一种四轴夹紧机构的制作方法

本实用新型属于数控加工技术领域，尤其涉及一种四轴夹紧机构。

背景技术：

目前，加工中心的四轴夹紧开关夹紧工件主要是采用手动卡盘夹紧，用来夹紧工件耗费的时间长，生产效率低；且四轴夹紧开关的损坏率较高，平均寿命较短，需经常更换，更换成本高。因此，设计出一种结构简单、成本低，且能实现自动夹紧放松的四轴夹紧结构，对于本领域技术人员来说是非常必要的。

技术实现要素：

本发明针对现有四轴夹紧开关存在的技术问题，提出一种结构简单的四轴夹紧机构，且能够实现自动的放松与夹紧。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种四轴夹紧机构，包括四轴夹紧机构本体，与所述四轴夹紧机构本体固定连接的中空卡盘，以及与中空卡盘连接的拉杆；所述拉杆背离中空卡盘的一端设有感应装置；所述四轴夹紧机构本体内部为空腔结构，所述内部空腔结构设置有活塞单元，所述活塞单元包括阀芯、套设在所述阀芯的密封圈、套设在所述阀芯的弹簧、以及套设在阀芯底部的活塞，所述弹簧设置于所述密封圈与活塞之间，所述阀芯顶端设有通油口，所述阀芯与所述密封圈相配合以封闭油路。

优选的，所述中空卡盘包括设置于底部的背帽。

优选的，进一步包括与四轴夹紧机构本体相连的液压驱动装置。

优选的，进一步包括与液压驱动装置相连的外围控制装置，所述外围控制装置感应装置的信号，发送控制指令至液压驱动装置，实现对四轴夹紧机构的夹紧状态控制。

优选的，所述阀芯与所述活塞相配合的一端轴向设置有排出口，所述排出口的另一端与所述阀芯和活塞之间的空腔相连通。

优选的，所述阀芯上进一步设置有以限制所述弹簧向上运动的第一台肩，所述阀芯与所述活塞相配合以限制所述阀芯向下运动。

优选的，所述阀芯的底端设置有第二台肩，所述第二台肩与所述弹簧固定连接，所述第二台肩上设置有可调节所述弹簧预紧力的垫片。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

(1)与现有技术相比，本实用新型四轴夹紧机构在感应装置、外围控制装置、液压驱动装置及活塞单元的作用下，控制所述中空卡盘上的背帽自动夹紧放松所述工件，达到自动装夹，避免了现有技术中替换原装四轴夹紧开关导致的成本高和加工安装复杂的技术问题，结构简单性能稳定，有利于提高工作效率。

(2)四轴夹紧机构本体内部空腔内设置活塞单元，阀芯与所述活塞相配合的一端轴向设置有排出口，所述排出口的另一端与所述阀芯和活塞之间的空腔相连通，保证了所述活塞单元下方油液与所述阀芯和活塞之间空腔的油液压力平衡，进一步提高了四轴夹紧机构的质量稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的四轴夹紧机构结构示意图；

图2为图1中n-n方向剖视图；

以上各图中：1、四轴夹紧机构本体；2、活塞单元；21、阀芯；211、通油口；212、排出口；213、第一台肩；214、第二台肩；22、密封圈；23、弹簧；24、活塞；3、中空卡盘；31、背帽；4、拉杆；5、感应装置。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，轴向是指活塞运动的方向；术语“顶”、“底”“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

参考图1所示，一种四轴夹紧机构，包括四轴夹紧机构本体1，与四轴夹紧机构本体1固定连接的中空卡盘3，以及与中空卡盘3连接的拉杆4；拉杆4背离中空卡盘3的一端设有感应装置5；四轴夹紧机构本体1内部为空腔结构，内部空腔结构设置有活塞单元2，中空卡盘3包括设置于底部的背帽31；本实施例中的四轴夹紧机构还包括与四轴夹紧机构本体相连的液压驱动装置，与液压驱动装置相连的外围控制装置。外围控制装置接收感应装置5的信号，发送控制指令至液压驱动装置，实现对四轴夹紧机构的夹紧状态控制。

具体的工作过程为：

夹紧状态：外围控制装置(如plc控制器)发送四轴夹紧指令至液压驱动装置，液压驱动装置控制液压油进入四轴夹紧机构本体1的活塞单元2中，控制活塞在轴向沿远离中空卡盘3的方向的运动，感应装置5感应活塞运动的位置信息并发送至外围控制装置，外围控制装置接收感应装置5的位置信息并发送控制指令至液压驱动装置，控制中空卡盘3对工件进行夹紧。

放松状态：外围控制装置发送四轴放松指令至液压驱动装置，液压驱动装置控制四轴夹紧机构本体1的活塞单元中液压油回流，控制活塞在轴向沿靠近中空卡盘3的方向的运动，感应装置5感应活塞运动的位置信息并发送至外围控制装置，外围控制装置接收感应装置5的位置信息并发送控制指令至液压驱动装置，控制中空卡盘3对工件进行放松。

与现有技术相比，本实施例的四轴夹紧机构在感应装置、外围控制装置、液压驱动装置及活塞单元的共同作用下，控制中空卡盘上的背帽自动夹紧放松工件，达到自动装夹，避免了现有技术中替换原装四轴夹紧开关导致的成本高和加工安装复杂的技术问题，结构简单性能稳定，有利于提高工作效率。

实施例2：

本实施例中为增强四轴夹紧机构本体的稳定性及使用寿命，活塞单元2具体设置为包括阀芯21、套设在阀芯21的密封圈22、套设在阀芯21的弹簧23、以及套设在阀芯21底部的活塞24，弹簧23设置在密封圈22与活塞24之间；阀芯21顶端设有通油口211，阀芯21与活塞24相配合的一端轴向设置有排出口212，排出口212的另一端与阀芯21和活塞24之间的空腔相连通，阀芯21与密封圈22相配合以封闭油路。阀芯21上进一步设置有以限制弹簧23向上运动的第一台肩213，阀芯21与活塞24相配合以限制阀芯24向下运动；阀芯21的底端设置有第二台肩214，第二台肩214与弹簧23固定连接，第二台肩214上设置有可调节弹簧23预紧力的垫片。

具体的，初始位置时，油液从通油口211进入活塞单元2中，活塞单元2上方和下方的油液压力平衡，阀芯21与密封圈22相配合以封闭上方的油路，阀芯21与活塞24间隙配合以封闭活塞单元下方的油路。活塞24向上运动时，使弹簧23压缩，活塞单元2上方的油液压力增加，活塞单元2上方的油液压迫密封圈22沿轴向向下运动，阀芯21在活塞24底部的作用下不能向下运动，随着密封圈22的向下运动，上方的油液逐渐流入活塞单元2的下方，使活塞单元2上方和下方的油液压力相平衡，达到卸荷的效果；活塞24向下运动时，弹簧23恢复到原来状态，活塞单元2下方的油液压力增加，活塞单元2下方的油液压迫密封圈22沿轴向向上运动，阀芯21在第一台肩213和活塞24配合的作用下不能向上运动，从而使活塞单元2下方的油液逐渐流入活塞单元2上方，使活塞单元2上方和下方的油液压力相平衡，达到卸荷的效果。

本实施例中活塞单元2在安装时，调节弹簧23的预紧力，以保证第一台肩213顶面与密封圈22的底面相贴合满足封闭油液的要求。第二台肩214上设置有可调节弹簧23预紧力的垫片，当改变垫片的数量和规格时，可调节弹簧23的预紧力。密封圈22的设置提高了活塞单元2的密封性能，对四轴夹紧机构维修替换时，只需要更换密封圈22即可，降低了成本，提高了四轴夹紧机构的质量和使用寿命。