本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构。
背景技术：
机械加工销轴类零件时，要求高精度、高效率，因此，在现有的数控车床上，常采用自动送料装置和自动装夹装置实现自动送料、自动装夹，自动装夹装置通过垂直方向的运动和水平方向的运动实现自动装夹的目的，有效提高了生产效率和加工精度，但是，当需要加工如图1所示的销轴时，所述销轴由销轴本体21-1和设置在销轴本体21-1一个端面上的圆形法兰21-2组成，圆形法兰21-2的周向方向上具有两个相互平行的加工面21-3，且两个加工面21-3之间的平行度的加工精度要求为3um～5um，销轴本体21-1的另一个端面上开设有定位槽21-4，定位槽21-4的延伸方向与两个加工面21-3相平行，且定位槽21-4与两个加工面21-3之间的平行度的加工精度要求为4um～6um，在量产化生产过程中，现有的自动送料装置和自动装夹装置已经难以满足如图1所示的销轴加工的精度要求，因此，应该提出一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构，使待加工销轴按照准确的定向要求进行装夹。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构，其结构简单、设计合理，通过设置斜面底座，在斜面底座的倾斜板上滑动安装平台，并在平台上安装手指气缸，由手指气缸带动第一夹头和第二夹头实现对待加工销轴进行装夹，通过在倾斜板上安装滑台气缸，利用滑台气缸的滑台的滑动行程来补偿自动送料料道的出料口与数控车床主轴之间的斜向位移，在量产化自动送料过程中，提高了销轴类零件的定位精度和生产效率。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构，其特征在于：包括斜面底座、滑动安装在所述斜面底座上的平台、安装在平台上的手指气缸、以及安装在手指气缸上的第一夹头和第二夹头，所述斜面底座上具有一个倾斜板,所述平台通过滑台气缸滑动安装在所述倾斜板上，所述倾斜板与数控车床工作台之间的倾斜角度等于自动送料料道与数控车床工作台之间的倾斜角度，所述自动送料料道的出料口与数控车床主轴之间的高度差等于滑台气缸的滑台沿着倾斜板方向滑动时相对于竖直方向上的移动距离，所述滑台气缸和手指气缸均由数控车床主控制器控制，与数控车床主轴连接的数控车床夹头上设置有用于限定待加工零件安装位置的定位组件,所述手指气缸通过滑动机构安装在所述平台上。
上述的一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构，其特征在于：所述滑动机构包括固定安装在所述平台上的直线导轨、配合安装在直线导轨上的滑块和固定安装在滑块上的过渡板，所述直线导轨的延伸方向与数控车床主轴的轴向方向相一致，所述手指气缸固定安装在所述过渡板上，所述过渡板上连接有导向杆，所述导向杆上套装有弹簧。
上述的一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构，其特征在于：所述导向杆通过连接套与过渡板连接，所述连接套套装在导向杆的一端，所述平台上设置有固定板，所述固定板上开设有供导向杆另一端穿过的导向孔，所述弹簧套装在导向杆位于连接套与固定板之间的杆段上。
上述的一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构，其特征在于：所述定位组件包括设置在数控车床夹头内侧面且与待加工零件相配合的定位面和通过环形支架固定安装在数控车床夹头内的定位盘，所述环形支架包括套装在数控车床夹头上的套环和沿套环径向方向设置用于连接所述定位盘和套环的拉筋。
上述的一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构，其特征在于：所述滑台气缸上安装有用于调整滑台气缸滑动行程的油压缓冲器。
上述的一种与数控车床自动送料装置相配合的定向装夹机构，其特征在于：包括用于检测待加工零件的安装位置的光电检测开关，所述光电检测开关与数控车床主控制器通过电信号连接，所述平台上设置有光电检测开关安装架。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置斜面底座，在斜面底座的倾斜板上滑动安装平台，并在平台上安装手指气缸，由手指气缸带动第一夹头和第二夹头实现对待加工销轴进行装夹，实际使用时，将斜面底座固定安装在数控车床工作台上，首先，数控车床工作台带动斜面底座在水平面上沿着X轴方向和Z轴方向移动至自动送料料道的出料口，并夹取待加工销轴；其次，数控车床工作台带动斜面底座在水平面上沿着X轴方向和Z轴方向移动至数控车床主轴位置处，并将待加工销轴的圆形法兰伸入至数控车床弹簧夹头内。
2、本实用新型所利用的倾斜板与数控车床工作台之间的倾斜角度等于自动送料料道与数控车床工作台之间的倾斜角度，自动送料料道的出料口与数控车床主轴之间的高度差等于滑台气缸的滑台沿着倾斜板方向滑动时相对于竖直方向上的移动距离，由于数控车床工作台只能进行在水平面上的X轴方向和Z轴方向进行移动，而自动送料料道的出料口与数控车床主轴在竖直平面上存在着高度差，因此，通过在倾斜板上安装滑台气缸，利用滑台气缸的滑台的滑动行程来补偿自动送料料道的出料口与数控车床主轴之间的斜向位移。
3、本实用新型通过在平台上设置直线导轨，且直线导轨的延伸方向与数控车床主轴的轴向方向相一致，当数控车床工作台带动斜面底座沿着 Z轴方向靠近数控车床主轴移动时，利用直线导轨和滑块之间的滑动配合，能够为斜面底座的滑动进行导向，能够保证斜面底座靠近数控车床主轴的准确性，提高了定向装夹的装夹精度。
4、本实用新型通过在过渡板上连接导向杆，在导向杆上套装弹簧，且弹簧套装在导向杆位于连接套与固定板之间的杆段上，当第一夹头和第二夹头在手指气缸的带动下将待加工销轴松开时，在弹簧的作用力，使第一夹头和第二夹头的端面持续紧顶在待加工销轴的圆形法兰的端面上，能够防止待加工销轴发生转动或倾斜的现象。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，通过设置斜面底座，在斜面底座的倾斜板上滑动安装平台，并在平台上安装手指气缸，由手指气缸带动第一夹头和第二夹头实现对待加工销轴进行装夹，通过在倾斜板上安装滑台气缸，利用滑台气缸的滑台的滑动行程来补偿自动送料料道的出料口与数控车床主轴之间的斜向位移，在量产化自动送料过程中，提高了销轴类零件的定位精度和生产效率。
下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
附图说明
图1为待加工的销轴的结构示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3为本实用新型的使用状态示意图。
图4为数控车床弹簧夹头和定位组件的连接关系示意图。
图5为第一夹头、第二夹头和待加工销轴的连接关系示意图。
图6为本实用新型的控制原理框图。
附图标记说明:
1—斜面底座； 1-1—倾斜板； 2—滑台气缸；
3—油压缓冲器； 4—平台； 5—手指气缸；
6-1—第一夹头； 6-2—第二夹头； 7—过渡板；
8—滑块； 9—直线导轨； 10—导向杆；
11—弹簧； 12—连接套； 13—固定板；
14—光电检测开关； 15—光电检测开关安装架； 16—数控车床工作台；
17—数控车床主轴； 18—数控车床弹簧夹头； 18-1—定位面；
18-2—定位盘； 18-3—套环； 18-4—拉筋；
19—自动送料料道； 20—数控车床主控制器； 21-1—销轴本体；
21-2—圆形法兰； 21-3—加工面； 21-4—定位槽。
具体实施方式
如图2、图3和图6所示，本实用新型包括斜面底座1、滑动安装在所述斜面底座1上的平台4、安装在平台4上的手指气缸5、以及安装在手指气缸5上的第一夹头6-1和第二夹头6-2，所述斜面底座1上具有一个倾斜板1-1,所述平台4通过滑台气缸2滑动安装在所述倾斜板1-1上，所述倾斜板1-1与数控车床工作台16之间的倾斜角度等于自动送料料道 19与数控车床工作台16之间的倾斜角度，所述自动送料料道19的出料口与数控车床主轴17之间的高度差等于滑台气缸2的滑台沿着倾斜板1-1 方向滑动时相对于竖直方向上的移动距离，所述滑台气缸2和手指气缸5 均由数控车床主控制器20控制，与数控车床主轴17连接的数控车床弹簧夹头18上设置有用于限定待加工销轴安装位置的定位组件,所述手指气缸 5通过滑动机构安装在所述平台4上。
本实施例中，通过设置斜面底座1，在斜面底座1的倾斜板1-1上滑动安装平台4，并在平台4上安装手指气缸5，由手指气缸5带动第一夹头6-1和第二夹头6-2实现对待加工销轴进行装夹，实际使用时，将斜面底座1固定安装在数控车床工作台16上，首先，数控车床工作台16带动斜面底座1在水平面上沿着X轴方向和Z轴方向移动至自动送料料道19 的出料口，并夹取待加工销轴；其次，数控车床工作台16带动斜面底座1 在水平面上沿着X轴方向和Z轴方向移动至数控车床主轴17位置处，并将待加工销轴的圆形法兰21-2伸入至数控车床弹簧夹头18内。
本实施例中，所述倾斜板1-1与数控车床工作台16之间的倾斜角度等于自动送料料道19与数控车床工作台16之间的倾斜角度，所述自动送料料道19的出料口与数控车床主轴17之间的高度差等于滑台气缸2的滑台沿着倾斜板1-1方向滑动时相对于竖直方向上的移动距离的目的在于：由于数控车床工作台16只能进行在水平面上的X轴方向和Z轴方向进行移动，其中，X轴方向与数控车床主轴17的轴向方向相垂直，Z轴方向与数控车床主轴17的轴向方向相平行，而自动送料料道19的出料口与数控车床主轴17在竖直平面上存在着高度差，因此，通过在倾斜板1-1上安装滑台气缸2，利用滑台气缸2的滑台的滑动行程来补偿自动送料料道19 的出料口与数控车床主轴17之间的斜向位移。
实际使用时，如图3所示，所述倾斜板1-1与数控车床工作台16之间的倾斜角度为α，自动送料料道19与数控车床工作台16之间的倾斜角度为β，其中，α＝β；本实施例中，所述α的取值范围为15°～25°。
滑台气缸2的滑台的滑动行程为L，即A点至B点之间的距离；滑台气缸2的滑台沿着倾斜板1-1方向滑动时相对于竖直方向上的移动距离为 h，数控车床主轴17与数控车床工作台16之间的竖直距离为h1，自动送料装置的出料口与数控车床工作台16之间的竖直距离为h2，其中， h＝h2-h1，L、h、h1和h2的单位均为mm。
如图2所示，本实施例中，所述滑动机构包括固定安装在所述平台4 上的直线导轨9、配合安装在直线导轨9上的滑块8和固定安装在滑块8 上的过渡板7，所述直线导轨9的延伸方向与数控车床主轴17的轴向方向相一致，所述手指气缸5固定安装在所述过渡板7上。
本实施例中，通过在平台4上设置直线导轨9，且直线导轨9的延伸方向与数控车床主轴17的轴向方向相一致的目的在于：当数控车床工作台16带动斜面底座1沿着Z轴方向靠近数控车床主轴17移动时，利用直线导轨9和滑块8之间的滑动配合，能够为斜面底座1的滑动进行导向，能够保证斜面底座1靠近数控车床主轴17的准确性，提高了定向装夹的装夹精度。
本实施例中，在滑块8上固定安装过渡板7的目的在于：利用过渡板 7为手指气缸5提供支撑，便于手指气缸5的安装与拆卸，使用效果好。
本实施例中，所述过渡板7上连接有导向杆10，所述导向杆10上套装有弹簧11，所述导向杆10通过连接套12与过渡板7连接，所述连接套 12套装在导向杆10的一端，所述平台4上设置有固定板13，所述固定板 13上开设有供导向杆10另一端穿过的导向孔，所述弹簧11套装在导向杆 10位于连接套12与固定板13之间的杆段上。
如图2和图3所示，当第一夹头6-1和第二夹头6-2在手指气缸5的带动下将待加工销轴松开时，为了防止待加工销轴发生转动或倾斜的现象，因此，本实施例中，在过渡板7上连接导向杆10，在导向杆10上套装弹簧11，当数控车床工作台16带动斜面底座1沿着Z轴方向靠近数控车床主轴17移动时，由于弹簧11套装在导向杆10位于连接套12与固定板13之间的杆段上，即弹簧11的一端抵触在连接套12的端面上，弹簧 11的另一端抵触在固定板13上，因此，固定板13在斜面底座1的带动下，不断挤压弹簧11，使弹簧11处于被压缩状态，此时弹簧11对连接套12 和固定板13分别施加一对反向的作用力，连接套12和过渡板7在弹簧11 的作用力下，带动滑块18具有沿着直线导轨9靠近数控车床弹簧夹头18 方向滑动的趋势，从而使第一夹头6-1和第二夹头6-2的端面持续紧顶在待加工销轴的圆形法兰21-2的端面上；之后，数控车床弹簧夹头18夹紧待加工销轴，由数控车床工作台16带动斜面底座1沿着Z轴方向向远离数控车床主轴17的一侧移动，数控车床工作台16带动斜面底座1复位，进入下一个待加工销轴的夹取和运送过程。
如图4所示，本实施例中，所述定位组件包括设置在数控车床弹簧夹头18内侧面且与待加工销轴相配合的定位面18-1和通过环形支架固定安装在数控车床弹簧夹头18内的定位盘18-2，所述环形支架包括套装在数控车床弹簧夹头18上的套环18-3和沿套环18-3径向方向设置用于连接所述定位盘18-2和套环18-3的拉筋18-4。
如图3和图4所示，本实施例中，通过在数控车床弹簧夹头18内侧面且与待加工销轴相配合的定位面18-1，并通过环形支架在数控车床弹簧夹头18内固定安装定位盘18-2，实际使用时，在数控车床工作台16带动斜面底座1沿着Z轴方向靠近数控车床主轴17移动的过程中，首先，将圆形法兰21-2的周向方向上的两个相互平行的加工面21-3与数控车床弹簧夹头18内侧面的两个定位面18-1相配合，接着，将待加工销轴的圆形法兰21-2沿着数控车床弹簧夹头18的轴向方向伸入至数控车床弹簧夹头 18内，定位盘18-2能够限定待加工销轴的圆形法兰21-2伸入至数控车床弹簧夹头18内的长度，能够保证待加工销轴在数控车床弹簧夹头18上安装定位的准确性，从而能够提高量产化生产的生产效率。
如图2所示，本实施例中，所述滑台气缸2上安装有用于调整滑台气缸2滑动行程的油压缓冲器3。
实际使用时，当自动送料料道19的出料口与自动送料料道19的出料口的高度出现偏差时，容易造成的待加工销轴定位精度不准确的现象，通过油压缓冲器3调整滑台气缸2的行程，能够有效消除自动送料料道19 的出料口与自动送料料道19的出料口的高度偏差对待加工销轴定位精度造成的影响，使用效果好。
本实施例中，所述滑台气缸2和手指气缸5上均设置有电磁感应开关，能够保证滑台气缸2和手指气缸5运行安全、停位准确，使用效果好。
本实施例中，还包括用于检测待加工销轴的安装位置的光电检测开关 14，所述光电检测开关14与数控车床主控制器20通过电信号连接，所述平台4上设置有光电检测开关安装架15。
如图2和图6所示，实际使用时，在第一夹头6-1和第二夹头6-2在自动送料料道19的出料口夹取待加工销轴的过程中，当第一夹头6-1和第二夹头6-2的端面碰触到待装夹的待加工销轴的圆形法兰21-2的端面时，导向杆10另一端反射光电检测开关14发射的光束，光电检测开关14 接收由导向杆10另一端反射回来的光束，并发送电信号至数控车床主控制器20，数控车床主控制器20向手指气缸5发送指令，使第一夹头6-1 和第二夹头6-2将待加工销轴夹紧。
在第一夹头6-1和第二夹头6-2将待加工销轴送至数控车床弹簧夹头 18的过程中，当待加工销轴的圆形法兰21-2碰触到位于数控车床弹簧夹头18内的定位盘18-2上时，导向杆10另一端反射光电检测开关14发射的光束，光电检测开关14接收由导向杆10另一端反射回来的光束，并发送电信号至数控车床主控制器20，数控车床主控制器20向手指气缸5发送指令，使第一夹头6-1和第二夹头6-2将待加工销轴松开，需要注意的是：第一夹头6-1和第二夹头6-2将待加工销轴松开后，第一夹头6-1和第二夹头6-2的端面并没有完全脱离待加工销轴的圆形法兰21-2的端面，而是在弹簧11的作用力下，使第一夹头6-1和第二夹头6-2的端面顶紧在待加工销轴的圆形法兰21-2的端面上，能够避免当手指气缸5张开时，待加工销轴发生倾斜或转动的现象。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。