而降低了裝夾定位和反復(fù)定位精度，多個(gè)工件尺寸一致性難以保持，并且降低了加工效率。

另一方面，在中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級制約的當(dāng)下，夾具作為機(jī)加工三大工藝之一，被放在了很重要的位置。然而雖然磨削設(shè)備的數(shù)控化特別是進(jìn)給軸方面已非常完善，但是與之配套的夾具卻徘徊不前，仍需要工人單件夾緊，調(diào)整工件定位，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更因人而異導(dǎo)致加工誤差。因此夾具的自動化和精度成為當(dāng)前難以克服的主要難題，特別是對于多件需要進(jìn)行對稱的雙面進(jìn)行磨削加工的工件，勞動力浪費(fèi)嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高，使用方便，定位和重復(fù)定位精度高，降低勞動強(qiáng)度，生產(chǎn)效率高的數(shù)控機(jī)床用自動化磨削夾具。

本發(fā)明解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足所采用的技術(shù)方案是：

一種數(shù)控機(jī)床用自動化磨削夾具，設(shè)有安裝板，其特征在于安裝板上設(shè)有回轉(zhuǎn)氣缸，回轉(zhuǎn)氣缸的轉(zhuǎn)盤上設(shè)有模具裝夾座，模具裝夾座上設(shè)有定位模具，定位模具上設(shè)有工件嵌入槽；回轉(zhuǎn)氣缸后側(cè)的安裝板上設(shè)有基準(zhǔn)定位滑道，基準(zhǔn)定位滑道上設(shè)有定位滑塊，定位滑塊上設(shè)有可與模具裝夾座后側(cè)面貼緊配合或分開的基準(zhǔn)定位塊，安裝板上設(shè)有基準(zhǔn)定位氣缸，基準(zhǔn)定位氣缸的活塞桿與定位滑塊相連，用于帶動定位滑塊在基準(zhǔn)定位滑道上左右滑動；安裝板上設(shè)有檢測避讓氣缸，檢測避讓氣缸的活塞桿上設(shè)有檢測定位氣缸，檢測定位氣缸的活塞桿上設(shè)有位移檢測架，位移檢測架上設(shè)有與定位模具相配合的用于檢測待加工工件位置的位移檢測裝置；模具裝夾座后側(cè)的安裝板上設(shè)有夾鉗，夾鉗的鉗頭位于工件嵌入槽上方、其上設(shè)有工件壓頭，安裝板上設(shè)有支撐架，支撐架上設(shè)有夾鉗驅(qū)動氣缸，夾鉗驅(qū)動氣缸的活塞桿與夾鉗的鉗柄鉸接。

本發(fā)明中所述的位移檢測裝置的結(jié)構(gòu)是：設(shè)有U型位移傳感架，U型位移傳感架的兩個(gè)側(cè)臂一前一后的設(shè)置在位移檢測架，U型位移傳感架的前側(cè)臂上設(shè)有與工件嵌入槽相匹配的直線位移傳感器，U型位移傳感架的后側(cè)臂下部內(nèi)經(jīng)直線軸承安裝有與直線位移傳感器的檢測桿平行的標(biāo)準(zhǔn)滑軸，U型位移傳感架的后側(cè)臂前側(cè)的直線軸上設(shè)有檢測板連接塊，直線位移傳感器的檢測桿貼靠在檢測板連接塊前側(cè)，U型位移傳感架的后側(cè)臂上設(shè)有與檢測板連接塊相對的推力軸孔，檢測板連接塊上設(shè)有與直線位移傳感器的檢測桿平行的、插入推力軸孔內(nèi)的推力軸，推力軸的后端設(shè)有彈簧座，推力軸孔前端部的U型位移傳感架上設(shè)有彈簧封蓋板，彈簧封蓋板與彈簧座間設(shè)有推力壓簧；檢測板連接塊上設(shè)有與定位模具相配合位移檢測推板。U型位移傳感架帶動直線位移傳感器向前移動，當(dāng)位移檢測推板與定位模具上固定的待加工工件觸碰時(shí)，位移檢測推板在推力壓簧提供的彈力下將待加工工件推向工件嵌入槽的后側(cè)、直至待加工工件與工件嵌入槽的后部完全貼合定位，此時(shí)位移檢測推板推動直線位移傳感器的檢測桿向后壓動，U型位移傳感架的后側(cè)臂貼靠在模具裝夾座上時(shí)，根據(jù)直線位移傳感器測得的數(shù)據(jù)即可確定待加工工件的精確位置。

本發(fā)明中所述的U型位移傳感架的后側(cè)臂上側(cè)設(shè)有檢測板滑槽，位移檢測推板可前后滑動的設(shè)在檢測板滑槽內(nèi)。檢測板滑槽的底面可以對位移檢測推板起到托持作用，避免由于自身重力而發(fā)生彈性形變，提高檢測精度。

本發(fā)明中所述的定位模具的結(jié)構(gòu)是：設(shè)有連接座，連接座上設(shè)有（用于安裝待加工工件的）矩形定位板，定位板上縱向均布有（一排上方敞開的）工件嵌入槽，定位板前后兩側(cè)設(shè)有加工口。待加工工件裝入工件嵌入槽后，其待加工部位露出加工口。

本發(fā)明中所述的安裝板上設(shè)有左右驅(qū)動滑道，左右驅(qū)動滑道上設(shè)有左右驅(qū)動滑座，檢測定位氣缸設(shè)在左右驅(qū)動滑座上。起到左右導(dǎo)向作用。

本發(fā)明中所述的檢測避讓氣缸的活塞桿上設(shè)有氣缸架，氣缸架上并列設(shè)有至少兩個(gè)檢測定位氣缸，檢測定位氣缸的活塞桿上設(shè)有位移檢測架，可以增強(qiáng)裝置的穩(wěn)定性，檢測更精準(zhǔn)。

本發(fā)明中所述的位移檢測架上設(shè)有與定位模具上的工件嵌入槽相匹配的位移傳感器。每個(gè)位移傳感器與一個(gè)工件嵌入槽相對應(yīng)。

本發(fā)明在使用時(shí)，將安裝板固定在數(shù)控機(jī)床上，將本發(fā)明的動力部件與動力源相連，將位移傳感器和動力源控制部件與PLC或上位機(jī)連接通信。將待加工的工件放入工件嵌入槽后，PLC或上位機(jī)控制動力源帶動基準(zhǔn)定位氣缸工作，將基準(zhǔn)定位塊移動至模具裝夾座后側(cè)面、與其貼緊，將模具裝夾座固定；檢測避讓氣缸帶動位移傳感器左右移動，使位移傳感器的檢測頭與定位模具前側(cè)的工件加工口相對，檢測定位氣缸帶動位移傳感器前后移動，使位移傳感器的檢測頭頂靠在待加工工件露出工件加工口的部分上，檢測待加工部位位置的同時(shí)，定位待加工工件在工件嵌入槽內(nèi)的位置；夾鉗驅(qū)動氣缸帶動夾鉗工作，使工件壓頭壓緊在待加工工件的上側(cè)，待加工工件在位移傳感器、工件嵌入槽和夾鉗的配合下實(shí)現(xiàn)精裝定位。磨削工具啟動，對待加工工件進(jìn)行精準(zhǔn)的磨削加工。當(dāng)待加工工件的一側(cè)加工完成后，夾鉗復(fù)位、工件壓頭與待加工工件分離，基準(zhǔn)定位塊復(fù)位、移動至模具裝夾座左右兩側(cè)，回轉(zhuǎn)氣缸啟動，帶動模具裝夾座旋轉(zhuǎn)180°后，重復(fù)上述操作，可以實(shí)現(xiàn)工件的雙面加工。本發(fā)明具有自動夾緊、自動換向及自動檢測功能，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)工件的同時(shí)定位和翻轉(zhuǎn)，確保定位和重復(fù)定位精度，配合數(shù)控磨削流水線，可實(shí)現(xiàn)工件的自動磨削，降低了操作者的勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。位移傳感器能微米級檢測單個(gè)工件的數(shù)據(jù)及各工件間的微小差異，通過與PLC或上位機(jī)通信，設(shè)定加工參數(shù)，按照切削量由小到大逐個(gè)精加工工件，保證了加工質(zhì)量和精度，保證了多個(gè)工件精度的一致性。這一夾具的實(shí)現(xiàn)完美解決了精度要求，降低了對數(shù)控機(jī)床的要求，更為智能化加工提供了依據(jù)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高，使用方便，加工精度高，降低勞動強(qiáng)度，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A處局放大圖。

圖3是本發(fā)明中位移檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中位移檢測裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示的數(shù)控機(jī)床用自動化磨削夾具，設(shè)有安裝板5，安裝板5上的中部設(shè)有180°回轉(zhuǎn)氣缸15，回轉(zhuǎn)氣缸15的轉(zhuǎn)盤上設(shè)有模具裝夾座12，模具裝夾座12上設(shè)有定位模具，定位模具上設(shè)有工件嵌入槽14；所述的定位模具的結(jié)構(gòu)是：設(shè)有連接座13，連接座13上設(shè)有用于安裝待加工工件的矩形的定位板18，定位板18上縱向均勻加工有一排上方敞開的工件嵌入槽14，定位板18前后兩側(cè)設(shè)有加工口，從圖2中可以看出，定位板18被工件嵌入槽和加工口分割成一段段的擋條；待加工工件裝入工件嵌入槽14后，其待加工部位露出加工口。如圖所示的定位模具為超硬菱形機(jī)夾刀片17的定位模具，矩形的定位板上的工件嵌入槽整體呈與超硬菱形機(jī)夾刀片17的外形相配合的菱形槽，菱形槽前后兩個(gè)角處的定位板上設(shè)有加工口，超硬菱形機(jī)夾刀片17的前后兩個(gè)待加工角露出加工口；連接座13用于與模具裝夾座的活動連接，更換不同的定位模具，可加工多種不同形狀的工件?；剞D(zhuǎn)氣缸15后側(cè)的安裝板5上設(shè)有基準(zhǔn)定位滑道3，基準(zhǔn)定位滑道3上設(shè)有左右兩個(gè)定位滑塊，左右兩個(gè)定位滑塊上分別設(shè)有與模具裝夾座可相對移動的左右兩個(gè)基準(zhǔn)定位塊4，兩個(gè)定位滑塊在基準(zhǔn)定位滑道上滑動、可使左右兩個(gè)基準(zhǔn)定位塊4的前側(cè)面與模具裝夾座后側(cè)面（回轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)180度后，模具裝夾座的前側(cè)面變?yōu)楹笄皞?cè)、后側(cè)面變?yōu)榍皞?cè)面）貼緊配合或分開。安裝板5上對稱設(shè)有左右兩個(gè)基準(zhǔn)定位氣缸6，左右兩個(gè)基準(zhǔn)定位氣缸6的活塞桿分別與左右兩個(gè)定位滑塊相連，用于帶動兩個(gè)定位滑塊在基準(zhǔn)定位滑道上左右滑動，完成兩個(gè)基準(zhǔn)定位塊的前側(cè)面與模具裝夾座后側(cè)面的貼緊和分離；從圖中可以看出，左右兩個(gè)基準(zhǔn)定位氣缸6可以推動兩個(gè)定位滑塊帶動左右兩個(gè)基準(zhǔn)定位塊滑動至模具裝夾座的后側(cè)、也可以將其拉至模具裝夾座的左右兩側(cè)，避免妨礙回轉(zhuǎn)氣缸帶動模具裝夾座轉(zhuǎn)動。模具裝夾座12左右兩側(cè)的安裝板上分別設(shè)有檢測避讓氣缸9，檢測避讓氣缸9的活塞桿上設(shè)有檢測定位氣缸8，檢測定位氣缸8的活塞桿上設(shè)有位移檢測架，位移檢測架上設(shè)有與定位模具相配合的、用于每一個(gè)檢測待加工工件位置的位移檢測裝置；位移檢測裝置的檢測頭與定位模具前側(cè)的工件加工口相對。所述的位移檢測裝置的結(jié)構(gòu)是：設(shè)有U型位移傳感架10，U型位移傳感架10的兩個(gè)側(cè)臂一前一后的設(shè)置在位移檢測架（距模具裝夾座近的一側(cè)）上，U型位移傳感架的前側(cè)臂27上設(shè)有與工件嵌入槽（個(gè)數(shù)、位置和間距）相匹配的直線位移傳感器11，U型位移傳感架的后側(cè)臂28下部內(nèi)經(jīng)直線軸承24安裝有與直線位移傳感器11的檢測桿19平行的標(biāo)準(zhǔn)滑軸25，U型位移傳感架的后側(cè)臂28前側(cè)的直線軸25上設(shè)有檢測板連接塊26，直線位移傳感器的檢測桿19貼靠在檢測板連接塊26前側(cè)，U型位移傳感架的后側(cè)臂28上設(shè)有與檢測板連接塊相對的推力軸孔，檢測板連接塊上設(shè)有與直線位移傳感器的檢測桿平行的、插入推力軸孔內(nèi)的推力軸20，推力軸20的后端設(shè)有彈簧座，推力軸孔前端部的U型位移傳感架的后側(cè)臂上設(shè)有彈簧封蓋板21，彈簧封蓋板21與彈簧座間設(shè)有推力壓簧22；檢測板連接塊上設(shè)有與定位模具相配合的用于檢測待加工工件位置的位移檢測推板7，位移檢測推板7的端部與定位模具前側(cè)的工件加工口相對；U型位移傳感架的后側(cè)臂上側(cè)設(shè)有檢測板滑槽，位移檢測推板可前后滑動的設(shè)在檢測板滑槽內(nèi)；檢測板滑槽的底面可以對位移檢測推板起到托持作用，避免由于自身重力而發(fā)生彈性形變，提高檢測精度。工作時(shí)，U型位移傳感架帶動直線位移傳感器向前移動，當(dāng)位移檢測推板與定位模具上固定的待加工工件觸碰時(shí)，位移檢測推板在推力壓簧提供的彈力下將待加工工件推向工件嵌入槽的后側(cè)、直至待加工工件與工件嵌入槽的后部完全貼合定位，此時(shí)位移檢測推板推動直線位移傳感器的檢測桿向后壓動，U型位移傳感架的后側(cè)臂貼靠在模具裝夾座上時(shí)，根據(jù)直線位移傳感器測得的數(shù)據(jù)即可確定待加工工件的精確位置；當(dāng)工件嵌入槽內(nèi)未裝入工件或工件未從加工口前側(cè)面凸出、U型位移傳感架的后側(cè)臂貼靠在模具裝夾座上時(shí)，移檢測推板的端面位于工件的加工口前側(cè)面，直線位移傳感器測得的數(shù)據(jù)為0。模具裝夾座后側(cè)的安裝板上與每個(gè)工件嵌入槽相配合的分別設(shè)有一個(gè)夾鉗16，夾鉗16的夾頭位于工件嵌入槽上方，安裝板5上設(shè)有支撐架2，夾鉗16上方的支撐架2上與每個(gè)夾鉗相配合的分別設(shè)有一個(gè)夾鉗驅(qū)動氣缸1，夾鉗驅(qū)動氣缸1的活塞桿與夾鉗的鉗柄鉸接。本實(shí)施例中夾鉗選用東莞市嘉剛機(jī)電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的型號為CH-201-C的水平式夾鉗。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的安裝板上設(shè)有檢測避讓滑道，檢測避讓滑道上設(shè)有檢測避讓滑座，檢測避讓氣缸的活塞桿與檢測避讓滑座相連，檢測定位氣缸設(shè)在檢測避讓滑座上。檢測避讓滑道和檢測避讓滑座相配合，起到左右導(dǎo)向、穩(wěn)定的作用。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的檢測避讓氣缸的活塞桿上設(shè)有氣缸架，氣缸架上并列設(shè)有至少兩個(gè)檢測定位氣缸，檢測定位氣缸的活塞桿上設(shè)有位移檢測架，可以增強(qiáng)裝置的穩(wěn)定性，檢測更精準(zhǔn)。

本發(fā)明在使用時(shí)，將安裝板固定在數(shù)控機(jī)床上，將回轉(zhuǎn)氣缸、基準(zhǔn)定位氣缸、檢測避讓氣缸、檢測定位氣缸和夾鉗驅(qū)動氣缸分別經(jīng)電磁閥與氣源相連，通過對各電磁閥的控制來控制各個(gè)氣缸的運(yùn)動。各電磁閥和直線位移傳感器與PLC或上位機(jī)連接通信。將待加工的工件放入工件嵌入槽后，PLC或上位機(jī)控制基準(zhǔn)定位氣缸工作，將基準(zhǔn)定位塊移動至模具裝夾座后側(cè)面、與其貼緊，將模具裝夾座固定；控制檢測避讓氣缸帶動檢測定位氣缸及位移檢測裝置左右移動，使每個(gè)位移檢測推板的端部分別與一個(gè)工件加工口相對，檢測定位氣缸帶動位移檢測裝置前后移動，使與直線位移傳感器檢測頭相連的位移檢測推板頂靠在待加工工件露出工件加工口的部分上，位移檢測推板在推力壓簧提供的彈力下將待加工工件推向工件嵌入槽的后側(cè)、直至待加工工件與工件嵌入槽的后部完全貼合定位，精確檢測待加工工件位置的同時(shí)，固定待加工工件在工件嵌入槽內(nèi)的位置；夾鉗驅(qū)動氣缸帶動夾鉗工作，使工件壓頭壓緊在待加工工件的上側(cè)，待加工工件在直線位移傳感器、工件嵌入槽和夾鉗的配合下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位；然后控制檢測定位氣缸和檢測避讓氣缸帶動位移檢測裝置復(fù)位、使位移檢測推板與待加工工件分開。數(shù)控機(jī)床根據(jù)檢測到的待加工工件的位置及設(shè)定的加工數(shù)據(jù)來控制磨削工具對待加工工件進(jìn)行精準(zhǔn)的磨削加工。當(dāng)待加工工件的一側(cè)加工完成后，夾鉗復(fù)位、工件壓頭與待加工工件分離，基準(zhǔn)定位塊復(fù)位、移動至模具裝夾座左右兩側(cè)，控制回轉(zhuǎn)氣缸工作，帶動模具裝夾座旋轉(zhuǎn)180°后，重復(fù)上述操作，可以實(shí)現(xiàn)工件的雙面加工。本發(fā)明具有自動夾緊、自動換向及自動檢測功能，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)工件的同時(shí)定位和翻轉(zhuǎn)，確保定位和重復(fù)定位精度，配合數(shù)控磨削流水線，可實(shí)現(xiàn)工件的自動磨削，降低了操作者的勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。位移傳感器能微米級檢測單個(gè)工件的數(shù)據(jù)及各工件間的微小差異，通過與PLC或上位機(jī)通信，設(shè)定加工參數(shù)，按照切削量由小到大逐個(gè)精加工工件，保證了加工質(zhì)量和精度，保證了多個(gè)工件精度的一致性。這一夾具的實(shí)現(xiàn)完美解決了精度要求，降低了對數(shù)控機(jī)床的要求，更為智能化加工提供了依據(jù)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高，使用方便，加工精度高，降低勞動強(qiáng)度，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。