CN105057553B - 自适应柔性径向铆接夹具机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应柔性径向铆接夹具机构，包括定位装置、多角度调节机构、夹紧装置和传动机构，多角度调节机构包括滑块、夹具基座和多角度调节片，滑块底部与定位装置构成水平移动副，传动机构驱动滑块在定位装置上往复运动，夹具基座的一端转动设置在滑块的一侧，多角度调节片为长条形，其一端转动设置在滑块的上部，多角度调节片上沿长度方向开有腰形孔，夹具基座的另一端设置定位机构，定位机构可在腰形孔内滑动；夹紧装置设置在夹具基座顶部。本发明的有益效果是：解决了现有技术中的柔性夹具径向铆接过程中通用夹具无法实现多角度夹紧径向铆接、无法实现柔性装夹、无法实现一次装夹多面铆接、不能适应异形构件需要的技术缺陷。

Description

自适应柔性径向铆接夹具机构

技术领域

本发明涉及一种自适应柔性径向铆接夹具机构。

背景技术

早期的夹具主要是为了满足加工的需要，同机床一起诞生的，通常被作为机床的配套部件，所以也叫机床附件，比如车床的机心夹头和卡盘、刨床的虎钳等。二战时期出现了组合夹具，组合夹具技术在20世纪50年代末引入我国并得到了很好的发展。20世纪80年代末90年代初成组夹具传入我国并得到快速的推广和运用。随着通用可调整夹具的发展，产生了夹具柔性系统的概念。数控技术的出现加速了柔性夹具的发展，而汽车车身测量和试拼技术的发展推动了柔性夹具技术的完善。

柔性夹具是指工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具还能够适应这种变化并继续使用的具有一定应变能力的夹具。柔性夹具的特点是：元件规格统一化、元件性能多功能化、元件结构简单化、模块化、夹紧工件快速自动化、重复使用可调化、组装管理微机化。在生产制造过程中，为了减少装夹花费和生产准备时间，柔性夹具是一种不可或缺的工具。当夹持被铆接件时可以适应多种铆钉，以及可以夹持多种形状的被铆接件，从而加快了铆接的速度与工作进程，降低了工件的损耗，节省了大量的财力、物力和人力。

现有的柔性夹具由于结构的限制，还存在一些缺陷，具体如下：1.径向铆接过程中通用夹具无法实现多角度夹紧径向铆接；2.现有铆接夹具中无法实现柔性装夹、无法实现一次装夹多面铆接、不能适应异形构件需要。一旦铆接件厚度和种类改变则需要重新调节夹具，费工费时，对操作技术水平要求高，同时现有径向铆接夹具对异形结构如楔形件适应性不强。

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应柔性径向铆接夹具机构，解决现有技术中的柔性夹具径向铆接过程中通用夹具无法实现多角度夹紧径向铆接、无法实现柔性装夹、无法实现一次装夹多面铆接、不能适应异形构件需要的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种自适应柔性径向铆接夹具机构，包括定位装置、多角度调节机构、夹紧装置和传动机构，所述的多角度调节机构包括滑块、夹具基座和多角度调节片，所述的滑块底部与定位装置构成水平移动副，所述的传动机构驱动滑块在定位装置上往复运动，所述的夹具基座的一端转动设置在滑块的一侧，所述的多角度调节片为长条形，其一端转动设置在滑块的上部，多角度调节片上沿长度方向开有腰形孔，所述的夹具基座的另一端设置定位机构，所述的定位机构可在腰形孔内滑动；所述的夹紧装置设置在夹具基座顶部。

本发明多角度调节机构在定位装置上往复运动，调节夹紧装置在水平方向上的位置，由于本发明中的夹具基座转动设置在滑块上，因此，夹具基座相对滑块可以发生转动，安装在夹具基座上的夹紧装置也相对滑块发生转动，从而根据实际需要可以调节夹紧装置的角度，也即实现夹紧装置所夹工件的角度，本发明通过多角度调节片以及定位机构对转动至适当的位置的夹具基座进行定位，从而将夹具基座固定在规定的位置，因为夹具基座的位置及角度均可以调整，因此安装在夹具基座上的夹紧装置的位置和角度也得到了调整，从而解决了现有技术中的柔性夹具径向铆接过程中通用夹具无法实现多角度夹紧径向铆接、无法实现柔性装夹实现一次装夹多面铆接不能适应异形构件需要的技术缺陷。

作为本发明的进一步改进，所述的夹紧装置包括夹具底座、上夹片、下夹片、夹具把手和夹具连杆，所述的夹具底座安装在夹具基座上，所述的下夹片固定在夹具底座的一端，所述的上夹片的下部转动设置在夹具底座上，所述的上夹片与下夹片构成夹紧装置的钳口，所述的夹具把手中部向下弯曲，其一端转动设置在上夹片的上部，夹具把手的弯曲部位转动连接夹具连杆的一端，所述的夹具底座的另一端设置用于对夹具连杆另一端进行定位的定位螺栓。

本发明中夹具底座、上夹片、夹具把手和夹具连杆构成四连杆机构，利用四连杆机构的死点位置实现夹紧装置的自锁功能(上夹片与夹具把手连接点、夹具把手与夹具连杆的连接点、夹具连杆与夹具底座接触的点，三点共线时自锁)，装夹稳定可靠，本发明通过定位螺栓调节夹具连杆末端的位置，从而调整四连杆机构的死点位置，以便装夹多种铆钉，以及可以夹持多种形状的被铆接件。

作为本发明的进一步改进，所述的夹具底座安装定位螺栓的一端开有滑槽，所述的滑槽的端部设置螺母，所述的定位螺栓与螺母相配合，所述的夹具连杆的一端设置在滑槽内。

夹具连杆的末端设置在滑槽内，并且由定位螺杆进行定位，夹具连杆、夹具底座以及定位螺杆只是接触并没有固定连接，即实现了定位功能，又方便拆卸和安装。

作为本发明的进一步改进，所述的定位机构是蝶形螺栓。

蝶形螺栓方便对夹具基座角度的调节，要调节夹具基座时，只需拧动蝶形螺栓，使夹具基座与多角度调节片之间出现松动，转动多角度调节片，蝶形螺栓在多角度调节片上的腰形孔内移动，从而实现夹具基座的角度调整，并拧动蝶形螺栓，将夹具基座与多角度调节片向固定即可，在整个过程中，可直接手动拧蝶形螺栓，而无需另外的扳手等工具，操作及其简单。

作为本发明的进一步改进，所述的滑块的底部开有导槽，定位装置顶部设置有与导槽相配合的导轨。导轨与导槽相配合，使滑块在定位装置上做直线运动，而不会发生运动偏移。

作为本发明的进一步改进，所述的传动机构包括两端转动设置在定位装置上的丝杆，所述的丝杆与滑块构成螺纹副。丝杆与滑块之间的螺纹连接，丝杆转动时，带动滑块沿着丝杆的长度方向运动，用螺纹驱动滑块运动，滑块的运动精度较高。

作为本发明的进一步改进，所述的滑块上设置滑环，滑环内设置螺纹，所述的丝杆穿过滑环并与滑环构成螺纹副。设置滑环里可以减少螺纹的长度，另一方面，滑环可以单独制造，降低整体的制造成本。

作为本发明的进一步改进，所述的丝杆为滚珠丝杆。滚珠丝杆相比普通螺母副的滑动，减小摩擦力，能量损失小，机械效率高，另一方面，由于丝杆的摩擦力小，丝杆的磨损也少，丝杆的寿命也较高。

综上所述，本发明的有益效果是：由于夹具基座的位置及角度均可以调整，因此安装在夹具基座上的夹紧装置的位置和角度也得到了调整，从而解决了现有技术中的柔性夹具径向铆接过程中通用夹具无法实现多角度夹紧径向铆接、无法实现柔性装夹、无法实现一次装夹多面铆接、不能适应异形构件需要的技术缺陷。本发明还具有结构简单，操作方便的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是反应本发明中夹紧装置的结构示意图。

图3是反应本发明中多角度调节机构的结构示意图。

图4是反应本发明中传动机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示的自适应柔性径向铆接夹具机构，包括定位装置4、多角度调节机构2、夹紧装置1和传动机构3，所述的多角度调节机构2包括滑块2-3、夹具基座2-1和多角度调节片2-6，所述的滑块2-3底部与定位装置4构成水平移动副，所述的传动机构3驱动滑块2-3在定位装置4上往复运动，所述的夹具基座2-1的一端转动设置在滑块2-3的一侧，所述的多角度调节片2-6为长条形，其一端转动设置在滑块2-3的上部，多角度调节片2-6上沿长度方向开有腰形孔，所述的夹具基座2-1的另一端设置定位机构，所述的定位机构可在腰形孔内滑动；所述的夹紧装置1设置在夹具基座2-1顶部。本发明中优选的定位机构是蝶形螺栓。

所述的夹紧装置1包括夹具底座1-3、上夹片1-2、下夹片1-1、夹具把手1-4和夹具连杆1-5，所述的夹具底座1-3安装在夹具基座2-1上，所述的下夹片1-1固定在夹具底座1-3的一端，所述的上夹片1-2的下部转动设置在夹具底座1-3上，所述的上夹片1-2与下夹片1-1构成夹紧装置1的钳口，所述的夹具把手1-4中部向下弯曲，其一端转动设置在上夹片1-2的上部，夹具把手1-4的弯曲部位转动连接夹具连杆1-5的一端，所述的夹具底座1-3的另一端设置用于对夹具连杆1-5另一端进行定位的定位螺栓1-6。所述的夹具底座1-3安装定位螺栓1-6的一端开有滑槽，所述的滑槽的端部设置螺母，所述的定位螺栓1-6与螺母相配合，所述的夹具连杆1-5的一端设置在滑槽内。

所述的滑块2-3的底部开有导槽，定位装置4顶部设置有与导槽相配合的导轨。

所述的定位装置4包括底座4-3，底座4-3上设置定位螺钉4-6。所述的传动机构包括设置在底座4-3两端的轴承座3-1、丝杆3-5，所述的轴承座3-1通过螺钉3-2固定在底座4-3上，所述的轴承座3-1内设置滚动轴承3-7，所述的丝杆3-5的两端设置在滚动轴承3-7的内圈中，丝杆3-5的一端连接驱动装置(如电机等)，所述的滑块2-3上固定设置滑环3-4，滑环3-4内设置螺纹，所述的丝杆3-5穿过滑环3-4并与滑环3-4构成螺纹副。

本发明优选的丝杆3-5为滚珠丝杆。

本发明的工作原理:由于定位装置上设有传动机构，传动机构通过滚珠丝杠与滚动轴承的旋转配合，带动滚珠丝杠上滑环的直线移动，通过滑环与滑块的可拆卸固定配合实现多角度调节机构的横向调节，多角度调节机构通过角度调节片带动夹具基座做旋转运动，实现多角度定位。夹紧装置通过夹具定位螺栓与夹具底座的螺纹配合实现死点的位置调节，通过夹具把手控制夹具装夹状态的调节。

本发明中未做特别说明的部分，均为现有技术或者通过现有技术即可以实现，不属于本发明的保护范围。且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (8)

1.一种自适应柔性径向铆接夹具机构，其特征在于：包括定位装置(4)、多角度调节机构(2)、夹紧装置(1)和传动机构(3)，所述的多角度调节机构(2)包括滑块(2-3)、夹具基座(2-1)和多角度调节片(2-6)，所述的滑块(2-3)底部与定位装置(4)构成水平移动副，所述的传动机构(3)驱动滑块(2-3)在定位装置(4)上往复运动，所述的夹具基座(2-1)的一端转动设置在滑块(2-3)的一侧，所述的多角度调节片(2-6)为长条形，其一端转动设置在滑块(2-3)的上部，多角度调节片(2-6)上沿长度方向开有腰形孔，所述的夹具基座(2-1)的另一端设置定位机构，所述的定位机构可在腰形孔内滑动；所述的夹紧装置(1)设置在夹具基座(2-1)顶部。

2.根据权利要求1所述的自适应柔性径向铆接夹具机构，其特征在于：所述的夹紧装置(1)包括夹具底座(1-3)、上夹片(1-2)、下夹片(1-1)、夹具把手(1-4)和夹具连杆(1-5)，所述的夹具底座(1-3)安装在夹具基座(2-1)上，所述的下夹片(1-1)固定在夹具底座(1-3)的一端，所述的上夹片(1-2)的下部转动设置在夹具底座(1-3)上，所述的上夹片(1-2)与下夹片(1-1)构成夹紧装置(1)的钳口，所述的夹具把手(1-4)中部向下弯曲，其一端转动设置在上夹片(1-2)的上部，夹具把手(1-4)的弯曲部位转动连接夹具连杆(1-5)的一端，所述的夹具底座(1-3)的另一端设置用于对夹具连杆(1-5)另一端进行定位的定位螺栓(1-6)。

3.根据权利要求2所述的自适应柔性径向铆接夹具机构，其特征在于：所述的夹具底座(1-3)安装定位螺栓(1-6)的一端开有滑槽，所述的滑槽的端部设置螺母，所述的定位螺栓(1-6)与螺母相配合，所述的夹具连杆(1-5)的一端设置在滑槽内。

4.根据权利要求1所述的自适应柔性径向铆接夹具机构，其特征在于：所述的定位机构是蝶形螺栓。

5.根据权利要求1所述的自适应柔性径向铆接夹具机构，其特征在于：所述的滑块(2-3)的底部开有导槽，定位装置(4)顶部设置有与导槽相配合的导轨。

6.根据权利要求1所述的自适应柔性径向铆接夹具机构，其特征在于：所述的传动机构包括两端转动设置在定位装置(4)上的丝杆(3-5)，所述的丝杆(3-5)与滑块(2-3)构成螺纹副。

7.根据权利要求6所述的自适应柔性径向铆接夹具机构，其特征在于：所述的滑块(2-3)上设置滑环(3-4)，滑环(3-4)内设置螺纹，所述的丝杆(3-5)穿过滑环(3-4)并与滑环(3-4)构成螺纹副。

8.根据权利要求6或7所述的自适应柔性径向铆接夹具机构，其特征在于：所述的丝杆(3-5)为滚珠丝杆。