一种缸底定位夹紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种缸底定位夹紧装置，用于对缸底进行定位并进行独立无限回转运动。


背景技术：

2.起重机、挖掘机等工程机械中使用的油缸缸体部分比较长，也比较重，对缸底和缸筒焊接的同轴度要求比较高，如果焊接前缸底和缸筒同轴度不能控制在设计要求范围内，后期应用过程中会存在很大的断裂隐患。
3.在现有技术情况下，缸底夹持采用普通两爪卡盘，夹持精度比较低。中心伸缩顶尖伸出距离大，存在刚性差，无法保证缸筒中心精度，造成组对精度无法满足设计要求。
4.缸底工件由人工手持安装，操作过程耗时费力，效率低下，作业人员劳动强度大，由于缸底工件比较重，也存在一定的安全隐患。
5.因此，如何高效，精确地将缸底和缸筒在保证精度的情况下组对拼装完成，一直是困扰工厂制造的难题。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种缸底定位夹紧装置，保证缸底上下夹持面对称度要求和顶尖精度，从而保证缸底的安装精度。
7.为实现上述目的，本实用新型提供的一种缸底定位夹紧装置，包括，支撑基座、电机组件、顶尖伸缩机构、两爪卡盘、卡盘滑环支架组件、检测开关，以及导向轴，其中，
8.所述支撑基座，包括，底座和支撑侧壁；
9.所述电机组件，固定在所述支撑侧壁上，并与所述两爪卡盘相连接；
10.所述顶尖伸缩机构，安装在所述支撑侧壁上；
11.所述卡盘滑环支架组件与所述两爪卡盘连接；
12.所述检测开关设置在所述支撑基座上部；
13.所述导向轴，设置在所述支撑基座上。
14.进一步地，所述顶尖伸缩机构，还包括，伸缩顶尖用气缸、伸缩轴、导向套，以及顶尖，其中，
15.所述伸缩顶尖用气缸通过螺栓连接设置在所述支撑侧壁上；
16.所述伸缩轴通过连接机构与所述伸缩顶尖用气缸连接；
17.所述顶尖安装在所述伸缩轴的另一端；
18.所述伸缩轴设置有轴环，其与所述导向套一起作为伸缩轴的支撑。
19.进一步地，在所述伸缩顶尖用气缸上设置有磁性开关，用于检测所述伸缩顶尖用气缸中的气缸杆的伸出位置和缩回位置。
20.进一步地，所述电机组件，还包括，电机、电机连接盘、减速机、减速机输出连接盘，其中，
21.所述电机，其通过所述电机连接盘固定在所述支撑侧壁上，其输出轴通过联轴器连接至所述减速机；
22.所述减速机，其通过所述减速机输出连接盘连接所述两爪卡盘。
23.进一步地，所述两爪卡盘，还包括固定部分和转动部分，所述卡盘滑环支架组件与所述两爪卡盘的固定部分连接，用于调节所述固定部分与所述转动部分之间的间隙精度。
24.进一步地，所述两爪卡盘为中空气动回转型卡盘，且在所述两爪卡盘的卡爪内侧设置有一对定位销轴，用于在工作时夹紧缸底工件。
25.进一步地，所述卡盘滑环支架组件，包括，沿护罩的轴向方向依次固定在护罩外侧的第一卡盘滑环支架和第二卡盘滑环支架。
26.进一步地，在所述支撑侧壁上还设置有导电滑块组件，用于在焊接时形成焊接电路。
27.进一步地，所述导电滑块组件的一端通过螺栓连接固定在所述支撑侧壁上，另一端与减速机输出连接盘摩擦接触。
28.更进一步地，所述导电滑块组件的材质为石墨铜材料。
29.本实用新型的缸底定位夹紧装置，与现有技术相比具有如下有益效果：
30.（1）本实用新型在减速机中空位置设计轴环，电机带动减速机、两爪卡盘及缸底工件旋转过程中，中心伸缩顶尖处于相对静止状态，减小伸缩顶尖伸缩轴与导向套之间的磨损，延长其使用寿命；
31.（2）本实用新型设计有卡爪打开检测开关，保证只有在两爪卡盘打开状态，开关有信号的情况下，才能进行缸底工件的装卸，避免在卡爪夹紧状态的情况下，发生误操作进行缸底工件的装卸，而造成两爪卡盘及其它部件的损坏；
32.（3）本实用新型选用高精度两爪卡盘，保证缸底上下夹持面对称度要求，从而保证缸底的安装精度；
33.（4）本实用新型针对中心伸缩顶尖刚性差的情况，在中空减速机及中空两爪卡盘内设计了轴环及导向套做支撑，改善了伸缩顶尖伸出的刚性，保证顶尖精度；
34.（5）本实用新型可以满足工业机器人自动化装卸缸底工件，实现自动化生产需求，从而提高生产效率，降低作业人员劳动强度。
35.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
附图说明
36.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
37.图1为根据本实用新型的缸底定位夹紧装置立体示意图；
38.图2为根据本实用新型的缸底定位夹紧装置剖视图；
39.图3为根据本实用新型的缸底定位夹紧装置的主视图。
40.图4为根据本实用新型的缸底定位夹紧装置工作过程示意图。
具体实施方式
41.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
42.术语解释
43.缸底工件：待加工的工程机械中油缸的底部；
44.缸筒：待加工的工程机械中油缸的缸筒主体，呈空心圆柱体形状。
45.图1为根据本实用新型的缸底定位夹紧装置立体示意图，图2为根据本实用新型的缸底定位夹紧装置剖视图，图3为根据本实用新型的缸底定位夹紧装置的主视图，如图1
‑
3所示，本实用新型的缸底定位夹紧装置，包括，支撑基座1、电机2、导电滑块组件3、减速机4、减速机输出连接盘5、轴环6、卡爪7、定位销轴8、伸缩顶尖用气缸10、伸缩轴11、导向套12、电机连接盘13、检测支架14、两爪卡盘15、检测开关16、顶尖17、护罩18、第一卡盘滑环支架19、第二卡盘滑环支架20、导向轴21，其中，
46.支撑基座1为整个装置的基础支撑部分，包括底座和支撑侧壁。电机2通过电机连接盘13固定在支撑侧壁的一侧。电机2设置于伸缩轴的下方，其动力输出轴通过联轴器连接至中空减速机4的输入轴。在减速机的外周方向设置有护罩18，减速机4通过减速机输出连接盘5连接中空的两爪卡盘15，使得两爪卡盘15可以进行旋转运动。两爪卡盘15可以是中空气动回转型卡盘。两爪卡盘15的卡爪内侧设置有一对定位销轴8，用于在工作时定位夹紧缸底工件。减速机4、减速机输出连接盘5设置在护罩18内。
47.本实用新型实施例中，导向套12、伸缩顶尖用气缸10、伸缩轴11，以及顶尖17，构成了本实用新型的顶尖伸缩机构。顶尖伸缩机构设置在整个装置的中心位置，其中，伸缩顶尖用气缸10通过螺栓连接设置在支撑基座1的另一侧支撑侧壁的外侧，伸缩轴11通过连接机构与伸缩顶尖用气缸10连接，在伸缩轴11的另一端安装有呈锥形的顶尖17。
48.顶尖17由于伸出比较长，为了保证伸缩轴11的刚性及精度，设置有轴环6和导向套12作为伸缩轴11的支撑。导向套12设置在伸缩轴11的轴向外侧，同时起到对伸缩轴11在轴向方向进行导向的作用。
49.本实用新型实施例中，电机2、电机连接盘13、减速机4和减速机输出连接盘5，构成了本实用新型的电机组件。
50.另外，在伸缩顶尖用气缸10的壳体上分别设置有两个磁性开关，用于检测伸缩顶尖用气缸10中的气缸杆的位置。
51.第一卡盘滑环支架19和第二卡盘滑环支架20沿护罩18的轴向方向依次固定在护罩18外侧。两爪卡盘15的固定部分由第一卡盘滑环支架19和第二卡盘滑环支架20固定连接。通过调整第一卡盘滑环支架19和第二卡盘滑环支架20，可实现两爪卡盘15的转动部分和固定部分之间的间隙调整，从而实现设计的间隙精度。由于两爪卡盘15具有固定部分和转动部分，因而可以实现在无限回转的过程中气路管线不跟随两爪卡盘15回转缠绕。
52.在支撑基座1的竖直的支撑侧壁上还设置有导电滑块组件3，用于在焊接时形成焊接电路。导电滑块组件3的一端通过螺栓连接固定在支撑基座1的支撑侧壁上，另一端与减速机输出连接盘5摩擦接触。减速机输出连接盘5转动工作时，导电滑块组件3不发生转动，仅与减速机输出连接盘5的侧面摩擦。导电滑块组件3的材质选用石墨铜材料，兼具导电和耐磨特性。
53.缸底工件依靠两爪卡盘夹紧，缸底工件由安装在两爪卡盘上的定位销轴8定位并夹紧，电机带动减速机带动两爪卡盘，可实现工件的无限回转，设计简单，结构可靠。
54.在支撑基座的外侧设置有导向轴，通过一个防转的连接板与伸缩轴连接，其用于防止伸缩顶尖在伸出和缩回过程中发生旋转。
55.在支撑基座1的正上方设置有检测支架14，检测支架14上设置有检测开关16，用于检测两爪卡盘打开状态，在两爪卡盘打开状态下，开关有信号产生。
56.图4为根据本实用新型的缸底定位夹紧装置工作过程示意图，其中标号
①‑⑤
分别表示初始状态
①
、顶尖伸出状态
②
、顶尖缩回状态
③
、安装缸底工件状态
④
和旋转工作状态
⑤
。为了更好的理解本实用新型中各个部件的作用，现结合图4对各个状态具体描述如下：
57.在初始状态，两爪卡盘15中的内置气缸通气，两爪卡盘15中的两个卡爪7打开到最大位置，检测开关16检测到有信号；
58.然后，在两爪卡盘15打开位置，顶尖17在伸缩顶尖用气缸10和伸缩轴11的作用下伸出。设置在伸缩顶尖用气缸10壳体上的第一磁性开关检测到有信号，顶尖17与缸筒工件的内圆孔接触，实现缸底工件中心找正。（顶尖伸出状态
②
）
59.当工件中心找正之后，顶尖17在伸缩顶尖用气缸10和伸缩轴11的带动下缩回到初始状态，设置在伸缩顶尖用气缸10壳体上的第二磁性开关检测到有信号。（顶尖缩回状态
③
）
60.控制系统通过第二磁性开关检测的信号判断顶尖缩回到位，指示将缸底工件9放置在两爪卡盘15的卡爪7的定位销轴8上，两爪卡盘15给气，从而夹紧缸底工件9。
61.在缸底工件9被夹紧之后，电机2通电动作，带动减速机4以及两爪卡盘15转动，从而带动缸底工件9转动。
62.本实用新型中的缸底定位夹紧装置设计独特，其中两爪卡盘和减速机采用中空式样，中心位置设计有由气缸驱动的伸缩顶尖机构；缸底工件依靠两爪卡盘夹紧，缸底工件由安装在两爪卡盘上的定位销轴定位并夹紧，电机带动减速机带动两爪卡盘，可实现工件的无限回转，设计简单，结构可靠。
63.本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。