CN110181310A - 带导向清洁功能的夹持器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机床夹持器领域内的带导向清洁功能的夹持器，包括基座，基座上贯穿设有开口槽，开口槽两侧的基座内均设有夹持腔，夹持腔朝向开口槽的一侧开口设置，夹持腔内设有杠杆，杠杆的一端连接有夹持块、另一端连接有导向轮，夹持块与夹持腔壁之间连接有拉簧，夹持腔背离开口槽一侧的基座内设有驱动腔，驱动腔内设有液压驱动机构，液压驱动机构的输出端与夹持块刚性连接。本发明可有效改善现有数控机床的夹持块夹持结构长时间使用后磨损严重，影响工件加工质量的问题。

Description

带导向清洁功能的夹持器

技术领域

本发明涉及机床夹持器领域，具体涉及一种带导向清洁功能的夹持器。

背景技术

数控机床是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，数控机床，数控机床包括了多个滑动的组件，例如尾座、床鞍、刀架等，这些组件均是滑动连接在导轨上的，在滑动的同时还需要这些组件的精准定位以保证对工件的精确加工，现有技术中是在上述组件与导轨之间安装液压驱动的夹持器，通过液压将夹持器抵紧在导轨上完成夹持。在滑动的过程中，夹持块不可避免的与导轨表面摩擦接触，由于要保证滑动过程的顺畅，一般会在导轨上涂抹润滑油，但是夹持块与导轨之间存在面接触，滑动的时候摩擦易产生热量对润滑油影响较大，润滑效果较差，长时间后会使得夹持块磨损，致使组件滑动过程中存在晃动，且磨损后会在导轨表面形成油垢，使得后续的滑动不够顺畅，定位不够精准，会严重影响工件的加工质量。

发明内容

本发明意在提供带导向清洁功能的夹持器，以改善现有数控机床的夹持块夹持结构长时间使用后磨损严重，影响工件加工质量的问题。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：带导向清洁功能的夹持器，包括基座，基座上贯穿设有开口槽，开口槽两侧的基座内均设有夹持腔，夹持腔朝向开口槽的一侧开口设置，夹持腔内设有杠杆，杠杆的一端连接有夹持块、另一端连接有导向轮，夹持块与夹持腔壁之间连接有拉簧，夹持腔背离开口槽一侧的基座内设有驱动腔，驱动腔内设有液压驱动机构，液压驱动机构的输出端与夹持块刚性连接。

本方案的原理及优点是：实际应用时，基座安装在数控机床的组件上，基座的开口槽用于容纳导轨，夹持腔用于容纳杠杆、导向轮、夹持块等。杠杆作为导向轮和夹持块的支撑及切换结构，简洁可靠。夹持块作为与导轨抵紧定位的结构保证组件定位后夹持定位可靠，导向轮在组件移动的过程中与导轨接触对组件的一定进行导向。拉簧作为杠杆的复位结构，无动力驱动夹持块与导轨接触的时候拉簧使得夹持块与导轨脱离，同时杠杆倾斜使得导向轮与导轨接触，保证导向轮与导轨的有效接触进而保证导向精度。驱动腔用于容纳液压驱动机构，液压驱动机构作为动力输入用于驱动夹持块向导轨靠近至实现夹持，刚性连接为液压驱动机构的输出端可将夹持块稳定抵紧在导轨上。通过上述的零部件配合动作，不夹持定位时导向轮与导轨滚动接触，用滚动过程中的线接触取代现有技术的面接触减小摩擦接触面积，配合使用润滑油进一步降低导向轮与导轨之间的摩擦系数，可有效降低导向轮受到的磨损，减少了磨损后残存在导轨上的废屑量，保证了导轨的清洁，通过导向轮从两侧与导轨接触完成对组件运动过程的导向，保证组件运动稳定不晃动，使得机床运行加工的产品精度得到有效保证。

进一步，开口槽两侧的两个导向轮呈对角线分布。作为优选这样设置使得开口槽两侧的杠杆同时动作后能够在杠杆的两端均进行夹持或导向，可保证基座的运动方向准确、运动过程稳定，避免基座歪斜与导轨接触造成磨损。

进一步，夹持腔内设有储油机构，储油机构用于向导向轮表面供油。作为优选这样内设储油机构为导向轮表面供油完成导轨表面的润滑，通过储油机构可保证导向轮一段时间的润滑，避免经常性的拆卸润滑或人工润滑，降低设备维护成本。

进一步，液压驱动机构包括液压囊，液压囊通过软管与外界液压油源连通，液压囊为柔性囊袋，液压驱动机构的输出端为铰接在驱动腔侧壁上的压板。作为优选采用柔性的液压囊袋具备较好的收缩和填充扩张性能，充入带压力的液压油后可充分填充驱动腔内部空间，进而推挤压板转动，采用压板可与液压囊形成稳定的面接触，受到液压囊的挤压力更加稳定均匀，铰接的方式压板通过转动将液压驱动力转换为位移以驱动夹持块动作，需求的动作空间更小，且能有效传动动力。

进一步，驱动腔的侧壁上设有与夹持腔连通的通孔，通孔内穿设有顶杆，顶杆一端与夹持块固定连接、另一端与压板相抵，顶杆位于压板背离液压囊的一侧，拉簧套在顶杆上。作为优选这样液压囊膨胀会推挤压板转动，压板推挤顶杆带动夹持块动作，通孔与顶杆可对夹持块的动作进行导向，顶杆采用刚性的杆件，可保证对力的稳定有效传递，顶杆与压板之间通过抵压接触，避免在压板上加工连接结构增加不必要的成本，拉簧套在顶杆上一方面节省了结构空间，另一方面通过顶杆可对拉簧的使用进行导向，使得拉簧在使用过程中不会弯曲、歪斜等。

进一步，储油机构包括储油盒，储油盒连接有送油阀，送油阀连接有送油管，送油管开口端连接有吸油块，吸油块与导向轮表面接触，送油阀与夹持块联动。作为优选储油盒为刚性的封闭盒体，送油阀控制储油盒与送油管连通的通断，吸油块用于吸收送油管排出的油液，然后涂抹在导向轮上形成油膜，送油阀与夹持块联动，在夹持块的动作过程中完成储油盒内油液向吸油块的补充。

进一步，送油阀包括L型的弯管，弯管一端与储油盒连通、另一端与送油管连通，弯管与储油盒连通段内穿设有拉索，拉索一端位于储油盒内、另一端穿过弯管弯折部位侧壁固定在夹持块上，拉索位于储油盒内的端部固定有用于封堵弯管的封堵块，拉索穿过的弯管侧壁处设有密封圈。作为优选弯管作为储油盒的排出端口，拉索与封堵块形成排出端口的开关结构，且该开关结构由夹持块的运动驱动，这样将夹持块的动作与导向轮的润滑油补充进行联动，实现***内的自动机械控制。

进一步，储油盒连接有进油管，进油管与液压囊连通，进油管为高压管，进油管上连接有朝向储油盒导通的单向阀。作为优选这样液压囊内的液压介质可选择液压油，当液压囊内压力升高后液压油可通过单向阀进入储油盒，单向阀可选择压力阀，可在合适的压力下导通，以补充储油盒内的油量，这样可实现导轨与导向轮之间润滑介质的自行补充。

进一步，吸油块为块状的羊毛毡。作为优选块状的羊毛毡吸油性、耐磨性好，且不易变形，能够缓慢的将油涂刷到导向轮上，保证导向轮上油膜充足的同时避免油的快速消耗，同时可对导向轮的表面进行清洁。

进一步，导向轮为硬质材料制成的辊轮。作为优选硬质的辊轮在沿着导轨表面滚动的过程中更加平稳和快速，导向轮与导轨表面之间的粘滞性更低，导向轮动作更顺畅，对组件的导向更加准确、稳定。

附图说明

图1为本发明实施例1组件移动状态下的仰视剖视图；

图2为本发明实施例2组件移动状态下的仰视剖视图；

图3为本发明实施例2夹持状态下的仰视剖视图；

图4为图2中A处的放大视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：基座1、液压囊2、压板3、送油管4、单向阀5、进油管6、杠杆7、吸油块8、导向轮9、开口槽10、拉索11、夹持块12、弯管13、拉簧14、通孔15、顶杆16、储油盒17、封堵块18、压簧19、驱动腔20、夹持腔21。

实施例1，基本如附图1所示：带导向清洁功能的夹持器，包括基座1，基座1上贯穿设有开口槽10，开口槽10两侧的基座1内均设有夹持腔21，夹持腔21朝向开口槽10的一侧开口设置，夹持腔21内设有杠杆7，杠杆7的一端焊接有夹持块12、另一端通过销轴安装有自由转动的导向轮9，导向轮9为硬质材料制成的辊轮。夹持块12与夹持腔21壁之间粘接或焊接有拉簧14，夹持腔21背离开口槽10一侧的基座1内设有驱动腔20，驱动腔20内设有液压驱动机构，液压驱动机构包括液压囊2，液压囊2通过软管与外界液压油源连通，液压囊2为柔性囊袋，液压驱动机构的输出端为铰接在驱动腔20侧壁上的压板3。压板3与夹持块12刚性连接，具体的，驱动腔20的侧壁上设有与夹持腔21连通的通孔15，通孔15内穿设有顶杆16，通孔15为长圆孔以便于顶杆16的活动，顶杆16一端与夹持块12固定连接、另一端与压板3相抵，顶杆16位于压板3背离液压囊2的一侧，拉簧14套在顶杆16上。开口槽10两侧的两个导向轮9呈对角线分布。

夹持腔21内设有储油机构，储油机构用于向导向轮9表面供油。储油机构包括储油盒17，储油盒17连接有送油阀，送油阀连接有送油管4，送油管4开口端连接有吸油块8，吸油块8为块状的羊毛毡。送油管4绑扎于杠杆7上，吸油块8粘接在杠杆7连接有导向轮9的端部，吸油块8与导向轮9轮面接触，送油阀与夹持块12联动。送油阀包括L型的弯管13，弯管13一端与储油盒17连通、另一端与送油管4连通，弯管13与储油盒17连通段内穿设有拉索11，拉索11一端位于储油盒17内、另一端穿过弯管13弯折部位侧壁固定在夹持块12上，拉索11位于储油盒17内的端部固定有用于封堵弯管13的封堵块18，封堵块18与弯管13内壁之间通过粘接、焊接或挂接等方式连接有压簧19，拉索11穿过的弯管13侧壁处设有密封圈。

实施例2，结合图2、图3、图4所示，本实施例在实施例1的基础上对储油盒17进行了进一步的改进，具体的，储油盒17连接有进油管6，进油管6与液压囊2连通，进油管6为高压管，进油管6上连接有朝向储油盒17导通的单向阀5。

具体实施过程如下：使用过程中，数控机床的组件上安装本申请的夹持器，夹持器跨在机床的导轨上，即导轨穿过夹持器的开口槽10。组件在导轨上运动的过程中，夹持器中各零部件的状态如下，外界液压油源不向液压囊2提供液压油，液压囊2中的油压不足以使液压囊2填充满驱动腔20，即不会将压板3推挤至与驱动腔20壁贴靠的状态。该状态下拉簧14保持自然长度，即收缩状态，拉簧14将夹持块12向驱动腔20拉靠，顶杆16伸入到驱动腔20内，夹持块12与导轨之间为脱离状态。上述状态下，杠杆7为倾斜状态，导向轮9在杠杆7的作用下与导轨相贴靠，组件移动的过程中导向轮9与导轨之间为滚动接触。储油盒17内的拉索11与夹持块12一起在拉簧14的作用下向驱动腔20靠近，即封堵块18位于储油盒17中部，封堵块18不对弯管13进行封堵，储油盒17内的油通过弯管13和送油管4可到达吸油块8，并将吸油块8浸润，导向轮9的表面由吸油块8涂抹有润滑油膜。夹持器开口槽10两侧的两个导向轮9从两侧成对角进行基座1与导轨之间的对中导向，导向轮9滚动的过程中既通过润滑油膜进行运动的润滑，也对导轨上可能存在的污物进行清洁，附着在导向轮9上的污物通过吸油块8可进行擦除。

组件在导轨上停止运动需要夹持时，外界液压油源向液压囊2中充入带有压力的液压油，液压油将液压囊2填充满并使得液压囊2内不具备一定的液压，使得液压囊2将驱动腔20填充满，填充满的过程中液压囊2推动压板3沿着铰接点转动，压板3转动的过程中与顶杆16相抵并推动顶杆16沿着通孔15向驱动腔20外移动，顶杆16移动带动夹持块12克服拉簧14的拉力向导轨移动直至夹持块12与导轨相抵紧，该过程中对于顶杆16位移距离的设定仅需要根据实际情况调整，以实现顶杆16位移足以驱动夹持块12抵紧在导轨上为准。夹持块12向导轨移动的过程中液压囊2中的压力逐渐增大，夹持块12带着储油盒17内的拉索11一起移动，夹持块12与导轨抵紧的时候位于拉索11端部的封堵块18也将弯管13封堵，具体的拉索11的长度与夹持块12的移动距离之间的关系通过调整即可实现，不在此限定具体的比例，在封堵块18朝向弯管13的侧壁上还可涂覆耐油的橡胶层，以提高封堵效果以及缓冲拉索11的受力，压簧19用于在夹持块12脱离导轨后拉索11松弛状态下推动驱动块不再封堵弯管13，避免封堵块18粘黏在储油盒17内壁上。

弯管13封闭后储油盒17相对封闭，液压囊2内的液压持续升高的过程中液压会通过进油管6与液压囊2连通的部分传递给单向阀5，单向阀5采用市面常见售卖的液控单向阀5，具体型号根据实际需要进行选择，当液压达到单向阀5的导通值后单向阀5导通，液压囊2内的油液通过进油管6进入储油盒17内，对储油盒17进行油液补充，补充满后如果继续提供油液，液压囊2及储油盒17内的油液压力会持续上升，在外界通过对油液压力的监控，可获知上述过程中的变化，进而在外界控制油液的压力，这部分可以是传统液压表配合人工操作，也可以是数控液压表与电气控制的结合完成。

在实际使用过程中，上述的动作过程是根据组件的移动需求完成的，通过本申请技术方案的上述操作，能够实现对组件的可靠定位，对于导轨、夹持器的磨损均较小，可有效改善现有数控机床的夹持块12夹持结构长时间使用后磨损严重，影响工件加工质量的问题。

Claims (10)

1.带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：包括基座，基座上贯穿设有开口槽，开口槽两侧的基座内均设有夹持腔，夹持腔朝向开口槽的一侧开口设置，夹持腔内设有杠杆，杠杆的一端连接有夹持块、另一端连接有导向轮，夹持块与夹持腔壁之间连接有拉簧，夹持腔背离开口槽一侧的基座内设有驱动腔，驱动腔内设有液压驱动机构，液压驱动机构的输出端与夹持块刚性连接。

2.根据权利要求1所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：开口槽两侧的两个导向轮呈对角线分布。

3.根据权利要求2所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：所述夹持腔内设有储油机构，储油机构用于向导向轮表面供油。

4.根据权利要求3所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：所述液压驱动机构包括液压囊，液压囊通过软管与外界液压油源连通，液压囊为柔性囊袋，所述液压驱动机构的输出端为铰接在驱动腔侧壁上的压板。

5.根据权利要求4所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：所述驱动腔的侧壁上设有与夹持腔连通的通孔，通孔内穿设有顶杆，顶杆一端与夹持块固定连接、另一端与压板相抵，顶杆位于压板背离液压囊的一侧，所述拉簧套在顶杆上。

6.根据权利要求5所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：所述储油机构包括储油盒，储油盒连接有送油阀，送油阀连接有送油管，送油管开口端连接有吸油块，吸油块与导向轮表面接触，送油阀与夹持块联动。

7.根据权利要求6所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：所述送油阀包括L型的弯管，弯管一端与储油盒连通、另一端与送油管连通，弯管与储油盒连通段内穿设有拉索，拉索一端位于储油盒内、另一端穿过弯管弯折部位侧壁固定在夹持块上，拉索位于储油盒内的端部固定有用于封堵弯管的封堵块，拉索穿过的弯管侧壁处设有密封圈。

8.根据权利要求7所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：所述储油盒连接有进油管，所述进油管与所述液压囊连通，进油管为高压管，进油管上连接有朝向储油盒导通的单向阀。

9.根据权利要求8所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：所述吸油块为块状的羊毛毡。

10.根据权利要求9所述的带导向清洁功能的夹持器，其特征在于：所述导向轮为硬质材料制成的辊轮。