可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]目前，加工不規則薄壁零件時，定位夾緊是保證加工精度的關鍵，在對薄壁外廓進行夾緊的同時為防止夾緊處產生變形，通常在夾緊處相對內廓位置加一個支撐機構，支撐機構雖然能起到支撐作用，但是在多點支撐時往往因為每個支撐點的支撐力不同而使得零件產生微量的變形，影響工件的加工精度。
[0003]氣動系統夾緊裝置夾緊力波動大，不穩定，傳統的液壓夾緊系統夾緊力可調，但如有泄漏會對貴重或不可清洗零件產生污染，而且沒有監控裝置，夾緊力無法調整。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置及其方法。
[0005]本發明的目的通過以下技術方案來實現:
[0006]可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，特點是:包含伺服電機、傳動軸、固定座和槽型凸輪，所述傳動軸旋轉自如地支承于固定座上，傳動軸的一端由伺服電機驅動連接，傳動軸的另一端通過聯軸器安裝一槽型凸輪，槽型凸輪端面上設有導向槽，所述固定座上方固定一導向座，導向座中安裝有導向套，導向套中設有可沿其導向孔滑動的壓桿，壓桿的頂端固定一傳感器座，傳感器座上依次安裝有測力傳感器和壓頭，壓桿的內孔中部設有凸臺，調節桿從上至下穿過凸臺上的通孔，其上套裝一碟簧組件，壓桿的內孔下部配裝一碟簧座，調節桿的下端嵌裝于碟簧座中，碟簧組件的上端與凸臺的下端面相抵接，碟簧組件的下端與碟簧座的上端面相抵接，碟簧座的下部通過其內螺紋連接一長度調節桿，長度調節桿的下端安裝一銷軸，銷軸的軸線與長度調節桿的軸線相垂直，銷軸嵌入槽型凸輪上的導向槽中，銷軸的軸線與傳動軸的軸線相平行；所述測力傳感器與數據采集卡相連，數據采集卡與計算機傳輸連接，計算機與PLC傳輸連接，PLC與伺服電機控制連接。
[0007]進一步地，上述的可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，其中，所述傳動軸安裝有齒輪。
[0008]更進一步地，上述的可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，其中，所述伺服電機的傳動軸與減速箱的輸入軸相連，減速箱安裝于固定座的側面，減速箱的輸出軸與傳動軸驅動連接。
[0009]更進一步地，上述的可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，其中，所述銷軸通過滾子嵌入槽型凸輪上的導向槽中。
[0010]更進一步地，上述的可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，其中，所述傳動軸通過軸承旋轉自如地支承于固定座上。
[0011]本發明可監控夾緊力定行程凸輪支撐方法，伺服電機驅動傳動軸旋轉，傳動軸帶動槽型凸輪轉動，繼而銷軸沿槽型凸輪的導向槽行程上升曲線段運動，長度調節桿推動壓桿在導向套中移動，直至壓頭接觸到工件表面，繼續移動，壓縮碟簧組件，銷軸上滾子移至槽型凸輪與其凸輪基圓同心的曲線段，壓桿不再移動，碟簧組件壓縮的彈力壓緊工件，壓頭支撐到工件的表面時，測力傳感器檢測壓頭所受到的力，數據采集卡采集測力傳感器檢測到的力，并且將所采集到的數據傳輸給計算機，計算機將檢測到的力與預設的力進行對比計算出結果，再將數據傳輸給PLC，PLC控制伺服電機，對夾緊力進行調整，直到滿足預設的力的要求；當槽型凸輪反轉，銷軸上滾子沿導向槽移動，壓桿組件后退，夾緊松開。
[0012]再進一步地，上述的可監控夾緊力定行程凸輪支撐方法，其中，所述碟簧組件由調節桿進行預壓，使彈力調至所需壓緊力范圍，防止夾緊行程超過槽型凸輪提升行程；長度調節桿可調節其長度，確保壓頭接觸到工件時，碟簧組件以設定的壓力壓緊工件。
[0013]本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在:
[0014]本發明設計獨特、結構新穎，采用凸輪驅動，夾緊行程由設計好的凸輪升程確定；夾緊力由壓桿內碟簧組件提供，夾緊力大小通過調整碟簧預壓力和壓桿長度實現；夾緊力由串接在壓桿上的測力傳感器檢測監控；同樣的機構在同一驅動下通過齒輪傳動并聯，實現多點夾緊；獨立機構也可設計成內脹式多點夾緊；可通過設計不同的凸輪及碟簧組件，每組夾緊機構夾緊行程、夾緊力大小均可獨立可調。避免采用液壓系統，消除可能的污染源。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明:
[0016]圖1:本發明的主視結構示意圖；
[0017]圖2:本發明的側視結構示意圖；
[0018]圖3:槽型凸輪的結構示意圖；
[0019]圖4:本發明的控制原理示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1、圖2所示，可監控夾緊力定行程凸輪支撐裝置，包含伺服電機10、傳動軸13、固定座I和槽型凸輪2，傳動軸13通過軸承12旋轉自如地支承于固定座I上，伺服電機10的傳動軸與減速箱11的輸入軸相連，減速箱11安裝于固定座I的側面，減速箱11的輸出軸與傳動軸13驅動連接，傳動軸13上安裝有齒輪14，傳動軸13的另一端通過聯軸器安裝一槽型凸輪2，槽型凸輪2端面上設有導向槽，固定座I上方固定一導向座3，導向座3中安裝有導向套18，導向套18中設有可沿其導向孔滑動的壓桿6，壓桿6的頂端固定一傳感器座16，傳感器座16上依次安裝有測力傳感器5和壓頭4，壓桿6的內孔中部設有凸臺，調節桿19從上至下穿過凸臺上的通孔，其上套裝一碟簧組件20，壓桿6的內孔下部配裝一碟簧座7，調節桿19的下端嵌裝于碟簧座7中，由鎖緊螺釘21鎖緊，碟簧組件20的上端與凸臺的下端面相抵接，碟簧組件20的下端與碟簧座7的上端面相抵接，碟簧座7的下部通過其內螺紋連接一長度調節桿18，長度調節桿18上安裝調節鎖緊螺母22，長度調節桿18的下端安裝一銷軸24，銷軸24的軸線與長度調節桿18的軸線相垂直，銷軸24通過滾子25嵌入槽型凸輪2上的導向槽中，銷軸24的軸線與傳動軸13的軸線相平行；測力傳感器5與數據采集卡30相連，如圖4，數據采集卡30與計算機31傳輸連接，計算機31與PLC32傳輸連接，PLC32與伺服電機10控制連接。
[0021]具體應用時，伺服電機10驅動傳動軸13旋轉，傳動軸13帶動槽型凸輪2轉動，繼而銷軸24沿槽型凸輪2的導向槽的行程上升曲線段B運動，如圖3，長度調節桿18推動壓桿6在導向套18