一种兼具齿轮零件位置检测的夹持机构的制作方法

1.本实用新型属于齿轮零件加工技术领域，涉及一种兼具齿轮零件位置检测的夹持机构。


背景技术：

2.常规的盘式齿轮在滚齿或者磨齿加工时，常采用的是夹持内孔或者内花键小径的方式，目前国内外齿轮加工机床配置的夹持机构均较为复杂，拆装困难，当生产需要换型时，往往需要操作人员将夹持机构全部拆下，费时费力，且可能造成夹持机构的精度丧失，另外，在自动化、智能化工厂越来越多的现在，零件的放置也越来越多的采用机械手操作，这就带来了零件在个别情况下可能放置不到位的情况，将会导致机床撞刀、机床丧失精度等不利后果。同时，零件是否放置到位的检测需求也越来越多的被提及，常规的夹持机构已经不能满足高效、高质量加工的需求。
3.为了提高生产效率，减少人工操作繁琐的动作，重新设计了齿轮零件到位自动检测快速换型夹持机构。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种兼具齿轮零件位置检测的夹持机构，从而实现了夹持机构的快速换型，有效减少了人工操作繁琐的动作，提高了生产效率，同时实现了齿轮零件位置的自动检测。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
6.一种兼具齿轮零件位置检测的夹持机构，包括支撑单元、动力单元、连接单元、夹持单元以及位置检测单元；
7.所述支撑单元与动力单元、连接单元、夹持单元依次连接设置；
8.所述动力单元包括动力件以及在动力件径向套设的第一定位座；所述连接单元包括连接件和套设在连接件外部的第二定位座；所述夹持单元包括杆体以及依次设置在杆体一端的支撑件与夹紧件；所述杆体的另一端贯穿所述连接件，并与动力件连接设置，所述支撑件的内侧面与所述连接件的外侧面贴合设置；
9.所述连接件与动力件之间设有密封的空腔部，所述位置检测单元包括连通支撑单元、第一定位座、连接件以及第二定位座的气路系统、空腔部、压力检测单元以及气源，所述气路系统、空腔部、压力检测单元以及气源连通设置；当所述夹持机构未夹持齿轮零件或齿轮零件位置放置存在偏差时，所述气路系统与大气相连通，若齿轮零件位置放置正确时，所述气路系统为密闭系统；
10.所述支撑单元内部设有第一油路和第二油路，所述动力件与所述第一定位座的轴向方向之间设有第一间隙部，所述动力件与支撑单元的轴向方向之间设有第二间隙部；所述第一油路与所述第一间隙部连通设置，所述第二油路与所述第二间隙部连通设置。
11.优选的，所述第一定位座与动力件的轴向之间设有第一定位销。
12.优选的，所述第一定位座与支撑单元的轴向之间设有第二定位销。
13.优选的，所述动力件与第一定位座的径向接触面之间设置有第一油路密封件、第二油路密封件、第三油路密封件以及第四油路密封件；所述第二油路密封件设置在第一间隙部与第二间隙部之间，所述第一油路密封件设置在第二间隙部的另一侧，所述第三油路密封件以及第四油路密封件设置在第一间隙部的另一侧；所述支撑单元与动力件的径向方向贴合设置，且贴合处设置有第五油路密封件。
14.优选的，所述气路系统包括设置在支撑单元上的第一气路、第一定位座上的第二气路、连接件上的第三气路、第二定位座上的第四气路；所述连接件与动力件之间设有密封件，所述密封件与连接件之间设置所述空腔部。
15.优选的，所述第一气路与第二气路的连通处设有第一气路密封件。
16.优选的，所述第二气路与第三气路的连通处设有第二气路密封件。
17.优选的，所述密封件的外侧周向设有密封槽，所述密封槽与连接件之间设有第三气路密封件，所述密封件与连接件的轴向连接处设有第四气路密封件。
18.优选的，所述支撑件的内侧面为圆台结构，所述连接件上、与所述支撑件相连的一端与内侧面为圆台结构的支撑件配合设置。
19.优选的，所述杆体与动力件螺纹连接设置。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
21.一种兼具齿轮零件位置检测的夹持机构，夹持单元有效实现了对齿轮零件的夹持，如果零件更换时，只需更换夹持单元即可实现夹持机构的转型；动力件、第一油路以及第一间隙部实现了夹持齿轮零件过程中动力的提供，动力件、第二油路以及第二间隙部实现了齿轮零件加工之后取下过程中动力的提供；气路系统、空腔部、压力检测单元以及气源有效实现了对齿轮零件位置的检测。该装置结构简单设计合理操作便捷，当齿轮零件更换时，只需要更换夹持单元即可，实现了夹持机构的快速换型，有效减少了人工操作繁琐的动作，提高了生产效率，同时实现了齿轮零件位置的自动检测。
22.进一步的，第一定位销可以有效防止活塞与定位座发生径向的相对运动，起到径向定位的作用。
23.进一步的，第二定位销可以有效防止定位座与支撑单元发生径向的相对运动，起到径向定位的作用。
24.进一步的，第一油路密封件、第二油路密封件、第三油路密封件、第四油路密封件以及第五油路密封件有效确保了装置油路系统的密封，确保了装置的安全性与有效性。
25.进一步的，第一气路密封件、第二气路密封件、第三气路密封件以及第四气路密封件有效确保了装置气路系统的密封性，保证了位置检测的准确性。
26.进一步的，支撑件的内侧面为圆台结构，便于对齿轮零件进行夹持。
27.进一步的，杆体与动力件螺纹连接设置，便于夹持单元的更换，使得装置的换型更加快捷。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被
看作是对范围的限定，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相关的附图。
29.图1为本实用新型的轴向剖面结构示意图；
30.图2为本实用新型杆体与支撑件连接后的轴向剖面结构示意图；
31.图3为本实用新型杆体的结构示意图。
32.其中：1、支撑单元，2、第二定位销，3、第一定位座，4、第一油路密封件，5、第二油路密封件，6、动力件，7、第一定位销，8、第三油路密封件， 9、第四油路密封件，10、第一螺栓，11、连接件，12、第三气路密封件，13、密封件，14、第四气路密封件，15、第二螺栓，16、第三螺栓，17、第五气路密封件，18、第二定位座，19、杆体，20、支撑件，21、齿轮零件，22、夹紧件，23、第二气路密封件，24、第五油路密封件，25、第一气路密封件，26、第一间隙部，27、第二间隙部，28、第一气路，29、第二气路，30、第三气路， 31、第四气路，32、空腔部。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
40.一种兼具齿轮零件位置检测的夹持机构，包括支撑单元1、动力单元、连接单元、夹
持单元以及位置检测单元；支撑单元1与动力单元、连接单元、夹持单元依次连接设置；
41.动力单元包括动力件6以及在动力件6径向套设的第一定位座3，所述支撑单元1内部设有第一油路和第二油路，所述动力件6与所述第一定位座3的轴向方向之间设有第一间隙部26，所述动力件6与支撑单元1的轴向方向之间设有第二间隙部27；所述第一油路与所述第一间隙部26连通设置，所述第二油路与所述第二间隙部27连通设置。动力件6与第一定位座3的径向接触面之间设置有第一油路密封件4、第二油路密封件5、第三油路密封件8以及第四油路密封件9；所述第二油路密封件5设置在第一间隙部26与第二间隙部 27之间，所述第一油路密封件4设置在第二间隙部27的另一侧，所述第三油路密封件8以及第四油路密封件9设置在第一间隙部26的另一侧；所述支撑单元1与动力件6的径向方向贴合设置，且贴合处设置有第五油路密封件24。第一定位座3与动力件6的轴向之间设有第一定位销7，第一定位座3与支撑单元1的轴向之间设有第二定位销2。
42.所述连接单元包括连接件11和套设在连接件11外部的第二定位座18，所述连接件11与动力件6之间设有密封的空腔部32，所述连接件11与动力件6 之间设有密封件13，所述密封件13与连接件11之间设置所述空腔部32。连接件11与第一定位座3之间通过第一螺栓15连接设置。
43.所述位置检测单元包括连通支撑单元1、第一定位座3、连接件11以及第二定位座18的气路系统、空腔部32、压力检测单元以及气源，所述气路系统、空腔部32、压力检测单元以及气源连通设置；气路系统包括设置在支撑单元1 上的第一气路28、第一定位座3上的第二气路29、连接件11上的第三气路 30、第二定位座18上的第四气路31。第一气路28与第二气路29的连通处设有第一气路密封件25。第二气路29与第三气路30的连通处设有第二气路密封件23。密封件13的外侧周向设有密封槽，所述密封槽与连接件11之间设有第三气路密封件12，所述密封件13与连接件11的轴向连接处设有第四气路密封件14，第三气路30与第四气路31的连通处设有第五气路密封件17
44.当所述夹持机构未夹持齿轮零件或齿轮零件位置放置存在偏差时，所述气路系统与大气相连通设置，若齿轮零件位置放置正确时，所述气路系统为密闭系统。密封件13与连接件11的轴向通过第二螺栓15连接设置。
45.所述夹持单元包括杆体19以及依次设置在杆体19一端的支撑件20与夹紧件22；所述杆体19的另一端贯穿连接件11，并与动力件6螺纹连接设置，所述支撑件20的内侧面与所述连接件11的外侧面贴合设置；支撑件20的内侧面为圆台结构，所述连接件11上、与所述支撑件20相连的一端与内侧面为圆台结构的支撑件20配合设置。所述连接件11与杆体19的径向通过第三螺栓16连接设置。
46.本技术中，支撑单元1可以是底座，第一油路密封件4、第二油路密封件 5、第三油路密封件8、第四油路密封件9、第五油路密封件24以及第二气路密封件23、第一气路密封件25、第三气路密封件12、第四气路密封件14可以均为密封圈，动力件6可以是活塞，连接件11可以是法兰，密封件13可以是密封盖，杆体19可以是拉杆，支撑件20可以是涨套，夹紧件22可以是压盖。
47.本装置的安装过程为：
48.s1：将支撑单元1与机床工作台固定在一起，动力件6外圆上加工有4个密封圈槽，从下到上依次放置第一油路密封件4、第二油路密封件5、第三油路密封件8、第四油路密封
件9；
49.s2：在第一定位座3的内孔端面的销孔中装入第一定位销7，将安装好第一油路密封件4、第二油路密封件5、第三油路密封件8以及第四油路密封件9 的动力件6整体装入第一定位座3的内孔中；
50.s3：将第一定位座3与动力件6作为一个整体安装在支撑单元1上，支撑单元1与第一定位座3通过螺栓连接并通过第二定位销2进行径向定位，第一气路密封件25将第一定位座3与支撑单元1配合处气路孔位置进行密封，第五油路密封件24将动力件6与支撑单元1配合进行密封，密封件13外圆加工有密封圈槽，将第三气路密封件12安装于密封圈槽中，并通过第二螺栓15安装在连接件11内孔中；
51.s4：将密封件13与连接件11作为一个整体通过第一螺栓10与第一定位座3装配在一起，之后再将第二定位座18通过螺栓安装在连接件11上，第二气路密封件23将第一定位座3与连接件11配合处气路孔位置进行密封，以上所有零件作为本体，加工换型时不需要拆卸。
52.s5：将支撑件20安装于杆体19上部，再将杆体19、支撑件20作为一个整体，通过杆体19末端的螺纹与动力件6上端的螺纹孔相连，此时支撑件20 的内锥面与连接件11上端的外锥面配合，齿轮零件21套在支撑件20外圆之上，端面与第二定位座18端面相贴合，最后与机床连接的夹紧件22将零件进行压实固定。
53.本装置的操作过程为：
54.加工时，机床通过支撑单元1的进油路，即第一油路，向动力件6与第一定位座3之间形成的第一间隙部26注入液压油，动力件6向下运动，带动杆体19、支撑件20一起向下运动，此时支撑件20内锥面与连接件11上部外锥面形成挤压，连接件20外径张开变大，便将齿轮零件21的内孔夹紧，加工完成后，支撑单元1的另外一组，即第二油路，向动力件6与支撑单元1之间形成的第二间隙部27注入液压油，使动力件6与第一定位座3之间形成的第一间隙部26内的液压油回到液压油箱，动力件6便向上运动，带动杆体19、支撑件20一起向上运动，此时支撑件20内锥面与连接件11上部外锥面松开，支撑件20外径缩小，外圆与齿轮零件21内孔脱离开。
55.当生产需要换型时，将杆体19、支撑件20作为一个整体拆下，仅需要更换支撑件20即可，重新装回后便可实现快速换型。当零件外径变化较大时，可以增加更换第二定位座18和夹紧件22来适应零件的变化。
56.最后，齿轮零件21是否放置到位的自动检测是通过气路实现，放置零件后，通气时，气体将通过第一气路28、第二气路29、第三气路30、空腔部32 以及第四气路31相通，齿轮零件21未放置到位时，气路压力较小，当齿轮零件21放置到位时，齿轮零件21的端面遮挡了第四气路31的出口，导致气压升高，此时机床将可以通过检测气压变化实现判断齿轮零件21是否放置到位。
57.以上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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。