[发明专利]一种自动快换卡具末端工装的同轴度调整工装及调整方法

说明书

一种自动快换卡具末端工装的同轴度调整工装及调整方法，同轴调整定位环台阶孔的内径大于通孔的内径，同轴调整定位环套装在托板上，同轴调整定位环能够绕轴线相对托板转动；通孔内壁与精密末端装夹工装的底座之间的间隙，用于观察精密调整螺钉是否顶持在精密末端装夹工装的底座的外壁上；同轴调整定位环侧壁加工有与精密调整螺钉配合的螺纹孔，螺纹孔轴线垂直于同轴调整定位环的轴线。本发明实现了零点系统末端装夹工装的共轴度精密调整，调整过程精密平稳，耗时少。

技术领域

本发明涉及一种自动快换卡具末端工装的同轴度调整工装及调整方法，属于零点系统同轴度调整技术领域。

背景技术

近年来，为了进一步提高制造过程的自动化水平，制造企业均采用精密快换定位基准系统(也称零点系统)并结合机械手的方案，消除精密零件线上加工过程中的装夹、找正、检测、加工误差补偿环节中人的操作环节。

目前精密快换定位基准系统(也称为零点系统)技术成熟且国内国外有多家厂商提供该产品，尽管各个厂商都申请了相关专利，但底层核心技术基础都相仿。精密快换定位基准系统分为两个主要部分——托板和卡盘。精密快换定位系统使用过程中，工装夹持工件，托板与工装连接，托板与卡盘均为带通用接口(精密定位基准)的标准件，具有互换性，通过托板与卡盘的精密配合定位，实现工作台外工件装夹后的位置精度关系能精确保持地转移到工作台上，使机床、检测设备基准统一。依据基于坐标系的空间平移原理，无需在数控机床间、检测设备间进行重复精度找正，达到工件加工时的精确定位、快速换装。

为了实现精确定位，必须实现X/Y/Z三个方向上的可靠接触，目前各个厂商的零点系统均采用基于托板定位接口X/Y方向的微弹性变形来避免Z方向的接触不可靠问题，这就导致系统在X/Y方向上刚度偏弱，这对于精密末端工装需要在X/Y方向上进行精密同轴调整(≤2～3μm)带来很大困难。

现有的敲击找正法，是将精密检测仪表(指示表)安装到末端工装的找正基准上，操作人员利用精密转台，将旋转零点系统及末端工装安装到转台上，操作人员边旋转边观察精密检测仪表的跳动数据，由操作人员手持敲击工具敲击末端工装，根据指示表显示的跳动数据进行同轴度调整，敲击力直接作用在末端工装上。

当零点系统配套的精密末端工装需要进行精密同轴找正时，采用现有的敲击找正法主要存在以下两方面问题：一是敲击产生的冲击力不平稳，无法保证调整的精度控制，调整耗时间长；二是敲击产生的冲击力，虽然直接作用在末端工装上，但由于末端工装与托板刚性连接，敲击产生的冲击力会传递到托板与卡盘接触的定位基准上，由于X/Y方向上刚度偏弱，会导致末端工装在发生与托板相对微移动的同时也带动托板相对卡盘微移动，因此调整后同轴度并不是所需要的末端工装与托板的同轴度，再次松拉工装后同轴度精度无法保持。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种自动快换卡具末端工装的同轴度调整工装及调整方法，基于系统内力原理，一方面避免现有的敲击找正法的冲击问题，使调整力平稳；另一方面使调整力(作用力与反作用力)仅仅作用于托板和末端工装之间。

本发明的技术方案是：

一种自动快换卡具末端工装的同轴度调整工装，包括：同轴调整定位环和精密调整螺钉；

同轴调整定位环内部加工有通孔，底部加工有台阶孔，台阶孔的内径大于通孔的内径，台阶孔的内径与自动快换卡具中托板的外径间隙配合；同轴调整定位环套装在托板上，同轴调整定位环能够绕轴线相对托板转动；

通孔内径与精密末端装夹工装中底座的外径间隙配合；

自动快换卡具的托板放置在自动快换卡具的卡盘上，精密末端装夹工装放置在自动快换卡具的托板上部，精密末端装夹工装与托板之间通过螺纹副连接；

通孔内壁与精密末端装夹工装的底座之间的间隙，用于观察精密调整螺钉是否顶持在精密末端装夹工装的底座的外壁上；