一种可快速换装的双面精密镗孔装置
阅读说明：本技术 一种可快速换装的双面精密镗孔装置 (Double-sided precise boring device capable of being replaced and assembled quickly ) 是由 周金锋 侯忠举 田平风 傅云 于 2021-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种可快速换装的双面精密镗孔装置,包括镗孔夹具、机械手抓取装置,机外立式旋转平台定位装置,快换固定基座组件,所述镗孔夹具的两面分别夹装设有零件,本发明优点在于可实现零件快速定位,双面装夹保证成对零件孔位一致性,保证成对零件高精度的孔同轴度及孔对外形轮廓的位置度；并且配合机械手抓取装置及气动定位卡盘,实现高效的自动化换装夹具,可满足多套夹具高精度快速换装；缩短了多品种小批量工件镗孔的生产节拍,提高生产效率,提升机床有效稼动率。(The invention relates to a double-sided precise boring device capable of being quickly replaced, which comprises a boring clamp, a manipulator grabbing device, an external vertical rotary platform positioning device and a quick-change fixing base assembly, wherein parts are respectively clamped on two sides of the boring clamp; in addition, the manipulator grabbing device and the pneumatic positioning chuck are matched, so that efficient automatic reloading fixtures are realized, and high-precision quick reloading of multiple sets of fixtures can be met; the production takt of boring the multiple varieties of small-batch workpieces is shortened, the production efficiency is improved, and the effective utilization rate of the machine tool is improved.)
技术领域
本发明涉及夹具相关领域，特别是涉及一种可快速换装的双面精密镗孔装置。
背景技术
在航空机械加工领域，多数机加零件需要安装衬套，为保证零部件之间的装配关系，对衬套内孔尺寸精度要求极高，另外较多零件是穿轴成对安装，故成对零件安装孔的同轴度有极高要求，安装后孔相对于零件外形轮廓也要很高要求；针对此类航空零件，衬套安装完成之后都需要对衬套进行镗孔，保证装配配合关系；
航空领域机械加工零件具有小批量多品种的特点，故需要多次换装来满足其特点，单次换装时间对于加工效率起决定性的因素；
目前现有精密镗孔装置，多数采用单面装夹镗孔，保证了孔精度及单个零件孔相对于外形轮廓的位置要求；因为是分开镗孔，难免会产生一些偏差，成对安装后的孔相对零件外形轮廓极难保证；
对于零件装夹，目前多数镗孔装置采用的是通用压板进行装夹，装夹时间长，装夹位置不稳定，效率低易造成产品的不稳定；
对于夹具换装，目前采用的单个零件镗孔换一次夹具，夹具采用人工吊装，吊装在机床上每次都需要重新拉直找正，每次装夹完成只能加工一个零件，准备时间非常长，设备的有效稼动率极低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可快速换装的双面精密镗孔装置，解决上述问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种可快速换装的双面精密镗孔装置，其特征在于，包括镗孔夹具、机械手抓取装置，机外立式旋转平台定位装置，快换固定基座组件，所述镗孔夹具的两面分别夹装设有零件；
所述镗孔夹具包括夹具基板，所述夹具基板的两端面分别设有零件底面定位块，所述夹具基板的两端面分别设有零件装夹防错装置，所述夹具基板的两端面分别设有零件外形轮廓定位块，所述夹具基板的两端面分别设有尾部定位夹紧器，所述夹具基板的两端面分别设有平面快速夹紧器，所述夹具基板的两端面分别设有定位拉钉，所述夹具基板的一侧设有旋转平台定位块，所述夹具基板的一端固定设有所述机械手抓取装置。
作为本发明的优选，所述夹具基板的两端面分别设有六个所述定位拉钉，六个所述定位拉钉均匀分布在所述夹具基板的两侧，所述夹具基板的两端面分别设有四个所述零件外形轮廓定位块，四个所述零件外形轮廓定位块均匀分布在所述夹具基板的两侧，其中一侧的两个所述零件外形轮廓定位块上转动设有旋钮压紧器，所述旋钮压紧器与所述零件外形轮廓定位块之间通过螺纹连接，所述旋钮压紧器贯穿所述零件外形轮廓定位块，所述零件外形轮廓定位块通过螺钉安装在所述夹具基板上，多个所述零件外形轮廓定位块之间夹装设有所述零件，通过调节所述零件外形轮廓定位块安装姿态，使得所述零件外形轮廓定位块贴合所述零件，所述零件外形轮廓定位块旁侧设有两个尾部定位夹紧器，两个所述尾部定位夹紧器用于夹紧所述零件的尾部，所述平面快速夹紧器用于夹紧所述零件的底面。
作为本发明的优选，所述尾部定位夹紧器包括定位支撑块，所述定位支撑块通过底部定位销及螺栓定位锁紧于夹具基板上，所述定位支撑块设有压紧块，所述压紧块上安装设有螺栓和螺母。
作为本发明的优选，所述平面快速夹紧器包括固定基座，所述固定基座上固定设有旋转轴，所述旋转轴上转动设有旋转压板，所述旋转轴两端设置卡箍，所述固定基座内部固定设有螺栓旋转轴，所述螺栓旋转轴内安装设有螺栓，所述固定基座通过螺栓安装于夹具基板上。
作为本发明的优选，所述平面快速夹紧器可以压紧所述零件，根据不同的压装位置，所述平面快速夹紧器内的所述旋转压板的外形不同，所述旋转压板与对应位置的零件外形契合，从而能够稳固的压紧零件，防止镗孔时零件发生偏移。
作为本发明的优选，所述机械手抓取装置包括过渡块，所述过渡块通过定位销及螺栓定位安装于夹具基板上，所述过渡块上固定设有拉钉连接板，所述拉钉连接板上固定设有握爪拉钉，所述拉钉连接板上固定设有定位销，两个所述定位销分别设置在所述握爪拉钉两侧。
作为本发明的优选，所述快换固定基座组件包括气路基板，所述气路基板上均布安装设有六个定位锁紧卡盘，六个所述定位锁紧卡盘与安装于所述夹具基板同一面的六个所述定位拉钉位置相对应，所述气路基板侧面安装气源接口，所述气路基板上安装设有八个吊环螺栓，八个所述吊环螺栓均匀分布在所述气路基板的工作表面以及侧面上。
作为本发明的优选，所述定位锁紧卡盘上设有夹紧气密检测接口、松开检测接口和增压检测接口。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明优点在于可实现零件快速定位，双面装夹保证成对零件孔位一致性，保证成对零件高精度的孔同轴度及孔对外形轮廓的位置度；并且配合机械手抓取装置及气动定位卡盘，实现高效的自动化换装夹具，可满足多套夹具高精度快速换装；缩短了多品种小批量工件镗孔的生产节拍，提高生产效率，提升机床有效稼动率。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施的零件双面夹装示意图；
图3是本发明实施图2中的镗孔夹具背面示意图；
图4是本发明实施图2中的镗孔夹具正面示意图；
图5是本发明实施图4中的尾部定位夹紧器示意图；
图6是本发明实施图3中的平面快速夹紧器示意图；
图7是本发明实施图4中的机械手抓取装置示意图；
图8是本发明实施图1中的快换固定基座组件示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种可快速换装的双面精密镗孔装置，如图1-2所示，包括镗孔夹具(1)、机械手抓取装置(2)，机外立式旋转平台定位装置(3)，快换固定基座组件(4)，所述镗孔夹具(1)的两面分别夹装设有零件（5）；
所述镗孔夹具(1)包括夹具基板（120），所述夹具基板（120）的两端面分别设有零件底面定位块（11），所述夹具基板（120）的两端面分别设有零件装夹防错装置（13），所述夹具基板（120）的两端面分别设有零件外形轮廓定位块（12），所述夹具基板（120）的两端面分别设有尾部定位夹紧器（19），所述夹具基板（120）的两端面分别设有平面快速夹紧器（16），所述夹具基板（120）的两端面分别设有定位拉钉（17），所述夹具基板（120）的一侧设有旋转平台定位块（15），所述夹具基板（120）的一端固定设有所述机械手抓取装置(2)。
进一步地，所述夹具基板（120）的两端面分别设有六个所述定位拉钉（17），六个所述定位拉钉（17）均匀分布在所述夹具基板（120）的两侧，所述夹具基板（120）的两端面分别设有四个所述零件外形轮廓定位块（12），四个所述零件外形轮廓定位块（12）均匀分布在所述夹具基板（120）的两侧，其中一侧的两个所述零件外形轮廓定位块（12）上转动设有旋钮压紧器（14），所述旋钮压紧器（14）与所述零件外形轮廓定位块（12）之间通过螺纹连接，所述旋钮压紧器（14）贯穿所述零件外形轮廓定位块（12），所述零件外形轮廓定位块（12）通过螺钉安装在所述夹具基板（120）上，多个所述零件外形轮廓定位块（12）之间夹装设有所述零件（5），通过调节所述零件外形轮廓定位块（12）安装姿态，使得所述零件外形轮廓定位块（12）贴合所述零件（5），所述零件外形轮廓定位块（12）旁侧设有两个尾部定位夹紧器（19），两个所述尾部定位夹紧器（19）用于夹紧所述零件（5）的尾部，所述平面快速夹紧器（16）用于夹紧所述零件（5）的底面。
进一步地，所述尾部定位夹紧器（19）包括定位支撑块（196），所述定位支撑块（196）通过底部定位销（195）及螺栓（194）定位锁紧于夹具基板（120）上，所述定位支撑块（196）设有压紧块（191），所述压紧块（191）上安装设有螺栓（192）和螺母（193）。
进一步地，所述平面快速夹紧器（16）包括固定基座（161），所述固定基座（161）上固定设有旋转轴（164），所述旋转轴（164）上转动设有旋转压板（162），所述旋转轴（164）两端设置卡箍（165），所述固定基座（161）内部固定设有螺栓旋转轴（167），所述螺栓旋转轴（167）内安装设有螺栓（163），所述固定基座（161）通过螺栓（168）安装于夹具基板（120）上。
进一步地，所述平面快速夹紧器（16）可以压紧所述零件（5），根据不同的压装位置，所述平面快速夹紧器（16）内的所述旋转压板（162）的外形不同，所述旋转压板（162）与对应位置的零件（5）外形契合，从而能够稳固的压紧零件（5），防止镗孔时零件（5）发生偏移。
进一步地，所述机械手抓取装置（18）包括过渡块（181），所述过渡块（181）通过定位销（186）及螺栓（185）定位安装于夹具基板（120）上，所述过渡块（181）上固定设有拉钉连接板（182），所述拉钉连接板（182）上固定设有握爪拉钉（183），所述拉钉连接板（182）上固定设有定位销（184），两个所述定位销（184）分别设置在所述握爪拉钉（183）两侧。
进一步地，所述快换固定基座组件（4）包括气路基板（41），所述气路基板（41）上均布安装设有六个定位锁紧卡盘（42），六个所述定位锁紧卡盘（42）与安装于所述夹具基板（120）同一面的六个所述定位拉钉（17）位置相对应，所述气路基板（41）侧面安装气源接口（44），所述气路基板（41）上安装设有八个吊环螺栓（43），八个所述吊环螺栓（43）均匀分布在所述气路基板（41）的工作表面以及侧面上。
进一步地，所述定位锁紧卡盘（42）上设有夹紧气密检测接口（45）、松开检测接口（46）和增压检测接口（47）。
在使用时，一种可快速换装的双面精密镗孔装置装置，包括双面装夹的镗孔夹具（1），机械手抓取装置（2）安装在镗孔夹具（1）侧面，机外立式旋转平台定位装置（3）安装于镗孔夹具（1）侧面，镗孔夹具快换固定基座组件（4）通过螺栓孔与机床工作台相连；
机外零件装夹旋转平台定位块（15）安装于镗孔夹具（1）侧面，将镗孔夹具（1）通过旋转平台定位块（15）立式定位与机外旋转平台上，并将镗孔夹具夹紧于旋转平台上；
多个底面定位块（11）安装于夹具基板（120）上，零件（5）底面定位于底面定位块上；尾部定位夹紧器（19）安装于夹具基板（120）上，将零件（5）尾部定位于尾部定位夹紧器(19)上；零件外形轮廓定位块（12）安装于夹具基板（120）上，将零件（5）定位靠紧于外形轮廓定位块上（12）；当零件（5）定位完成后，拧紧旋钮压紧器（14），将螺栓192拧紧，压紧块（191）压紧零件（5）于定位支撑块（196）上，转动旋转压板（162），并旋转螺栓（163），拧紧螺栓使旋转压板（162）压紧零件（5）于底面定位块（11）上；装夹完成正面后，旋转机外旋转平台，进行反面装夹；所有于零件（5）接触定位块需进行调质处理，表面硬度HRC大于等于28，表面进行发黑防锈处理，表面粗糙度小于等于Ra1.6；所有压板与零件（5）接触处采用镶铜工艺，防止零件（5）压伤；
机械手抓取装置（18）通过定位销（186）及螺栓（185）安装于夹具基板（120）侧面；当零件（5）在机外翻转平台上完成正反面装夹后，机械手通过夹具基板（120）上的抓取装置（18）进行连接固定，抓取镗孔夹具（1）；
快换固定基座组件（4）使用螺栓固定于机床平台，对快换固定基座组件（4）在机床上进行拉直校正，将气管连接于气源接口（44）上，将传感器分别连接于锁紧卡盘（42）上的夹紧气密检测接口（45）、松开检测接口（46）、增压检测接口（47）上；
机械手将镗孔夹具（1）抓取，将拉钉（17）对准锁紧卡盘（42）中心，插入锁紧卡盘（42）；锁紧卡盘（42）进行锁紧，完成镗孔夹具（1）定位夹紧，机械手复位移出机床；完成镗孔工装装夹后，锁紧卡盘进行气密检测，将检测情况通过传感器反馈给机外的PLC控制系统，当检测合格时，启动程序进行镗孔工作，当检测不合格时，传感器发出警报，排除故障后启动程序进行镗孔工作；在镗孔工作过程中，增压传感器在持续工作，当检测到锁紧卡盘（42）夹紧力在衰减时，正压传感器反馈给机外PLC进行增压控制；
镗孔夹具装夹完成后，进行镗孔工作，一次镗正反两面零件（5），保证正面两面孔位一致性；当完成镗孔工作后，锁紧卡盘（42）松开拉钉（18），并进行松开检测，防止未完全松开拉钉（42），而拉坏夹具，通过松开检测传感器传至机外PLC系统，机械手抓取镗孔夹具（1），将夹具放至机外旋转平台，进行零件（5）拆卸；零件（5）拆卸完成后，机械手抓取镗孔夹具（1）放置镗孔夹具料仓，并抓取下一套镗孔夹具（1）放置快换固定基座组件（4）上进行下一批零件（5）镗孔工作，进行不断的自动化循环，满足了小批量多品种的高精度高效率的夹具切换工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点；本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。