利用吹气孔对夹具松开和夹紧状态进行检测的方法与流程

本发明涉及机加工技术领域，具体涉及数控加工设备的夹具。

背景技术：

对于广泛用于数控加工的自动化精密定位夹具，在定位夹具底座的定位面上设有吹气孔，用于吹除定位面上可能出现的异物，保证定位面和夹具的可靠贴合。

在没有人工参与的全自动装夹过程中，尤其在条件比较恶劣的环境下，吹气孔并不能保证能够完全清洁定位面，导致偶尔会出现定位误差，进而生产出不合格零件。

另外，定位夹具的夹紧结构如果失效，会导致无法夹紧或者松开夹具，如果不能及时感知此类故障，与夹具配合的加工设备和自动化机构都有可能受到严重损伤。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题：检测夹具的夹紧和松开是否正常。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：利用吹气孔对夹具松开和夹紧状态进行检测的方法，所述吹气孔设置在夹具底座的定位面上，吹气孔的进气管路上接入一个压力传感器，该压力传感器与控制系统连接，当工件与夹具底座的定位面贴合正常时，进气管路的压力高于压力传感器设定的高压值，压力传感器向控制系统输出高压到达信号k1；当工件与夹具底座的定位面脱离接触时，进气管路压力低于压力传感器设定的低压值，压力传感器向控制系统输出低压到达信号k2。

所述夹具包括夹具上部和所述夹具底座，夹具底座上设有夹紧机构，夹紧机构能够将夹具上部和工件夹紧在夹具底座上。

如果工件与夹具底座的定位面贴合正常，向吹气孔输送的压缩空气无泄漏，基本没有气体流动，进气管路保持高压，触发k1信号，控制系统可感知夹紧正常。如果工件与夹具底座的定位面之间有异物，向吹气孔输送的压缩空气会从工件与夹具底座定位面之间的缝隙泄漏，进气管路中的压力将下降，无法触发k1信号，于是控制系统可以感知夹具未夹紧并采取相应措施。

在夹具底座执行松开夹具上部或工件的动作时，正常松开，向吹气孔输送的压缩空气泄漏，进气管路的压力下降，触发k2信号，控制系统可感知夹具已经正常松开。如果夹具底座或夹具上部动作异常，工件没有松开，工件与夹具底座定位面闭合无气体泄漏，进气管路保持较高的气压，不能触发k2信号，控制系统可感知松开异常。

本发明通过夹具底座定位面上吹气孔的进气管路空气压力进行检测，感知夹具的夹紧状态，能够对定位面存在微小异物、夹具未正常夹紧、夹具未正常松开等异常状态进行有效检测。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为夹具的示意图；

图2为夹具的爆炸图；

图3为利用吹气孔对夹具松开和夹紧状态进行检测的原理图，其中，二位二通阀处于导通状态；

图4为利用吹气孔对夹具松开和夹紧状态进行检测的原理图，其中，二位二通阀处于关闭状态。

图中符号说明：

10、夹具底座；11、吹气孔；12、夹具底座的定位面；

20、夹具上部；

30、二位二通阀；

40、节流阀；

50、压力传感器。

具体实施方式

结合图3、图4，利用吹气孔对夹具松开和夹紧状态进行检测的方法，所述吹气孔11设置在夹具底座10的定位面上，吹气孔的进气管路上串联一个二位二通阀30，二位二通阀并联一个节流阀40，二位二通阀和吹气孔之间接入一个压力传感器50，该压力传感器与控制系统连接。

所述压力传感器50可以输出两路信号，在进气管路压力高于设定的高压值时输出高压到达信号k1，在进气管路压力低于设定的低压值时输出低压到达信号k2。

结合图1、图2，所述夹具包括夹具上部20和所述夹具底座10，夹具底座上设有夹紧机构，夹紧机构能够将夹具上部和工件夹紧在夹具底座上。

在夹具底座10上安装在工件和夹具上部20，工件位于夹具上部和夹具底座之间，此时，二位二通阀30处于打开状态，夹具底座上的吹气孔11向外吹气。在工件和夹具上部安装动作结束后，夹具上部的贴合面(位于夹具上部的底部)与夹具底座的定位面12贴合，夹具底座进入夹紧状态后，二位二通阀转入关闭状态，此时压缩空气经过节流阀40进入夹具底座的吹气孔11。此时，如果夹具上部的贴合面与夹具底座的定位面正常贴合，压缩空气无泄漏，基本没有气体流动，进气管路保持高压，触发k1信号，控制系统可感知夹紧正常；如果夹具上部的贴合面或夹具底座的定位面有异物，压缩空气会从夹具上部的贴合面和夹具底座的定位面之间的缝隙泄漏，气体经过节流阀后压力将急剧下降，无法触发k1信号，于是控制系统可以感知夹具上部未被夹紧(相应的，工件亦未被夹紧)并采取相应措施。

上述节流阀40，能够使压缩空气少量地流入夹具底座的吹气孔11，如果吹气孔没有被夹具上部的贴合面完全密封，少量的压缩的空气泄露，将导致进气管路中的压力急剧下降，无法触发k1信号，保证控制系统灵敏而准确地感知夹具上部未被夹紧。

在夹具底座10执行松开夹具上部20的动作时，二位二通阀30保持在关闭状态，此时夹具上部如果正常松开，进气管路中的压缩空气泄漏，气体流经节流阀后压力下降，触发k2信号，控制系统可感知夹具上部已经正常松开；如果夹具底座10动作异常，夹具上部20没有松开，贴合面闭合无气体泄漏，进气管路保持较高的气压，不能触发k2信号，控制系统可感知松开异常。

技术特征：

技术总结
本发明公开了利用吹气孔对夹具松开和夹紧状态进行检测的方法，所述吹气孔设置在夹具底座的定位面上，吹气孔的进气管路上接入一个压力传感器，该压力传感器与控制系统连接，当工件与夹具底座的定位面贴合正常时，进气管路的压力高于压力传感器设定的高压值，压力传感器向控制系统输出高压到达信号K1；当工件与夹具底座的定位面脱离接触时，进气管路压力低于压力传感器设定的低压值，压力传感器向控制系统输出低压到达信号K2。本发明通过夹具底座定位面上吹气孔的进气管路空气压力进行检测，感知夹具的夹紧状态，能够对定位面存在微小异物、夹具未正常夹紧、夹具未正常松开等异常状态进行有效检测。

技术研发人员：黄杰
受保护的技术使用者：东莞市智升智能机械科技有限公司
技术研发日：2018.09.21
技术公布日：2019.01.04