CN104908498B - 一种雕刻机的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种雕刻机的夹持装置，属于机械技术领域。它解决了现有的铣刀雕刻机不能对工件进行稳定夹持的问题。本雕刻机的夹持装置包括设置于雕刻机的机架上的夹头组件，夹头组件包括一本体、处于本体前端的夹头，本体轴向固定于机架上，在机架上设有能够驱动本体转动的转动机构，在机架上还设有定位组件，当本体停止转动后，通过定位组件使本体固定不动。本雕刻机的夹持装置具有能对工件进行有效夹持、防止工件不必要的转动等优点。

Description

一种雕刻机的夹持装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种雕刻机，尤其涉及一种雕刻机的夹持装置。

背景技术

在制造行业中，为了保证产品的品质和美观感，工件表面的打磨的是成型过程中的一道重要工序。目前，工件表面的打磨基本上都是采用自动打磨，主要是指利用机械臂抓取经加工中心加工过的工件并将工件移动到砂带打磨机上按照设定的路径轨迹来对工件的表面进行打磨。虽然自动打磨能够取得更高的打磨效率，并降低工人的劳动强度，但是由于工件表面在未打磨前大都较为粗糙，尤其是当工件为金属制品时，在工件表面甚至可能会存在锈斑，这样就使得需要花费较长的时间才能完成完整的打磨。

为了解决上述问题，本申请人曾提出了一种工件表面的加工系统[申请号：201420336648.1]，设置于能够对工件进行机加工的加工中心侧部，该加工系统包括对称设置于加工中心两侧的铣刀雕刻机以及设置于两铣刀雕刻机之间用于放置工件的放料架，加工中心、放料架及两铣刀雕刻机之间设有机械手一，放料架的侧部设有一组打磨单元，打磨单元内具有能在放料架及打磨单元之间移动工件的机械手二。该工件表面的加工系统通过在加工中心与打磨单元之间设置了铣刀雕刻机，在利用打磨单元在对工件表面进行打磨之前，先将工件移至铣刀雕刻机内进行表面剥皮，剥皮后的工件再进行打磨时可以大大缩短所需的打磨时间和打磨效率。

由于铣刀雕刻机的作用是对整个工件的表面进行剥皮，因此要求铣刀雕刻机的夹头能够转动，这样才能够使工件的整个表面都能够完成剥皮。然而，现有的铣刀雕刻机虽然都具有能够使夹头转动的转动机构，但是并不具有在夹头停止转动后使夹头固定不动的结构，而由于工件在加工中容易受到较大的作用力，在没有专门使夹头固定不动的结构的情况下，较大的作用力容易使得夹头发生不必要的转动，从而使工件的正常加工受到影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种在工件加工过程中能够对工件进行稳定夹持，保证工件正常加工的雕刻机的夹持装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种雕刻机的夹持装置，包括设置于雕刻机的机架上的夹头组件，所述的夹头组件包括一本体、处于本体前端的夹头，所述的本体轴向固定于机架上，在机架上设有能够驱动所述的本体转动的转动机构，其特征在于，在机架上还设有定位组件，当本体停止转动后，通过上述的定位组件使所述的本体固定不动。

工件通过夹头组件内的夹头而夹持，为了方便工件表面各处均能够加工到，需要通过转动机构来使夹头组件内的本体发生转动，这样才能实现对工件的转动。当工件转动到位后，本雕刻机的夹持装置通过在机架上设置定位组件来使本体停止转动可以保持固定不动，这样，在工件加工过程中，本体不会受振动的影响而发生不必要的转动，即保证了工件在加工时能够被稳定地夹持住。

在上述的雕刻机的夹持装置中，所述的转动机构包括设置于机架上的电机以及固定于本体后端的同步轮，所述的电机的转轴端部固定有驱动轮，所述的驱动轮与同步轮之间设有同步带。

电机转轴端部固定有驱动轮，本体后端固定有同步轮，驱动轮与同步轮之间设有同步带，这样当电机启动时，电机转轴带动驱动轮及同步带转动，在同步带的传动作用下，同步轮也开始转动，从而也就使得本体相对于机架发生转动，那么工件就会发生转动。

在上述的雕刻机的夹持装置中，所述的夹头组件的数量为4～12个，每个夹头组件内的本体的后端均固定有同步轮，各夹头组件均对应具有定位组件，同步带设于驱动轮与各同步轮之间。

同步带设于驱动轮与各同步带之间，因此当电机的转轴转动时，通过同步带的传递，可以实现各夹头组件内的本体同步转动，这样不仅能够保证各夹头组件内的工件加工精度的统一性，同时，每个夹头组件又都对应具有定位组件，这样每个夹头组件内的本体在转动后进行加工时都能够保证夹持的稳定性。

在上述的雕刻机的夹持装置中，作为另一种情况，所述的转动机构包括设置于机架上的电机以及固定于本体后端的同步齿轮，所述的电机的转轴端部固定有驱动齿轮，所述的驱动齿轮与同步齿轮相啮合。

电机转轴端部固定驱动齿轮，本体后端固定同步齿轮，驱动齿轮与同步齿轮相啮合，那么当电机启动时，电机转轴端部的驱动齿轮随着电机转轴一同转动并驱动与其相啮合的同步齿轮转动，同步齿轮转动即本体发生转动，这样工件就可以发生转动。

在上述的雕刻机的夹持装置中，所述的夹头组件的数量为4～12个，每个夹头组件内的本体的后端均固定有同步齿轮，各夹头组件均对应具有定位组件，所述的电机的驱动齿轮与相近的同步齿轮以及相邻的两同步齿轮之间均具有传动齿轮。

电机的驱动齿轮与相近的同步齿轮以及相邻的两同步齿轮之间均具有传动齿轮，因此当电机的转轴转动时，通过传动齿轮的传动，可以实现各夹头组件内的本体同步转动，这样不仅能够保证各夹头组件内的工件加工精度的统一性，同时，每个夹头组件又都对应具有定位组件，这样每个夹头组件内的本体在转动后进行加工时都能够保证夹持的稳定性。

在上述的雕刻机的夹持装置中，所述的本体外侧具有若干平整的夹紧面，所述的定位组件包括两块分别位于本体上、下方的夹板以及设置于机架上的夹紧气缸，所述的机架上沿竖直方向设有滑轨，所述的滑轨上固定有两个滑块，两夹板分别固定与对应的滑块相固定，位于本体上方的夹板与夹紧气缸的缸体相固定且该夹板的下端面与本体外侧的其中一个夹紧面相抵靠，位于本体下方的夹板与夹紧气缸的活塞杆相连且在活塞杆的带动下该夹板的上端面能够紧压在本体外侧对应的夹紧面上。

当需要夹紧旋转套时，夹紧气缸的活塞杆伸出带动下侧的夹板向上移动并将本体向上顶靠在上侧的夹板上，两块夹板分别紧压在本体外侧对应的两个夹紧面上从而将本体夹紧，使得本体在工件加工过程中不会发生转动，保证了工件加工过程中夹持的稳定性。

当需要将工件转动时，夹紧气缸的活塞杆将下方的夹板向下推动，下方的夹板远离本体，从而使本体处于自由可转动状态，本体在转动机构的工作下转动至合理位置后，夹紧气缸的活塞杆再重新回缩使夹板再次将本体夹牢。

在上述的雕刻机的夹持装置中，作为另一种技术方案，所述的本体呈圆筒状，所述的定位组件包括固定于机架上的定位气缸以及周向分布于本体外侧的定位孔，所述的定位气缸的活塞杆端部固连有定位销且定位销能够插入到本体上对应的定位孔内。

转动结构带动本体将工件转动至合适位置后，本体外侧的其中一个定位孔会与定位气缸的活塞杆端部的定位销正对，通过控制定位气缸的活塞杆推出使定位销插入到本体上对应的定位孔内，从而使本体在工件加工时能够固定不动，较好地保证了工件夹持的稳定性。

在上述的雕刻机的夹持装置中，所述的机架包括架体及安装板，所述的安装板固定在架体上并与水平面相垂直，所述的本体轴向固定在安装板上，所述的本体后端穿过安装板并位于安装板的内侧，所述的定位组件设置于安装板的外侧，所述的转动机构设置于安装板的内侧。

在上述的雕刻机的夹持装置中，所述的夹头包括顶杆、套在顶杆外侧且呈筒状的连接套以及设置于安装板内侧的推动气缸，所述的连接套前端具有若干条沿轴向开设的缺口，所述的顶杆固定在本体的前端，所述的推动气缸的缸体连接于本体的后端，所述的推动气缸的活塞杆从本体内穿出并与连接套的后端相固定，所述的连接套与本体周向固定。

连接套套在顶杆外侧同时在连接套前端具有若干条沿轴向开设的缺口，这样当推动气缸的活塞杆回缩带动连接套向内移动时，顶杆外侧可以将连接套前端向外挤并使其扩张，这样连接套前端向外扩张后就可以卡在工件的内侧壁上从而将工件稳定夹持住。而由于本体与连接套周向固定，因此当本体在转动机构的作用下发生转动时可以带动连接套一同转动，从而也就实现了对工件的转动。

在上述的雕刻机的夹持装置中，所述的连接套的前端及顶杆的前端均呈锥形，所述的顶杆前端的锥度大于连接套前端的锥度，所述的顶杆前端部具有定位凸头，所述的连接套前端部沿口外侧具有凸肩。

顶杆前端的锥度大于连接套前端的锥度，当推动气缸的活塞杆带动连接套向后移动时，连接套的前端被顶杆前端撑开而向外扩张，顶杆前端部的定位凸头插入到工件的内孔中，连接套前端部沿口外侧的凸肩则随着连接套一同张开而卡接在工件的内侧，从而使得夹头将工件稳定地夹持。

在上述的雕刻机的夹持装置中，所述的本体的前端两侧沿轴向开设有缺槽，所述的连接套后端两侧分别具有呈长条片状的连接部，所述的连接部卡入本体的缺槽内且连接部与推动气缸的活塞杆通过销钉相固连。

装配时，将连接套上呈长条片状的连接部卡入到本体前端的缺槽内，连接套上的连接部与推动气缸的活塞杆通过销钉相固连，使得本体与连接套之间形成了周向固定，因此当转动机构带动本体转动时，连接套可以很方便地随着本体一同转动，从而实现对工件的转动，而由于连接套通过其外侧的凸肩始终牢固地将工件夹持住，因此即使在转动过程中工件也是能够被稳定地夹持住。

与现有技术相比，本雕刻机的夹持装置在机架上设置定位组件，在夹头组件内的本体停止转动后利用定位组件来对本体进行定位，从而达到了能够在加工时对工件进行稳定夹持的效果，防止了本体不必要的转动；另外，夹头由顶杆、连接套及推动气缸组成，使得各本体在转动过程中通过各自的顶杆与连接套的配合使各夹头组件内的工件仍能够被稳定地夹持，同时，各夹头组件通过转动机构又能够实现同步转动。

附图说明

图1是本雕刻机的夹持装置的正面示意图。

图2是本雕刻机的夹持装置的背面示意图。

图3是本雕刻机的夹持装置中夹头组件的示意图。

图4是本雕刻机的夹持装置的横向剖视图。

图5是本雕刻机的夹持装置夹持工件后的示意图。

图6是本雕刻机的夹持装置设于雕刻机上后的示意图。

图中，1、夹头组件；1a、本体；1a1、夹紧面；1a2、缺槽；1b、夹头；1b1、顶杆；1b11、定位凸头；1b2、连接套；1b21、凸肩；1b22、连接部；1b3、推动气缸；1b4、销钉；2、电机；3、同步轮；4、驱动轮；5、同步带；6、夹板；7、夹紧气缸；8、滑轨；9、滑块；10、传动轮组；11、传动带；12、张紧轮；13、机架；13a、架体；13b、安装板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2、图3和图6所示，一种雕刻机的夹持装置，雕刻机的机架13包括架体13a及安装板13b，安装板13b固定在架体13a上且与水平面相垂直，该夹持机构包括设置于安装板13b上的夹头组件1，夹头组件1的数量为8个，每个夹头组件1均包括一轴向固定在安装板13b上的本体1a以及处于本体1a前端的夹头1b。安装板13b内侧设有与夹头组件1对应的转动机构，转动机构能够驱动本体1a转动，安装板10外侧设有与夹头组件1对应的定位组件，当本体1a停止转动后定位组件能使本体1a固定不动。

如图3和图4所示，夹头1b包括顶杆1b1、套在顶杆1b1外侧且呈筒状的连接套1b2以及设置于安装板13b内侧的推动气缸1b3，连接套1b2的前端及顶杆1b1的前端均呈锥形，顶杆1b1前端的锥度大于连接套1b2前端的锥度，顶杆1b1前端部具有定位凸头1b11，连接套1b2前端具有若干条沿轴向开设的缺口，连接套1b2前端部沿口外侧具有凸肩1b21。

本体1a呈块状，本体1a后端穿过安装板13b并位于安装板13b的内侧，推动气缸1b3的缸体固定在本体1a的后端部，本体1a前端两侧眼轴向开设有缺槽1a2，连接套1b2后端两侧分别具有呈长条片状的连接部1b22，连接部1b22卡入到对应的缺槽1a2内，推动气缸1b3的活塞杆从本体1a内穿出且连接套1b2的连接部1b22与推动气缸1b3的活塞杆通过销钉1b4相固连。顶杆1b 1的后端外侧具有连接法兰，顶杆1b1通过连接法兰固定在本体1a的前端。

如图1所示，转动机构包括固定于安装板13b内侧的电机2以及固定在各夹头组件1的本体1a的后端上的同步轮3，各同步轮3分两组均布在电机2的两侧，电机2的转轴端部固定有驱动轮4。安装板10内侧在电机2的两侧还固定有传动轮组10，两传动轮组10均包括平行设置且相互固定的传动轮一及传动轮二，驱动轮4与两传动轮一之间设有传动带11，各传动轮二与位于同一侧的4个同步轮3之间均设有同步带5。安装板13b内侧还固定有若干个张紧轮12，张紧轮12紧压在传动带11或是同步带5上，用于使传动带11及同步带5始终处于张紧状态。

如图3所示，安装板13b外侧设有定位组件，定位组件包括固定在安装板13b外侧的夹紧气缸7以及位于本体1a上、下方的两个夹板6，安装板13b上沿竖直方向设有滑轨8，滑轨8上固定有两个滑块9，两个夹板6分别固定在对应的滑块9上，本体1a外侧具有若干平整的夹紧面1a1，位于本体1a上方的夹板6与夹紧气缸7的缸体相固定且该夹板6的下端面与本体1a外侧的其中一个夹紧面1a1相抵靠，夹紧气缸7的活塞杆的端部连接有平推板，平推板的下端面与位于本体1a下方的夹板6的上端面相连接。

如图4和图5所示，利用本夹持装置中的夹头组件1夹持工件时，顶杆1b1前端的定位凸头1b11插入到工件的内扩中，同时推动气缸1b3的活塞杆带动连接套1b2向后回缩，连接套1b2的前端具有若干沿轴向开设的缺口，因此当连接套1b2相对于顶杆1b1向后移动时，顶杆1b1前端外侧会向外挤压连接套1b2前端，从而使得连接套1b2前端向外扩张，位于连接套1b2前端沿口外侧的凸肩1b21则会卡接在工件的内侧壁上，从而将工件夹持在夹头1b上。

每个夹头组件1上的夹头1b均夹持到工件后，雕刻机上与各夹头组件1对应的刀具对夹持的工件进行加工(具体为对工件表面进行剥皮)，当然，由于夹头组件1内的本体1a能够发生转动，为了防止本体1a在工件加工过程中发生不必要的转动而导致工件不能够被稳定夹持，因此需要通过定位组件使本体1a固定不动。具体定位过程为：位于本体1a上方的夹板6的上端面与本体1a外侧的其中一个夹紧面1a1相抵靠，夹紧气缸7的活塞杆带动位于本体1a下方的夹板6向上运动，位于本体1a下方的夹板6的上端面会紧压在此时本体1a外侧对应的一个夹紧面1a1上，通过两块夹板6将本体1a夹紧从而使得本体1a不会发生转动。

当需要转动工件时，夹紧气缸7的活塞杆将位于本体1a下方的夹板6向下推动，使位于本体1a上方的夹板6远离本体1a，两夹板6之间不再对本体1a形成夹紧，本体1a处于自由可转动状态。启动电机2，连接在电机2转轴端部的驱动轮4转动，驱动轮4通过传动带11而带动位于电机2两侧的传动轮一转动，那么与传动轮一位于同一个传动轮组10内的传动轮二也同时发生转动，由于传动轮二与位于同一侧的各本体1a后端的同步轮3之间设有同步带5，因此各本体1a后端的同步轮3随着传动轮二同步转动，那么又由于连接套1b2与本体1a周向固定的原因，最终使得各夹头组件1内的本体1a均同步转动，即使得夹持在各夹头组件1上的工件发生同步转动，这样可以保证各工件加工精度的统一性。

工件转动到位后，只需要利用定位组件再次重复上述夹紧过程而将工件夹紧即可。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：本实施例中的转动机构包括固定于安装板13b内侧的电机2以及固定于各本体1a后端的同步齿轮，电机2的转轴端部固定有驱动齿轮，电机2的驱动齿轮与相近的同步齿轮以及相邻的两同步齿轮之间均具有传动齿轮。电机2的驱动齿轮与相近的同步齿轮以及相邻的两同步齿轮之间均具有传动齿轮，因此当电机2的转轴转动时，通过传动齿轮的传动，可以实现各夹头组件1内的本体1a的同步转动，这样不仅能够保证各夹头组件1内的工件加工精度的统一性，同时，每个夹头组件1又都对应具有定位组件，这样每个夹头组件1内的本体1a在转动后进行加工时都能够保证夹持的稳定性。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：本实施例中的本体1a呈圆筒状，定位组件包括固定于安装板13b外侧的定位气缸以及周向分布于本体1a外侧的定位孔，定位气缸的活塞杆端部固连有定位销且定位销能够插入到本体1a上对应的定位孔内。转动结构带动本体1a将工件转动至合适位置后，本体1a外侧的其中一个定位孔会与定位气缸的活塞杆端部的定位销正对，通过控制定位气缸的活塞杆推出使定位销插入到本体1a上对应的定位孔内，从而使本体1a在工件加工时能够固定不动，较好地保证了工件夹持的稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种雕刻机的夹持装置，包括设置于雕刻机的机架(13)上的夹头组件(1)，所述的夹头组件(1)包括一本体(1a)、处于本体(1a)前端的夹头(1b)，所述的本体(1a)轴向固定于机架(13)上，在机架(13)上设有能够驱动所述的本体(1a)转动的转动机构，其特征在于，在机架(13)上还设有定位组件，当本体(1a)停止转动后，通过上述的定位组件使所述的本体(1a)固定不动，机架(13)包括架体(13a)及安装板(13b)，安装板(13b)固定在架体(13a)上并与水平面相垂直，本体(1a)轴向固定在安装板(13b)上，本体(1a)后端穿过安装板(13b)并位于安装板(13b)的内侧，定位组件设置于安装板(13b)的外侧，转动机构设置于安装板(13b)的内侧。

2.根据权利要求1所述的雕刻机的夹持装置，其特征在于，所述的转动机构包括设置于机架(13)上的电机(2)以及固定于本体(1a)后端的同步轮(3)，所述的电机(2)的转轴端部固定有驱动轮(4)，所述的驱动轮(4)与同步轮(3)之间设有同步带(5)。

3.根据权利要求2所述的雕刻机的夹持装置，其特征在于，所述的夹头组件(1)的数量为4～12个，每个夹头组件(1)内的本体(1a)的后端均固定有同步轮(3)，各夹头组件(1)均对应具有定位组件，同步带(5)设于驱动轮(4)与各同步轮(3)之间。

4.根据权利要求1所述的雕刻机的夹持装置，其特征在于，所述的转动机构包括设置于机架(13)上的电机(2)以及固定于本体(1a)后端的同步齿轮，所述的电机(2)的转轴端部固定有驱动齿轮，所述的驱动齿轮与同步齿轮相啮合。

5.根据权利要求4所述的雕刻机的夹持装置，其特征在于，所述的夹头组件(1)的数量为4～12个，每个夹头组件(1)内的本体(1a)的后端均固定有同步齿轮，各夹头组件(1)均对应具有定位组件，所述的电机(2)的驱动齿轮与相近的同步齿轮以及相邻的两同步齿轮之间均具有传动齿轮。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的雕刻机的夹持装置，其特征在于，所述的本体(1a)外侧具有若干平整的夹紧面(1a1)，所述的定位组件包括两块分别位于本体(1a)上、下方的夹板(6)以及设置于机架(13)上的夹紧气缸(7)，所述的机架(13)上沿竖直方向设有滑轨(8)，所述的滑轨(8)上固定有两个滑块(9)，两夹板(6)分别固定与对应的滑块(9)相固定，位于本体(1a)上方的夹板(6)与夹紧气缸(7)的缸体相固定且该夹板(6)的下端面与本体(1a)外侧的其中一个夹紧面(1a1)相抵靠，位于本体(1a)下方的夹板(6)与夹紧气缸(7)的活塞杆相连且在活塞杆的带动下该夹板(6)的上端面能够紧压在本体(1a)外侧对应的夹紧面(1a1)上。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的雕刻机的夹持装置，其特征在于，所述的本体(1a)呈圆筒状，所述的定位组件包括固定于机架(13)上的定位气缸以及周向分布于本体(1a)外侧的定位孔，所述的定位气缸的活塞杆端部固连有定位销且定位销能够插入到本体(1a)上对应的定位孔内。

8.根据权利要求1所述的雕刻机的夹持装置，其特征在于，所述的夹头(1b)包括顶杆(1b1)、套在顶杆(1b1)外侧且呈筒状的连接套(1b2)以及设置于安装板(13b)内侧的推动气缸(1b3)，所述的连接套(1b2)前端具有若干条沿轴向开设的缺口，所述的顶杆(1b1)固定在本体(1a)的前端，所述的推动气缸(1b3)的缸体连接于本体(1a)的后端，所述的推动气缸(1b3)的活塞杆从本体(1a)内穿出并与连接套(1b2)的后端相固定，所述的连接套(1b2)与本体(1a)周向固定。

9.根据权利要求8所述的雕刻机的夹持装置，其特征在于，所述的本体(1a)的前端两侧沿轴向开设有缺槽(1a2)，所述的连接套(1b2)后端两侧分别具有呈长条片状的连接部(1b22)，所述的连接部(1b22)卡入本体(1a)的缺槽(1a2)内且连接部(1b22)与推动气缸(1b3)的活塞杆通过销钉(1b4)相固连。