一種氣壓定位夾緊的快換機構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種氣壓定位夾緊的快換機構。目的是提供的快換機構應具有操作快速、定位精度高、夾緊力大的特點，并且結構緊湊、可提高機床的生產效率。技術方案是：一種上下料氣壓定位夾緊的快換機構，包括與待加工工件連接的母本體1；其特征在于：該機構還包括通過一鋼珠夾緊結構與母本體進行嚙合和分離運動的公本體以及驅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

【技術領域】
[0001]本發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。

【背景技術】
[0002]現有機床的生產過程中，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，因此降低了生產效率，尚需作進一步改進。


【發明內容】

[0003]本發明的目的是克服上述【背景技術】中的不足，提供一種上下料氣壓定位夾緊的快換機構；該快換機構應具有操作快速、定位精度高、夾緊力大的特點，并且結構緊湊、可提高機床的生產效率。
[0004]本發明的技術方案是:一種上下料氣壓定位夾緊的快換機構，包括與待加工工件連接的母本體I;其特征在于:該機構還包括通過一鋼珠夾緊結構與母本體進行嚙合和分離運動的公本體以及驅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]所述鋼珠夾緊結構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的鋼珠、沿著柱形頭內的滑孔軸向運動以驅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，產生的氣體壓力Pl驅使活塞上升運動(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果，鋼珠對母本體的直孔孔壁產生了強大的嚙合力，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，在滑道內往柱形頭的軸線方向運動，公本體就與母本體脫開。
[0015]本發明的有益效果是:
[0016]1、只需數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、結構緊湊，夾緊力大，定位精度高，可顯著提高機床生產效率；
[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是本發明分解狀態的立體結構示意圖。
[0020]圖2是本發明中母本體與公本體配合過程的主視結構示意圖。
[0021]圖3是圖2的剖視結構示意圖(過通氣道a軸線的旋轉視圖)。
[0022]圖4是本發明中母本體與公本體嚙合狀態的主視結構示意圖。
[0023]圖5是圖4的剖視結構示意圖(過通氣道b軸線的旋轉視圖)。

【具體實施方式】
[0024]以下結合說明書附圖，對本發明作進一步說明，但本發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，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構進行插接配合，動力由外部氣源(通常是氣泵)提供，進而實現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]所述鋼珠夾緊結構中: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定位在滑道內并且可沿著滑道滑動；柱形頭內制作有沿著軸線布置的滑孔4-2，活塞6可在滑孔內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)，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構(倒T形)，帽檐狀的下擺6-1置入前述密閉氣腔內。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(如二位四通閥)；這是常規知識，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；這樣本發明就達到了快速更換工件的目的，可節省大量時間。
【權利要求】
1.一種上下料氣壓定位夾緊的快換機構，包括與待加工工件連接的母本體(I);其特征在于:該機構還包括通過一鋼珠夾緊結構與母本體進行嚙合和分離運動的公本體(4)以及驅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)； 所述鋼珠夾緊結構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的鋼珠⑶、沿著柱形頭內的滑孔(4-2)軸向運動以驅動鋼珠的活塞(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.根據權利要求1所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構，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.根據權利要求3所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構，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.根據權利要求3所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構，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使活塞作上升運動或下降運動。
5.根據權利要求4所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構，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.根據權利要求5所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構，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.根據權利要求6所述的上下料氣壓定位夾緊的快換機構，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 優先權日:2014年7月30日
【發明者】廖進堃 申請人:浙江瑞宏機器人有限公司