[發明專利]一種自動快換卡具末端工裝的同軸度調整工裝及調整方法

有效

• 申請號: 202110481291.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113245904B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王銳;任杰凱;馮保華
• 申請（專利權）人: 北京航天時代激光導航技術有限責任公司
• 主分類號: B23Q15/22
• 分類號: B23Q15/22
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 茹阿昌

一種自動快換卡具末端工裝的同軸度調整工裝及調整方法，同軸調整定位環臺階孔的內徑大于通孔的內徑，同軸調整定位環套裝在托板上，同軸調整定位環能夠繞軸線相對托板轉動；通孔內壁與精密末端裝夾工裝的底座之間的間隙，用于觀察精密調整螺釘是否頂持在精密末端裝夾工裝的底座的外壁上；同軸調整定位環側壁加工有與精密調整螺釘配合的螺紋孔，螺紋孔軸線垂直于同軸調整定位環的軸線。本發明實現了零點系統末端裝夾工裝的共軸度精密調整，調整過程精密平穩，耗時少。

技術領域

本發明涉及一種自動快換卡具末端工裝的同軸度調整工裝及調整方法，屬于零點系統同軸度調整技術領域。

背景技術

近年來，為了進一步提高制造過程的自動化水平，制造企業均采用精密快換定位基準系統(也稱零點系統)并結合機械手的方案，消除精密零件線上加工過程中的裝夾、找正、檢測、加工誤差補償環節中人的操作環節。

目前精密快換定位基準系統(也稱為零點系統)技術成熟且國內國外有多家廠商提供該產品，盡管各個廠商都申請了相關專利，但底層核心技術基礎都相仿。精密快換定位基準系統分為兩個主要部分——托板和卡盤。精密快換定位系統使用過程中，工裝夾持工件，托板與工裝連接，托板與卡盤均為帶通用接口(精密定位基準)的標準件，具有互換性，通過托板與卡盤的精密配合定位，實現工作臺外工件裝夾后的位置精度關系能精確保持地轉移到工作臺上，使機床、檢測設備基準統一。依據基于坐標系的空間平移原理，無需在數控機床間、檢測設備間進行重復精度找正，達到工件加工時的精確定位、快速換裝。

為了實現精確定位，必須實現X/Y/Z三個方向上的可靠接觸，目前各個廠商的零點系統均采用基于托板定位接口X/Y方向的微彈性變形來避免Z方向的接觸不可靠問題，這就導致系統在X/Y方向上剛度偏弱，這對于精密末端工裝需要在X/Y方向上進行精密同軸調整(≤2～3μm)帶來很大困難。

現有的敲擊找正法，是將精密檢測儀表(指示表)安裝到末端工裝的找正基準上，操作人員利用精密轉臺，將旋轉零點系統及末端工裝安裝到轉臺上，操作人員邊旋轉邊觀察精密檢測儀表的跳動數據，由操作人員手持敲擊工具敲擊末端工裝，根據指示表顯示的跳動數據進行同軸度調整，敲擊力直接作用在末端工裝上。

當零點系統配套的精密末端工裝需要進行精密同軸找正時，采用現有的敲擊找正法主要存在以下兩方面問題：一是敲擊產生的沖擊力不平穩，無法保證調整的精度控制，調整耗時間長；二是敲擊產生的沖擊力，雖然直接作用在末端工裝上，但由于末端工裝與托板剛性連接，敲擊產生的沖擊力會傳遞到托板與卡盤接觸的定位基準上，由于X/Y方向上剛度偏弱，會導致末端工裝在發生與托板相對微移動的同時也帶動托板相對卡盤微移動，因此調整后同軸度并不是所需要的末端工裝與托板的同軸度，再次松拉工裝后同軸度精度無法保持。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提出了一種自動快換卡具末端工裝的同軸度調整工裝及調整方法，基于系統內力原理，一方面避免現有的敲擊找正法的沖擊問題，使調整力平穩；另一方面使調整力(作用力與反作用力)僅僅作用于托板和末端工裝之間。

本發明的技術方案是：

一種自動快換卡具末端工裝的同軸度調整工裝，包括：同軸調整定位環和精密調整螺釘；

同軸調整定位環內部加工有通孔，底部加工有臺階孔，臺階孔的內徑大于通孔的內徑，臺階孔的內徑與自動快換卡具中托板的外徑間隙配合；同軸調整定位環套裝在托板上，同軸調整定位環能夠繞軸線相對托板轉動；

通孔內徑與精密末端裝夾工裝中底座的外徑間隙配合；

自動快換卡具的托板放置在自動快換卡具的卡盤上，精密末端裝夾工裝放置在自動快換卡具的托板上部，精密末端裝夾工裝與托板之間通過螺紋副連接；

通孔內壁與精密末端裝夾工裝的底座之間的間隙，用于觀察精密調整螺釘是否頂持在精密末端裝夾工裝的底座的外壁上；