一种心脏泵加工自动夹紧装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107457578A(43)申请公布日2017.12.12(21)申请号201710716836.5(22)申请日2017.08.21(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号(72)发明人刘献礼方媛王义文沈朋许成阳(51)Int.Cl.B23Q3/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称一种心脏泵加工自动夹紧装置(57)摘要本发明公开了一种心脏泵加工自动夹紧装置，利用单片机控制步进电机及液压马达，实现锥齿轮组及单作用液压缸的运动，从而自动对心脏泵工件夹紧。本发明是在三爪卡盘结构基础上，增设步进电机—锥齿轮组，普通电机—液压泵—单作用液压缸两套控制机构，完成对工件轴向和径向夹紧。系统均由STM32F103X系列单片机完成动作，通过UI人机交互界面，增强实用性及可操作性。本发明采用计算额定功率的方式，卡爪触碰到工件以后停止运动，步进电机和普通电机处于过载状态。预先计算出工件夹紧时所需要的最大预紧力，乘以经验系数，使步进电机和普通电机的功率不超过处于过载状态时的功率，完成夹紧作用。CN107457578ACN107457578A权利要求书1/1页1.一种心脏泵加工工件自动夹紧装置，能够完成对工件的自动调心及夹紧，结构简单，工作效率高；其特征在于，包括：（1）通过增设步进电机—锥齿轮组机械控制机构，完成对工件径向夹紧；（2）通过增设电机—液压泵—单作用液压缸液压控制机构，完成对工件轴向夹紧；（3）两套控制机构采用STM32F103X单片机进行控制；（4）采用额定功率方法，自动停止夹紧动作，增加装置的可靠性，在获得尽可能大的夹紧力前提下，不损坏工件；（5）采用UI人机交互界面，进一步增强装置的可操作性。2.根据权利要求1所述的一种心脏泵加工工件自动夹紧装置，其特征在于：进电机—锥齿轮组机械控制机构，电机—液压泵—单作用液压缸液压控制机构，采用STM32F103X单片机进行控制，采用额定功率方法，人机UI界面交互。2CN107457578A说明书1/2页一种心脏泵加工自动夹紧装置技术领域[0001]本发明涉及机电控制以及流体机械领域，特别是涉及一种心脏泵加工工件自动夹紧装置。背景技术[0002]目前已有很多国家研究并采取使用人工心脏泵辅助自然心脏供血的方法来治疗心脏衰竭，但仍然存在很多问题，如心脏泵的溶血性能较差，血栓现象严重等。在心脏泵叶轮高速旋转时，表面加工纹理的不同会导致心脏泵对血液产生不同程度的破坏，这也是目前血泵在临床应用中一直困扰着研发人员的重大难题。通过对比不同内表面加工质量对血液及血细胞的破坏，判断表面纹理与粗糙度对血液的影响，为提高血泵的溶血性能和实用性，减小血液中的血细胞在泵内的器质性破坏，进一步改善心脏泵具有指导意义。[0003]针对以上问题，心脏泵加工过程中的表面形貌对研究有重要影响，而实验过程中所用的夹具，对心脏泵内表面质量起着关键作用，是心脏泵加工过程中定位所用的必要装置。精准的夹紧装置，可以使定位更精确，使表面质量更完整。发明内容[0004]本发明提供了一种心脏泵加工工件自动夹紧装置，能够解决普通三爪卡盘需人工夹紧，夹紧时可能导致夹紧力不足或者破坏工件，需手动对工件进行调心等问题，且轴向无夹紧力。[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种心脏泵加工工件自动夹紧装置，其完成主要工作包括：通过增设步进电机—锥齿轮组机械控制机构，完成对工件径向夹紧；②通过增设电机—液压泵—单作用液压缸液压控制机构，完成对工件轴向夹紧；②两套控制机构均采用STM32F103X单片机进行控制；③采用额定功率方法，自动停止夹紧动作，增加装置的可靠性，在不损坏工件的前提下，获得尽可能大的夹紧力；④采用UI人机交互界面，进一步增强装置的可操作性。[0006]本发明的有益效果是：可以完成工件的自动调心，在不损害工件的前提下获得尽可能大的夹紧力。整个装置结构简单，可操作性以及可靠性强。附图说明[0007]图1为一种心脏泵加工工件自动夹紧装置的结构示意图；图2为一种心脏泵加工工件自动夹紧装置步进电机—锥齿轮组机械控制机构结构图；附图2中各部件的标记如下：1、卡盘体端盖；2、小锥齿轮及步进电机轴；3、大锥齿轮；4、单作用液压缸活塞；5、单作用液压缸弹簧；6、单作用液压缸体；7、卡爪；3CN107457578A说明书2/2页图3为一种心脏泵加工工件自动夹紧装置电机—单作用液压缸机械控制机构原理图；图4为一种心脏泵加工工件自动夹紧装置渲染图；图5为一种心脏泵加工工件自动夹紧装置步进电机控制UI界面。具体实施方式[0008]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点