[发明专利]一种快速装夹系统

说明书

本发明提供了一种快速装夹系统，包括底板腔体、夹持装置和气动装置；底板腔体的顶面开口；夹持装置安装在底板腔体中，其包括底座壳体、钢珠、活塞、本体；底板腔体、底座壳体、活塞和本体密封配合，形成两个容积可变的气密腔室，活塞可以在外接气压动力的推动下沿着底座壳体轴向上下移动，进而挤压或松开底座壳体顶部的钢珠实现锁紧或解锁功能；气动装置用于驱动活塞，包括与两个气密腔室相连的气路和外接气源。本发明可以有效解决气动工装夹具的活塞磨损、活塞卡顿以及夹紧功能的不稳定甚至丧失的问题，并进一步提高气动工装夹具的锁紧/解锁速度。

技术领域

本发明涉及精密加工机械制造领域，尤其涉及一种快速装夹系统。

背景技术

随着机械加工制造业的蓬勃发展，对加工零部件的精度和生产效率要求越来越高，工序集中、一人多机、一机多零件等形式越来越多。继而对工装夹具的要求越来越高，夹具的标准化和自动化迫在眉睫。为满足上述生产需要，出现了液压和气动两种较先进的工装夹具，改变了传统的人工装夹、调整的定位方式，有效地提高了加工精度，缩短了夹准调整时间，生产效率也随之提高。

相比于液压工装夹具，气动工装夹具把压缩空气作为动力源，允许有少量气体泄漏，对气动元件的精度要求不太高，生产、维护成本相对较低且比较环保，另外，气动的反应速度更快，方便实现自动化控制，故在一般夹持力要求不是很大的生产应用中多采用气动工装夹具。不管是在高精度的数控机床、加工中心还是普通机床，气动工装夹具都可以发挥出巨大的作用，能够稳定产品质量、提高生产效率、节约生产成本、降低操作者的劳动强度。

而现在的气动工装夹具大都采用机械锁紧的锁紧方式，如一般的重力锁紧或者是弹簧机械锁紧，锁紧过程不需要气动压力或者是只需要短暂的气动压力，主要靠活塞的重力和压缩弹簧的推力共同作用来挤压推动钢珠进而锁紧。其工作原理如下：活塞在自身重力和弹簧的推力作用下达到锁紧位置时挤压推动钢珠锁紧定位销；通过气动装置对活塞提供气动压力推动活塞离开锁紧位置，钢珠向四周散开，解除对定位销的锁定；解除气动压力，活塞和弹簧再次回到锁紧位置，如此重复实现机械锁紧与进气解锁的循环。这种机械锁紧方式，虽然是自动锁紧、比较省力且精简了夹具的结构，但是机械锁紧的锁紧结构精度要求比较高、出故障的概率相对较高、后期维护成本也高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种快速装夹系统，以解决活塞磨损、活塞卡顿以及夹紧功能的不稳定甚至丧失的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种快速装夹系统，包括底板腔体、夹持装置和气动装置；所述底板腔体的顶面开口；所述夹持装置安装在所述底板腔体中，其包括一安装在底板腔体底部的底座壳体、若干放置在底座壳体顶部上的钢珠、一套装在底座壳体上的活塞、一覆盖安装在所述开口上的本体；所述底板腔体、所述底座壳体、所述活塞和所述本体密封配合，形成两个容积可变的气密腔室；所述活塞在所述气动装置的推动下沿着所述底座壳体轴向上下移动，进而挤压或松开所述底座壳体顶部的钢珠实现锁紧或解锁功能；所述气动装置包括与所述两个气密腔室相连的气路和外接气源。

可选的，所述底板腔体设置在机床上。

可选的，所述底座壳体、所述活塞和所述本体三者同轴心安装。

可选的，所述底座壳体通过螺钉固定安装在所述底板腔体上，所述本体通过螺钉固定覆盖在所述底板腔体的开口上。

可选的，所述底座壳体顶部设置有弧形凹槽以安放所述钢珠，所述弧形凹槽的宽度小于所述钢珠的直径；在所述快速装夹系统锁紧时，所述钢珠位于所述弧形凹槽上靠近所述底座壳体轴心的一侧；在所述快速装夹系统解锁时，所述钢珠位于所述弧形凹槽上远离所述底座壳体轴心的一侧。