一种自调节转角夹紧缸及其工作方法与流程

本发明属于压力缸，具体涉及一种自调节转角夹紧缸及其工作方法。

背景技术：

1、转角缸是一种用于数控机床、特别是加工中心以提高工作效率不可缺少的夹持元件，同时也用于焊接及装配等治具。现有的转角缸通常只有一个压臂，通过压臂下压并旋转至设计的规定位置和角度，然后直线下压并夹紧工件完成对工件的夹紧。这种夹紧方式通常需要在工件下方使用工件支撑，配合作用在工件和工件支撑上的转角缸来实现。这种情况下，工件支撑需要同时承受由转角缸和加工工具产生的组合推力，因此需要足够大尺寸的支撑工具用以支撑，不仅给工件加工带来不便，且工件夹紧效果不牢固，还容易造成工件硬性损伤。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种自调节转角夹紧缸，以解决背景技术部分描述的技术问题。

2、本发明为解决其技术问题而提供的解决方案为：

3、一种自调节转角夹紧缸，包括缸体、活塞组件、锁紧套筒、上夹紧臂和下夹紧臂；缸体内设置有装配腔、第一夹紧油路、锁紧油路、第一松开油路和缸底座；缸底座固定于缸体底部，且缸底座上设有活塞轴容置孔；活塞组件包括主活塞轴和副活塞轴；副活塞轴设有活塞腔、第二夹紧油路和第二松开油路，主活塞轴可上下移动容置于活塞腔中，且其上端部分露出活塞腔的顶端；副活塞轴穿过活塞轴容置孔，且可上下移动容置于装配腔中，且其上端部分露出活塞腔的顶端；上夹紧臂固定连接于主活塞轴的顶端，用于从上往下压紧工件的上侧；下夹紧臂固定连接于副活塞轴的顶端，用于从下往上顶紧工件的下侧；锁紧套筒套接在副活塞轴的外侧面，装配腔与锁紧套筒之间存在一定缝隙形成锁紧油槽；锁紧油路与锁紧油槽连通，用于为锁紧套筒提供形变压力，锁紧套筒在锁紧油路形变压力的作用下能够发生弹性形变以锁紧活塞组件；第一夹紧油路和第二夹紧油路相连通且配合形成一条完整的夹紧油路；第一松开油路和第二松开油路相连通且配合形成一条完整的松开油路；夹紧油路和松开油路均与活塞腔连通。

4、作为优选，副活塞轴从上到下依次包括副轴杆和副活塞体；副活塞体与活塞轴容置孔相适配，且副活塞体穿过活塞轴容置孔固定嵌接在副轴杆上，将活塞腔下端封闭，且副活塞体下端部分露出活塞腔的底端。

5、作为优选，副活塞体露出活塞腔底端的部分还螺纹连接有一限位螺母；限位螺母的顶面构成副活塞体的上限位；缸底座的上表面构成副活塞体的下限位。

6、作为优选，主活塞轴从上到下依次包括主轴杆、主活塞体和导航轴；导航轴上设有导航槽，导航槽从下到上依次包括弧线槽段和直线槽段；副活塞体上端开设有导航孔；导航孔的侧壁上设有导航件，且导航件部分伸入导航孔内。

7、作为优选，活塞腔内部为阶梯状围合空间，从上到下依次分别为主轴腔室、主活塞腔室和副活塞腔室；主轴腔室的半径比主活塞腔室的半径，二者交界处构成主活塞体的上限位；主活塞腔室与导航孔连通，且主活塞腔室的半径比导航孔的半径大，二者交界处构成主活塞体的下限位，即主活塞体限制在主活塞腔室内上下移动。

8、作为优选，当主活塞体处于上限位时，导航轴部分伸入导航孔中，此时导航件卡在导航槽的弧线槽段的起始位置；当主活塞体处于下限位时，导航轴的顶部抵接导航孔的底面，此时导航件卡在导航槽的直线槽段末端。

9、作为优选，当主活塞体处于上限位，且副活塞体处于下限位时，上夹紧臂与下夹紧臂形成一定度数的夹角；当导航件处于导航槽的直线槽段的起始位置时，上夹紧臂与下夹紧臂形成的夹角度数为，即二者对齐。

10、作为优选，夹紧油路与活塞腔连通处位于主活塞体的上限位处；松开油路与活塞腔连通处位于主活塞腔室的侧壁上。

11、作为优选，缸体与副活塞轴之间，位于夹紧油路及松开油路上下分别至少设有一道密封圈；缸体与锁紧套筒之间，位于锁紧油路上下分别至少设有一道密封圈；副轴杆和副活塞体之间至少设有一道密封圈。

12、一种使用上述任意技术方案的自调节转角夹紧缸的工作方法，具有如下步骤：

13、第一步，将自调节转角夹紧缸处于原始松开状态，即上夹紧臂处于上极限位，下夹紧臂处于下极限位；

14、第二步，定义下夹紧臂的高度为qm，工件调节行程为ca，工件下高度的定位高度为qp；将工件置于下夹紧臂的上方，工件的放置高度满足以下公式：qp＝qm+0.5*ca；

15、第三步，打开夹紧油路，将液压油从夹紧油路给入主活塞体的上部，对其施加向下的压力，主活塞轴带动上夹紧臂旋转一定角度与下夹紧臂对齐，然后直线向下移动至工件的上表面，此时工件限制上夹紧臂不能继续直线向下移动；

16、继续给夹紧油路加入液压油，即可对副活塞轴施加向上的推力，副活塞轴带动下夹紧臂直线向上移动至工件的下表面，此时工件被上夹紧臂和下夹紧臂同时夹紧；

17、第四步，当系统检测当上夹紧臂和下夹紧臂对工件施加的压力到达预设值时，关闭夹紧油路同时打开锁紧油路；将液压油从锁紧油路给入锁紧油槽，对锁紧套筒的侧壁施加压力，锁紧套筒在锁紧油路形变压力的作用下能够发生弹性形变以锁紧活塞组件，直到锁紧套筒对活塞组件施加的压力到达预设值时，关闭锁紧油路；

18、第五步，当需要松开工件时，同时打开夹紧油路和锁紧油路，将液压油从夹紧油路和锁紧油路撤回；同时打开松开油路，将液压油从松开油路给入主活塞腔室；即可主活塞体的下部施加向上的推力，同时对副活塞体施加向下的压力，此时主活塞轴带动上夹紧臂直线向上移动离开工件的上表面，副活塞轴带动下夹紧臂直线向下移动离开工件的下表面，直到上夹紧臂处于上极限位，下夹紧臂处于下极限位，停止作业。

19、有益的技术效果：

20、1、本申请提供的自调节转角夹紧缸，通过液压油给入夹紧油路自动调整上夹紧臂和下夹紧臂，分别从工件的上下表面夹紧点同时对工件上下夹紧，此时夹紧缸的作用力不再施加在工件支撑上，而是只施加在加工的工件上；工件支撑仅补偿加工工具产生的振动和推力，与现有技术相比，大大提升了负载下的夹紧稳定性；

21、2、本申请提供的自调节转角夹紧缸，通过液压油给入锁紧油路对锁紧套筒的侧壁施加压力，锁紧套筒在锁紧油路形变压力的作用下能够发生弹性形变以锁紧活塞组件，能够在油压过大的时候，自动锁紧活塞组件，防止出现安全事故和损伤工件。

22、以下结合说明书附图和具体实施方式，对本申请的技术方案和技术效果进行详细介绍。

技术特征：

1.一种自调节转角夹紧缸，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的自调节转角夹紧缸，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的自调节转角夹紧缸，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的自调节转角夹紧缸，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的自调节转角夹紧缸，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的自调节转角夹紧缸，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的自调节转角夹紧缸，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的自调节转角夹紧缸，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的自调节转角夹紧缸，其特征在于：

10.一种使用权利要求1-9任意一项中所述的自调节转角夹紧缸的工作方法，其特征在于，具有如下步骤：

技术总结
本发明属于压力缸技术领域，具体涉及一种自调节转角夹紧缸及其工作方法。一种自调节转角夹紧缸，包括缸体、活塞组件、锁紧套筒、上夹紧臂和下夹紧臂；缸体内设置有装配腔、第一夹紧油路、锁紧油路、第一松开油路和缸底座；活塞组件包括主活塞轴和副活塞轴；副活塞轴设有活塞腔、第二夹紧油路和第二松开油路，主活塞轴可上下移动容置于活塞腔中；副活塞轴穿过活塞轴容置孔，且可上下移动容置于装配腔中；上夹紧臂固定连接于主活塞轴的顶端，用于从上往下压紧工件的上侧；下夹紧臂固定连接于副活塞轴的顶端，用于从下往上顶紧工件的下侧。与现有技术相比，大大提升了负载下的夹紧稳定性,油压过大时自动锁紧活塞组件，防止出现安全事故和损伤工件。

技术研发人员：罗萌,周水平
受保护的技术使用者：克里斯顿工业科技（东莞市）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14