本实用新型涉及机加工领域，尤其涉及一种浮动式恒压力刀座装置。
背景技术：
机加工包括车、铣、刨、磨、镗等，采用不同的工作头进行工作，其中磨包括打磨、研磨，打磨时常用砂轮或者砂轮片进行打磨，现有的打磨方式是将气动或者电动的打磨机安装在三坐标移动座上，通过控制刀座移动来对工件进行打磨，由于打磨头是消耗品，在使用的过程中三坐标移动座不能根据打磨头的磨损情况调整刀座的高度，致使打磨压力不均匀，甚至不能进行打磨，控制精度差，工作效率低。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种操作方便、工作稳定性高、控制精度高的浮动式恒压力刀座装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种浮动式恒压力刀座装置，其包括能够沿水平平面移动的移动座，所述移动座上设置有刀座，所述刀座包括硬质的气管，所述气管为棱柱型，所述气管内设置有驱动活塞，所述驱动活塞与气管内壁之间设置有密封件，所述驱动活塞上设置有驱动磁铁，所述气管外套装有浮动套，所述浮动套与气管外壁之间间隙配合，所述浮动套上设置有能够被驱动磁铁吸引的从动块，所述浮动套外侧面设置有向下的悬臂，所述悬臂下端设置有用于夹持刀具的夹头，所述气管上端密封连通有上气管接头，所述气管下端密封连通有下气管接头，所述上气管接头通过带有上电磁阀的上气管连接至气罐，所述下气管接头通过带有下电磁阀的下气管连接至气罐，所述上气管上设置有上气压传感器，所述下气管上设置有下气压传感器，所述上电磁阀、上气压传感器、下电磁阀、下压力传感器均连接至控制器，所述气管连接有用于安装至驱动装置的安装板，所述气罐连接有压缩机，所述气罐上设置有气压传感器，所述压缩机和气压传感器连接至控制器，移动座的驱动电机电连接至控制器。
进一步地，所述气管为由不锈钢制成的方钢管，所述气管上端设置有上座板，所述气管下端设置有下座板，所述气管分别与上座板、下座板密封连接，所述上座板和下座板上均设置有通孔，所述气管与上气管接头之间、气管与下气管接头之间均通过相应的通孔连通，所述上座板和下座板均设置为正方形板，所述安装板设置在上座板和下座板侧面之间，所述安装板与上座板和下座板之间设置有定位键，所述安装板与上座板和下座板之间通过螺栓连接。
进一步地，所述气管上端和下端均套装有连接板，所述连接板与相应的座板之间螺栓连接，所述上座板和下座板上与气管相对应位置处均设置有凹槽，所述气管两端插入相应的凹槽内，所述气管外壁与凹槽内壁之间公差配合，所述气管端面与相应的凹槽底面之间设置有密封垫。
进一步地，所述驱动活塞包括上压板和下压板，所述上压板和下压板与气管内壁之间均间隙配合，所述驱动磁铁设置在上压板和下压板之间，所述驱动磁铁有两块，两块驱动磁铁平行设置，且两块驱动磁铁磁极朝向相同，所述上压板和下压板相对的面上与驱动磁铁相对应位置处设置有卡槽，所述驱动磁铁的上端和下端分别插入相应的卡槽内，所述上压板和下压板之间设置有连接柱，所述连接柱截面为正方形，所述连接柱上端延伸至上压板上侧套装有上固定板，所述连接柱下端延伸至下压板下侧套装有下固定板，所述密封件包括上压板和上固定板之间、下压板和下固定板之间的密封环，所述密封环包括正方形的芯环，所述芯环上套装有密封套，所述密封套与气管内壁之间、密封套与连接柱之间均过盈配和，所述连接柱上端和下端分别设置有用于压紧相应固定板的压紧板，所述压紧板与连接柱之间螺栓连接。
进一步地，所述浮动套上与驱动磁铁端部相对应位置处设置有从动块安装槽，所述从动块安装在从动块安装槽内，所述从动块为从动磁铁，所述从动磁铁与驱动磁铁的磁极方向相反。
进一步地，所述从动块安装槽外端设置有用于向内压紧从动块的从动块压板，所述从动块压板与从动块之间设置有弹性垫。
进一步地，所述浮动套与气管外壁之间设置有油膜，所述浮动套两端内缘设置有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内安装有密封圈，所述浮动套上端和下端分别设置有用于压紧密封圈的密封圈压板，所述密封圈压板与浮动套之间螺栓连接。
进一步地，所述悬臂通过安装盘与浮动套连接，所述安装盘通过螺栓与浮动套连接，所述安装盘与浮动套之间设置有定位键。
本实用新型的有益效果在于：设置气管、驱动活塞、浮动套、上气管接头、下气管接头，能够通过气压带动驱动活塞移动，通过驱动活塞带动浮动套及悬臂移动，通过控制上气管接头及下气管接头的气压，能够控制驱动活塞的高度与受力值，进而实现刀座的升降与压力控制，保证工作部件与被加工部件之间的压力值恒定，在工作与脱离之间切换，设置安装板，方便刻印刀刀座装置与横梁上滑块之间的连接；设置上座板、下座板能够保证气管与安装板之间连接的稳定性；设置凹槽及连接板，方便安装，同时保证密封垫与凹槽、气管之间的压紧密封。
附图说明
图1为实施例1各部件连接关系图示意图；
图2为刀座主视剖面图示意图；
图3为刀座左视图示意图；
图4为驱动活塞主视剖面图示意图；
图5为浮动套主视剖面图示意图；
其中：1-气管，2-上座板，3-下座板，4-上气管接头，5-下气管接头，6-连接板，7-安装板，8-浮动套，9-悬臂，10-夹头，11-刀座，12-驱动活塞，13-上压板，14-下压板，15-连接柱，16-驱动磁铁，17-上固定板，18-下固定板，19-芯环，20-密封套，21-安装盘，22-密封圈，23-密封圈压板，24-从动块，25-从动块压板，26-弹性垫，27-密封垫，28-定位键，29-上气管，30-上电磁阀，31-上气压传感器，32-下气管，33-下电磁阀，34-下气压传感器，35-气罐，36-气压传感器，37-控制器，38-压缩机，39-屏蔽电缆，40-移动座。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1-5所示，一种浮动式恒压力刀座装置，包括能够沿水平平面移动的移动座40，移动座为能够沿x轴和y轴移动的龙门座，通过伺服电机驱动，移动座上安装有刀座11，包括硬质的气管1，气管为铜管或者不锈钢管，气管为棱柱型，本实施例中，气管为不锈钢方钢管，热塑成型，气管上端安装有上座板2，气管下端安装有下座板3，上座板和下座板均为铝合金板，重量轻，结构强度高，加工方便，气管分别与上座板、下座板密封连接，气管上端密封连通有上气管接头4，气管下端密封连通有下气管接头5，具体为，上座板和下座板上均加工有通孔，气管与上气管接头之间、气管与下气管接头之间均通过相应的通孔连通，上座板和下座板均为正方形板，上座板和下座板侧面之间通过螺栓安装有用于安装至驱动装置的安装板7，安装板与上座板和下座板之间安装有定位键28，能够进行精确的定位，保证安装精度、提高连接稳定性，气管上端和下端均套装有连接板6，连接板与相应的座板之间螺栓连接，上座板和下座板上与气管相对应位置处均加工有凹槽，气管两端插入相应的凹槽内，气管外壁与凹槽内壁之间公差配合，能够保证气管与上座板、下座板之间的安装精度，保证刻印工作稳定，气管端面与相应的凹槽底面之间安装有密封垫27，通过连接板能够使气管、密封垫、凹槽底面三者之间压紧，保证密封效果，密封垫选用橡胶密封垫，密封性能高、使用寿命长，上气管接头通过带有上电磁阀30的上气管29连接至气罐35，下气管接头通过带有下电磁阀33的下气管32连接至气罐，上气管上安装有上气压传感器31，下气管上安装有下气压传感器34，气罐连接有压缩机38，气罐上安装有气压传感器36，上电磁阀、上气压传感器、下电磁阀、下压力传感器、压缩机、气压传感器和伺服电机均通过屏蔽电缆39连接至控制器37，控制器为plc控制器，兼容性高，工作稳定性高，plc控制器连接至触摸屏。
气管内安装有驱动活塞12，驱动活塞与气管内壁之间安装有密封件，驱动活塞上安装有驱动磁铁16，具体为，驱动活塞包括上压板13和下压板14，上压板和下压板均为铝合金板，上压板和下压板与气管内壁之间均间隙配合，驱动磁铁安装在上压板和下压板之间，驱动磁铁有两块，两块驱动磁铁平行安装，且两块驱动磁铁磁极朝向相同，上压板和下压板相对的面上与驱动磁铁相对应位置处加工有卡槽，驱动磁铁的上端和下端分别插入相应的卡槽内，上压板和下压板之间安装有连接柱15，连接柱由不锈钢材料制成，连接柱截面为正方形，两块驱动磁铁位于连接柱两侧，连接柱上端延伸至上压板上侧套装有上固定板17，连接柱下端延伸至下压板下侧套装有下固定板18，上固定板和下固定板均为不锈钢板，密封件包括上压板和上固定板之间、下压板和下固定板之间的密封环，密封环包括正方形的芯环19，芯环由不锈钢材料制成，芯环上套装有密封套20，密封套为由硅橡胶制成，密封套与芯环模塑成型，密封套与气管内壁之间、密封套与连接柱之间均过盈配和，通过芯环能够避免压板与固定板压坏密封环，为密封套提供支持，提高密封效果，连接柱上端和下端分别安装有用于压紧相应固定板的压紧板21，压紧板与连接柱之间螺栓连接，压板为不锈钢板，为保证驱动活塞稳定，连接柱的端部位于相应的固定板内。
气管外套装有浮动套8，浮动套为方钢管，浮动套与气管外壁之间间隙配合，浮动套上安装有能够被驱动磁铁吸引的从动块24，具体为，浮动套上与驱动磁铁端部相对应位置处加工有从动块安装槽，从动块安装在从动块安装槽内，从动块为从动磁铁，从动磁铁与驱动磁铁的磁极方向相反，从动块安装槽外端安装有用于向内压紧从动块的从动块压板25，从动块压板与从动块之间安装有弹性垫，安装从动块压板及弹性垫26，能够将从动块固定在从动块安装槽内，浮动套与气管外壁之间有油膜，能够减小浮动套与气管之间的摩擦力，提高工作稳定性，浮动套两端内缘加工有密封圈安装槽，密封圈安装槽内安装有密封圈22，密封圈橡胶密封圈，能够防止油膜泄漏，浮动套上端和下端分别安装有用于压紧密封圈的密封圈压板23，密封圈压板与浮动套之间螺栓连接，方便安装。
浮动套外侧面安装有向下的悬臂9，悬臂通过安装盘29与浮动套连接，安装盘通过螺栓与浮动套连接，安装盘与浮动套之间安装有定位键，悬臂下端安装有用于夹持工作部件的夹头10，本实施例中，工作部件为电动角磨机，打磨头向下，驱动电源与控制器电连接。
本实施例提供的浮动式恒压力刀座装置工作原理如下：安装完成浮动式恒压力刀座装置，将角磨机固定在夹头上，通电，压缩机工作，气罐内的气压达到预设值p，压缩机停止工作，控制器控制下电磁阀动作，至下气压传感器检测压力为p0，下电磁阀动作关闭，上电磁阀动作，至上气压传感器检测压力为p1，下电磁阀动作关闭，此时，打磨头随浮动套上升至预定的高度，移动座坐标初始化，在控制器内设置上气管气压与下气管气压的压差值δp，当上气管气压和下气管气压的压差值为δp时，打磨头与待加工工件之间的压力值为预设的压力值，保证打磨均匀，初始化完成，通过触摸平开启工作，移动座带动刀座移动到预定位置，上电磁阀动作，致上气管气压与下气管气压的压差值δp，移动刀座带动刀座沿预定轨迹移动，进行打磨，打磨过程中，控制机间隔1-2s检测上气管气压与下气管气压的压差值，当压差值超出预定范围时，上电磁阀动作，使轧差之重新回到δp，在打磨头磨损时依然能够保证打磨头与待加工工件之间的压力值恒定，保证打磨精度，当气罐内的气压值低于预设范围时，压缩机工作，使气罐内的气压重新达到p，保证工作稳定，移动座带动刀座按照预设轨迹动作完成后，上电磁阀动作，至上气压传感器检测压力为p1，打磨头与工件脱离，移动座带动刀座复位，完成打磨工作。
值得注意的是，本实用新型提供的浮动式恒压力刀座装置，能够广泛应用于工作头易损工作场景，适合广泛推广，工作精度高。
在使用的过程中，根据不同的使用场景和压力需求，可以选择使用空气、氮气或者液压油作用传动介质，适应性强，当使用液压油时，将压缩机更换为补液泵，将上电磁阀和下电磁阀均更换为增压泵即可，使用方便。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种浮动式恒压力刀座装置，其特征在于：包括能够沿水平平面移动的移动座，所述移动座上设置有刀座，所述刀座包括硬质的气管，所述气管为棱柱型，所述气管内设置有驱动活塞，所述驱动活塞与气管内壁之间设置有密封件，所述驱动活塞上设置有驱动磁铁，所述气管外套装有浮动套，所述浮动套与气管外壁之间间隙配合，所述浮动套上设置有能够被驱动磁铁吸引的从动块，所述浮动套外侧面设置有向下的悬臂，所述悬臂下端设置有用于夹持工作部件的夹头，所述气管上端密封连通有上气管接头，所述气管下端密封连通有下气管接头，所述上气管接头通过带有上电磁阀的上气管连接至气罐，所述下气管接头通过带有下电磁阀的下气管连接至气罐，所述上气管上设置有上气压传感器，所述下气管上设置有下气压传感器，所述上电磁阀、上气压传感器、下电磁阀、下压力传感器均连接至控制器，所述气管连接有用于安装至驱动装置的安装板，所述气罐连接有压缩机，所述气罐上设置有气压传感器，所述压缩机和气压传感器连接至控制器，移动座的驱动电机电连接至控制器。
2.根据权利要求1所述的浮动式恒压力刀座装置，其特征在于：所述气管为由不锈钢制成的方钢管，所述气管上端设置有上座板，所述气管下端设置有下座板，所述气管分别与上座板、下座板密封连接，所述上座板和下座板上均设置有通孔，所述气管与上气管接头之间、气管与下气管接头之间均通过相应的通孔连通，所述上座板和下座板均设置为正方形板，所述安装板设置在上座板和下座板侧面之间，所述安装板与上座板和下座板之间设置有定位键，所述安装板与上座板和下座板之间通过螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的浮动式恒压力刀座装置，其特征在于：所述气管上端和下端均套装有连接板，所述连接板与相应的座板之间螺栓连接，所述上座板和下座板上与气管相对应位置处均设置有凹槽，所述气管两端插入相应的凹槽内，所述气管外壁与凹槽内壁之间公差配合，所述气管端面与相应的凹槽底面之间设置有密封垫。
4.根据权利要求2所述的浮动式恒压力刀座装置，其特征在于：所述驱动活塞包括上压板和下压板，所述上压板和下压板与气管内壁之间均间隙配合，所述驱动磁铁设置在上压板和下压板之间，所述驱动磁铁有两块，两块驱动磁铁平行设置，且两块驱动磁铁磁极朝向相同，所述上压板和下压板相对的面上与驱动磁铁相对应位置处设置有卡槽，所述驱动磁铁的上端和下端分别插入相应的卡槽内，所述上压板和下压板之间设置有连接柱，所述连接柱截面为正方形，所述连接柱上端延伸至上压板上侧套装有上固定板，所述连接柱下端延伸至下压板下侧套装有下固定板，所述密封件包括上压板和上固定板之间、下压板和下固定板之间的密封环，所述密封环包括正方形的芯环，所述芯环上套装有密封套，所述密封套与气管内壁之间、密封套与连接柱之间均过盈配和，所述连接柱上端和下端分别设置有用于压紧相应固定板的压紧板，所述压紧板与连接柱之间螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的浮动式恒压力刀座装置，其特征在于：所述浮动套上与驱动磁铁端部相对应位置处设置有从动块安装槽，所述从动块安装在从动块安装槽内，所述从动块为从动磁铁，所述从动磁铁与驱动磁铁的磁极方向相反。
6.根据权利要求5所述的浮动式恒压力刀座装置，其特征在于：所述从动块安装槽外端设置有用于向内压紧从动块的从动块压板，所述从动块压板与从动块之间设置有弹性垫。
7.根据权利要求1所述的浮动式恒压力刀座装置，其特征在于：所述浮动套与气管外壁之间设置有油膜，所述浮动套两端内缘设置有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内安装有密封圈，所述浮动套上端和下端分别设置有用于压紧密封圈的密封圈压板，所述密封圈压板与浮动套之间螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的浮动式恒压力刀座装置，其特征在于：所述悬臂通过安装盘与浮动套连接，所述安装盘通过螺栓与浮动套连接，所述安装盘与浮动套之间设置有定位键。
技术总结
本实用新型涉及机加工领域，尤其涉及一种浮动式恒压力刀座装置，其包括能够沿水平平面移动的移动座，所述移动座上设置有刀座，所述刀座包括硬质的气管，所述气管内设置有驱动活塞，所述气管外套装有浮动套，所述气管下端密封连通有下气管接头，所述上气管接头通过带有上电磁阀的上气管连接至气罐，所述下气管接头通过带有下电磁阀的下气管连接至气罐，所述上气管上设置有上气压传感器，所述下气管上设置有下气压传感器，操作方便、工作稳定性高、控制精度高。
技术研发人员：闫黎明
受保护的技术使用者：郑州沃美克电子科技有限公司
技术研发日：.02.21
技术公布日：.02.11
