一种插销机构、一种插销机构中梯形定位凸起的设计方法与流程

本发明涉及数控转台技术领域，特别涉及一种插销机构、一种插销机构中梯形定位凸起的设计方法。

背景技术

传统的数控转台的刹车装置在对定位轮盘进行定位刹车过程中，由于刹车装置的定位部件的自身结构的缺陷，因此容易出现刹车故障。

因此，如何提供一种插销机构、一种插销机构中梯形定位凸起的设计方法，能够有效避免数控转台的刹车装置出现刹车故障，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种插销机构、一种插销机构中梯形定位凸起的设计方法，以解决现有技术中存在的由于刹车装置的定位部件的自身结构的缺陷而容易出现刹车故障的技术问题。

本发明提供一种插销机构，包括：定位块，所述定位块内安装有气缸，且所述气缸通过所述定位块连接有气缸安装座，所述气缸安装座装配有导向座；所述定位块上相对设有通孔和梯形定位凸起，所述气缸设有柱形连接件，所述气缸安装座设有竖直支板，所述导向座上设有气缸安装配合孔和气缸配合孔；所述气缸安装在所述定位块内，所述气缸的所述柱形连接件依次穿过所述定位块的所述通孔和所述竖直支板上的孔；并且，所述气缸安装座与所述导向座的所述气缸安装配合孔配合安装，所述气缸安装于所述气缸配合孔上。

其中，所述定位块包括：方框本体，所述方框本体的一侧设有所述通孔，所述方框本体与所述通孔相对的另一侧设有所述梯形定位凸起；所述方框本体上位于所述通孔与所述梯形定位凸起之间的一侧设有油槽结构。

具体地，所述油槽结构采用垂直交叉网状结构，且所述油槽结构内涂抹有油脂。

进一步地，所述气缸上设有多个阵列孔，且多个所述阵列孔围绕所述柱形连接件呈矩阵分布。

更进一步地，所述气缸安装座还包括：水平支板，所述水平支板与所述竖直支板垂直设置，且位于远离所述气缸的一侧。

实际应用时，所述导向座包括：底板，所述底板上设有所述气缸安装配合孔和所述气缸配合孔；所述导向座还包括：两个侧板，位于两个所述侧板之间的一侧设有前挡板、另一侧设有弧形挡板；所述侧板上位于底部区域设有侧孔；所述底板、所述前挡板、所述弧形挡板和两个所述侧板构成导向座第一容腔。

其中，所述侧孔采用半腰形孔。

具体地，所述导向座还具有导向座第二容腔，所述导向座第二容腔位于所述导向座第一容腔的下部，且所述导向座第二容腔与所述导向座第一容腔具有相重合的弧形边界。

相对于现有技术，本发明所述的插销机构具有以下优势：

本发明提供的插销机构中，包括：定位块，定位块内安装有气缸，且气缸通过定位块连接有气缸安装座，气缸安装座装配有导向座；定位块上相对设有通孔和梯形定位凸起，气缸设有柱形连接件，气缸安装座设有竖直支板，导向座上设有气缸安装配合孔和气缸配合孔；气缸安装在定位块内，气缸的柱形连接件依次穿过定位块的通孔和竖直支板上的孔；并且，气缸安装座与导向座的气缸安装配合孔配合安装，气缸安装于气缸配合孔上。由此分析可知，使用本发明提供的插销机构时，定位块与定位盘组合能够起到定位作用，当气缸收缩时带动定位块移动使得梯形定位凸起卡在定位盘的凹槽内，使得定位盘得到精确定位，当气缸推进时带动定位块移动，使得梯形定位凸起退出卡槽，定位盘可以转动并为下次定位做好准备。因此本发明提供的插销机构，能够有效避免数控转台的刹车装置出现刹车故障，从而有效提高插销悬臂五轴平台的安全性；同时保证动力传递结构紧凑，定位稳定，整体刚度提升，更加耐用。

本发明还提供一种插销机构中梯形定位凸起的设计方法，包括以下步骤：确定梯形定位凸起承受的最大扭矩；确定梯形定位凸起承受的剪切强度；梯形定位凸起的高h设计；梯形定位凸起的上底l1设计；梯形定位凸起的厚度b设计；梯形定位凸起的倾斜角ɑ设计。

具体地，所述插销机构中梯形定位凸起的设计方法，包括以下步骤：确定梯形定位凸起承受的最大扭矩：t＝9550p/n，其中扭矩单位为nm，p是功率、单位是kw，n是转速、单位是r/min；p＝f＊v、f＝t’/r、v＝πr＊n/30，其中f是扭力、v是线速度、t’是转矩、r是作用半径，n是转速、单位是r/min；确定梯形定位凸起承受的剪切强度：其中a表示横截面面积，fq称为剪力，τ为切应力，[τ]为许用切应力；梯形定位凸起的高h设计：h＝0.1l，l为插销方框的宽度；梯形定位凸起的上底l1设计：l1＝0.09l，l为插销方框的宽度；梯形定位凸起的厚度b设计：b＝0.9b1，b1为梯形定位凸起所插入的定位轮盘的厚度；梯形定位凸起的倾斜角ɑ设计：在梯形定位凸起的长度、宽度和厚度一定的情况下，1000δ＝3.2ɑ2+84ɑ+a，其中δ为震动偏移量、ɑ为梯形定位凸起的倾斜角、a为常数。

所述插销机构中梯形定位凸起的设计方法与上述插销机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的插销机构的爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例提供的插销机构中定位块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的插销机构中导向座的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的插销机构中导向座的底板的结构示意图。

图中：2－气缸；21－柱形连接件；22－阵列孔；3－定位块；31－梯形定位凸起；32－方框本体；33－通孔；34－油槽结构；4－气缸安装座；41－水平支板；42－竖直支板；5－导向座；51－前挡板；52－侧板；53－弧形挡板；54－侧孔；55－导向座第一容腔；56－气缸安装座配合孔；57－气缸配合孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的插销机构的爆炸结构示意图；图2为本发明实施例提供的插销机构中定位块的结构示意图；图3为本发明实施例提供的插销机构中导向座的结构示意图；图4为本发明实施例提供的插销机构中导向座的底板的结构示意图。

如图1－图4所示，本发明实施例提供一种插销机构，包括：定位块，所述定位块内安装有气缸，且所述气缸通过所述定位块连接有气缸安装座，所述气缸安装座装配有导向座；所述定位块上相对设有通孔和梯形定位凸起，所述气缸设有柱形连接件，所述气缸安装座设有竖直支板，所述导向座上设有气缸安装配合孔和气缸配合孔；所述气缸安装在所述定位块内，所述气缸的所述柱形连接件依次穿过所述定位块的所述通孔和所述竖直支板上的孔；并且，所述气缸安装座与所述导向座的所述气缸安装配合孔配合安装，所述气缸安装于所述气缸配合孔上。

相对于现有技术，本发明实施例所述的插销机构具有以下优势：

本发明实施例提供的插销机构中，如图1－图4所示，包括：定位块3，定位块3内安装有气缸2，且气缸2通过定位块3连接有气缸安装座4，气缸安装座4装配有导向座5；定位块3上相对设有通孔33和梯形定位凸起31，气缸2设有柱形连接件21，气缸安装座4设有竖直支板42，导向座5上设有气缸安装配合孔56和气缸配合孔57；气缸2安装在定位块3内，气缸2的柱形连接件21依次穿过定位块3的通孔33和竖直支板42上的孔；并且，气缸安装座4与导向座5的气缸安装配合孔56配合安装，气缸2安装于气缸配合孔57上。由此分析可知，使用本发明实施例提供的插销机构时，定位块3与定位盘组合能够起到定位作用，当气缸2收缩时带动定位块3移动使得梯形定位凸起31卡在定位盘的凹槽内，使得定位盘得到精确定位，当气缸2推进时带动定位块3移动，使得梯形定位凸起31退出卡槽，定位盘可以转动并为下次定位做好准备。因此本发明实施例提供的插销机构，能够有效避免数控转台的刹车装置出现刹车故障，从而有效提高插销悬臂五轴平台的安全性；同时保证动力传递结构紧凑，定位稳定，整体刚度提升，更加耐用。

其中，如图2所示，上述定位块3可以包括：方框本体32，该方框本体32的一侧设有通孔33，方框本体32与通孔33相对的另一侧设有梯形定位凸起31；并且，该方框本体32上位于通孔33与梯形定位凸起31之间的一侧可以设有油槽结构34。

具体地，如图2所示，上述油槽结构34可以优选为采用垂直交叉网状结构，且该油槽结构34内涂抹有油脂。采用垂直交叉网状结构能够更好地保存油脂。

进一步地，如图1所示，上述气缸2上可以设有多个阵列孔22，且多个阵列孔22可以优选为围绕柱形连接件21呈矩阵分布，即阵列孔22可以设置有四个，且四个阵列孔22可以分别位于柱形连接件21的四个顶角区域均匀分布。

更进一步地，如图1所示，上述气缸安装座4还可以包括：水平支板41，该水平支板41与竖直支板42垂直设置，且位于远离气缸2的一侧。

实际应用时，如图3和图4所示，上述导向座5可以包括：底板，该底板上设有气缸安装配合孔56和气缸配合孔57；具体地，导向座5还可以包括：两个侧板52，位于两个侧板52之间的一侧可以设有前挡板51、另一侧可以设有弧形挡板53；并且，侧板52上位于底部区域可以设有侧孔54；上述底板、前挡板51、弧形挡板53和两个侧板52共同构成导向座第一容腔55。

其中，上述侧孔54优选为采用半腰形孔，从而扳手等工具能够方便地伸入半腰形孔中进行操作安装。

具体地，上述导向座5还可以具有导向座第二容腔，该导向座第二容腔可以位于导向座第一容腔55的下部，且导向座第二容腔与导向座第一容腔55具有相重合的弧形边界。

本发明实施例还提供一种插销机构中梯形定位凸起的设计方法，包括以下步骤：确定梯形定位凸起承受的最大扭矩；确定梯形定位凸起承受的剪切强度；梯形定位凸起的高h设计；梯形定位凸起的上底l1设计；梯形定位凸起的厚度b设计；梯形定位凸起的倾斜角ɑ设计。

具体地，本发明实施例提供的插销机构中梯形定位凸起的设计方法，包括以下步骤：

确定梯形定位凸起承受的最大扭矩：t＝9550p/n，其中扭矩单位为nm，p是功率、单位是kw，n是转速、单位是r/min；p＝f＊v、f＝t’/r、v＝πr＊n/30，其中f是扭力、v是线速度、t’是转矩、r是作用半径，n是转速、单位是r/min。

确定梯形定位凸起承受的剪切强度：其中a表示横截面面积，fq称为剪力，τ为切应力，[τ]为许用切应力。

梯形定位凸起的高h设计：h＝0.1l，l为插销方框的宽度。

梯形定位凸起的上底l1设计：l1＝0.09l，l为插销方框的宽度。

梯形定位凸起的厚度b设计：b＝0.9b1，b1为梯形定位凸起所插入的定位轮盘的厚度。

梯形定位凸起的倾斜角ɑ设计：在梯形定位凸起的长度、宽度和厚度一定的情况下，1000δ＝3.2ɑ2+84ɑ+a，其中δ为震动偏移量、ɑ为梯形定位凸起的倾斜角、a为常数。

试验测试：

梯形定位凸起结构稳定性测试，δ(震动偏移量)与ɑ(倾斜角)的相关性试验测试表格如下：

ɑ(倾斜角)为10度时的δ(震动偏移量)值：

ɑ(倾斜角)为15度时的δ(震动偏移量)值：

ɑ(倾斜角)为20度时的δ(震动偏移量)值：

综上理论结合实验数据的结果，取ɑ值为13－18度，优选为15度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。