专利名称：一种翻转卡盘用缓冲保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控机床用的翻转卡盘检测装置的改进领域，尤其涉及一种
螺纹加工用数控机床的翻转卡盘的检测装置的改进，使该翻转卡盘带有缓冲保护功能。
技术背景 目前数控机床广泛用于各种行业的金属零部件加工领域，而数控机床的零部件_翻转卡盘做为数控机床的关键性零部件之一，直接影响加工效率，产品精度，乃至安全生产的有序进行，其重要性不言而喻。 现有技术下的翻转卡盘的主要工作原理如下所述翻转卡盘安装在机床床身的主轴上，当主轴旋转的时候，带动卡盘上的卡爪可通过液压夹紧接箍，同时实现卡盘从A面到B面的相互翻转。由于翻转卡盘的特殊性，主轴是旋转体，主轴上的所有部件，包括翻转卡盘本身都随着主轴一起旋转。所以卡盘上的执行机构，如油缸，以及用于位置检测的电气元件均不能和外部实现固定连接，必须采用特殊连接方式实现其功能。 翻转卡盘的结构如下所述翻转卡盘内侧面设置有两根和卡盘体连为一体的卡盘旋转轴，轴的一端安装在与主轴连接的卡盘体上，另一端连接卡盘。通过液压来驱动这两根轴旋转，从而使翻转卡盘实现两个端面的翻转。卡盘侧面前后有两个插销洞，当卡盘翻转到位后，通过液压驱动主轴上的两个插销伸出，进入卡盘插销洞，从而锁紧卡盘。[0005] 卡盘上用于位置检测的电气元件是电子感应式的接近开关，共五个，感应距离为2mm。两个用来检测卡盘翻转后是正面，还是反面。 一个用来检测卡盘是否翻转到位，只有卡盘翻转到位后，插销才能锁紧卡盘。另外两个用来检测插销是否锁紧卡盘。所有接近开关的24V供电线和信号线不能直接和主轴外部的端子排相连，而是通过两个旋转轴传感器来实现。接近开关和接受传感器之间的连线贯穿主轴中心。发射传感器一端安装在机床本体上，静止不动，其另一端和机床本体端子排相连。它负责给接受传感器提供能量，同时接受接近开关信号；发射传感器安装在旋转主轴上，它随着主轴一起旋转，它的另一端和接近开关相连。实际上接近开关也随着主轴一起旋转。两个旋转轴传感器安装在主轴的左侧，翻转卡盘安装在主轴的右侧。 如图1所示，目前技术下的翻转卡盘的接近开关检测装置的零部件之一的螺杆状接近开关的表面开设有螺纹，相当于一个镙杆，接近开关支架已内部攻丝，相当于一个螺母，杆状的接近开关通过接近开关支架内部的螺纹旋入并穿过支架，同时通过接近开关支架两端的锁紧螺母将杆状的接近开关锁紧，通过调节接近开关的位置，从而调整接近开关和感应铁块之间的感应距离。 感应铁块通过其内部的连接通孔与活塞杆连接，该连接通孔已攻丝的，使整个感应铁块相当于一个螺母，活塞杆头部已攻丝，相当于一个镙杆，感应铁块和铁块锁紧螺母通过螺纹安装在活塞杆上。可以调节感应铁块的位置，从而调整接近开关和铁块之间的感应距离。 翻转卡盘动作时，活塞杠位置发生变化，接近开关和铁块之间的感应距离D也发生变化。通过D的变化，接近开关产生O或1信号，翻转卡盘上的接近开关通过感应铁块位置的变化来检测卡盘的不同状态。 而现有技术下的翻转卡盘，由于其为固定式设置的特殊性，卡盘位置检测的接近开关都是无源供电，所以接近开关灵敏性差，感应距离小，为2mm。接近开关和铁块之间的感应距离D必须调整得恰到好处当活塞杆往接近开关侧移动时，使接近开关能感应到信号，同时又不能接触到接近开关，以免顶坏接近开关；而当活塞杆往反方向移动时，使接近开关不能感应到信号。 一般我们调整感应距离D为lmm左右。[0010] 但实际使用中，卡盘频繁翻转，容易发生下面两种情况。[0011 ] 1)"感应铁块松动"现象 感应铁块松动后，位置发生变化。往接近开关侧移动，撞击接近开关；往远离接近开关方向移动，接近开关无信号，卡盘不翻转。[0013] 2)"活塞杆锁紧螺母松动"现象 活塞杆锁紧螺母松动后，使活塞杆往接近开关侧移动过多，直接撞击接近开关。[0015] 这两种情况都导致接近开关和铁块之间的感应距离D减小。而接近开关的位置是固定不变的。当D变为O时，活塞杆在液压力的驱动下，将接近开关顶坏。由于卡盘的位置检测元件均位于主轴内部，翻转卡盘结构复杂，且所有接近开关的安装空间极其狭窄。更换损坏的接近开关耗时长，难度高。如果接近开关被顶坏后，外观上不能辨别损坏时，需要检查主轴内部的接头。这种情况下，需要拆卸主轴部件，甚至整个翻转卡盘，费时费力，且严重影响整条生产线的运作。 综上所述，现迫切需要一种能针对翻转卡盘工作现状，对"感应铁块松动"及"活塞杆锁紧螺母松动"现象做出应对措施的翻转卡盘用的缓冲保护装置。
实用新型内容为了解决上述问题中的接近开关容易损坏的问题，本实用新型提供了一种翻转卡盘用缓冲保护装置，既能使接近开关有效工作，当感应距离出现异常时，又能避免接近开关损坏。提高了设备的可靠性，减少了故障时间。[0018] 本实用新型的具体结构如下所述 —种翻转卡盘用缓冲保护装置，包括接近开关支架，其特征在于 所述的接近开关支架内部开设有一接近开关连接槽，与待插入的螺杆状接近开关
的中心线重合，接近开关的长度大于接近开关支架的长度； 所述的接近开关连接槽的左端设置有接近开关支架螺纹孔，右端为通孔式设计，
接近开关支架螺纹孔的直径略大于螺杆状接近开关的直径，并与其中心线重合，接近开关
一端插入该接近开关支架螺纹孔并安装在该连接槽内，在该连接槽内的螺杆状接近开关
上，从左至右顺序设置套有缓冲弹簧、旋有带螺纹的可锁紧式挡环和锁紧螺母； 在旋入接近开关支架内的螺杆状接近开关部分顺序套有缓冲弹簧、带螺纹的可锁
紧式挡环和锁紧螺母，通过使用锁紧螺母将挡环锁紧在锁紧螺母上，将挡环和接近开关连
为一体，使接近开关不能向右移动。保证了感应距离D不发生变化。 所述的接近开关连接槽的右端通孔处设置有一固定架，固定架两端用连接螺栓固定在接近开关支架上，固定架上设置有固定架通孔。[0024] 根据本实用新型的一种翻转卡盘用缓冲保护装置，其特征在于，所述的设置于接
近开关连接槽的右端通孔处的固定架上的固定架通孔，该通孔的直径略大于螺杆状接近开
关的直径，且与其中心线重合，螺杆状接近开关的另一端从该固定架通孔伸出。 根据本实用新型的一种翻转卡盘用缓冲保护装置，其特征在于，所述的螺杆状接
近开关与一可左右移动的活塞杆的中心线重合，该活塞杆由一活塞杆锁紧螺母连接于活塞缸上。 本实用新型重新设计的接近开关支架，让螺杆状接近开关与活塞杆呈中心线对
应，直接感应于活塞杆端部，不再使用感应铁块，避免了 "铁块松动"这一问题。 另外当活塞杆锁紧螺母松动后，活塞杆向接近开关侧移动过多。顶在接近开关端
部，迫使接近开关向左侧移动，从而压縮缓冲弹簧，起到缓冲作用。避免损坏接近开关。当活
塞杆向右侧移动后，接近开关在缓冲弹簧的弹力的作用下，又回到初始位置，即解决了"活
塞杆锁紧螺母松动"这一问题。 本实用新型针对了现有技术下可能出现的2种问题，改进了现有技术下的接近开光和接近开关支架的结构，从而避免了接近开关损坏。[0029] 使用本实用新型获得如下有益效果 1.本实用新型的翻转卡盘用缓冲保护装置的定位准确，接近开关和活塞杆位置固定不易滑动； 2.运用本实用新型的翻转卡盘用缓冲保护装置可以有效避免接近开关由于碰撞引起的损坏； 3.本实用新型的翻转卡盘用缓冲保护装置安装拆卸方便，能及时发现机械异常，提高了设备的可靠性，减少了故障时间，有利于安全生产的有序进行。
图1为现有技术下的接近开关检测装置的具体结构示意图； 图2为本实用新型的翻转卡盘用缓冲保护装置的具体结构示意图。 图中1-接近开关支架，2-螺杆状接近开关，3-接近开关连接槽，4-接近开关支
架螺纹孔，5-缓冲弹簧，6-带螺纹的可锁紧式挡环，7-锁紧螺母，8-固定架，9_连接螺栓，
10-固定架通孔，11-活塞杆，12-活塞杆螺母，13-活塞缸，14-感应铁块。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步的说明。[0037] 实施例 如图2所示，将本实用新型的翻转卡盘用缓冲保护装置的螺杆状接近开关2的一端从接近开光支架1的左端的接近开关支架螺纹孔4处插入接近开关连接槽3，然后在插入部分从左至右套入缓冲弹簧5，并旋上带螺纹的可锁紧式挡环6及锁紧螺母，锁紧螺母将挡环锁紧在锁紧螺母上，将挡环和接近开关连为一体，使接近开关不能向右移动。保证了感应距离D不发生变化，然后继续安装固定架8到接近开关连接槽右端的通孔处，固定架上开有一固定架通孔10，该螺纹孔的大小与接近开关支架螺纹孔大小相等，且与其中心线重合，螺杆状接近开关的另一端从该固定架通孔伸出，最后使用连接螺栓9将固定架固定在接近开关支架上。 工作时螺杆状接近开关2与一可左右移动的活塞杆11的中心线重合，该活塞杆再由一活塞杆锁紧螺母12连接于活塞缸13上。[0040] 针对"铁块松动"情况。 重新设计接近开关支架1 ，让螺杆式接近开关2感应活塞杆11的端部，不再使用感
应铁块14。避免了铁块松动的问题 针对"活塞杆锁紧螺母松动"情况。 当活塞杆锁紧螺母12松动后，活塞杆11向螺杆状接近开关侧移动过多。顶在接近开关端部，迫使接近开关向左侧移动，从而压縮缓冲弹簧5，缓冲弹簧起到缓冲作用，避免了接近开关的损坏。当活塞杆向右侧移动后，接近开关在缓冲弹簧的弹力的作用下，又回到初始位置，改变了现有技术下的固定式设置。 本实用新型的翻转卡盘用缓冲保护装置提高了接近开关感应距离精度，可以将接近开关和活塞杆之间的距离D调整为0. 5mm，而不用担心活塞杆顶坏接近开关，另外接近开关假如发生其他原因造成的损坏后，只需打开固定架8即可跟换，减少了拆卸卡盘更换接近开关的时间，提高了工作效率。 本实用新型的翻转卡盘用缓冲保护装置适用于各种在钢管厂的数控接箍机床的翻转卡盘上，可推广运用于自动化控制、数控机床翻转卡盘，接箍加工领域。
权利要求一种翻转卡盘用缓冲保护装置，包括接近开关支架(1)，其特征在于所述的接近开关支架(1)内部开设有一接近开关连接槽(3)，与待插入的螺杆状接近开关(2)的中心线重合，接近开关的长度大于接近开关支架的长度；所述的接近开关连接槽(3)的左端设置有接近开关支架螺纹孔(4)，右端为通孔式设计，接近开关支架螺纹孔(4)的直径略大于螺杆状接近开关(2)的直径，并与其中心线重合，接近开关一端插入该接近开关支架螺纹孔(4)并安装在该连接槽内，在该连接槽内的螺杆状接近开关(2)上，从左至右顺序设置套有缓冲弹簧(5)、旋有带螺纹的可锁紧式挡环(6)和锁紧螺母(7)；所述的接近开关连接槽(3)的右端通孔处设置有一固定架(8)，固定架两端用连接螺栓(9)固定在接近开关支架(1)上，固定架上设置有固定架通孔(10)。
2. 如权利要求1所述的一种翻转卡盘用缓冲保护装置，其特征在于，所述的设置于接近开关连接槽(3)的右端通孔处的固定架(8)上的固定架通孔(IO)，该通孔的直径略大于螺杆状接近开关(2)的直径，且与其中心线重合，螺杆状接近开关(2)的另一端从该固定架通孔(10)伸出。
3. 如权利要求1所述的一种翻转卡盘用缓冲保护装置，其特征在于，所述的螺杆状接近开关(2)与一可左右移动的活塞杆(11)的中心线重合，该活塞杆由一活塞杆锁紧螺母(12)连接于活塞缸(13)上。
专利摘要一种翻转卡盘用缓冲保护装置，包括接近开关支架，在接近开关支架内部设有接近开关连接槽，连接槽的左端设置有接近开关支架螺纹孔，右端为通孔式设计，接近开关的一端插入该螺纹孔并安装在该连接槽内，从左至右顺序设置套有缓冲弹簧、旋有带螺纹的可锁紧式挡环和锁紧螺母，在连接槽的右端通孔处设置有一固定架，固定架两端用螺栓固定在接近开关支架上，固定架上设置有固定架通孔，接近开关的另一端从通孔伸出，与活塞杆的端面对应，并中心线重合。本实用新型当活塞杆向接近开关侧移动过多，顶在接近开关端部，使接近开关向左侧移动，压缩了弹簧，起到缓冲作用，可以有效避免接近开关损坏，并提高了设备的可靠性，减少了故障时间。
文档编号G01D11/00GK201438118SQ20092007675
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者任乔奇, 彭志牛, 王群, 葛国锋 申请人:宝山钢铁股份有限公司