CN103878263A - 一种数控冲床上的分体式板料浮动夹钳 - Google Patents

Abstract

一种数控冲床上的分体式板料浮动夹钳。提供了一种结构简单，方便装配、夹紧可靠性高，且能确保板料在位精度的数控冲床上的分体式板料浮动夹钳。包括上钳体、下钳体和气缸，所述上钳体和下钳体之间铰连接；还包括底座、燕尾座、气缸垫柱、激光***、一对交叉滚柱导轨和一对弹性导向机构；所述气缸垫柱连接在所述上钳体的钳尾端和下钳体的钳尾端之间、且连通所述气缸的气路；所述底座的导向部一和燕尾座的导向部二通过所述一对交叉滚柱导轨保持垂直方向的导向、且通过所述一对弹性导向机构保持垂直方向的活动连接；所述激光***固定连接在所述燕尾座的导向部二下部的一侧。本发明提高了板料加工的可靠性，提高了机床的使用寿命。

Description

一种数控冲床上的分体式板料浮动夹钳

技术领域

本发明涉及数控冲床领域，尤其涉及数控冲床上的分体式板料浮动夹钳。

背景技术

目前，数控冲床加工板材时，由于击打频率高、击打惯量大，板材会出现幅度较大的跳动，于是将夹钳改进成浮动式；本申请人于2008年9月28日申请的申请号为200820160567.5，名称为“一种数控冲床上的浮动式板料夹持钳”，提供了一种缸体和钳座之间浮动连接的方式，同时，钳座上设有连接块（即燕尾块），即通过整体式燕尾座（钳座和燕尾座连接）固定在数控冲床的横梁上；在实际应用中，存在加工、整体装配复杂、工序多，精度可靠性差，成本较高，夹持板材局部会出现变形等问题。

同时，在实际工作中经常出现板料相对于夹钳移动的情况（如图10所示），导致出现这种情况的原因很多，比如冲切偏载、夹钳平移时板料遭受阻力等。为此有的单位在数控冲床上使用的夹钳有一部分带有对板材夹持情况检测的设备，比如采用光电触碰式检测装置，

一种是电气开关式，即当板材夹在夹钳上，与定位块接触时，安装在夹钳下钳体上的设备被压缩，两个接触头相碰，从而使设备工作。当工作时，由于某种原因，板材与夹钳定位块脱离，该设备通过弹簧回弹使两接触头分离，设备停止工作，由于通过数据线与机床连接，使机床停止工作，加工件基本报废。在实际加工过程中，一般钣金件的加工精度要求不高，即使板料由于某种原因发生与夹钳定位块脱离的问题，只要控制在一定范围内，加工出来的板料精度依然符合要求。第二种是本发明人构思过的光电开关式，即在下钳体上设置光电开关，用于检测一套夹钳各自与板料之间的位置关系。

然而，光电触碰式的设备安装于下钳体上，且位置靠前的结构模式，存在的弊端，一是当板料在加工过程中发生脱离问题时，往往下钳体的定位精度也受到影响，但该设备无法进行检测而及时进行调整，最终会批量影响钣金的加工精度。二是在工作过程中，夹持有板料的下钳体受冲头-板料传导来的振动，导致光电检测头寿命不长，检测精度不高。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构简单，方便装配、夹紧可靠性高，且能确保板料在位精度的数控冲床上的分体式板料浮动夹钳。

    本发明的技术方案是：包括上钳体、下钳体和气缸，所述上钳体和下钳体之间铰连接，所述上钳体的钳尾端的上方连接所述气缸；

    还包括底座、燕尾座、气缸垫柱、激光***、一对交叉滚柱导轨和一对弹性导向机构；

所述底座呈L形，包括前端的连接部和后端的导向部一，所述下钳体的钳尾端连接在所述底座的连接部内，所述上钳体的钳尾端位于所述下钳体的钳尾端的上方；

所述燕尾座的前端设有与所述导向部一相对的导向部二，后端设有燕尾槽；

所述气缸垫柱连接在所述上钳体的钳尾端和下钳体的钳尾端之间、且连通所述气缸的气路；

所述底座的导向部一和燕尾座的导向部二通过所述一对交叉滚柱导轨保持垂直方向的导向、且通过所述一对弹性导向机构保持垂直方向的活动连接；

    所述交叉滚柱导轨包括导轨一和导轨二，所述导轨一连接在所述底座上，所述导轨二连接在所述燕尾座上；

    所述弹性导向机构包括弹簧安装座、弹簧和导杆，所述弹簧安装座固定连接在所述燕尾座上，所述弹簧安装座具有上大下小的阶梯孔，所述导杆具有杆头和杆身，所述阶梯孔的大孔和所述导杆的杆头适配，所述阶梯孔的小孔所述导杆的杆身适配，

所述底座上设有与所述阶梯孔的中心线一致的定位孔，所述定位孔的孔径和所述导杆的杆身直径一致，

所述弹簧套设在所述导杆的杆身上，所述导杆活动连接在所述弹簧安装座的阶梯孔、且固定连接在所述底座的定位孔内；

所述激光***固定连接在所述燕尾座的导向部二下部的一侧。

所述上钳体的钳尾端设有导向孔，所述气缸的底部设有凸台，所述凸台具有中孔，所述中孔连通所述气缸的气路，所述凸台设在所述导向孔内；

所述气缸垫柱的上部呈上小下大的阶梯轴、下部呈球头状，所述气缸垫柱的阶梯轴的小轴设在所述中孔内、且接触所述气缸的气路，

所述气缸垫柱的阶梯轴的大轴适配的设在所述导向孔内。

所述上钳体的钳头端朝向所述下钳体的端面上均布设有若干齿钉。

所述燕尾槽的上槽口设有镶条。

本发明中的分体式夹钳将现有的钳座由底座和燕尾座组成，由两者之间的固定连接改进成活动连接；通过底座和燕尾座之间的相对活动，实现底座在垂直方向上的导向、浮动连接，气缸在工作中，由于下钳体固定连接在底座上，气缸推动上钳体夹住板料，气缸随着底座的浮动而产生随动的动作；

改进了现有技术中缸体和钳座之间的浮动连接中，由于下钳体固定连接在缸体上，缸体主动浮动的动作；使得气缸或缸体的动作变成单一的夹紧动作，简化了现有的夹紧和浮动两项动作，提高了气缸夹紧板料动作的可靠性；

底座呈L形，便于生产加工，底座的导向部一和燕尾座的导向部二通过所述一对交叉滚柱导轨保持垂直方向的导向、且通过所述一对弹性导向机构保持垂直方向的活动连接；两者之间连接可靠、方便组装、拆卸，节省了工序；

    激光***固定连接在所述燕尾座的导向部二的下部，激光***在工作中保持不动，能实时提供板料距离数据，从而判断板料在工作情况下是否发生了位移（即板料在位精度）；工作前，激光***可以设置板料可移动范围的数据，通过数据线与机床相连接，在一定位移的情况下能够保证加工的进行；当超过设定的数据，机床能够停止工作，保护夹钳与机床，避免被加工件报废；同时板料如安装不到位，机床也不能工作，保证安装精度；

上钳体的钳口端使用硬质合金齿钉代替原有上钳体上线切割割出的齿口，增加了夹持压强，同时齿钉可以更换，避免上钳体齿口磨损后整体报废。

本发明提高了板料加工的可靠性，提高了机床的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1的俯视图，

图3是本发明中底座的结构示意图，

图4是图3的俯视图，

图5是本发明中底座的立体结构示意图一，

图6是本发明中底座的立体结构示意图二，

图7是本发明的立体结构示意图，

图8是本发明的分解结构示意图一，

图9是本发明的分解结构示意图二，

图10是本发明的工作状态图；

    图中1是上钳体，11是钳头端，110是齿钉，12是钳尾端，13是导向孔，2是下钳体，3是气缸，31是气路，32是凸台，4是底座，41是连接部，42是导向部一，43是定位销，5是燕尾座，51是导向部二，52是燕尾槽，6是气缸垫柱，7是激光***，8是交叉滚柱导轨，81是导轨一，82是导轨二，9是弹性导向机构，91是弹簧安装座，92是导杆，10是镶条，14是板料，15是冲头。

具体实施方式

本发明如图1-9所示，包括上钳体1、下钳体2和气缸3，所述上钳体1和下钳体2之间铰连接，所述上钳体1的钳尾端的上方连接所述气缸3；

应用中，气缸选用行程加长的标准气缸，避免自制缸体行程短的问题，由于力平衡的原理，在气压一定的前提下，通过前移上、下钳体的支点，钳口所受到的夹持力加大。

    还包括底座4、燕尾座5、气缸垫柱6、激光***7、一对交叉滚柱导轨8和一对弹性导向机构9；

如图3-6所示，所述底座4呈L形，包括前端的连接部41和后端的导向部一42，所述下钳体2的钳尾端连接在所述底座4的连接部内，所述上钳体1的钳尾端位于所述下钳体2的钳尾端的上方；

所述燕尾座5的前端设有与所述导向部一42相对的导向部二51，后端设有燕尾槽52；

所述气缸垫柱6连接在所述上钳体1的钳尾端和下钳体2的钳尾端之间、且连通所述气缸3的气路31；

所述底座4的导向部一42和燕尾座5的导向部二51通过所述一对交叉滚柱导轨保持垂直方向的导向、且通过所述一对弹性导向机构保持垂直方向的活动连接；

    所述交叉滚柱导轨8包括导轨一81和导轨二82，所述导轨一81连接在所述底座4上，所述导轨二82连接在所述燕尾座5上；

    所述弹性导向机构9包括弹簧安装座91、弹簧和导杆92，所述弹簧安装座91固定连接在所述燕尾座5上，所述弹簧安装座91具有上大下小的阶梯孔，所述导杆92具有杆头和杆身，所述阶梯孔的大孔和所述导杆的杆头适配，所述阶梯孔的小孔所述导杆的杆身适配，

所述底座4上设有与所述阶梯孔的中心线一致的定位孔，所述定位孔的孔径和所述导杆92的杆身直径一致，

所述弹簧套设在所述导杆92的杆身上，所述导杆92活动连接在所述弹簧安装座91的阶梯孔、且固定连接在所述底座4的定位孔内；

所述激光***7固定连接在所述燕尾座5的导向部二51下部的一侧。

    工作前，激光***可以设置板料14可移动范围的数据，通过数据线与机床相连接，在一定位移的情况下能够保证加工的进行，避免报废，当超过设定的数据，机床能够停止工作，保护夹钳与机床；同时板料如安装不到位，机床也不能工作，保证安装精度；

    激光***安装于燕尾座上，设定原始圆点距离，当下钳***置偏离时，能过通过数据反映出来，及时调整，保证加工精度。

 所述上钳体1的钳尾端设有导向孔13，所述气缸3的底部设有凸台32，所述凸台32具有中孔，所述中孔连通所述气缸3的气路31，所述凸台32设在所述导向孔13内；

所述气缸垫柱6的上部呈上小下大的阶梯轴、下部呈球头状，所述气缸垫柱6的阶梯轴的小轴设在所述中孔内、且接触所述气缸的气路，

所述气缸垫柱6的阶梯轴的大轴适配的设在所述导向孔13内；实现了气缸和上钳体之间的可靠连接和导向。

所述上钳体1的钳头端11朝向所述下钳体2的端面上均布设有若干齿钉110，使用6个硬质合金齿钉代替原有上钳体上线切割割出的齿口，增加夹持压强，同时齿钉可以更换，避免上钳体齿口磨损后整体报废。

 下钳体的钳头端的齿板加工成平面，表面进行特殊处理，使表面形成一层具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性、高耐氧化性、结合性好且具有一定粗糙度的合金元素，保证板料夹持的可靠性，板料平整而不引起变形。

    所述燕尾槽52的上槽口设有镶条10。工作中，镶条通过螺钉和弹簧连接在燕尾座上端的阶梯孔内，工作中镶条随着手柄的旋入进行伸出动作，实现与横梁的固定连接，使燕尾座固定；手柄旋出，镶条在弹簧的作用下复位。

    实际应用中，交叉滚柱导轨将燕尾座与底座连接，保证两者上下有一定的自由活动量；安装于燕尾座上的弹簧安装座上内的弹簧与导杆能够调节燕尾座与底座之间的相对位置，并能在夹钳工作时提供浮动作用；下钳体通过定位销43与底座相连接，气缸安装于上钳体上，齿钉安装于上钳体上，并可以更换，当气压通过气嘴接入到气缸内，气缸垫柱抵住下钳体，使上钳体向上运动，从而使得齿口向下运动从而夹持住板材。激光测距设备能实时对定位位置进行监控，保证板料14位置的可靠性，在冲头15的正常工作下，保证加工正常进行。

Claims (4)

1.一种数控冲床上的分体式板料浮动夹钳，包括上钳体、下钳体和气缸，所述上钳体和下钳体之间铰连接，所述上钳体的钳尾端的上方连接所述气缸；

    其特征在于，还包括底座、燕尾座、气缸垫柱、激光***、一对交叉滚柱导轨和一对弹性导向机构；

所述底座呈L形，包括前端的连接部和后端的导向部一，所述下钳体的钳尾端连接在所述底座的连接部内，所述上钳体的钳尾端位于所述下钳体的钳尾端的上方；

所述燕尾座的前端设有与所述导向部一相对的导向部二，后端设有燕尾槽；

所述气缸垫柱连接在所述上钳体的钳尾端和下钳体的钳尾端之间、且连通所述气缸的气路；

所述底座的导向部一和燕尾座的导向部二通过所述一对交叉滚柱导轨保持垂直方向的导向、且通过所述一对弹性导向机构保持垂直方向的活动连接；

    所述交叉滚柱导轨包括导轨一和导轨二，所述导轨一连接在所述底座上，所述导轨二连接在所述燕尾座上；

    所述弹性导向机构包括弹簧安装座、弹簧和导杆，所述弹簧安装座固定连接在所述燕尾座上，所述弹簧安装座具有上大下小的阶梯孔，所述导杆具有杆头和杆身，所述阶梯孔的大孔和所述导杆的杆头适配，所述阶梯孔的小孔所述导杆的杆身适配，

所述底座上设有与所述阶梯孔的中心线一致的定位孔，所述定位孔的孔径和所述导杆的杆身直径一致，

所述弹簧套设在所述导杆的杆身上，所述导杆活动连接在所述弹簧安装座的阶梯孔、且固定连接在所述底座的定位孔内；

所述激光***固定连接在所述燕尾座的导向部二下部的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种数控冲床上的分体式板料浮动夹钳，其特征在于，所述上钳体的钳尾端设有导向孔，所述气缸的底部设有凸台，所述凸台具有中孔，所述中孔连通所述气缸的气路，所述凸台设在所述导向孔内；

所述气缸垫柱的上部呈上小下大的阶梯轴、下部呈球头状，所述气缸垫柱的阶梯轴的小轴设在所述中孔内、且接触所述气缸的气路，

所述气缸垫柱的阶梯轴的大轴适配的设在所述导向孔内。

3.根据权利要求1所述的一种数控冲床上的分体式板料浮动夹钳，其特征在于，所述上钳体的钳头端朝向所述下钳体的端面上均布设有若干齿钉。

4.根据权利要求1所述的一种数控冲床上的分体式板料浮动夹钳，其特征在于，所述燕尾槽的上槽口设有镶条。

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