五轴联动旋转治具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机床零件、部件或附件的技术领域。
【背景技术】
[0002]五轴联动是数控术语,联动是数控机床的轴按一定的速度同时到达某一个设定的点,五轴联动是指在一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标),都可以在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工,能够加工较为复杂的曲面工件。
[0003]在对工件进行五轴加工之前,必须对五轴工作台上的工件进行定位,并且要保证工件在三个直线坐标方向上定位均正确,否则在五轴联动时,加工出的工件就会因定位不当而不符合要求。
[0004]现在的技术中,用于五轴联动的治具存在以下问题:1、为了保证定位正确,通常结构较为复杂,需要较多的夹持(或压紧)装置来固定工件,且上述夹持(或压紧)装置均需要手动来操作,导致工件的装卸比较麻烦,耗时较长,从而影响工件的加工效率。2、没有针对工件位置的检测机构,故不能得知工件在定位时是否处于正确的位置,使得工件的加工质量不可控。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种五轴联动旋转治具,以解决现有治具结构复杂为手动操作,装卸效率低;以及没有针对工件位置的检测机构,使得工件的加工质量不可控的问题。
[0006]为了解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:一种五轴联动旋转治具,包括底座、夹持装置和气密检测装置,底座上设有转台,夹持装置包括夹持头,夹持头设在转台上,转台和夹持头均通过液压驱动;气密检测装置包括设置在底座上的通气管和气密性压力传感器,通气管的一端设有与负压机吸风口连通的接口,通气管另一端朝向工件,且通气管另一端的高度与工件底面的高度一致,气密性压力传感器的检测头位于通气管内。
[0007]本实用新型的原理在于:可配合PLC控制器使用,PLC控制器可控制转台的转动角度和夹持头的伸缩,还可通过气密性压力传感器输出的压力值来对工件的夹持情况实现检测,使得本结构更加地智能。当工件位于合适的高度位置时,通气管能将工件较为牢固地吸附住;当工件没有位于通气管上或者工件和通气管之间因有异物不能很好贴合时,通气管不能将工件较为牢固地吸附住。
[0008]与现有技术相比,本实用新型的优点在于:1、底座上设有转台,且夹持头设置在转台上,转台会带动夹持头转动,便于工件从刀具下移出以及夹持不规则的工件。2、转台和夹持头均通过液压驱动,能在XZ平面上对工件进行定位,相对于手动驱动,更加地方便和智能,工件装卸简单,耗时较短,有助于提高工件的加工效率。3、设有气密检测装置,通过通气管负压吸附工件的底面,并通过气密性压力传感器检测通气管内的压力值来判断工件是否位于合适的高度(即Y方向)上,能得知工件在定位时是否处于正确的位置,使得工件的加工质量可控。
[0009]进一步,所述通气管的数量为多个,通气管之间的距离为3-5cm,便于对工件底面进行多点检测,且3-5cm的距离较为合理,对工件位置的检测也更加地准确。
[0010]进一步,所述夹持头的数量为两个,防止了夹持头过定位,转台的数量也为两个,两夹持头分别设在两转台上,可根据实际情况转动量夹持头,两夹持头的转动可同步也可不同步。
[0011]进一步,所述夹持头靠近工件的一侧设有橡胶层,防止工件被夹伤。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明:
[0013]图1是本实用新型五轴联动旋转治具实施例的结构示意图。
[0014]图2是本实用新型五轴联动旋转治具实施例的PLC控制器的结构框图。
【具体实施方式】
[0015]说明书附图中的附图标记包括:底座1、负压机2、转台3、夹持头4、通气管5、检测头6、刀具7。
[0016]如图1所示,本实施例中的一种五轴联动旋转治具,包括底座1、夹持装置、气密检测装置、PLC控制器和负压机2。底座I固定在五轴工作台上,底座I上设有两转台3,两转台3位于五轴工作台的左右两侧。夹持装置包括两夹持头4,两夹持头4分别设在两转台3上,转台3和夹持头4均通过液压驱动,如图2所示,液压由PLC控制器控制。气密检测装置包括设置在底座I上的通气管5和气密性压力传感器,通气管5的数量为四个,通气管5之间的距离为4cm,通气管5的一端与负压机2的吸风口连通,通气管5另一端朝向工件且与工件底面的高度一致,气密性压力传感器的检测头6位于每一个通气管5内,如图2所示,气密性压力传感器的信号输出端与PLC控制器电连接,PLC控制器还电连接一报警灯。
[0017]PLC控制器内存储有夹持头4移动的距离、转台3转动的角度以及刀具7运动时气密性压力传感器的许用压力值。
[0018]本实施例的使用方法如下:将工件放置在本治具上,启动负压机2,负压通过通气管5将工件的底面吸附。PLC控制器控制液压驱动两夹持头4向内运动,将工件的左右两侧夹持。这时,气密性压力传感器检测四个通气管5内的气压值,当通气管5内的气压值均大于许用压力值时,负压机2喷出气体,通气管5不再将工件的底面吸附,PLC控制器控制液压驱动转台3旋转,使工件位于刀具7的下方,工件开始加工。当有通气管5内的气压值均小于许用压力值时,报警灯就会亮起,PLC控制器不会控制液压驱动转台3旋转,方便操作人员发现异常。
[0019]本实施例将机械结构、液压控制和PLC控制器结合,使工件的夹持更加地智能和快速,便于提高工件的加工效率。本实施例使用了气密检测装置来对工件的位置进行检测,当工件位于合适的高度位置时,通气管5能将工件较为牢固地吸附住,气密性压力传感器检测到的压力值均大于许用压力值;当工件没有位于通气管5上或者工件和通气管5之间因有异物不能很好贴合时,至少一个通气管5不能将工件较为牢固地吸附住,气密性压力传感器检测到的压力值就会出现小于许用压力值的情况。如工件没有位于通气管5上(SP工件没有位于合适的位置),启动刀具7,会使刀具7做无用功;如工件和通气管5之间有异物(即工件的下方有异物),启动刀具7加工,会使刀具7磨损过快。
[0020]对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
【主权项】
1.一种五轴联动旋转治具,包括底座和夹持装置,其特征在于:还包括气密检测装置,底座上设有转台,夹持装置包括夹持头,夹持头设在转台上,转台和夹持头均通过液压驱动;气密检测装置包括设置在底座上的通气管和气密性压力传感器,通气管的一端设有与负压机吸风口连通的接口,通气管另一端朝向工件,且通气管另一端的高度与工件底面的高度一致,气密性压力传感器的检测头位于通气管内。2.如权利要求1所述的五轴联动旋转治具,其特征在于:所述通气管的数量为多个,通气管之间的距离为3-5cm。3.如权利要求2所述的五轴联动旋转治具,其特征在于:所述夹持头的数量为两个,转台的数量也为两个,两夹持头分别设在两转台上。4.如权利要求2所述的五轴联动旋转治具,其特征在于:所述夹持头靠近工件的一侧设有橡胶层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种五轴联动旋转治具,包括底座、夹持装置和气密检测装置,底座上设有转台,夹持装置包括夹持头,夹持头设在转台上,转台和夹持头均通过液压驱动;气密检测装置包括设置在底座上的通气管和气密性压力传感器,通气管的一端与负压机的吸风口连通,通气管另一端朝向工件且与工件底面的高度一致,气密性压力传感器的检测头位于通气管内。本实用新型转台会带动夹持头转动,便于工件从刀具下移出以及夹持不规则的工件。转台和夹持头均通过液压驱动,能在XZ平面上对工件进行定位,相对于手动驱动,更加地方便和智能,工件装卸简单。气密检测装置能得知工件在定位时是否处于正确的位置,使得工件的加工质量可控。
【IPC分类】B23Q17/00, B23Q3/08
【公开号】CN204735989
【申请号】CN201520359124
【发明人】彭程, 曾奕
【申请人】长江师范学院, 重庆赋昇汽车零部件有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月14日