[发明专利]工具快换装置锁紧受力部件及其处理工艺

权利要求书

1.工具快换装置锁紧受力部件，包括活塞盘（6）、活塞杆（11）、锁紧凸轮（12）、法兰盘（13）、锁紧圈（14）、锁紧球（16）和锁紧座（18），其特征在于，所述锁紧受力部件设置在与机械臂连接的上连接盘（1）上，所述活塞盘（6）活动连接在上连接盘（1）内开设的内腔（3）内，所述内腔（3）上下两端的侧壁上连通有锁紧进气口（4）和松开进气口（5），所述活塞盘（6）与内腔（3）之间固定有复位弹簧，所述活塞盘（6）上固定有活塞杆（11），所述活塞杆（11）远离活塞盘（6）的一端固定有锁紧凸轮（12），所述内腔（3）的开口处的上连接盘（1）上固定有法兰盘（13），所述法兰盘（13）上固定有锁紧圈（14），所述锁紧圈（14）上活动连接有若干呈环形均匀阵列设置的锁紧球（16），所述上连接盘（1）下方设置有与之相配合的连接末端执行器的下连接盘（2），所述下连接盘（2）的轴心开设有锁紧孔（17），所述锁紧孔（17）处固定有锁紧座（18），构成当活塞盘（6）推动活塞杆（11）移动时锁紧凸轮（12）压迫锁紧球（16）卡接在锁紧座（18）上，使得上连接盘（1）与下连接盘（2）锁紧的结构；

所述锁紧受力部件均采用马氏体不锈钢材质制成，所述锁紧受力部件洛氏硬度为HRC56-HRC60，耐盐雾为盐雾95H-盐雾100H；

所述锁紧受力部件的制备方法为：

S1材料预处理，清洗：将毛坯放入超声波清洗机中进行清洗，去除表面附着物；去油：将清洗后的毛坯放入去油的清洗剂的水池中进行去油处理，最后用清水冲洗；

S2粗加工，用粗加工车床将各受力部件粗加工出来，各加工面单边留余量1mm；

S3调质中间处理，淬火：将各受力部件的粗加工件送到淬火炉内加热至1000℃-1100℃，工件出淬火炉后进行整体水淬，水温为27℃～33℃；回火：把淬火后的粗加工件送进回火炉中加热至480℃-520℃，出回火炉后空冷；

S4半精加工，用半精加工车床将各受力部件半精加工出来，各加工面单边留余量0.4mm；S5淬火处理，淬火：将各受力部件的半精加工件在温度为1000℃-1200℃的温度下，在淬火介质中进行淬火；回火：将冷却后的各受力部件的半精加工件在温度为560℃-600℃的温度下，在淬火介质中进行回火2.5-2.8小时，然后取出空冷；

S6深冷处理，将各受力部件的半精加工件在温度为-170℃~-180℃的液氮中进行深冷处理4.5小时；深冷处理后，将各受力部件的半精加工件自然放置回复至室温；

S7精加工，用精加工车床将各受力部件精加工出来；

S8钝化处理，清洗：将各受力部件的精加工件在超声波清洗机中清洗去除杂质；去油：将清洗后的各受力部件的精加工件放入去油的清洗剂的水池中进行去油处理，最后用清水冲洗；钝化：将清洗、去油后的各受力部件的精加工件放入由Na2Cr2O7·2H2O(20～30g/L)、65％HNO3(300～500g/L)充分混合构成的钝化剂中浸泡0.5小时；封闭：将钝化处理后的各受力部件的精加工件放入由20-40％Al、50-70％FeAl、5-8％氧化稀土和0.4-2％NH4Cl混合构成的干燥炉中1.5小时。

2.根据权利要求1所述的工具快换装置锁紧受力部件，其特征在于，所述锁紧圈（14）上开设有若干呈环形均匀阵列设置的限位孔（15），所述锁紧球（16）活动连接在限位孔（15）内，所述限位孔（15）靠近外部的一端的直径小于锁紧球（16）的直径。

3.根据权利要求1所述的工具快换装置锁紧受力部件，其特征在于，所述锁紧凸轮（12）由上斜面（101）、中斜面（102）和下斜面（103）构成，所述上斜面（101）与中斜面（102）的夹角大于90°，所述中斜面（102）与下斜面（103）的夹角小于90°，所述上斜面（101）与活塞杆（11）的夹角小于下斜面（103）与活塞杆（11）的夹角，所述中斜面（102）与下斜面（103）之间开设有弧形的过渡面。

4.根据权利要求1所述的工具快换装置锁紧受力部件，其特征在于，所述活塞盘（6）的侧端面固定有第一密封圈（8），所述活塞杆（11）贯穿内腔（3）的开口处固定有第二密封圈（10）。