基于零点定位器的气源气路对接结构及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于零点定位器的气源气路对接结构及其控制方法，包括：当控制模块接收到机床加工结束状态信号时，控制模块控制矫向气缸组件对主轴基座进行矫正，矫正到位后，控制模块控制对接气缸组件带动主盘与副盘对接，对接到位后；控制模块控制主盘与副盘锁紧，并打开第一气源向零点定位器供气；当控制模块接收到气路对接结束状态信号时，关闭第一气源，控制模块控制主盘与副盘松开，松开到位后，控制模块依次控制对接气缸组件和矫向气缸组件复位，控制模块检测到复位信号后；控制模块向机床发出信号，开始下一次加工。本发明专利技术的气路对接结构及其控制方法，能够使主轴停止在对接位置时完成精准的对接，保证自动化上下料的无人值守操作。的无人值守操作。的无人值守操作。

【技术实现步骤摘要】
基于零点定位器的气源气路对接结构及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机械工装
，尤其涉及一种基于零点定位器的气源气路对接结构及其控制方法。

技术介绍

[0002]在机械加工领域中，零点定位系统常用于在机床之间、工位之间快速、精准地更换工夹具，且保持零点位置不变，从而无需人工每次装夹时再调整。零点定位系统包含零点定位器和定位/锁紧拉钉，零点定位器安装在机床基座端，拉钉安装在夹具或夹具基座上。零点定位器内部有高负载压缩弹簧或其他机构，在断气情况下，其内部的滚珠或楔块受高强度弹簧力的作用向外顶出，紧紧挂住插入到零点定位器内的拉钉上的环槽内，从而实现锁紧，零点定位器内圆及拉钉外圆上的高精度锥面则提供了高重复精度的机械配合；在通气情况下，压缩空气提供的压力抵消弹簧力，使得滚珠或楔块失去力的支撑后退回，拉钉即可顺利拔出。快换模块常用于机械手与不同工夹具间的快速、精确更换，其原理同零点定位器本质上相同，分为副盘和主盘，副盘设置在工具侧，主盘设置在机械手侧，锁紧机构在主盘上。
[0003]目前零点定位系统由于需要气管连接气源供气，故一般用于基座不会运动或运动范围很小的机床，如铣床、立加等；但如果要在车床、内孔磨床等基座会随主轴转动的机床上实现自动化控制零点定位系统的开闭，传统的气路装置不能实现气路准确对接。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于零点定位器的气源气路对接结构及其控制方法，能主轴停止在对接位置时完成精准的对接，实现自动化控制的气路供给，为数控磨床主轴上安装的零点定位器提供稳定气源，保证自动化上下料的无人值守操作。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于零点定位器的气源气路对接结构，包括：快换夹紧模块，所述快换夹紧模块连接有用于向零点定位器供气的第一气源，所述第一气源连接有用于控制第一气源开闭的第一电磁阀，快换夹紧模块包括用于夹紧或松开且气路相通的主盘和副盘；主轴基座，所述副盘设置在主轴基座上，所述主轴基座上还设置有零点定位器，所述零点定位器中的气路与快换夹紧模块中的气路连通；矫向气缸组件，用于调整主轴基座带动主轴旋转完成对主轴的矫正，使得副盘与主盘对准；对接气缸组件，用于带动主盘与副盘对接或复位，所述主盘设置在对接气缸组件上；检测模块，用于检测并发出主盘与副盘对接到位或主盘复位的信号，主盘与副盘夹紧或松开到位的信号，矫向气缸组件矫正到位或复位的信号；控制模块，用于接收检测模块发出的信号和来自机床的状态信号，以及分别控制
对接气缸组件、快换夹紧模块和矫向气缸组件各自气路的通断以使对接气缸组件、快换夹紧模块和矫向气缸组件工作以及第一气源的开闭；所述第一电磁阀、检测模块、对接气缸组件、快换夹紧模块和矫向气缸组件分别与控制模块连接；当控制模块接收到机床加工结束状态信号时，控制模块控制矫向气缸组件对主轴基座进行矫正，矫正到位后，控制模块控制对接气缸组件带动主盘与副盘对接，对接到位后，控制模块控制主盘与副盘锁紧，并打开第一气源向零点定位器供气；当控制模块接收到气路对接结束状态信号时，关闭第一气源，控制主盘与副盘松开，松开到位后，控制模块依次控制对接气缸组件和矫向气缸组件复位，检测模块检测到对接气缸组件和矫向气缸组件的复位信号后，控制模块向机床发出信号，开始下一次加工。
[0006]进一步，所述矫向气缸组件包括矫正支架、固定板、矫向气缸和用于控制矫向气缸工作的第二电磁阀，所述第二电磁阀与矫向气缸连接且其还连接有第二气源，所述第二电磁阀与控制模块连接，所述对接气缸组件与矫向气缸的缸体固定，所述矫向气缸的活塞杆的端部固定在固定板的顶部的中心位置，所述矫向支架的一端固定在固定板上，所述矫向支架的另一端朝着矫向气缸的活塞杆的顶出方向延伸，主盘的对接方向与矫向气缸的活塞杆的顶出方向相同，所述主盘位于固定板的下方且处于固定板的中心对称线上；所述主轴基座位于主盘的一侧设置有扁平面，所述副盘设置在扁平面的中心位置上；所述控制模块控制矫向气缸的活塞杆顶出，当主轴定向不准时，使得矫正支架对扁平面施力达到受力平衡，完成矫正；当达到受力平衡时，矫正支架与扁平面垂直。
[0007]进一步，所述矫正支架包括两个子矫正支架，所述两个子矫正支架对称固定在固定板上且均朝着矫向气缸的活塞杆的顶出方向延伸；所述控制模块控制矫向气缸的活塞杆顶出，当主轴定向不准时，其中一个子矫正支架接触扁平面并施力，主轴基座旋转带动主轴旋转，当两个子矫正支架同时接触扁平面时达到受力平衡，完成矫正；当达到受力平衡时，所述两个子矫正支架与扁平面垂直。
[0008]进一步，所述两个子矫正支架上与扁平面接触的一端的端面设置成圆弧面。
[0009]进一步，所述两个子矫正支架上与扁平面接触的一端的的内侧面上设置有斜缺口。
[0010]进一步，所述对接气缸组件包括对接气缸和用于控制对接气缸工作的第三电磁阀，所述第三电磁阀与对接气缸连接且其还连接有第三气源，所述第三电磁阀与控制模块连接，所述对接气缸固定在矫向气缸的缸体上，所述主盘固定在对接气缸的活塞杆的端部。
[0011]进一步，所述检测模块包括用于检测并发出矫向气缸组件矫正到位或复位的第一检测单元、用于检测并发出主盘与副盘对接到位或主盘复位的第二检测单元、以及用于检测并发出主盘与副盘夹紧或松开到位的第三检测单元，所述第一检测单元设置在矫向气缸上，第二检测单元设置在对接气缸上，所述第三检测单元设置在主盘上。
[0012]进一步，所述对接气缸的活塞杆通过连接块与主盘连接，所述第三检测单元设置在连接块与主盘之间。
[0013]本专利技术还提供一种基于零点定位器的气源气路对接控制方法，用于所述的基于零点定位器的气源气路对接结构，步骤包括：当控制模块接收到机床加工结束状态信号时，控制矫向气缸组件对主轴基座进行矫正；检测到矫正到位后，控制模块控制对接气缸组件带动主盘与副盘对接；检测到对接到
位后，控制模块控制主盘与副盘锁紧，并打开第一气源向零点定位器供气；当控制模块接收到气路对接结束状态信号时，关闭第一气源，控制主盘与副盘松开，松开到位后，控制模块控制对接气缸组件和矫向气缸组件复位，检测模块检测到对接气缸和矫向气缸复位信号后，控制模块向机床发出信号，开始下一次加工。
[0014]进一步，所述当控制模块接收到机床加工结束状态信号时，控制矫向气缸组件对主轴基座进行矫正；检测到矫正到位后，控制模块控制对接气缸组件带动主盘与副盘对接；检测到对接到位后，控制模块控制主盘与副盘锁紧，并打开第一气源向零点定位器供气；当控制模块接收到气路对接结束状态信号时，关闭第一气源，控制主盘与副盘松开，松开到位后，控制模块控制对接气缸组件和矫向气缸组件复位，检测模块检测到对接气缸和矫向气缸复位信号后，控制模块向机床发出信号，开始下一次加工；具体执行以下步骤：当控制模块接收到机床加工结束状态信号时，控制第二电磁阀打开第二气源，使矫向气缸的活塞杆顶出，矫正支架或两个子矫向支架对扁平面施力达到受力平衡，检测到矫正到位后，控制第三电磁阀打开第三气源，使对接气缸的活塞杆顶出，检测到主盘与副本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于零点定位器的气源气路对接结构，其特征在于，包括：快换夹紧模块（1），所述快换夹紧模块（1）连接有用于向零点定位器（5）供气的第一气源，所述第一气源连接有用于控制第一气源开闭的第一电磁阀，快换夹紧模块（1）包括用于夹紧或松开且气路相通的主盘（11）和副盘（12）；主轴基座（2），所述副盘（12）设置在主轴基座（2）上，所述主轴基座（2）上还设置有零点定位器（5），所述零点定位器（5）中的气路与快换夹紧模块（1）中的气路连通；矫向气缸组件（3），用于调整主轴基座（2）带动主轴旋转完成对主轴（22）的矫正，使得副盘（12）与主盘（11）对准；对接气缸组件（4），用于带动主盘（11）与副盘（12）对接或复位，所述主盘（11）设置在对接气缸组件（4）上；检测模块（6），用于检测并发出主盘（11）与副盘（12）对接到位或主盘（11）复位的信号，主盘（11）与副盘（12）夹紧或松开到位的信号，矫向气缸组件（3）矫正到位或复位的信号；控制模块（7），用于接收检测模块（6）发出的信号和来自机床的状态信号，以及分别控制对接气缸组件（4）、快换夹紧模块（1）和矫向气缸组件（3）各自气路的通断以使对接气缸组件（4）、快换夹紧模块（1）和矫向气缸组件（3）工作以及第一气源的开闭；所述第一电磁阀、检测模块（6）、对接气缸组件（4）、快换夹紧模块（1）和矫向气缸组件（3）分别与控制模块（7）连接；当控制模块（7）接收到机床加工结束状态信号时，控制矫向气缸组件（3）对主轴基座（2）进行矫正，矫正到位后，控制模块（7）控制对接气缸组件（4）带动主盘（11）与副盘（12）对接，对接到位后，控制模块（7）控制主盘（11）与副盘（12）锁紧，并打开第一气源向零点定位器（5）供气；当控制模块（7）接收到气路对接结束状态信号时，关闭第一气源，控制主盘（11）与副盘（12）松开，松开到位后，控制模块（7）依次控制对接气缸组件（4）和矫向气缸组件（3）复位，检测模块（6）检测到对接气缸组件（4）和矫向气缸组件（3）的复位信号后，控制模块（7）向机床发出信号，开始下一次加工。2.根据权利要求1所述的基于零点定位器的气源气路对接结构，其特征在于，所述矫向气缸组件（3）包括矫正支架、固定板（32）、矫向气缸（33）和用于控制矫向气缸（33）工作的第二电磁阀，所述第二电磁阀与矫向气缸（33）连接且其还连接有第二气源，所述第二电磁阀与控制模块（7）连接，所述对接气缸组件（4）与矫向气缸（33）的缸体固定，所述矫向气缸（33）的活塞杆的端部固定在固定板（32）的顶部的中心位置，所述矫向支架的一端固定在固定板（32）上，所述矫向支架的另一端朝着矫向气缸（33）的活塞杆的顶出方向延伸，主盘（11）的对接方向与矫向气缸（33）的活塞杆的顶出方向相同，所述主盘（11）位于固定板（32）的下方且处于固定板（11）的中心对称线上；所述主轴基座（2）位于主盘（11）的一侧设置有扁平面（21），所述副盘（12）设置在扁平面（21）的中心位置上；所述控制模块（7）控制矫向气缸（33）的活塞杆顶出，当主轴（22）定向不准时，使得矫正支架对扁平面（21）施力达到受力平衡，完成矫正；当达到受力平衡时，矫正支架与扁平面（21）垂直。3.根据权利要求2所述的基于零点定位器的气源气路对接结构，其特征在于，所述矫正支架包括两个子矫正支架（311），所述两个子矫正支架（311）对称固定在固定板（32）上且均
朝着矫向气缸（33）的活塞杆的顶出方向延伸；所述控制模块（7）控制矫向气缸（33）的活塞杆顶出，当主轴（22）定向不准时，其中一个子矫正支架（311）接触扁平面（21）并施力，主轴基座（21）旋转带动主轴旋转，当两个子矫正支架（311）同时接触扁平面时达到受力平衡，完成矫正；当达到受力平衡时，所述两个子矫正支架（311）与扁平面（21）垂直。4.根据权利要求3所述的基于零点定位器的气源气路对接结构，其特征在于，所述两个子矫正支架...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铠锋，刘宏岩，罗付强，杨鑫，杨健，罗凤吉，张云庭，月敏丁，
申请(专利权)人：重庆红江机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：