可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，加工不規(guī)則薄壁零件時(shí)，定位夾緊是保證加工精度的關(guān)鍵，在對(duì)薄壁外廓進(jìn)行夾緊的同時(shí)為防止夾緊處產(chǎn)生變形，通常在夾緊處相對(duì)內(nèi)廓位置加一個(gè)支撐機(jī)構(gòu)，支撐機(jī)構(gòu)雖然能起到支撐作用，但是在多點(diǎn)支撐時(shí)往往因?yàn)槊總€(gè)支撐點(diǎn)的支撐力不同而使得零件產(chǎn)生微量的變形，影響工件的加工精度。
[0003]氣動(dòng)系統(tǒng)夾緊裝置夾緊力波動(dòng)大，不穩(wěn)定，傳統(tǒng)的液壓夾緊系統(tǒng)夾緊力可調(diào)，但如有泄漏會(huì)對(duì)貴重或不可清洗零件產(chǎn)生污染，而且沒有監(jiān)控裝置，夾緊力無法調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置及其方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，特點(diǎn)是:包含伺服電機(jī)、傳動(dòng)軸、固定座和槽型凸輪，所述傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)自如地支承于固定座上，傳動(dòng)軸的一端由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接，傳動(dòng)軸的另一端通過聯(lián)軸器安裝一槽型凸輪，槽型凸輪端面上設(shè)有導(dǎo)向槽，所述固定座上方固定一導(dǎo)向座，導(dǎo)向座中安裝有導(dǎo)向套，導(dǎo)向套中設(shè)有可沿其導(dǎo)向孔滑動(dòng)的壓桿，壓桿的頂端固定一傳感器座，傳感器座上依次安裝有測力傳感器和壓頭，壓桿的內(nèi)孔中部設(shè)有凸臺(tái)，調(diào)節(jié)桿從上至下穿過凸臺(tái)上的通孔，其上套裝一碟簧組件，壓桿的內(nèi)孔下部配裝一碟簧座，調(diào)節(jié)桿的下端嵌裝于碟簧座中，碟簧組件的上端與凸臺(tái)的下端面相抵接，碟簧組件的下端與碟簧座的上端面相抵接，碟簧座的下部通過其內(nèi)螺紋連接一長度調(diào)節(jié)桿，長度調(diào)節(jié)桿的下端安裝一銷軸，銷軸的軸線與長度調(diào)節(jié)桿的軸線相垂直，銷軸嵌入槽型凸輪上的導(dǎo)向槽中，銷軸的軸線與傳動(dòng)軸的軸線相平行；所述測力傳感器與數(shù)據(jù)采集卡相連，數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)傳輸連接，計(jì)算機(jī)與PLC傳輸連接，PLC與伺服電機(jī)控制連接。
[0007]進(jìn)一步地，上述的可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，其中，所述傳動(dòng)軸安裝有齒輪。
[0008]更進(jìn)一步地，上述的可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，其中，所述伺服電機(jī)的傳動(dòng)軸與減速箱的輸入軸相連，減速箱安裝于固定座的側(cè)面，減速箱的輸出軸與傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)連接。
[0009]更進(jìn)一步地，上述的可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，其中，所述銷軸通過滾子嵌入槽型凸輪上的導(dǎo)向槽中。
[0010]更進(jìn)一步地，上述的可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，其中，所述傳動(dòng)軸通過軸承旋轉(zhuǎn)自如地支承于固定座上。
[0011]本發(fā)明可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐方法，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)軸帶動(dòng)槽型凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而銷軸沿槽型凸輪的導(dǎo)向槽行程上升曲線段運(yùn)動(dòng)，長度調(diào)節(jié)桿推動(dòng)壓桿在導(dǎo)向套中移動(dòng)，直至壓頭接觸到工件表面，繼續(xù)移動(dòng)，壓縮碟簧組件，銷軸上滾子移至槽型凸輪與其凸輪基圓同心的曲線段，壓桿不再移動(dòng)，碟簧組件壓縮的彈力壓緊工件，壓頭支撐到工件的表面時(shí)，測力傳感器檢測壓頭所受到的力，數(shù)據(jù)采集卡采集測力傳感器檢測到的力，并且將所采集到的數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將檢測到的力與預(yù)設(shè)的力進(jìn)行對(duì)比計(jì)算出結(jié)果，再將數(shù)據(jù)傳輸給PLC，PLC控制伺服電機(jī)，對(duì)夾緊力進(jìn)行調(diào)整，直到滿足預(yù)設(shè)的力的要求；當(dāng)槽型凸輪反轉(zhuǎn)，銷軸上滾子沿導(dǎo)向槽移動(dòng)，壓桿組件后退，夾緊松開。
[0012]再進(jìn)一步地，上述的可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐方法，其中，所述碟簧組件由調(diào)節(jié)桿進(jìn)行預(yù)壓，使彈力調(diào)至所需壓緊力范圍，防止夾緊行程超過槽型凸輪提升行程；長度調(diào)節(jié)桿可調(diào)節(jié)其長度，確保壓頭接觸到工件時(shí)，碟簧組件以設(shè)定的壓力壓緊工件。
[0013]本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在:
[0014]本發(fā)明設(shè)計(jì)獨(dú)特、結(jié)構(gòu)新穎，采用凸輪驅(qū)動(dòng)，夾緊行程由設(shè)計(jì)好的凸輪升程確定；夾緊力由壓桿內(nèi)碟簧組件提供，夾緊力大小通過調(diào)整碟簧預(yù)壓力和壓桿長度實(shí)現(xiàn)；夾緊力由串接在壓桿上的測力傳感器檢測監(jiān)控；同樣的機(jī)構(gòu)在同一驅(qū)動(dòng)下通過齒輪傳動(dòng)并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)夾緊；獨(dú)立機(jī)構(gòu)也可設(shè)計(jì)成內(nèi)脹式多點(diǎn)夾緊；可通過設(shè)計(jì)不同的凸輪及碟簧組件，每組夾緊機(jī)構(gòu)夾緊行程、夾緊力大小均可獨(dú)立可調(diào)。避免采用液壓系統(tǒng)，消除可能的污染源。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:
[0016]圖1:本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2:本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3:槽型凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4:本發(fā)明的控制原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1、圖2所示，可監(jiān)控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，包含伺服電機(jī)10、傳動(dòng)軸13、固定座I和槽型凸輪2，傳動(dòng)軸13通過軸承12旋轉(zhuǎn)自如地支承于固定座I上，伺服電機(jī)10的傳動(dòng)軸與減速箱11的輸入軸相連，減速箱11安裝于固定座I的側(cè)面，減速箱11的輸出軸與傳動(dòng)軸13驅(qū)動(dòng)連接，傳動(dòng)軸13上安裝有齒輪14，傳動(dòng)軸13的另一端通過聯(lián)軸器安裝一槽型凸輪2，槽型凸輪2端面上設(shè)有導(dǎo)向槽，固定座I上方固定一導(dǎo)向座3，導(dǎo)向座3中安裝有導(dǎo)向套18，導(dǎo)向套18中設(shè)有可沿其導(dǎo)向孔滑動(dòng)的壓桿6，壓桿6的頂端固定一傳感器座16，傳感器座16上依次安裝有測力傳感器5和壓頭4，壓桿6的內(nèi)孔中部設(shè)有凸臺(tái)，調(diào)節(jié)桿19從上至下穿過凸臺(tái)上的通孔，其上套裝一碟簧組件20，壓桿6的內(nèi)孔下部配裝一碟簧座7，調(diào)節(jié)桿19的下端嵌裝于碟簧座7中，由鎖緊螺釘21鎖緊，碟簧組件20的上端與凸臺(tái)的下端面相抵接，碟簧組件20的下端與碟簧座7的上端面相抵接，碟簧座7的下部通過其內(nèi)螺紋連接一長度調(diào)節(jié)桿18，長度調(diào)節(jié)桿18上安裝調(diào)節(jié)鎖緊螺母22，長度調(diào)節(jié)桿18的下端安裝一銷軸24，銷軸24的軸線與長度調(diào)節(jié)桿18的軸線相垂直，銷軸24通過滾子25嵌入槽型凸輪2上的導(dǎo)向槽中，銷軸24的軸線與傳動(dòng)軸13的軸線相平行；測力傳感器5與數(shù)據(jù)采集卡30相連，如圖4，數(shù)據(jù)采集卡30與計(jì)算機(jī)31傳輸連接，計(jì)算機(jī)31與PLC32傳輸連接，PLC32與伺服電機(jī)10控制連接。
[0021]具體應(yīng)用時(shí)，伺服電機(jī)10驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)軸13帶動(dòng)槽型凸輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而銷軸24沿槽型凸輪2的導(dǎo)向槽的行程上升曲線段B運(yùn)動(dòng)，如圖3，長度調(diào)節(jié)桿18推動(dòng)壓桿6在導(dǎo)向套18