[發明專利]用于集成加工過程監控的零點定位夾具

在審

• 申請號: 202010619744.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111571309A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 符國建;陸于佳;朱捷寅;陳明;明偉偉;鄒凡;安慶龍
• 申請（專利權）人: 上海工具廠有限公司;江蘇海博工具產業研究院有限公司
• 主分類號: B23Q17/12
• 分類號: B23Q17/12;B23Q3/00;G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種用于集成加工過程監控的零點定位夾具，包括：殼體、設置于殼體內部的工件探測機構、工件彈出機構和至少一個定位夾緊機構，其中：定位夾緊機構與工件通過銷釘卡接并通過氣動通道驅動實現復位，工件探測機構正對定位夾緊機構并輸出工件位置信息，工件彈出機構的兩端分別與殼體和工件相接觸。本發明采用常鎖機構設計，在不接通壓力源時能保證穩固的定位和夾持，具有很高的定位精度，集成的加速度信號采集和無線傳輸功能可以在不影響加工過程的情況下對加工過程進行監控和分析。

技術領域

本發明涉及的是一種智能制造領域的技術，具體是一種用于集成加工過程監控的零點定位夾具。

背景技術

零點定位夾具是一種同時綜合了定位和夾緊功能，并且能夠在較短的時間內進行換裝的模塊化工裝，是智能制造所必需的基礎組成部分。智能制造最顯著的特點就是對信息的采集和利用，但現有的機床和零點定位夾具均沒有信息采集和輸出功能，智能化水平很低，不能滿足智能制造中對加工過程信息采集的需求，很難融入智能制造系統。

雖然有的加工過程監控設備安置在機床或設備的外殼位置進行位置信號采集，但獲得的可用信號中包含的加工相關信息很少，僅能夠對是否工作和重大安全事故進行監控和記錄，主要用于工時核算等需求，無法實現對加工過程監控。一些進口機床將傳感器內置于機床的主軸中進行加工信息的采集，但是這些設備價格非常昂貴，而且規模龐大的現有機床融入智能制造系統的加工信息采集需求同樣是巨大的難題。

因而，目前市場上缺乏一種集成在零點定位夾具中對加工過程進行高精度監控的裝置，使得現有的傳統機床能夠借助智能化、模塊化的零點定位夾具融入智能制造系統中。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種用于集成加工過程監控的零點定位夾具，采用常鎖機構設計，在不接通壓力源時能保證穩固的定位和夾持，具有很高的定位精度，集成的加速度信號采集和無線傳輸功能可以在不影響加工過程的情況下對加工過程進行監控和分析。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種集成加工過程監控功能的零點定位夾具，包括：殼體、設置于殼體內部的工件探測機構、工件彈出機構和至少一個定位夾緊機構，其中：定位夾緊機構與工件通過銷釘卡接并通過氣動通道驅動實現復位，工件探測機構正對定位夾緊機構并輸出工件位置信息，工件彈出機構的兩端分別與殼體和工件相接觸。

所述的殼體包括：底座和與之相連的蓋板。

所述的定位夾緊機構包括：固定支撐架、彈簧組、浮動支撐架和滾珠，其中：彈簧組分別與固定支撐架和浮動支撐架相連，固定支撐架與殼體固定連接，浮動支撐架、固定于工件的銷釘與殼體形成用于放置滾珠的空腔，彈簧組的形變帶動浮動支撐架并調整空腔的形狀從而實現滾珠的定位、夾緊和復位。

所述的工件探測機構包括：設置于殼體內的加速度傳感器，該加速度傳感器正對定位夾緊機構并采集加工過程中工件的振動信息。

所述的加工過程中的工件振動信息優選通過信號發射機構以無線方式輸出。

所述的工件彈出機構包括防屑帽和與之相連的彈性件，該彈性件位于殼體內部以對工件上固定的銷釘產生彈力。

本發明涉及一種基于上述零點定位夾具的信息分析/提取方法，從內置加速度傳感器提取到的信息中獲振動信息，通過無線方式發送到數據處理中心，通過包括神經網絡建模在內的方法對信號進行分析和處理，實現對加工過程的監控。

技術效果

本發明整體解決現有的機床和夾具沒有信息采集和傳輸功能，難以融入智能制造系統的問題。

與現有技術相比，本發明能夠在不影響加工過程的情況下在信號靈敏位置對加工過程進行監控和分析。

附圖說明