一种弹药药柱成形加工时的固定装置转让专利

申请号 : CN201910748134.4

文献号 : CN110405237B

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发明人 : 张延利白鑫林王军义徐志刚何涛赵志亮李广振李东阳

申请人 : 中国科学院沈阳自动化研究所

摘要 :

本发明涉及一种弹药药柱成形加工时的固定装置,卡盘轴承座安装在工作台上,内部转动安装有主轴,主轴与主轴旋转驱动机构的输出端相连,主轴上安装有随主轴旋转的夹爪组件;固定盘机构的一侧安装在主轴上,另一侧设有导向体,推板机构容置于固定盘机构内部,推板与安装在卡盘轴承座上的夹爪驱动机构输出端相连,由夹爪驱动机构驱动沿主轴轴向往复移动,推板上安装有楔状推块;滑块的一端可相对移动地位于导向体内,另一端为夹爪,夹爪上设有用于滑块复位的弹簧,弹簧的两端分别与夹爪及导向体抵接。本发明对弹药药柱在成形加工过程中快速自主夹紧、放松,在成形加工过程中不会对设备产生附加扰动力,也不会改变其原有的姿态。

权利要求 :

1.一种弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:包括夹爪组件、夹爪驱动机构、卡盘轴承座(3)及主轴旋转驱动机构(6),其中卡盘轴承座(3)安装在工作台上,内部转动安装有主轴,该主轴与主轴旋转驱动机构(6)的输出端相连,由所述主轴旋转驱动机构(6)驱动旋转,所述主轴上安装有随主轴旋转的夹爪组件;所述夹爪组件包括固定盘机构、推板机构、导向体(15)及滑块(18),该固定盘机构的一侧安装在所述主轴上,另一侧设有导向体(15),所述推板机构容置于固定盘机构内部,包括推板(12)及楔状推块(13),该推板(12)与安装在卡盘轴承座(3)上的夹爪驱动机构(2)输出端相连,由夹爪驱动机构(2)驱动沿主轴轴向往复移动,所述推板(12)上安装有楔状推块(13);所述滑块(18)的一端可相对移动地位于导向体(15)内,另一端为夹爪,该夹爪上设有用于滑块(18)复位的弹簧(21),所述弹簧(21)的两端分别与夹爪及导向体(15)抵接;所述楔状推块(13)在随推板(12)由夹爪驱动机构驱动而移动的过程中,推动滑块(18)、带动夹爪松开,该夹爪通过弹簧(21)的弹力复位,将放置于所述主轴内的弹药药柱(5)夹紧。

2.根据权利要求1所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述导向体(15)沿径向设有凹槽(28),该凹槽(28)底面具有供所述滑块(18)往复滑动的开放结构;所述导向体(15)上开设有弹簧孔(16),所述夹爪上的弹簧(21)插设于弹簧孔(16)内。

3.根据权利要求2所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述凹槽(28)两侧的导向体(15)上对称设有U形槽(29),该U形槽(29)的底面开设有导向孔(17),所述导向孔(17)为通孔;所述滑块(18)的一端端部连接有导向杆连接块(20),该导向杆连接块(20)的两端均安装有导向杆(23),每个所述导向杆(23)由一个导向孔(17)穿出,并与所述夹爪相连。

4.根据权利要求1所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述夹爪包括夹紧板(27)、尼龙块(24)及聚氨酯垫(25),该夹紧板(27)的外表面与所述滑块(18)的另一端相连,内表面与尼龙块(24)连接,该尼龙块(24)的内表面上安装有弧形、与弹药药柱(5)接触的聚氨酯垫(25);所述夹紧板(27)的外表面上还设有弹簧盖(22),所述弹簧(21)的一端插设于该弹簧盖(22)内。

5.根据权利要求1所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述滑块(18)上开设有楔状通孔(19),所述楔状推块(13)插设在该楔状通孔(19)内,在移动过程中通过楔状的斜面推动所述滑块(18)沿径向向外移动,以实现所述弹药药柱(5)的松开。

6.根据权利要求1所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述固定盘机构包括外盘(8)、内盘(11)及连接轴(10),该外盘(8)与内盘(11)之间通过连接轴(10)相连,所述内盘(11)的一侧与主轴相连,所述推板(12)位于内盘(11)的另一侧,通过内盘(11)限制轴向移动范围,该推板(12)上安装有供所述连接轴(10)穿过的铜套(14);所述导向体(15)安装在外盘(8)上。

7.根据权利要求6所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述连接轴(10)上套设有起缓冲作用的连接轴弹簧(9)。

8.根据权利要求1所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述推板(12)上设置有多个滑槽(26),每个滑槽(26)内均安装有楔状推块(13)。

9.根据权利要求1所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述主轴的两端对称连接有夹爪组件,所述夹爪驱动机构(2)包括两个驱动气缸,该两个驱动气缸设置在所述卡盘轴承座(3)的前后两端,分别驱动主轴两端夹爪组件中的推板(12)沿轴向往复移动,进而推动滑块(18)沿径向移动,实现所述弹药药柱(5)的夹紧或松开。

10.根据权利要求1所述弹药药柱成形加工时的固定装置,其特征在于:所述主轴旋转驱动机构(6)包括驱动电机、传动轮A、同步带(7)及传动轮B,该驱动电机安装在所述工作台上,输出端连接有传动轮A,所述传动轮B安装在主轴上,并通过同步带与传动轮A相连;所述驱动电机驱动主轴旋转,进而实现夹爪组件带动弹药药柱(5)旋转。

说明书 :

一种弹药药柱成形加工时的固定装置

技术领域

[0001] 本发明涉及卡盘装置,具体地说是一种弹药药柱成形加工时的固定装置。

背景技术

[0002] 卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置,利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动,把工件夹紧和定位的机床附件。卡盘一般由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构三部分组成。现有的卡盘在工作时,卡爪需要人为调节,才能夹紧、放松工件,这使得生产工作效率降低,机床加工精度降低。为使卡盘能够快速自主夹紧、放松工件,提高工作效率与工作精度,需要一种全新的卡盘装置。

发明内容

[0003] 为了解决现有卡盘存在的上述问题,满足加工时生产要求,本发明的目的在于提供一种弹药药柱成形加工时的固定装置。该固定装置可对工件在成形加工过程中快速自主夹紧、放松,不会影响原有状态,并且在定位成形加工过程中不会对设备产生附加扰动力,也不会改变其原有姿态。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005] 本发明包括夹爪组件、夹爪驱动机构、卡盘轴承座及主轴旋转驱动机构,其中卡盘轴承座安装在工作台上,内部转动安装有主轴,该主轴与主轴旋转驱动机构的输出端相连,由所述主轴旋转驱动机构驱动旋转,所述主轴上安装有随主轴旋转的夹爪组件;所述夹爪组件包括固定盘机构、推板机构、导向体及滑块,该固定盘机构的一侧安装在所述主轴上,另一侧设有导向体,所述推板机构容置于固定盘机构内部,包括推板及楔状推块,该推板与安装在卡盘轴承座上的夹爪驱动机构输出端相连,由夹爪驱动机构驱动沿主轴轴向往复移动,所述推板上安装有楔状推块;所述滑块的一端可相对移动地位于导向体内,另一端为夹爪,该夹爪上设有用于滑块复位的弹簧,所述弹簧的两端分别与夹爪及导向体抵接;所述楔状推块在随推板由夹爪驱动机构驱动而移动的过程中,推动滑块、带动夹爪松开,该夹爪通过弹簧的弹力复位,将放置于所述主轴内的弹药药柱夹紧;
[0006] 其中:所述导向体沿径向设有凹槽,该凹槽底面具有供所述滑块往复滑动的开放结构;所述导向体上开设有弹簧孔,所述夹爪上的弹簧插设于弹簧孔内;
[0007] 所述凹槽两侧的导向体上对称设有U形槽,该U形槽的底面开设有导向孔,所述导向孔为通孔;所述滑块的一端端部连接有导向杆连接块,该导向杆连接块的两端均安装有导向杆,每个所述导向杆由一个导向孔穿出,并与所述夹爪相连;
[0008] 所述夹爪包括夹紧板、尼龙块及聚氨酯垫,该夹紧板的外表面与所述滑块的另一端相连,内表面与尼龙块连接,该尼龙块的内表面上安装有弧形、与弹药药柱接触的聚氨酯垫;所述夹紧板的外表面上还设有弹簧盖,所述弹簧的一端插设于该弹簧盖内;
[0009] 所述滑块上开设有楔状通孔,所述楔状推块插设在该楔状通孔内,在移动过程中通过楔状的斜面推动所述滑块沿径向向外移动,以实现所述弹药药柱的松开;
[0010] 所述固定盘机构包括外盘、内盘及连接轴,该外盘与内盘之间通过连接轴相连,所述内盘的一侧与主轴相连,所述推板位于内盘的另一侧,通过内盘限制轴向移动范围,该推板上安装有供所述连接轴穿过的铜套;所述导向体安装在外盘上;
[0011] 所述连接轴上套设有起缓冲作用的连接轴弹簧;
[0012] 所述推板上设置有多个滑槽,每个滑槽内均安装有楔状推块;
[0013] 所述主轴的两端对称连接有夹爪组件,所述夹爪驱动机构包括两个驱动气缸,该两个驱动气缸设置在所述卡盘轴承座的前后两端,分别驱动主轴两端夹爪组件中的推板沿轴向往复移动,进而推动滑块沿径向移动,实现所述弹药药柱的夹紧或松开;
[0014] 所述主轴旋转驱动机构包括驱动电机、传动轮A、同步带及传动轮B,该驱动电机安装在所述工作台上,输出端连接有传动轮A,所述传动轮B安装在主轴上,并通过同步带与传动轮A相连;所述驱动电机驱动主轴旋转,进而实现夹爪组件带动弹药药柱旋转。
[0015] 本发明的优点与积极效果为:
[0016] 1.本发明在不改变原有机床结构下,对固定装置进行优化,使得固定装置拆装便捷,不会对设备产生附加扰动力,也不会改变其原有姿态。
[0017] 2.本发明采用自动化控制,使弹药药柱在加工前后能够快速自主夹紧、放松,动作简单,反应速度快,作业效率高。
[0018] 3.本发明采用两套夹爪组件,使工件与在机床主轴同轴度误差降低,提高了加工精度。
[0019] 4.本发明属于机床加工中的工件固定装置,通过主动旋转驱动机构带动工件旋转运动,通过夹爪驱动机构带动夹爪对弹药药柱夹紧或者放松。

附图说明

[0020] 图1为本发明的结构主视图;
[0021] 图2为本发明的结构俯视图;
[0022] 图3为本发明中固定盘机构的立体结构示意图;
[0023] 图4为本发明中推板机构的立体结构示意图;
[0024] 图5为本发明导向体的立体结构示意图之一;
[0025] 图6为本发明导向体的立体结构示意图之二;
[0026] 图7为本发明夹持部分的立体结构示意图;
[0027] 图8为本发明夹爪组件结构主视图;
[0028] 图9为图8中的A—A剖视图;
[0029] 其中:1为左夹爪组件,2为夹爪驱动机构,3为卡盘轴承座,4右夹爪组件,5为弹药药柱,6为主轴旋转驱动机构,7为同步带,8为外盘,9为连接轴弹簧,10为连接轴,11为内盘,12为推板,13为楔状推块,14为铜套,15为导向体,16为弹簧孔,17为导向孔,18为滑块,19为楔状通孔,20为导向杆连接块,21为弹簧,22为弹簧盖,23为导向杆,24为尼龙块,25为聚氨酯垫,26为滑槽,27为夹紧板,28凹槽,29为U形槽。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0031] 如图1~9所示,本发明包括夹爪组件、夹爪驱动机构、卡盘轴承座3及主轴旋转驱动机构6,其中卡盘轴承座3安装在工作台(本实施例的工作台为弹药药柱成形加工台)上,卡盘轴承座3上开通孔且内置主轴,主轴通过轴承与卡盘轴承座3转动连接;主轴中间为通孔结构,用于安装弹药药柱5。主轴与主轴旋转驱动机构6的输出端相连,由主轴旋转驱动机构6驱动旋转,主轴上安装有随主轴旋转的夹爪组件。本实施例的主轴旋转驱动机构6包括驱动电机、传动轮A、同步带7及传动轮B,该驱动电机安装在工作台上,输出端连接有传动轮A,传动轮B安装在主轴上,并通过同步带与传动轮A相连。本实施例在主轴的两端对称安装了左夹爪组件1和右夹爪组件4,驱动电机驱动主轴旋转,进而实现左、右夹爪组件1、4带动弹药药柱5旋转。
[0032] 本实施例的左夹爪组件1与右夹爪组件4结构相同,均包括固定盘机构、推板机构、导向体15及滑块18,固定盘机构的一侧安装在主轴上,另一侧设有导向体15。推板机构容置于固定盘机构内部,包括推板12及楔状推块13,该推板12与安装在卡盘轴承座3上的夹爪驱动机构2输出端相连,由夹爪驱动机构2驱动沿主轴轴向往复移动,推板12上安装有楔状推块13。本实施例的固定盘机构包括外盘8、内盘11及连接轴10,外盘8与内盘11之间通过多根沿圆周方向均布的连接轴10相连。内盘11的一侧通过连接法兰与主轴固接,推板12位于内盘11的另一侧,在移动过程中会与推板12的另一侧接触,通过内盘11限制推板12的轴向移动范围。推板12上还安装有供连接轴10穿过的铜套14,推板12上设有多个螺栓孔和多个滑槽26,每个滑槽26内均安装有楔状推块13,通过螺栓与推板12固接;铜套14套在连接轴10外端,通过螺栓与推板12固接。本实施例的连接轴10及铜套14均为六个,每根连接轴10均由一个铜套14穿过。为了防止撞击,本实施例在每根连接轴10上均套设了连接轴弹簧9,当推板12由夹爪驱动机构2驱动沿轴向移动时,会压缩连接轴弹簧9,进而起到缓冲作用。
[0033] 导向体15通过螺栓安装在外盘8的内侧面上,位于内盘11与外盘8之间。滑块18的一端可相对移动地位于导向体15内,另一端为夹爪,该夹爪上设有用于滑块18复位的弹簧21,弹簧21的两端分别与夹爪及导向体15抵接。本实施例的导向体15沿径向设有凹槽28,该凹槽28底面具有供滑块18往复滑动的开放结构;导向体15上开设有弹簧孔16,夹爪上的弹簧21插设于弹簧孔16内。凹槽28两侧的导向体15上对称设有U形槽29,该U形槽29的底面开设有导向孔17,导向孔17为通孔;滑块18的一端端部连接有导向杆连接块20,该导向杆连接块20的两端均安装有导向杆23,每个导向杆23由一个导向孔17穿出,并与夹爪相连。本实施例的弹簧孔16为四个,每个导向孔17的两侧各设置一个;弹簧孔16为通孔,弹簧21由弹簧孔
16的一端插入,弹簧孔16的另一端安装内六角圆柱紧定螺钉。滑块18的中间开设有楔状通孔19、用于放置楔状推块13,楔状推块13插设在该楔状通孔19内,在移动过程中通过楔状的斜面推动滑块18沿径向向外移动。
[0034] 本实施例的夹爪包括夹紧板27、尼龙块24及聚氨酯垫25,该夹紧板27的外表面与滑块18的另一端固接,内表面与尼龙块24连接,尼龙块24的内表面安装有弧形的聚氨酯垫25,聚氨酯垫25在夹紧弹药药柱5时与弹药药柱5接触。夹紧板27一侧表面上设有弹簧盖22,该弹簧盖22在夹爪松开弹药药柱5时,插入导向体15的弹簧孔16中。本实施例的弹簧盖22为四个,与弹簧孔16一一对应,滑块18位于四个弹簧盖22的中间;每个弹簧盖22中均插有弹簧
21,弹簧21的一端插设于弹簧盖22内,另一端与弹簧孔16内的内六角圆柱紧定螺钉抵接。导向杆23的一端设有螺纹,与夹紧板27螺纹连接,另一端设有螺栓孔,与导向杆连接块20连接。弹簧盖22一端设有外螺纹,与夹紧板27螺纹连接,弹簧21由弹簧盖22的另一端插入。当夹爪松开弹药药柱5时,滑块18被楔状推块13顶起,弹簧21被压缩;当弹药药柱5被夹爪夹紧时,滑块18在弹簧21的弹力作用下复位,弹簧21也恢复原状。
[0035] 本实施例的夹爪驱动机构2包括两个驱动气缸,两个驱动气缸设置在卡盘轴承座3的前后两端,分别驱动主轴两端左夹爪组件1、右夹爪组件4中的推板12沿轴向往复移动,进而推动滑块18沿径向移动,实现弹药药柱5的夹紧或松开。
[0036] 本实施例的楔状推块13、滑块18、夹爪及导向体的数量相同,且一一对应。
[0037] 本发明的工作原理为:
[0038] 将本发明的固定装置安装在弹药药柱成形加工台上,夹爪驱动机构2动作,推动推板12沿轴向左移,推板12上的楔状推块13进入滑块18上的楔状通孔19,滑块18沿径向向外移动,从而带动夹紧板27、尼龙块24、聚氨酯垫25松开;在移动过程中,导向杆23在导向孔17内移动,起到导向作用。将弹药药柱5安装在夹爪内,安装完毕后,夹爪驱动机构2反向动作,拉动推板12沿轴向右移,推板12上的楔状推块13退出滑块18上的楔状通孔19,滑块18在弹簧21的弹力作用下下落,从而带动夹爪夹紧弹药药柱5。主轴旋转驱动机构6动作,驱动主轴转动,从而带动弹药药柱5转动,设备开始对弹药药柱进行成形加工。