CN102554631B - 组合夹具集成平台 - Google Patents

Abstract

一种组合夹具集成平台，包括：分度系统、微调系统、涡轮传动系统、夹紧系统、拉紧系统，上、下台板，支承件、调整垫片、三爪卡盘、平口钳；该装置铰链连接上、下台板，与支承件构成直角三角形的三条边，利用三角形正弦定理，通过改变支承件的高度，来实现正弦角度的相应变化。该装置分度系统可以实现角度等分分度，微调系统可以达到最小角度为9.4″级差的分度值，回转系统能够实现回转工作台的功能。正弦台与分度盘配合使用可以获得复合空间角度。该装置调整为两个极限角度0°或90°时，可以完成平面工作台或垂直工作台的功能，通过更换三爪卡盘、平口钳以及组合夹具元件可以定位夹紧各种形状的工件，以达到组合夹具一机多用的目的。

Description

组合夹具集成平台

技术领域：

本发明为一种组合夹具集成平台，属于机械行业中主要用于辅助机加工的组合夹具装置结构的技术领域。 

背景技术：

目前，机加工行业所用组合夹具有两大类型，槽系组合夹具和孔系组合夹具。 

槽系组合夹具：是在基础板上设置有多条T型槽，各种支承件根据需要可沿T型槽做线性移动，具有移动方便，便于调节的优点，但它的定位锁紧一般是利用螺栓在Z轴方向紧固锁紧，锁紧力是利用纯摩擦力，摩擦系数在0.1左右，也就是说摩擦力只是锁紧力的10％左右。在机加工过程中如受力过大，尤其有冲击负荷的情况，会很容易产生位移造成零件的加工精度降低甚至报废。 

孔系组合夹具：是在基础板和支承件上布满销孔，各种支承件可根据需要选择基础板上的不同孔位用双销轴将它们销在一起，以达到定位作用，再用螺栓沿Z轴方向锁紧；当水平方向受力时，它不但有螺栓的锁紧力，而且有双销轴的抗剪切力，大大提高了机械强度，做到刚性定位，提高了零件的加工精度，但支承件的位移受孔位的限制只能做孔距之间的步进，给夹具组装时带来困难和不方便。 

正弦台：只有单一的正弦角度调整功能。分度头：可以进行等分分度和角度调整，具有回转功能，最小分度值为0.5°，而且只能夹持圆形工件。 

本发明提供一种既能做到刚性定位又能做到细微的线性调节，同时还可以实现正弦台、分度头、三爪夹持、钳口加持及空间复合角度变化的一机多功能的组合夹具集成平台。 

发明内容：

一种组合夹具集成平台，其特征在于，包括：下台板，支承件，上台板，分度系统，夹紧系统，微调系统，涡轮传动系统，拉紧系统，切边轴，铰链等组成； 

所述的下台板为矩形刚性板，一侧平面上设置有至少一排相互平行的销孔和螺纹孔，该销孔与螺纹孔呈相互平行设置；一侧面上设置有至少一行相互平行的螺纹孔； 

所述的支承件为刚性结构，外观为带孔角铁状，一侧平面上设置有至少一行相互平行的销孔和通孔，该销孔与通孔呈相互平行设置； 

所述的上台板为刚性结构，外观为矩形板状，一侧平面上设置有至少一行相互平行的销孔和螺纹孔，该销孔与螺纹孔呈相互平行设置，一侧面上设置有至少一行相互平行的螺纹孔，在上台板上安装分度系统，在两侧安装拉紧系统，在下侧安装切边轴； 

所述的分度系统为带齿的圆盘状结构，一侧端面上设置有至少一行相互平行的销孔和螺纹孔，该销孔与螺纹孔呈相互平行设置，分度盘外侧面上设置有均匀分布的齿，分度盘中心设置有一圆孔，通过定位轴与上台板连接，能使分度盘绕定位轴旋转，旋紧楔形锁紧块螺钉，将内齿件与分度盘齿啮合锁紧，摇动摇把即可带动分度盘旋转完成角度与等分分度调整，在分度系统外围均匀分布着夹紧系统； 

所述的夹紧系统为阶梯状，中间有一个通孔，阶梯状压块在角度调整后用螺栓穿过拧紧在上台板上的螺纹孔中，完成分度系统的夹紧； 

所述的微调系统为异形刚性结构装置，装在上台板的侧面，在分度盘垫片盒中增加不同规格的垫片，即可达到微调的目的； 

所述的涡轮传动系统为刚性蜗轮蜗杆结构装置，装在上台板的凹槽中，通过摇把转动蜗杆蜗轮并带动分度盘旋转实现回转功能； 

所述的拉紧系统为条板状刚性结构，一端有一个螺孔，侧面有一长槽，两个拉板为一组，正面与反面相互接触，螺栓穿过一个拉板的长槽与另一拉板上的螺孔拧紧为一体，用螺栓穿过两端的孔分别紧固在上台板和下台板的螺纹孔中； 

所述的切边轴为半圆形条状刚性结构，其底面有两个相互平行的销孔，通过圆柱销与上台板上的销孔连接，中间有一个通孔，通过螺栓与上台板上的螺纹孔连接，完成结构作用； 

所述的铰链为圆柱状结构，连接上台板和下台板，使其成为一体，以铰链为轴心，形成一个角度； 

下台板(1)和上台板(3)上分别设置有呈均匀分布的至少一对圆柱形销孔和呈均匀分布的至少一对圆柱形螺纹孔； 

下台板(1)和上台板(3)上的销孔为圆柱销孔且为沿该下台板(1)和上台板(3)端面中心对称呈直线形均匀排列； 

下台板(1)可通过销接在角铁支承(2)上的圆柱销呈相互垂直的多层复合连接状态； 

上台板(3)中间的孔与分度系统(4)分度盘中间的孔用销轴连接，分度盘可以绕销轴旋转，分度盘外圆有一圈均匀分布的齿，每移动一个齿，分度盘相应转动1°角，或进行角度的等分分度，上台板(3)侧面通过螺栓与微调系统(6)连接，调整微调系统(6)上分度盘垫片盒中不同规格的垫片，可以实现最小9.4″分度值的微调； 

上台板(3)上凹槽中通过螺栓连接涡轮传动系统(7)，通过摇把转动蜗杆蜗轮并带动分度盘转动实现廻转功能； 

上台板(3)上通过用螺栓穿过阶梯状压块拧紧在上台板(3)上的螺纹孔(302)中，完成分度系统(4)的夹紧； 

上台板(3)可通过螺栓穿过拉紧系统(8)连接下台板(1)，形成正弦角度； 

分度系统(4)上通过圆柱销销接三爪卡盘或平口钳，用螺栓穿过三爪卡盘或平口钳拧紧在分度系统(4)上分度盘的螺纹孔中，通过圆柱销销接、螺栓紧固组合夹具元件在分度系统(4)上，可以实现定位夹紧各种形状的工件； 

结构是刚性定位，可进行最小分度值为9.4″级差的有级调整，功能强大，能定位夹紧各种形状的工件，精度高； 

由于该装置用铰链连接上、下台板，与角铁支承构成直角三角形的三条边，利用三角形正弦定理，通过改变角铁支承的高度，来实现正弦角度的相应变化； 

该装置分度系统可以实现角度等分分度，微调系统可以达到最小角度为94″级差的分度值，廻转系统能够实现廻转工作台的功能，正弦台与分度盘配合使用可以复合空间角度，该装置调整为两个极限角度0°或90°时，可以完成平面工作台或垂直工作台的功能，通过更换三爪卡盘、平口钳及组合夹具元件，可以定位夹紧各种形状的工件，以达到组合夹具一机多用的目的。 

附图说明：

图1为结构爆炸图： 

图2为组装前视图： 

图3为组装后视图： 

具体实施方式：

如图1，图2，图3所示，一种组合夹具集成平台，包括：下台板1，角铁支承2，上台板3，分度系统4，夹紧系统5，微调系统6，涡轮传动系统7，拉紧系统8，切边轴9，铰链系统10，角度垫片11等。 

所述的下台板1为矩形刚性平板结构，一侧平面上设置有至少一行相互平行的销孔和螺纹孔；该销孔与螺纹孔呈相互平行设置；每个销孔截面为圆柱状且不贯通，其圆孔恰好可容纳一个活销组装体的尺寸，使活销组装体嵌入该圆孔后突出部分能与角铁支承2连接。 

该下台板1一侧平面上设置有至少一行相互平行的螺纹孔且沿该下台板1平面中心对称 

呈直线形均匀排列，其行距与所述角度垫片11的槽距相等，通过调整不同的孔距，得到相应的角度。 

该下台板1两侧面上对称设置有至少一行相互平行呈直线形均匀排列的螺纹孔，其孔径与所述拉紧系统8的槽宽相配，通过调整孔距能够调整拉紧的长度。 

该下台板1一侧端面上设置有至少一行相互平行的销孔和螺纹孔；该下台板1上的销孔为圆柱销孔且为沿该下台板1端面中心对称呈直线形均匀排列，如图3为设置的销孔，且各销孔位于该下台板1底端面沿两长矩形边中心线位置且均匀分布。 

所述的角铁支承2为角铁形刚性结构，沿轴线垂直设置有至少一行相互平行的销孔和通孔，即该角铁支承2沉置于所述的活销组装体内后向上的端面的垂直方向设定定位销孔的方向。 

所述的上台板3为矩形刚性板状结构，一侧平面上设置有至少一行相互平行的销孔和螺纹孔，该销孔与螺纹孔呈相互平行设置；两侧面上对称设置有至少一行相互平行的螺纹孔；所述的拉紧系统8，通过螺栓与上台板3连接。 

所述的分度系统4为带齿的圆盘状结构，一侧端面上设置有至少一行相互平行的销孔和螺纹孔，该销孔与螺纹孔呈相互平行设置；分度盘外侧面上设置有均匀分布的齿，分度盘中心设置有一圆孔，通过定位轴与上台板3上面中心位置垂直设置一个中心孔连接，能使分度盘绕定位轴旋转。旋紧楔形锁紧块螺钉，将内齿件与分度盘齿啮合锁紧，摇动摇把即可带动分度盘转动完成角度与等分分度调整。 

所述的夹紧系统5为阶梯状刚性结构，中间有一个通孔，阶梯状压块在角度调整后用螺栓穿过夹紧块与上台板3上面相对中心孔设置均匀分布的螺纹孔连接，拧紧在上台板上的螺纹孔中达到夹紧的目的。 

所述的微调系统6为异形刚性结构装置，装在上台板3的侧面，在分度盘垫片盒中增加不同规格的垫片，即可达到微调的目的。 

所述的涡轮传动系统7为刚性蜗杆蜗轮结构装置，沉置于上台板3的凹槽中，通过摇把转动蜗杆蜗轮并带动分度盘旋转实现廻转功能。 

所述的拉紧系统8为条板状刚性结构，一端有一个螺孔，侧面有一长槽，两个拉板为一组，正面与反面相互接触，螺栓穿过一个拉板的长槽与另一个拉板的螺孔拧紧为一体，用螺栓穿过两端的孔分别紧固在上台板3和下台板1的螺纹孔中。 

所述的切边轴9为半圆形条状刚性结构，其底面有两个相互平行的销孔，通过圆柱销与上台板3上的销孔连接，中间有一个通孔，通过螺栓与上台板3上的螺纹孔连接，完成结构作用。 

所述的铰链系统10为半圆杆与合页状刚性结构，该铰链系统10的下铰链包括一体结构成形的主基体和一对转轴，主基体的截面为圆弧面矩形，沿轴线垂直设置有至少一个定位销孔和螺纹孔。该铰链系统10有一对上铰链为合页状外形，其主基体的截面为圆弧面矩形，圆弧面中心设置有一圆柱形通孔，沿矩形中心线垂直设置有至少一个定位销孔和螺纹孔。该下铰链的一对转轴放置于所述的上铰链的一圆柱形通孔之中，使其成为一体，以铰链转轴为轴心，形成一个角度。 

该铰链系统10上的销孔和螺纹孔通过圆柱销和螺栓与下台板1和上台板3连接，转动后能实现角度调整。 

所述的角铁支承2为直角形刚性结构，底面相对中心线设置有两行相互平行且垂直于底面的通槽，一侧端面上沿端面垂直设置至少一个销孔和螺纹孔，销孔和螺纹孔相互平行、垂直，且沿该角铁支承2端面中心对称呈直线形均匀排列。 

该角铁支承2一侧上端面相对中心线设置至少一个销孔，所述的活销组装体沉置于销孔中。 

该角铁支承2和下台板1上分别设置有呈均匀分布的至少一对螺纹孔和呈均匀分布的至少一对椭圆形长槽，通过螺栓连接，当角度大于60°时，相应选择不同的螺纹孔位，实现角度调整。当小于60°时，用角度支承2直接装在下台板1的活销组装体上，也可以实现角度调整。 

工作原理： 

下台板体下部有四个销孔，可用定位销与孔系基础板定位，再用螺栓通过螺纹孔与基础板锁紧，以达到下台板与基础板刚性定位的目的。 

下台板与上台板通过铰链连接，上台板以转轴为圆心可以转动，下台板与上台板之间装上角铁支承，就构成了直角三角形，通过调整角铁支承的高度，利用三角函数的正弦定理，就可以得出相应的角度。支承垫片最小厚度为0.01毫米，通过正弦定理的计算，相应得出最小角度为10.31″级差的有级调整。 

上台板中心孔的位置上装有分度盘，分度盘圆周上有360个均匀分布的齿，每移动一个齿，相应转动1°角，当等分N等分时，用360°／N能整除时，就可以用分度盘直接等分。如果不能整除时，就要用微调系统。 

上台板的一侧面装有微调系统，微调系统中的垫片盒距分度盘中心孔的距离是固定不变的，在分度盘支承垫片盒中增加不同规格的支承垫片，垫片的厚度与微调系统中的支承垫片 

盒距分度盘中心孔的距离构成一个直角三角形，支承垫片的厚度就是直角三角形的高，支承垫片最小厚度为0.01毫米，通过正弦定理的计算，相应得出最小9.4″级差的有级调整，即可达到微调的目的。 

利用分度盘与微调系统相结合的方法可以进行最小9.4″级差的有级角度与等分分度调整。具体方法是；先用分度盘进行最小1°角的有级调整，再用微调系统进行最小9.4″级差的有级调整，这样复合后就可以实现最小9.4″级差的有级角度与等分分度调整。 

在上台板的底面装有涡轮传动系统；1)蜗轮蜗杆系统传动比为20∶1，摇把转动20圈微调齿轮转动1圈，分度盘转动36°；2)顶进螺钉旋进时，内齿啮合，顶进螺钉旋出，内齿分离；3)分度盘小角度微调时，必须保证分度盘为非锁定状态，内齿为分离状态。 

当顶进螺钉旋进时，内齿啮合；这时连续摇动摇把可以实现廻转功能。 

本组合夹具集成平台还具有空间角度的功能，工作原理是，上台板可以利用调整支承件高度的方法先扳一个角度，再利用分度盘转动的方法转一个角度，这样就可以复合出一个空间角度。 

上台板可以扳出两个特殊角度，当0°时，可以作为平面工作台使用，当90°时，可以作为垂直工作台使用。 

在上台板的分度盘上可以根据工件的不同形状相应更换三爪卡盘、平口钳及用做定位夹紧的组合夹具元件，就可以装夹圆形、方形及各种不规则的异形零件。 

Claims (9)

1.一种组合夹具集成平台，包括：下台板(1)，角铁支承(2)，上台板(3)，分度系统(4)，夹紧系统(5)，微调系统(6)，涡轮传动系统(7)，拉紧系统(8)，切边轴(9)，铰链(10)，角度垫片(11)；其特征在于， 

所述的下台板(1)为矩形刚性板，一侧平面上设置有至少一排相互平行的销孔和螺纹孔，该销孔与螺纹孔呈相互平行设置；另一侧面上设置有至少一行相互平行的螺纹孔； 

所述的角铁支承(2)为刚性结构，外观为带孔角铁状，一侧平面上设置有至少一行相互平行的销孔和通孔，该销孔与通孔呈相互平行设置； 

所述的上台板(3)为刚性结构，外观为矩形板状，一侧平面上设置有至少一行相互平行的销孔和螺纹孔，该销孔与螺纹孔呈相互平行设置，另一侧面上设置有至少一行相互平行的螺纹孔，在上台板(3)上安装分度系统(4)，在两侧安装拉紧系统(8)，在下侧安装切边轴(9)； 

所述的分度系统(4)为带齿的圆盘状结构，一侧端面上设置有至少一行相互平行的销孔和螺纹孔，该销孔与螺纹孔呈相互平行设置，分度盘外侧面上设置有均匀分布的齿，分度盘中心设置有一圆孔，通过定位轴与上台板(3)连接，能使分度盘绕定位轴旋转，旋紧楔形锁紧块螺钉，将内齿件与分度盘齿啮合锁紧，摇动摇把即可带动分度盘旋转完成角度与等分分度调整，在分度系统(4)外围均匀分布着夹紧系统(5)； 

所述的夹紧系统(5)为阶梯状，中间有一个通孔，阶梯状压块在角度调整后用螺栓穿过拧紧在上台板(3)上的螺纹孔中，完成分度系统(4)的夹紧； 

所述的微调系统(6)为异形刚性结构装置，装在上台板(3)的侧面，在分度盘垫片盒中增加不同规格的垫片(11)，即可达到微调的目的； 

所述的涡轮传动系统(7)为刚性蜗轮蜗杆结构装置，装在上台板(3)的凹槽中，通过摇把转动蜗杆蜗轮并带动分度盘转动实现回转功能； 

所述的拉紧系统(8)为条板状刚性结构，一端有一个通孔，侧面有一长槽，两个拉板为一组，正面与反面相互接触，螺栓穿过一个拉板的长槽与另一拉板上的螺孔拧紧为一体，用螺栓穿过两端的孔分别紧固在上台板(3)和下台板(1)的螺纹孔中； 

所述的切边轴(9)为半圆形条状刚性结构，其底面有两个相互平行的销孔，通过圆柱销与上台板(3)上的销孔连接，中间有一个通孔，通过螺栓与上台板(3)上的螺纹孔连接，完成结构作用； 

所述的铰链(10)为圆柱状结构，连接上台板(3)和下台板(1)，使其成为一体，以铰链(10)为轴心，形成一个角度。 

2.如权利要求1所述的组合夹具集成平台，其特征在于该下台板(1)和上台板(3)上分别设置有呈均匀分布的至少一对圆柱形销孔和呈均匀分布的至少一对圆柱形螺纹孔。 

3.如权利要求1所述的组合夹具集成平台，其特征在于该下台板(1)和上台板(3)上的销孔为圆柱销孔且为沿该下台板(1)和上台板(3)端面中心对称呈直线形均匀排列。 

4.如权利要求1所述的组合夹具集成平台，其特征在于该下台板(1)可通过销接在角铁支承(2)上的圆柱销呈相互垂直的多层复合连接状态。 

5.如权利要求1所述的组合夹具集成平台，其特征在于上台板(3)中间的孔与分度系统(4)分度盘中间的孔用销轴连接，分度盘可以绕销轴旋转，分度盘外圆有一圈均匀分布的齿，每移动一个齿，分度盘相应转动1°角，或进行角度的等分分度，上台板(3)侧面通过螺栓与微调系统(6)连接，调整微调系统(6)上分度盘垫片盒中不同规格的垫片，可以实现最小9.4″分度值的微调。 

6.如权利要求1所述的组合夹具集成平台，其特征在于上台板(3)上凹槽中通过螺栓连接涡轮传动系统(7)，通过摇把转动蜗杆蜗轮并带动分度盘转动实现回转功能。 

7.如权利要求1所述的组合夹具集成平台，其特征在于上台板(3)可通过螺栓穿过拉紧系统(8)连接下台板(1)，形成正弦角度。 

8.如权利要求1所述的组合夹具集成平台，其特征在于分度系统(4)上通过圆柱销销接三爪卡盘或平口钳，用螺栓穿过三爪卡盘或平口钳拧紧在分度系统(4)上分度盘的螺纹孔中，通过圆柱销销接、螺栓紧固组合夹具元件在分度系统(4)上，可以实现定位夹紧各种形状的工件。 

9.如权利要求1所述的组合夹具集成平台，其特征在于结构是刚性定位，可进行最小分度值为9.4″级差的有级调整。 

Images