[实用新型]一种翻转卡盘用缓冲保护装置

说明书

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。

背景技术：

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。

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0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1mm左右。

但实际使用中，卡盘频繁翻转，容易发生下面两种情况。

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。

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。

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0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