一种压紧装置和工件矫直设备

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种压紧装置和工件矫直设备。

背景技术

目前常见的压力设备为液压形式，虽然可以提供较大的下压力，但是下压量的精度不高，无法在提供大压力的同时保证高精度，即无法对大负载和精度要求高的轴类零件进行矫直加工。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种压紧装置和工件矫直设备，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面公开一种压紧装置，所述压紧装置包括机架、压紧量设置机构和液压驱动机构；

所述机架包括上板、下板以及固定设置在所述上板与所述下板之间的若干个导向柱；

所述压紧量设置机构设置在所述上板和下板之间，套接在所述导向柱上，所述压紧量设置机构的下端向下伸出所述下板与压紧执行件连接，用于设定向下的压紧量；

所述液压驱动机构设置在所述上板上，所述液压驱动机构的伸出端向下穿过所述上板向所述压紧量设置机构施加压紧力。

进一步地，所述压紧量设置机构包括中板、第一齿轮、第二齿轮、丝杆和丝母，所述中板套设在所述导向柱上，所述中板上方设置有相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮由设置在所述中板下方的电机驱动，所述丝杆上端固定在所述第二齿轮的中心位置，所述丝杆用于驱动设置在所述中板下方的所述丝母作升降移动，所述丝母下端固定有所述压紧执行件。

进一步地，所述中板上设置有丝杆安装座，所述丝杆安装座安装在所述中板中间位置，所述丝杆安装座内套设有滚子轴承；

所述丝杆安装座向下延伸设置有保护套，所述保护套包围所述丝杆和所述丝母；

所述丝母底部连接有中间连接件，所述中间连接件的上部中间位置设置有容纳所述丝杆的凹槽，所述中间连接件底部连接固定有所述压紧执行件。

进一步地，所述下板的中间位置设置有法兰套，所述法兰套供所述压紧量设置机构穿过；和/或，

所述压紧执行件为压头，所述压头可替换地连接在所述丝母上。

进一步地，所述丝母上设置有防转机构，所述防转机构包括固定连接在所述中间连接件底部上的防转板，所述下板上设置有通孔，所述通孔套设在所述防转板竖直伸出的固定柱上。

进一步地，所述液压驱动机构包括液压缸和法兰盘，所述液压缸通过所述法兰盘固定在所述上板上，所述液压缸的活塞杆穿过所述法兰盘向下伸出，所述活塞杆与所述丝杆对齐。

进一步地，所述压紧装置还包括压紧浮动机构，所述压紧浮动机构包括若干个与所述中板固定连接的浮动柱，所述浮动柱穿过所述上板，所述上板上方的浮动柱上套设有浮动弹簧，所述浮动弹簧上存在预紧力，使得所述压紧量设置机构能够上下浮动。

进一步地，所述压紧量设置机构与所述下板之间设置有限位机构，所述限位机构用于限定所述丝杆的最低位置；和/或，

所述液压驱动机构的伸出端向下伸出预设距离。

本发明另一方面公开一种工件矫直设备，所述工件矫直设备包括检测机构、控制器以及根据上述任一项所述的压紧机构，所述检测机构用于检测工件的弯曲量，所述控制器用于根据所述弯曲量确定所述压紧机构的压紧量，所述压紧机构用于接收并执行所述控制器传输的压紧量。

进一步地，所述工件矫直设备还包括位置传感器，用于感应所述压紧执行件的位置。

本发明的优点及有益效果是：

本发明公开的压紧装置中通过设置液压驱动机构，可提供极大的下压力，通过压紧量设置机构调整下压量，实现高精度的下压量控制；因此，本发明中的压紧装置可同时实现对工件进行大负载和高精度的加工。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明的一个实施例中压紧装置的立体结构图；

图2为本发明的一个实施例中压紧装置的右视图；

图3为本发明的一个实施例中压紧量设置机构的结构图；

图4为本发明的一个实施例中机架的结构图；

图5为本发明的一个实施例中压紧装置的剖面图。

图中：1、上板，2、下板，3、导向柱，4、中板，5、第一齿轮，6、第二齿轮，7、丝杆，8、丝母，9、电机，10、丝杆安装座，11、滚子轴承，12、保护套，13、中间连接件，14、法兰套，15、压头，16、防转板，17、固定柱，18、液压缸，19、法兰盘，20、活塞杆，21、浮动柱，22、浮动弹簧。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅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。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

实施例1

本发明一个实施例中公开了一种压紧装置，如图1和图2所示，该压紧装置包括机架、压紧量设置机构和液压驱动机构。

具体地，如图5所示，机架包括上板1、下板2以及固定设置在上板1与下板2之间的若干个导向柱3，导向柱3的数量可根据需要进行调整，导向柱3分别与上板1和下板2固定连接，可通过螺钉或螺栓进行固定，优选地，导向柱3的数量为4个。

从图1中可以看出，压紧量设置机构设置在上板1和下板2之间，套接在导向柱3上，压紧量设置机构的下端向下伸出下板2与压紧执行件连接，用于设定向下的压紧量。

液压驱动机构设置在上板1上，液压驱动机构的伸出端向下穿过上板1向压紧量设置机构施加压紧力。

本发明中的压紧装置中，通过压紧量设置机构调整下压量，实现高精度的下压量控制，提高了压下量的精度，下压精度可达±0.05mm，同时本装置中设置了液压驱动机构，可提供极大的下压力。因此，本发明中的压紧装置可同时实现对工件进行大负载和高精度的加工。

在一个实施例中，如图3和图5所示，压紧量设置机构包括中板4、第一齿轮5、第二齿轮6、丝杆7和丝母8，中板4套设在导向柱3上，中板4上设有与导向柱3对应的孔，导向柱3穿过该孔，中板4上方设置有相互啮合的第一齿轮5和第二齿轮6，第二齿轮6上设有围绕圆心的圆孔，该圆孔的设计是为了减小第二齿轮6的质量，并且节省材料，当然圆孔也可替换成其他形状的孔洞结构。第一齿轮5由设置在中板4下方的电机9驱动，电机9优选为伺服电机，当然，电机9也可为其他旋转可控的高精度电机，丝杆7上端固定在第二齿轮6的中心位置，在和第二齿轮6连接地方的丝杆7为台阶结构，在台阶机构处用螺钉或螺栓使两者固定，丝杆7用于驱动设置在中板4下方的丝母8作升降移动，丝母8套设在丝杆7上，当丝杆7相对丝母8旋转使，由于丝母8和丝杆7上的螺纹作用，使丝母8实现上升或下压动作，丝母8下端固定有压紧执行件。

从图5中可以看出，当电机9转动时，驱动第一齿轮5转动，间接驱动第二齿轮6旋转，带动丝杆7旋转，进而实现丝母8上升或下压动作，带动丝母8下端的压紧执行件完成压下动作。本发明中，下压量通过丝杆7和丝母8的旋转进行控制，使下压量的精度更高。

在一个实施例中，如图5所示，中板4上设置有丝杆安装座10，丝杆安装座10安装在中板4中间位置，丝杆安装座10内套设有滚子轴承11；丝杆安装座10通过螺钉或螺栓固定在中板4上，丝杆安装座10的内侧设有槽，用于容纳滚子轴承11，滚子轴承11内侧套在丝杆7上，外侧设在槽内，滚子轴承11的设计使丝杆7转动更加平滑，滚子轴承11优选为推力调心滚子轴承。

丝杆安装座10向下延伸设置有保护套12，保护套12包围丝杆7和丝母8；保护套12用于防止灰尘进入丝杆7和丝母8内，并且保护套12上设有窗口，如图2所示，该窗口处设有透明材料，防止进入灰尘，通过该窗口可观察到丝杆7和丝母8的运动情况，此设计是为了便于丝杆7和丝母8的安装。

丝母8底部连接有中间连接件13，丝母8底端设有凸缘，螺钉或螺栓通过该凸缘与中间连接件13连接固定，中间连接件13的上部中间位置设置有容纳丝杆7的凹槽，丝杆7的底端设在该凹槽内，中间连接件13底部连接固定有压紧执行件。丝母8下压时带动中间连接件13向下移动，进而使压紧执行件下压。

在一个实施例中，如图4和图5所示，下板2的中间位置设置有法兰套14，法兰套14中间的孔穿过下板2，法兰套14供压紧量设置机构穿过；法兰套14内侧设有螺纹，用于使用油进行润滑时容纳油液，防止油液直接留出。

优选地，压紧执行件为压头15，压头15可替换地连接在丝母8下端，压头15的型号可根据需要进行替换。

在一个实施例中，如图2-4所示，丝母8上设置有防转机构，防转机构包括固定连接在中间连接件13底部上的防转板16，下板2上设置有通孔，通孔套设在防转板16竖直伸出的固定柱17上，固定柱17通过螺钉或螺栓固定在防转板16上。

防转板16和固定柱17的设计是为了防止丝杆7旋转时带动丝母8旋转，即使在丝母8底端在下压时伸出下板2时，由于固定柱17的设置，依然可实现防旋转功能。

在一个实施例中，如图2和图5所示，液压驱动机构包括液压缸18和法兰盘19，液压缸18穿过上板1，其下端通过法兰盘19固定在上板1上，液压缸18的活塞杆20穿过法兰盘19向下伸出，活塞杆20与丝杆7对齐，活塞杆20在不提供下压力时不与丝杆7接触，活塞杆20伸出时，提供下压的驱动力，使压紧量设置机构和压紧执行件下压。

在一个优选实施例中，如图1和图2所示，压紧装置还包括压紧浮动机构，压紧浮动机构包括若干个与中板固定连接的浮动柱21，浮动柱21优选为4根，浮动柱21穿过上板1，与中板4固定连接，上板1上方的浮动柱21上套设有浮动弹簧22，浮动弹簧22上存在预紧力，使得压紧量设置机构能够上下浮动，在液压驱动机构提供下压力时克服了浮动弹簧22的弹力作用。

在一个实施例中，如图1-3所示，压紧量设置机构与下板2之间设置有限位机构，限位机构用于限定丝杆7的最低位置；限位机构为在电机9邻近下板2的端面上设有凹槽，下板2边缘容纳与该凹槽中，起到对压紧量设置机构限位的作用，使压紧量设置机构在一定范围内进行上下浮动。

优选地，液压驱动机构的伸出端向下伸出预设距离。

实施例2

本发明一个实施例中公开了一种工件矫直设备，工件矫直设备包括检测机构、控制器以及上述的压紧机构，检测机构用于检测工件的弯曲量，控制器用于根据弯曲量确定压紧机构的压紧量，压紧机构用于接收并执行控制器传输的压紧量。

由检测机构检测出工件的弯曲量，上传给控制器，控制器算出相应的下压数据值并发送给压紧机构，压紧机构通过下压数据值进行下压量的调整，然后执行下压动作。本发明中的工件矫直设备可一次性分析出工件的形变点和形变量，实现对工件的自动化矫正，有效防止了人工参与矫直工作，产生的效率低下，且精度难以保证的情况发生，极大减少了由于人工矫正精度低导致的反复矫正工作量。

在一个实施例中，工件矫直设备还包括位置传感器，用于感应压紧执行件的位置。通过传感器的设置，使压紧执行件相对工件的位置得以确定，进一步保证了矫正的精度与效率。

综上，本发明公开了一种压紧装置，该压紧装置包括机架、压紧量设置机构和液压驱动机构；机架包括上板、下板以及固定设置在上板与下板之间的若干个导向柱；压紧量设置机构设置在上板和下板之间，套接在导向柱上，压紧量设置机构的下端向下伸出下板与压紧执行件连接，用于设定向下的压紧量；液压驱动机构设置在上板上，液压驱动机构的伸出端向下穿过上板向压紧量设置机构施加压紧力。本发明公开的压紧装置中通过设置液压驱动机构，可提供极大的下压力，通过压紧量设置机构调整下压量，实现高精度的下压量控制；因此，本发明中的压紧装置可同时实现对工件进行大负载和高精度的加工。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。