自动化加工系统的定位卡盘技术方案

本发明专利技术公开了自动化加工系统的定位卡盘，同轴设置的上盖、下盖，所述上盖的下侧内凹与所述下盖上侧内凹之间形成一个空腔，所述空腔内设有活塞和拉钉，所述拉钉位于所述上盖和所述下盖的轴线上，所述活塞呈环形围绕所述拉钉设置；若干检测气孔以所述上盖的轴线为中心环形布置在所述上盖上；与所述上盖的轴线等距的若干检测气孔为一组；所述上盖或所述下盖上设有两条以上检测气道，每一检测气道具有各自的进气口；每一所述检测气道分别与同一组的所述检测气孔连通。本发明专利技术能够实现卡盘工作状态的实时检测。

Location chuck of automatic processing system

The invention discloses a positioning chuck of an automatic processing system, an upper cover and a lower cover arranged coaxially. A cavity is formed between the lower inner concave of the upper cover and the upper inner concave of the lower cover. The cavity is provided with a piston and a pull nail. The pull nail is located on the axis of the upper cover and the lower cover, and the piston is arranged in a ring shape around the pull nail. The axis of the cover is annularly arranged on the upper cover; several detection holes equidistant from the axis of the upper cover are a group; two or more detection airways are arranged on the upper cover or the lower cover, each of which has its own inlet; and each detection airway is connected with the same group of detection holes. The invention can realize real-time detection of chuck working state.

【技术实现步骤摘要】
自动化加工系统的定位卡盘
本专利技术涉及机械夹具
，特别涉及一种适用于自动化加工系统的定位卡盘。
技术介绍
现有技术中，卡盘是一种常见的夹紧定位夹具。现有各式各样的卡盘，不一一例举。高刚性、高精度定位的卡盘是实现机加工自动化的关键工装。卡盘对自动化的适应性不足，将使自动化加工系统的操作难以实现闭环，轻则导致待加工工件报废，重则导致刀具撞击工件间接损伤机床主轴。已有一种卡盘，通过在卡盘内侧设置气道，根据气道内气压的不同来识别卡盘是处于锁紧状态还是处于松开状态。这种技术方案，能够初步满足自动化加工系统的自动控制要求。为提高卡盘的利用率和适配性，现有技术中一般要求一款卡盘适用于多款不同规格的工件。当用于不同规格的工件时，上述卡盘的使用就显得麻烦。目前是需要通过人工调整气道的出气口(通过人工将部分出气口堵死)，才能在加工不同规格工件的情况下，根据气道内气压来识别卡盘的工作状态。由于操作过程需要人工参与，现有技术中的这些卡盘都难以适应自动化加工系统的工作节拍。另外，现有的卡盘一般采用滚珠来锁定拉钉的位置。在实际使用中，时常发生加工碎屑进入卡盘内部，锁死滚珠所在的孔位，导致滚珠的转动失效，卡盘无法打开，工件无法取出的情况。遇到这种情况，需要将整个卡盘拆下，人工清理碎屑甚至更换滚珠后，才能恢复生产。因此，需要对现有的卡盘进行改进，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种自动化加工系统的定位卡盘，其技术目的之一是能够实现对待加工工件装夹状态的实时检测。本专利技术的又一技术目的是，消除因加工碎屑进入卡盘导致滚珠失效的隐患。为实现上述目的，本专利技术公开了一种自动化加工系统的定位卡盘，包括同轴设置的上盖、下盖，所述上盖的下侧内凹与所述下盖的上侧内凹之间形成一个空腔，所述空腔内设有活塞和拉钉，所述拉钉位于所述上盖和所述下盖的轴线上，所述活塞呈环形围绕所述拉钉设置；若干检测气孔布置在所述上盖上；与所述轴线等距的若干检测气孔为一组；所述上盖或所述下盖上设有两条以上检测气道，每一检测气道具有各自的进气口及气源；每一所述检测气道分别与同一组的所述检测气孔连通。进一步地，所述上盖的安装面或所述下盖的安装面上开设有凹槽；当所述上盖、所述下盖合拢时，所述凹槽形成所述检测气道。进一步地，所述上盖或所述下盖的内侧壁上设有出气孔，所述出气孔与一压力腔连通；所述活塞的外侧壁上对应所述出气孔的位置设置有若干密封圈；当所述活塞沿所述轴线做往复运动时，所述出气孔被封闭或被开启，所述压力腔的压力发生变化。进一步地，若干检测气孔以所述轴线为中心环形布置在所述上盖上。进一步地，所述活塞处于工件锁紧状态时，所述出气孔被所述密封圈封闭；当所述活塞处于工件解锁状态时，所述出气孔与所述密封圈错位而被开启。进一步地，所述活塞与所述拉钉之间设置有若干滚珠以形成滚珠轴承配合；所述活塞在与所述拉钉配合的内侧环面上开设有一贯通所述内侧环面的环形槽；若干所述滚珠设置在所述环形槽的空腔内，且相邻所述滚珠之间存在间隙。进一步地，所述环形槽的下侧槽口具有倒角或敞口。本专利技术的有益效果：本专利技术由于上述结构设计，能够完全自动化地实现对卡盘工作状态尤其是指对工件的锁紧状态的实时检测。再者，本专利技术由于上述结构设计，消除了因加工碎屑进入卡盘导致滚珠失效的隐患。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1示出本专利技术一实施例中上盖上侧的结构示意图。图2示出本专利技术图1中A处的局部放大结构示意图。图3示出本专利技术一实施例中上盖下侧的结构示意图。图4示出本专利技术一实施例中出气孔处于关闭状态时的剖面结构示意图。图5示出本专利技术图4中B处的局部放大结构示意图。图6示出本专利技术一实施例中出气孔处于开启状态时的剖面结构示意图。图7示出本专利技术图6中C处的局部放大结构示意图。图8示出本专利技术一实施例中上盖横截面的剖面结构示意图。具体实施方式实施例1：如图1至图3所示，本专利技术的自动化加工系统的定位卡盘一具体实施例，包括上盖1和下盖2，上盖1的下侧内凹与下盖2的上侧内凹之间形成一个空腔。空腔内设有沿轴向往复运动的活塞3和拉钉4，拉钉4设置于上盖1和下盖2共同的轴线位置，活塞3呈环形围绕拉钉4设置。如图1、图2所示，本实施例中,若干检测气孔51以上盖1的轴线为中心环形布置在上盖1上，具体而言所有检测气孔51都位于卡盘与工件定位片(或称托板)锁紧的连接面上。此连接面为工件定位片在Z向的基准。工件锁定在工件定位片上，卡盘对工件的定位精度是由卡盘的上盖1与工件定位片配合产生的，因此通过检测此连接面的紧密性来检测工件定位片的定位有效。上述“以轴线为中心环形布置”，并不严格要求必须等半径。另外，所有检测气孔51必须贯穿整个上盖形成通路。本实施例中有12个检测气孔51(在其他实施例中，数量可视卡盘情况而定)。若干检测气孔51中，与上盖1的轴线等距的数个检测气孔为一组；将分别与上盖1的轴线距离为R1、R2、R3的多个检测气孔51分组。本实施例中，每4个与上盖1的轴线等距的检测气孔为一组，共三组；可以分别命名为R1组检测气孔、R2组检测气孔、R3组检测气孔。在其他一些实施例中，也可以每组只有3个检测气孔通气；或者，一组是4个检测气孔通气，另外二组是每组3个检测气孔通气；或者，一组是3个检测气孔通气，另外二组是每组4个检测气孔通气；等等。其原理在于，三点决定一个平面，因此只要同一组中的三个检测气孔是被封堵的，就可以判断相贴合的两个平面的贴合效果良好；三个检测气孔中有一个在带压检测中漏气，就可以判断相贴合的两个平面的贴合效果不良。如图3所示，本实施例中，上盖1在与下盖2的结合面上设有三条检测气道5，三条检测气道可以分别命名为R1检测气道、R2检测气道、R3检测气道。每一检测气道5具有各自的进气口52及气源，如图3所示，有3个进气口52。每一检测气道5分别与一组检测气孔51贯通，具体为：R1检测气道与R1组检测气孔贯通、R2检测气道与R2组检测气孔贯通、R3检测气道与R3组检测气孔贯通。在其他实施方式中，检测气道5布置在下盖2上也是可以的。上盖1、下盖2仅是因相对位置而言的命名。总之，检测气道5或者布置在上盖1上，或者布置在下盖2上。具体地，检测气道5可以是凹槽。凹槽开设在上盖1的安装面上，或下盖2的安装面上。当上盖1、下盖2合拢时，凹槽就形成检测气道5。本实施例中，由于上述结构设计，在卡盘上形成了三个独立气路。每一独立气路由进气口52、一条检测气道5、一组检测气孔51组成。具体为：一进气口52、R1检测气道、R1组检测气孔；另一进气口52、R2检测气道、R2组检测气孔；再一进气口52、R3检测气道、R3组检测气孔。本专利的卡盘由于上述结构设计，可以全自动地适用于半径不同的多种规格的工件定位片。首先，在工作状态中，工件锁定在工件定位片上。当自动化加工系统需要加工第一种工件时，该第一种工件锁定在对应的R1工件定位片上，R1工件定位片会封堵在R1组检测气孔上；当R1工件定位片不能完全封堵住R1组检测气孔(即上述连接面不密封时)，由一路气源、进气口52、R1检测气道、R1组检测气孔组成的独立气路会漏气(即，气路内的气压会降低)，说明夹持不到位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自动化加工系统的定位卡盘，包括同轴设置的上盖(1)、下盖(2)，所述上盖(1)的下侧内凹与所述下盖(2)上侧内凹之间形成一个空腔，所述空腔内设有活塞(3)和拉钉(4)，所述拉钉(4)位于所述上盖(1)和所述下盖(2)的轴线上，所述活塞(3)呈环形围绕所述拉钉(4)设置；其特征在于：若干检测气孔(51)布置在所述上盖(1)上；与所述轴线等距的若干检测气孔(51)为一组；所述上盖(1)或所述下盖(2)上设有两条以上检测气道(5)，每一检测气道(5)具有各自的进气口(52)及气源；每一所述检测气道(5)分别与同一组的所述检测气孔(51)连通。

【技术特征摘要】
1.自动化加工系统的定位卡盘，包括同轴设置的上盖(1)、下盖(2)，所述上盖(1)的下侧内凹与所述下盖(2)上侧内凹之间形成一个空腔，所述空腔内设有活塞(3)和拉钉(4)，所述拉钉(4)位于所述上盖(1)和所述下盖(2)的轴线上，所述活塞(3)呈环形围绕所述拉钉(4)设置；其特征在于：若干检测气孔(51)布置在所述上盖(1)上；与所述轴线等距的若干检测气孔(51)为一组；所述上盖(1)或所述下盖(2)上设有两条以上检测气道(5)，每一检测气道(5)具有各自的进气口(52)及气源；每一所述检测气道(5)分别与同一组的所述检测气孔(51)连通。2.根据权利要求1所述的自动化加工系统的定位卡盘，其特征在于，所述上盖(1)的安装面或所述下盖(2)的安装面上开设有凹槽；当所述上盖(1)、所述下盖(2)合拢时，所述凹槽形成所述检测气道(5)。3.根据权利要求1所述的自动化加工系统的定位卡盘，其特征在于，若干所述检测气孔(51)以所述轴线为中心环形布置在所述上盖(1)上。4.根据权利要求1至3任一所述的自动化加工系统的定位卡盘，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏庆，薛俊伦，
申请(专利权)人：上海麦迅机床工具技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31