CN109623320A - 一种自动换销器 - Google Patents

Abstract

本发明一种自动换销器，包括定位销座、油缸、连接块、接头、滑动轴、前定位销、后定位销；定位销座内设有前定位销和后定位销；前定位销底部径向插设有前圆柱销，后定位销底部径向插设有后圆柱销；油缸设置在定位销座的侧面，且之间通过连接块相连，在连接块内部设置有滑动轴和接头，油缸的活塞杆与接头一端连接，接头前端设置有凸台抵顶连接滑动轴；滑动轴内部设置有供前圆柱销落入的前方凹槽，供后圆柱销落入在后方凹槽；前方凹槽与后方凹槽的结构反向。本换销器能对定位销自动更换，换销后定位销位置锁定，防止定位销在外力扰动下缩回，并且带有气检功能，换销到位后能发出确认信号。

Description

一种自动换销器

技术领域

本发明涉及自动换销器，具体地说是带气检和自锁的自动换销器。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，汽车行业竞争的加剧，从而对汽车零部件成本的控制也越来越严格。对于柔性化的生产要求也越来越高。对于夹具的兼容性和智能性要求也越来越高。当夹具兼容加工工件时，常规的方式是采用手工更换定位销和平移定位销的方式来适应加工。但是，当生产线采用混线生产，且定位销直径不一样时，手动更换定位销和平移定位销的方式就不再适用。需要一种可以自动更换定位销的机构来自动执行换销动作。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动换销机构，能对定位销自动更换，换销后定位销位置锁定，防止定位销在外力扰动下缩回，并且带有气检功能，换销到位后能发出确认信号。为实现上述目的，采用如下技术方案，一种自动换销器，其特征是：

包括定位销座、油缸、连接块、接头、滑动轴、前定位销、后定位销；

定位销座内具有空腔，空腔内竖向间隔穿设有前定位销和后定位销；所述前定位销底部径向插设有前圆柱销，所述后定位销底部径向插设有后圆柱销；所述油缸设置在定位销座的侧面，且之间通过连接块相连，在连接块内部从左到右依次设置有滑动轴和接头，油缸的活塞杆与接头一端连接，接头前端设置有凸台抵顶连接滑动轴；

所述滑动轴内部设置有供前圆柱销落入的前方凹槽，供后圆柱销落入在后方凹槽；前方凹槽与后方凹槽的结构反向；

油缸驱动接头运动从而带动滑动轴左右移动，滑动轴的前方凹槽和后方凹槽配合实现前圆柱销和后圆柱销上下运动，前圆柱销和后圆柱销的上下运动从而连带驱动前定位销和后定位销的上升和下降。

作为本发明的进一步改进，所述滑动轴右侧端面沿着轴向开设有接头孔，滑动轴的右侧端面固定设置有限位帽，限位帽中空，接头穿过限位帽的中空后装配在接头孔内。

作为本发明的进一步改进，前方凹槽呈从左到右逐渐上升的坡度槽，其包括前方上升段、前方圆弧过渡段和前方平缓斜槽；

而后方凹槽从左到右与前方凹槽完全反向设置，因此其包括后方平缓斜槽、后方圆弧过渡段和后方下降段。

作为本发明的进一步改进，前定位销和后定位销结构相同，其中前定位销包括头部、过渡部和驱动部，所述驱动部呈长方体结构，其与过渡部之间形成阶梯台阶面，驱动部底部开设有通孔，通孔内装配有前圆柱销，在与通孔垂直的的方向上，驱动部底部开设有螺丝孔，所述螺丝孔与通孔联通，所述螺丝孔内装配有前止动螺丝；

相应的后定位销的相同位置装配有后圆柱销和后制动螺丝。

作为本发明的进一步改进，前定位销的过渡部与定位销座顶部通过设置前防尘圈密封，后定位销的过渡部与定位销座顶部通过设置前防尘圈密封。

作为本发明的进一步改进，定位销座的前面设置有前盖板，后面设置有后盖板，定位销座的内腔侧壁通过设置侧盖板实现封堵，所述定位销座上开设有第一气体流通腔和第二气体流通腔，第一气体流通腔的进气端通过设置前接头供气，第二气体流通腔进气端通过设置后接头供气；

所述第一气体流通腔的出气端与前定位销的结构联通，第一气体流通腔的出气端在前定位销的阶梯台阶面与定位销座的销孔台阶面接触抵顶后实现气体封堵；

第二气体流通腔的出气端与后定位销的结构联通，第二气体流通腔的出气端在后定位销的阶梯台阶面与定位销座的销孔台阶面接触抵顶后实现气体封堵。

本发明的技术效果在于：

1、带自锁功能。换销后定位销位置锁定，防止定位销在外力扰动下缩回。此时撤去油压，定位销也能保持在正确位置。尤其适用于夹具液压***与液压站分离的场合。

2、带有气检功能。换销到位后能发出确认信号，适用于自动化生产模式。

附图说明

图1为前定位销伸出同时后定位销缩回状态示意图。

图2为前定位销缩回同时后定位销伸出状态示意图。

图3为图1的俯视图。

图4为图3的A-A向视图。

图5为图4的B-B向视图。

图6为后定位销伸出前定位销缩回状态下沿后定位销轴线剖开的剖视图。

图7为前定位销的立体图。

图8为滑动轴中前方凹槽和后方凹槽的俯视图。

图9为滑动轴可呈现后方凹槽的立体图。

图10为滑动轴可呈现前方凹槽的立体图。

图11为定位销座的俯视图。

图12为图11的A-A向示意图。

图13为图11的B-B向示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实例对本发明作进一步说明。

图1～13中，一种自动换销器，其特征是：

包括定位销座1、油缸9、连接块8、接头13、滑动轴12、前定位销6、后定位销7；

定位销座内具有空腔1.4，空腔内竖向间隔穿设有前定位销6和后定位销7；所述前定位销6底部径向插设有前圆柱销16，所述后定位销7底部径向插设有后圆柱销18；所述油缸9设置在定位销座1的侧面，且之间通过连接块8相连，在连接块内部从左到右依次设置有滑动轴12和接头13，油缸9的活塞杆与接头13一端连接，接头13前端设置有凸台13.1抵顶连接滑动轴12；

所述滑动轴12内部设置有供前圆柱销16落入的前方凹槽12.1，供后圆柱销落入在后方凹槽12.2；前方凹槽与后方凹槽的结构反向；

油缸驱动接头运动从而带动滑动轴12左右移动，滑动轴的前方凹槽和后方凹槽配合实现前圆柱销和后圆柱销上下运动，前圆柱销和后圆柱销的上下运动从而连带驱动前定位销和后定位销的上升和下降。

作为本发明的进一步改进，所述滑动轴右侧端面沿着轴向开设有接头孔12.3，滑动轴12的右侧端面固定设置有限位帽14，限位帽中空，接头13穿过限位帽的中空后装配在接头孔内。

作为本发明的进一步改进，前方凹槽12.1呈从左到右逐渐上升的坡度槽，其包括前方上升段12.1a、前方圆弧过渡段12.1b和前方平缓斜槽12.1c；

而后方凹槽12.2从左到右与前方凹槽完全反向设置，因此其包括后方平缓斜槽12.2a、后方圆弧过渡段12.2b和后方下降段12.2c。

作为本发明的进一步改进，前定位销6和后定位销7结构相同，其中前定位销包括头部6.1、过渡部6.2和驱动部6.3，所述驱动部呈长方体结构，其与过渡部之间形成阶梯台阶面6.4，驱动部底部开设有通孔6.5，通孔6.5内装配有前圆柱销16，在与通孔垂直的的方向上，驱动部底部开设有螺丝孔6.6，所述螺丝孔与通孔联通，所述螺丝孔6.6内装配有前止动螺丝17；

相应的后定位销的相同位置装配有后圆柱销18和后制动螺丝19。

作为本发明的进一步改进，前定位销的过渡部6.2与定位销座顶部通过设置前防尘圈11密封，后定位销的过渡部与定位销座顶部通过设置前防尘圈15密封。

作为本发明的进一步改进，定位销座1的前面设置有前盖板2，后面设置有后盖板10，定位销座1的内腔侧壁通过设置侧盖板3实现封堵，所述定位销座上开设有第一气体流通腔1.1和第二气体流通腔1.2，第一气体流通腔的进气端通过设置前接头4供气，第二气体流通腔1.2进气端通过设置后接头5供气；

所述第一气体流通腔1.1的出气端与前定位销6的结构联通，第一气体流通腔的出气端在前定位销的阶梯台阶面6.4与定位销座的销孔台阶面1.3接触抵顶后实现气体封堵；

第二气体流通腔1.2的出气端与后定位销7的结构联通，第二气体流通腔的出气端在后定位销的阶梯台阶面与定位销座的销孔台阶面1.3接触抵顶后实现气体封堵。

该自动换销器的定位销座1固定在夹具上，前盖板2固定在定位销座1上面，用来封住定位销座1上的工艺孔，防止粉尘进入定位销座1内。

侧盖板3固定在定位销座1上，用来防止粉尘进入定位销座1的水平销孔内。

前接头4和后接头5通过螺纹固定在定位销座1上。前定位销6安装定位销座1的前销孔内，可沿孔的轴向滑动，其下部孔内安装有前圆柱销16，前圆柱销16穿过前定位销6下部的销孔，***滑动轴12上的前方凹槽内。前定位销6的下部安装有前止动螺钉17，用来防止前圆柱销16脱落。后定位销7安装定位销座1的后销孔内，可沿孔的轴向滑动，其下部孔内安装有后圆柱销18，后圆柱销18穿过后定位销7下部的销孔，***滑动轴12上的后方凹槽内。后定位销7的下部安装有后止动螺钉19，用来防止后圆柱销18脱落。

连接块8固定在定位销座1上。油缸9固定在连接块8上。后盖板10固定在定位销座1上，用来封住定位销座1上的工艺孔，防止防止粉尘进入定位销座1内。前防尘圈11固定在定位销座1内，用来防止粉尘进入前定位销6和定位销座1的滑动配合面内。滑动轴12安装在定位销座1的水平方向孔内，可沿轴向移动。接头13的右侧通过螺纹固定在油缸9的活塞杆上，接头13的左侧被限定在滑动轴12的孔内。限位帽14固定在滑动轴12的右侧，用来阻止接头13的左侧凸台从滑动轴12的孔内脱出。后防尘圈15安装在定位销座1里，用来防止粉尘进入后定位销7和定位销座的滑动配合面内。

当需要将缩回状态的前定位销6推出，将伸出状态的后定位销7收回时，油缸9的活塞杆伸出，带动接头13向前运动，接头13向右运动一段距离后，接头13的左侧凸台撞击到滑动轴12右侧孔的端面后，通过接头13的惯性力和液压力，打开后定位销7与滑动轴12的自锁，带动滑动轴12向左运动。

前圆柱销16穿过前定位销6下部的销孔，安装在滑动轴12的前方凹槽内。后圆柱销18穿过后定位销7下部的销孔，安装在滑动轴12的后方凹槽内。滑动轴12通过前圆柱销16，带动前定位销6向上运动，同时通过后圆柱销18带动后定位销7向下运动。直到前定位销6的凸台面接触定位销座1的前销孔台阶面（如图2所示），此时后定位销7下降到位。此时前圆柱销16进入滑动轴12前方凹槽的右侧平缓斜槽内。滑动轴12前方凹槽的上部平缓斜槽角度小于前圆柱销16与滑动轴12的摩擦角。因此，当前定位销6的凸台面接触定位销座1的前销孔台阶面后，前圆柱销16与滑动轴12机械自锁。前圆柱销6在受到轴向力作用时，不会向下运动。当前定位销6的凸台面接触定位销座1的前销孔台阶面后，封住了从左侧前接头4引入的压缩空气的出口。与前接头4相连的气检机构发出信号，表示前定位销6的凸台面已接触定位销座1的前销孔台阶面，前定位销6已到设定位置。换销动作结束。

当需要将伸出状态的前定位销6收回，将缩回状态的后定位销7伸出时，油缸9的活塞杆缩回，带动接头13向后运动。由于接头13的凸台13.1之前接触在滑动轴12的右侧孔端面上，当其向右运动时，不接触任何零件，接头13经过一段空行程后，接头13的左侧凸台面的右侧撞击限位帽14的左侧端面，通过接头13的惯性力和液压力，打开前圆柱销16与滑动轴12的自锁。带动滑动轴12向右运动。滑动轴12通过前圆柱销16带动前定位销6向下运动，通过后圆柱销18带动后定位销7向上运动。直到后定位销7的凸台面接触定位销座1的后销孔台阶面，此时前定位销6下降到位。此时后圆柱销18进入滑动轴12后方凹槽的左侧平缓斜槽12.2a内。滑动轴12后方凹槽的左侧平缓斜槽角度小于后圆柱销18与滑动轴12的摩擦角。因此，当后定位销7的凸台面接触定位销座1的后销孔台阶面后，后圆柱销18与滑动轴12机械自锁。后圆柱销7在受到轴向力作用时，不会向下运动。当后定位销7的凸台面接触定位销座1的后销孔台阶面后，封住了从左侧后接头5引入的压缩空气的出口。与后接头5相连的气检机构发出信号，表示后定位销7的凸台面已接触定位销座1的后销孔台阶面，后定位销7已到设定位置。换销动作结束。

工作原理：通过合理安排滑动轴12上的凹槽位置和角度，使前定位销6和后定位销7在上升到位后，自动机械锁定。通过预留一段空行程，使接头13在惯性力和液压力的联合作用下，可靠打开自锁。通过前定位销6和后定位销7的凸台面与定位销座1的销孔台阶面的接触，封闭压缩空气的通路，使气检机构发出信号。利用机械自锁原理来锁定定位销位置。利用运动物体的动能和液压力联合作用，打开自锁。利用气路的通断，使气检机构发出信号。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种自动换销器，其特征是：

包括定位销座（1）、油缸（9）、连接块（8）、接头（13）、滑动轴（12）、前定位销（6）、后定位销（7）；

定位销座内具有空腔（1.4），空腔内竖向间隔穿设有前定位销（6）和后定位销（7）；所述前定位销（6）底部径向插设有前圆柱销（16），所述后定位销（7）底部径向插设有后圆柱销（18）；所述油缸（9）设置在定位销座1的侧面，且之间通过连接块（8）相连，在连接块内部从左到右依次设置有滑动轴（12）和接头（13），油缸（9）的活塞杆与接头（13）一端连接，接头（13）前端设置有凸台（13.1）抵顶连接滑动轴（12）；

所述滑动轴（12）内部设置有供前圆柱销（16）落入的前方凹槽（12.1），供后圆柱销落入在后方凹槽（12.2）；前方凹槽与后方凹槽的结构反向；

油缸驱动接头运动从而带动滑动轴（12）左右移动，滑动轴的前方凹槽和后方凹槽配合实现前圆柱销和后圆柱销上下运动，前圆柱销和后圆柱销的上下运动从而连带驱动前定位销和后定位销的上升和下降。

2.按照权利要求1所述的一种自动换销器，其特征是：所述滑动轴右侧端面沿着轴向开设有接头孔（12.3），滑动轴（12）的右侧端面固定设置有限位帽（14），限位帽中空，接头（13）穿过限位帽的中空后装配在接头孔内。

3.按照权利要求1所述的一种自动换销器，其特征是：所述前方凹槽（12.1）呈从左到右逐渐上升的坡度槽，其包括前方上升段（12.1a）、前方圆弧过渡段（12.1b）和前方平缓斜槽（12.1c）；

而后方凹槽（12.2）从左到右与前方凹槽完全反向设置，因此其包括后方平缓斜槽（12.2a）、后方圆弧过渡段（12.2b）和后方下降段（12.2c）。

4.按照权利要求1所述的一种自动换销器，其特征是：所述前定位销（6）和后定位销（7）结构相同，其中前定位销包括头部（6.1）、过渡部（6.2）和驱动部（6.3），所述驱动部呈长方体结构，其与过渡部之间形成阶梯台阶面（6.4），驱动部底部开设有通孔（6.5），通孔（6.5）内装配有前圆柱销（16），在与通孔垂直的的方向上，驱动部底部开设有螺丝孔（6.6），所述螺丝孔与通孔联通，所述螺丝孔（6.6）内装配有前止动螺丝（17）；

相应的后定位销的相同位置装配有后圆柱销（18）和后制动螺丝（19）。

5.按照权利要求4所述的一种自动换销器，其特征是：前定位销的过渡部（6.2）与定位销座顶部通过设置前防尘圈（11）密封，后定位销的过渡部与定位销座顶部通过设置前防尘圈（15）密封。

6.按照权利要求1所述的一种自动换销器，其特征是：定位销座（1）的前面设置有前盖板（2），后面设置有后盖板（10），所述定位销座（1）的内腔侧壁通过设置侧盖板（3）实现封堵，所述定位销座上开设有第一气体流通腔（1.1）和第二气体流通腔（1.2），第一气体流通腔的进气端通过设置前接头（4）供气，第二气体流通腔（1.2）进气端通过设置后接头（5）供气；

所述第一气体流通腔（1.1）的出气端与前定位销（6）的结构联通，第一气体流通腔的出气端在前定位销的阶梯台阶面（6.4）与定位销座的销孔台阶面（1.3）接触抵顶后实现气体封堵；

第二气体流通腔（1.2）的出气端与后定位销（7）的结构联通，第二气体流通腔的出气端在后定位销的阶梯台阶面与定位销座的销孔台阶面（1.3）接触抵顶后实现气体封堵。