CN105881204A - 智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具及其方法，回转装置包括支撑座、回转驱动电机、单向间隙传动机构以及回转单元；回转驱动电机通过单向间隙传动机构与回转单元连接；回转单元包括回转传动盘、回转安装支座；回转安装座包括筒状传动头以及周向均布在筒状传动头外壁的多个连接臂；单向间隙传动机构在回转驱动电机的动力驱动下，带动回转单元做带有停歇的周期性回转运动；每一个连接臂在停歇的过程中，均分别处于一个加工工位；并在停歇时段完成相应工位对应的工序。本发明能够保证磨削加工的每一个工序均能够有序进行，同时处于磨削加工设备的每一个工位的工序均是同步进行，有效地提高了生产力。

Description

智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具及其方法

技术领域

本发明涉及一种智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具及其实现方法，属于五金钳类工具表面加工领域。

背景技术

五金钳类工具一般用碳素结构钢制造，先锻压轧制成钳胚形状，然后经过磨铣、抛光等金属切削加工，最后进行热处理。五金钳类工具的外形呈V形，通常包括手柄、钳腮和钳嘴三个部分。钳嘴的形式很多，常见的有尖嘴、平嘴、扁嘴、圆嘴、弯嘴等样式，可适应对不同形状工件的作业需要。

现有五金钳类工具磨削方法，通过工人手持磨铣工具对压轧制成的钳胚进行磨削，由于五金钳类工具形式多样，需要根据钳胚形状选择不同的磨铣工具。并且磨削过程产生大量尘埃，不利于工人的身体健康。整个磨削过程存在需要大量劳动力，耗时长，工作效率低，工人工作环境恶劣等缺点。由于磨削任务劳累，工作环境恶劣，越来越少的工人愿意选择磨削工作，现在从事钳胚磨削工作的工人大多是中年人。随着劳动力成本的增加，钳胚磨削后处理行业面临劳动力不足和劳动力成本过高等缺点。

申请人经过多年研究，设计了一套具有10个工序的智能一体化五金钳类工具磨削设备，该10个工序依次是：进料-去氧化层-大面磨削(粗)-斜面磨削(粗)-弧面磨削(粗)-大面磨削(精)-斜面磨削(精)-弧面磨削(精)-抛光-出料；因此，如何安排各工序对应的工艺设备以及装夹工具，从而使得磨削设备占地较小，节约磨削加工时间，提高生产力，是一个需要克服的技术问题。

发明内容

发明目的：本发明针对上述的技术问题，提供一种回转式工装夹具，使得对应于每一个工序，均能够提供一个装夹工具；即10个工序对应10个装夹工具，同时能够保证各装夹工具均做周期性间歇工作，使得任一个五金钳类工具的磨削加工各工序依次进行，各工序对应的工艺设备始终与一个装夹工具对应，致 使10个工序对应的工艺设备能够同时工作，提高生产力；通过磨削设备的周期性工作，完成多个五金钳类工具的磨削加工。

技术方案：

一种智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，包括支撑座、回转装置以及工件夹持装置；回转装置包括回转驱动电机、单向间隙传动机构、回转单元；；所述回转驱动电机的动力输出端通过单向间隙传动机构与回转单元连接；所述的回转单元包括回转传动盘以及回转安装支座，所述的回转传动盘包括同轴设置的下支撑板、空心连接筒以及上支撑板；所述回转安装座包括筒状传动头以及周向均布在筒状传动头外壁的多个连接臂，每一个连接臂上均设置有用于安装工件夹持装置的连接部；下支撑板通过支撑轴承定位支撑在支撑座上方，且支撑轴承至少为3个，呈周向均布；空心连接筒的上端与置于筒状传动头内腔中的上支撑板固定，下端则与下支撑板固定，而筒状传动头的下端固定安装在下支撑板上，而上端则配装盖板；单向间隙传动机构的动力输出轴穿过空心连接筒放置，且单向间隙传动机构的动力输出轴与筒状传动头的内壁之间布置有多个定心轴承，各定心轴承周向均布地定位安装在上支撑板上，且每一个定心轴承的外圆均分别与筒状传动头的内壁面、单向间隙传动机构的动力输出轴的外壁面相切；所述的单向间隙传动机构在回转驱动电机的动力驱动下，带动回转单元做带有停歇的周期性回转运动；每一个连接臂在停歇的过程中，均分别处于一个加工工位。

本发明的另一技术目的是提供一种基于上述的智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具的方法，回转安装支座上的10个回转单元分别与五金钳类工具磨削的10个工位一一对应，五金钳类工具磨削的10个工位依次为：进料工位、去皮工位、大平面粗磨工位、斜面粗磨工位、弧面粗磨工位、大平面精磨工位、斜面精磨工位、弧面精磨工位、抛光工位以及出料工位；回转安装支座上的任一个回转单元，在回转驱动电机通过单向间隙驱动机构的带动下，周期性地依次间隔地停歇在上述的10个工位。

回转安装支座上的任一个连接臂均按照以下步骤运行：

步骤一：启动回转驱动电机，带动槽轮机构转动，使得安装在回转安装支座外周的其中一个连接臂处于进料工位后，回转安装支座停止旋转；安装在该连接臂上的工件夹持装置进行进料工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机 构再次带动回转安装支座转动；

步骤二：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤一中完成进料工作的连接臂到达去皮工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行去皮工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤三：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤二中完成去皮工作的连接臂到达大平面粗磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行大平面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤四：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤三中完成大平面粗磨工作的连接臂到达斜面粗磨工位后停止，进行斜面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤五：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤四中完成斜面粗磨工作的连接臂到达弧面粗磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行弧面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤六：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤五中完成弧面粗磨工作的连接臂到达大平面精磨工位后停止，该连接臂上夹持装置所携带的五金钳类工具进行大平面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤七：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤六中完成大平面精磨工作的连接臂到达斜面精磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行斜面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤八：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤七中完成斜面精磨工作的连接臂到达弧面精磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行弧面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤九：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤八中完成弧 面精磨工作的连接臂到达抛光工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行抛光工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤十：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤九中完成抛光工作的连接臂到达出料工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行出料工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动。

根据上述的技术方案，相对于现有技术而言，本发明具有如下的有益效果：

本发明在回转安装支座周围均布10个连接臂，各连接臂上设置安装工件夹持装置的固定块；并采用单向间隙传动机构带动回转安装支座旋转；因此，10个连接臂将随着单向间隙传动机构做单向间隙式循环工作，保证磨削加工的每一个工序均能够有序进行，同时处于磨削加工设备的每一个工位的工序均是同步进行，有效地提高了生产力；另外，本发明所述的回转装置处于中部位置，而各工位对应的工艺设备布置在回转装置的周围，因此，这样的配置方式，可以降低场地使用面积；同时，整个设备均较为紧凑。

本发明引入单向间隙传动机构(槽轮机构)，可以减少回转驱动电机的耗损，延长回转驱动电机寿命，提高装置的可靠性。

附图说明

图1为智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具的结构示意图；

图中，I、工件夹持装置；II、回转装置；

图2是图1中回转装置的结构示意图；

图3为图1中回转装置的俯视图；

图4为图1中回转装置的主视图；

图中，II-1、槽轮机构；II-2、支撑座；II-3、固定座；II-4、支撑轴承；II-5、定心轴；II-6、回转传动盘；II-7、回转安装支座；II-8、连接臂；II-9、固定块；

图5为图1中工件夹持装置的结构示意图；

图6为图1中工件夹持装置的原理图；

图7为图1中工件夹持装置的结构主视图；

图8为图1中工件夹持装置的结构侧视图；

图9为图1中工件夹持装置的结构俯视图；

图中，I-1、水平面内旋转驱动机构；I-2、垂直面内旋转驱动机构；I-3、夹持机构；I-4、垂直面内旋转电机；I-5、固定板；I-6、水平面内旋转驱动轴；I-7、垂直面内驱动电机；I-8、同步带；I-9、同步带轮；I-10、垂直面内旋转驱动轴；I-11、气缸；I-12、中心轴；I-13、驱动块；I-14、滑动板；I-15、直线导轨；I-16、杠杆；I-17、杠杆轴；I-18、弹簧；I-19、夹板。

具体实施方案

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

如图1至9所示，本发明提供一种工装夹具，包括支撑座、回转装置以及工件夹持装置；回转装置包括回转驱动电机、单向间隙传动机构、回转单元；所述回转驱动电机的动力输出端通过单向间隙传动机构与回转单元连接；所述的回转单元包括联动连接的回转传动盘以及回转安装支座，其中：

所述的支撑座，如图1、图2、图3所示，包括一撑板，以及安装在撑板四角的支腿。

所述的单向间隙传动机构为槽轮机构，包括槽轮；所述槽轮上的径向槽数目为四个。回转驱动电机的动力输出端与槽轮机构连接，槽轮机构的输出端配装定心轴(动力输出轴)，以与回转传动盘的回转中心连接。

所述的回转传动盘，如图2、图3所示，为工形结构，包括同轴设置的下支撑板、空心连接筒以及上支撑板，且上支撑板、下支撑板分别与空心连接筒的两端连接；如图2所示，本发明所述的回转传动盘通过支撑轴承定位支撑在支撑座上方；所述的支撑轴承至少为3个，呈周向均布；附图中为四个。每一个支撑轴承均包括固定座以及安装在固定座上的轴承；所述轴承的外圆面与回转安装支座之间相切。

所述回转安装座，如图2、图3所示，包括筒状传动头以及周向均布在筒状传动头外壁的多个连接臂，每一个连接臂上均设置有用于安装工件夹持装置的连接部；本发明所述的回转安装座采用框架式结构，主要是因为这样可以减少自重，降低损耗，提高利用率；

所述的筒状传动头，为双层筒状结构，包括内层筒体、外层筒体以及连接筋板；内层筒体、外层筒体均为两端敞口的等高设置的筒体结构，且外层筒体的断面呈10边形，而内层筒体的断面则呈圆环形，同时外层筒体的外接圆半径大于内层筒体的外径；内层筒体置于外层筒体的内侧，且内层筒体与外层筒体同轴；连接筋板垂直地安装在外层筒体和内层筒体之间，且连接筋板在外层筒体上的固定位置处于棱线上。

所述的连接臂，如图2、3所示，包括两块相互平行的三角形支撑板以及用于安装夹持装置的固定块；每一块三角形支撑板的底边紧靠着外层筒体的棱线安装，而固定块安装在两块三角形支撑板的顶部位置之间；工件夹持装置固定安装在固定块上；固定块包括上安装板、下连接板，下连接板的两端分别与两块三角形支撑板处于下侧的一组平行边连接，上安装板的两端分别与两块三角形支撑板处于上侧的一组平行边连接；且三角形支撑板呈等腰三角形，因此，本发明所述的固定块与两三角形支撑板连接的部位能够形成一楔形结构，便于与夹持装置连接固定。

空心连接筒的上端与置于筒状传动头内腔中的上支撑板固定，下端则与下支撑板固定，而筒状传动头的下端置于下支撑板上，而上端则配装盖板；单向间隙传动机构的动力输出轴穿过空心连接筒放置，且单向间隙传动机构的动力输出轴与筒状传动头的内壁之间布置有多个定心轴承，各定心轴承周向均布地定位安装在上支撑板上，且每一个定心轴承的外圆均分别与筒状传动头的内壁面、单向间隙传动机构的动力输出轴的外壁面相切；所述的单向间隙传动机构在回转驱动电机的动力驱动下，带动回转单元做带有停歇的周期性回转运动；每一个连接臂在停歇的过程中，均分别处于一个加工工位。为增加所述的定心轴承与筒状传动头的内壁面、单向间隙传动机构的动力输出轴的外壁面之间的接触面积，本发明所述的定心轴承采用上下两组同轴布置；每组至少包括3个以上周向均布的轴承。

如图5至9所示，本发明所述的工件夹持装置，包括用于夹持工件的夹持机构、用于驱动夹持机构在自身垂直面内旋转的垂直面内旋转驱动机构、用于驱动夹持机构在自身水平面内旋转的水平面内旋转驱动机构；所述垂直面内旋转驱动机构，在水平面内旋转驱动机构的动力输出下，带动夹持机构在自身水平面 内做旋转运动；所述夹持机构，在垂直面内旋转驱动机构的动力驱动下，在自身垂直面内做旋转运动；所述夹具，在夹具驱动机构的动力驱动下，能够夹持/释放工件。其中：

所述垂直面内旋转驱动机构，如图5、图7所示，包括垂直面内旋转安装座以及安装在垂直面内旋转安装座上的垂直面内垂直面内旋转电机，垂直面内旋转电机的动力输出端通过带轮传动机构驱动沿着夹持机构水平方向放置的垂直面内旋转驱动轴，进而带动夹持安装座旋转。带轮传动机构包括两个同步带轮，一个同步带轮固定在垂直面内旋转电机的输出轴上，另一个同步带轮固定在垂直面内旋转驱动轴上，两个同步带轮之间由同步带相连接，因此，垂直面内驱动电机的转动带动同步带轮转动，通过同步带的作用，带动垂直面内旋转驱动轴转动，最终使得夹持机构转动。

所述水平面内旋转驱动机构，如图5、图7所示，包括水平面内旋转驱动电机，所述水平面内旋转驱动电机的动力输出端通过沿着夹持机构垂直方向放置的水平面内旋转驱动轴与垂直面内旋转安装座连接；且水平面内旋转驱动轴6上安装有固定板，用于将所述的夹持装置固定到旋转装置上，配装成多工位一体化五金钳类工具磨削装置中的工件装夹部分。即垂直面内旋转电机的转动带动垂直面内旋转驱动机构和夹持机构组成的整体转动。垂直面内旋转电机可以正转，可以反转，旋转角度可以调节。

所述夹持机构，如图5、图6、图9所示，包括夹持安装座、安装在夹持安装座上的夹具驱动机构以及与夹具驱动机构的动力输出端连接的夹具；其中：所述夹具，包括两块夹板，分别为上夹板和下夹板，上夹板和下夹板之间设置有两根以上的导柱，附图中为4根，每一根导柱的一端穿过下夹板后在端部配装盖帽，另一端则穿过上夹板后也在端部配装盖帽；上夹板、下夹板在夹具驱动机构的动力驱动下，均做升降运动，且下夹板与上夹板的运动方向相反，因此，两夹板相向运动时，夹持工件，相背运动时，释放工件。

夹具驱动机构，如图5、图6、图9所示，包括直线往复移动驱动机构、驱动块以及杠杆机构；其中：

所述驱动块，通过直线导轨可移动地安装在夹持安装座内；直线导轨沿着夹持机构水平方向铺设，驱动块通过滑动板可移动地安装在直线导轨上；所述驱动块， 可移动地安装在夹持安装座内；具有两个对称设置的驱动面，分别为倾斜角度等于α的上驱动面和倾斜角度等于-α的下驱动面；附图中，所用的驱动块为楔形驱动块，倾斜角度α为14°；

所述杠杆机构为两组，上夹板配装一组，下夹板配装另一组；两组杠杆机构对称布置在驱动块的两侧；每一组杠杆机构均包括杠杆以及杠杆轴，杠杆轴定位支撑在夹持安装座上，杠杆则通过杠杆轴定位支撑；两组杠杆机构的杠杆之间通过弹性连接件(附图中，所采用的弹性连接件为弹簧)连接，且杠杆的一端与夹板固定，另一端在弹性连接件的回复力作用下始终与驱动块的一个斜面相触；且杠杆与驱动块斜面之间的接触部位设置成圆弧形，则杠杆与驱动块斜面之间的接触为线接触。

所述直线往复移动机构，安装在垂直面内旋转安装座中，其动力输出端与中心轴的一端固定连接，中心轴的另一端则穿过垂直面内旋转驱动轴的内腔后，活动地嵌装在驱动块的驱动孔中，并在弹性连接件的回复力作用下，始终与驱动块的驱动孔相触。附图中，所用的直线往复移动机构为气缸，气缸的活塞轴与中心轴固定。

换句话说，本发明中，中心轴和驱动块不是固定在一起，但驱动块在弹簧的作用下，和中心轴紧紧贴在一起；同时垂直面内旋转驱动轴和中心轴不固定，垂直面内旋转驱动轴转动带动整个夹持机构转动，中心轴不受影响。

本发明所述的夹具在自身垂直面内旋转驱动机构、水平面内旋转驱动电机的联合驱动下，可以使得其所夹持的工件，无论具有何种角度的待磨削面，均能够与相应磨削头相对，从而完成相应待磨削面的磨削加工；由此可知，本发明所述的磨削设备，适宜于各种类型的五金钳类工具的钳嘴部分的磨削加工；

通常地，五金钳类工具的钳嘴部分，具有较为复杂的型面，为了获得高质量的加工产品，本发明的研发团队将钳嘴的型面分解成上、下对称的大平面部分、侧部的斜面部份以及端部的弧面部分；由此可知，前述的大平面部分、侧部的斜面部份以及端部的弧面部分并不处于同一平面上，在磨削加工过程中，换面加工时，仅仅依靠较为简单的三维磨削头进给机构的调整是不够的；因此，本发明通过调整工件的位置，来实现各待磨削面磨削加工的连续性，而无需更换夹具或者手动调整磨削面，从而导致加工质量下降(由于五金钳具通常都是对称件，因此，手 动更换磨削面，很难保证前后的对称中心一致)；

本发明设计了一种较为巧妙的夹具驱动机构，其采用气缸提供动力，然后通过楔形斜面进行动力传递，最终采用一杠杆实现夹板的升降，由此可知，本发明只需要一个动力源，即能够实现上下两块夹板相向运动或者相背运动，减少动力源引入，节约成本；本发明采用楔形斜面进行动力传递，面接触可以有效地保证传递的可靠性。

工作原理

通过回转驱动电机转动驱动槽轮机构II-1作间歇性运动，槽轮机构II-1带动回转安装支座II-7作间歇性运动。带动各回转安装支座II-7上固定的夹持装置周期性完成运动到进料工位，进行进料工作；运动到去皮工位，进行去皮工作；运动到大平面粗磨工位，进行大平面粗磨工作；运动到斜面粗磨工位，进行斜面粗磨工作；运动到弧面粗磨工位，进行弧面粗磨工作；运动到大平面精磨工位，进行大平面精磨工作；运动到斜面精磨工位，进行斜面精磨工作；运动到弧面精磨工位，进行弧面精磨工作；运动到抛光工位，进行抛光工作；运动到出料工位，进行出料工作。十个工件夹持装置同时工作，提高工作效率。另外，支撑轴承II-4数目为四个，通过固定座II-3与支撑座II-2固定，顶部与回转安装支座II-6相切，均匀分布在定心轴II-5四周，回转安装支座II-6转动可以带动支撑轴承II-4沿固定轴转动，支撑轴承II-4对回转安装支座II-6有支撑作用，确保回转安装支座II-6随槽轮转动稳定转动。

本发明还提供一种基于上述回转装置的方法，回转安装支座上的10个工件夹持装置分别与五金钳类工具磨削的10个工位一一对应，五金钳类工具磨削的10个工位依次为：进料工位、去皮工位、大平面粗磨工位、斜面粗磨工位、弧面粗磨工位、大平面精磨工位、斜面精磨工位、弧面精磨工位、抛光工位以及出料工位；回转安装支座上的任一个回转单元，在回转驱动电机通过单向间隙驱动机构的带动下，周期性地依次间隔地停歇在上述的10个工位。

回转安装支座上的任一个连接臂均按照以下步骤运行：

步骤一：启动回转驱动电机，带动槽轮机构转动，使得安装在回转安装支座外周的其中一个连接臂处于进料工位后，回转安装支座停止旋转；安装在该连接臂上的工件夹持装置进行进料工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机 构再次带动回转安装支座转动；

步骤二：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤一中完成进料工作的连接臂到达去皮工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行去皮工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤三：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤二中完成去皮工作的连接臂到达大平面粗磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行大平面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤四：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤三中完成大平面粗磨工作的连接臂到达斜面粗磨工位后停止，进行斜面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤五：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤四中完成斜面粗磨工作的连接臂到达弧面粗磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行弧面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤六：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤五中完成弧面粗磨工作的连接臂到达大平面精磨工位后停止，该连接臂上夹持装置所携带的五金钳类工具进行大平面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤七：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤六中完成大平面精磨工作的连接臂到达斜面精磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行斜面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤八：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤七中完成斜面精磨工作的连接臂到达弧面精磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行弧面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤九：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤八中完成弧 面精磨工作的连接臂到达抛光工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行抛光工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤十：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤九中完成抛光工作的连接臂到达出料工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行出料工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，其特征在于：包括支撑座、回转装置以及工件夹持装置；回转装置包括回转驱动电机、单向间隙传动机构、回转单元；所述回转驱动电机的动力输出端通过单向间隙传动机构与回转单元连接；所述的回转单元包括回转传动盘以及回转安装支座，所述的回转传动盘包括同轴设置的下支撑板、空心连接筒以及上支撑板；所述回转安装座包括筒状传动头以及周向均布在筒状传动头外壁的多个连接臂，每一个连接臂上均设置有用于安装工件夹持装置的连接部；下支撑板通过支撑轴承定位支撑在支撑座上方，且支撑轴承至少为3个，呈周向均布；空心连接筒的上端与置于筒状传动头内腔中的上支撑板固定，下端则与下支撑板固定，而筒状传动头的下端固定安装在下支撑板上，而上端则配装盖板；单向间隙传动机构的动力输出轴穿过空心连接筒放置，且单向间隙传动机构的动力输出轴与筒状传动头的内壁之间布置有多个定心轴承，各定心轴承周向均布地定位安装在上支撑板上，且每一个定心轴承的外圆均分别与筒状传动头的内壁面、单向间隙传动机构的动力输出轴的外壁面相切；所述的单向间隙传动机构在回转驱动电机的动力驱动下，带动回转单元做带有停歇的周期性回转运动；每一个连接臂在停歇的过程中，均分别处于一个加工工位。

2.根据权利要求1所述智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，其特征在于：工件夹持装置包括用于夹持工件的夹持机构、用于驱动夹持机构在自身垂直面内旋转的垂直面内旋转驱动机构、用于驱动夹持机构在自身水平面内旋转的水平面内旋转驱动机构；其中：

所述夹持机构，包括夹持安装座、安装在夹持安装座上的夹具驱动机构以及与夹具驱动机构的动力输出端连接的夹具；

所述垂直面内旋转驱动机构，包括垂直面内旋转安装座以及安装在垂直面内旋转安装座上的垂直面内旋转电机，垂直面内旋转电机的动力输出端与夹持安装座连接；

所述水平面内旋转驱动机构，包括水平面内旋转驱动电机，所述水平面内旋转驱动电机的动力输出端与垂直面内旋转安装座连接；

所述垂直面内旋转驱动机构，在水平面内旋转驱动机构的动力输出下，带动夹持机构在自身水平面内做旋转运动；

所述夹持机构，在垂直面内旋转驱动机构的动力驱动下，在自身垂直面内做旋转运动；

所述夹具，在夹具驱动机构的动力驱动下，能够夹持/释放工件；

所述工件，在水平面内旋转驱动机构、垂直面内旋转驱动机构以及夹具驱动机构的联合驱动下，调整工件的待加工磨削面。

3.根据权利要求2所述智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，其特征在于：所述夹具包括两块夹板，分别为上夹板和下夹板，上夹板和下夹板之间设置有两根以上的导柱，导柱的一端穿过下夹板后在端部配装盖帽，另一端则穿过上夹板后也在端部配装盖帽；上夹板、下夹板在夹具驱动机构的动力驱动下，均做升降运动；且下夹板与上夹板的运动方向相反。

4.根据权利要求3所述智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，其特征在于：所述夹具驱动机构，包括直线往复移动驱动机构、驱动块以及杠杆机构；其中：

所述驱动块，可移动地安装在夹持安装座内；具有两个对称设置的驱动面，分别为倾斜角度等于α的上驱动面和倾斜角度等于-α的下驱动面；

所述杠杆机构为两组，上夹板配装一组，下夹板配装另一组；两组杠杆机构对称布置在驱动块的两侧；每一组杠杆机构均包括杠杆以及杠杆轴，杠杆轴定位支撑在夹持安装座上，杠杆则通过杠杆轴定位支撑；两组杠杆机构的杠杆之间通过弹性连接件连接，且杠杆的一端与夹板固定，另一端在弹性连接件的回复力作用下始终与驱动块的驱动面相触；

所述直线往复移动机构，安装在垂直面内旋转安装座中，其动力输出端与中心轴的一端固定连接，中心轴的另一端则穿过垂直面内旋转驱动轴的内腔后，活动地嵌装在驱动块的驱动孔中，并在弹性连接件的回复力作用下，始终与驱动块的驱动孔相触。

5.根据权利要求4所述智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，其特征在于：所述杠杆与驱动块斜面之间的接触部位设置成圆弧形，杠杆与驱动块斜面之间的接触为线接触。

6.根据权利要求1所述智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，其特征在于：每一个支撑轴承均包括固定座以及安装在固定座上的轴承；所述轴承的外圆面与下支撑板的下表面相切。

7.根据权利要求1所述智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，其特征在于：所述的连接臂为10个；所述的筒状传动头为双层筒状结构，包括内层筒体、外层筒体以及连接筋板；内层筒体、外层筒体均为两端敞口的等高设置的筒体结构，且外层筒体的断面呈10边形，而内层筒体的断面则呈圆环形，同时外层筒体的外接圆半径大于内层筒体的外径；内层筒体置于外层筒体的内侧，且内层筒体与外层筒体同轴；连接筋板垂直地安装在外层筒体和内层筒体之间，且连接筋板在外层筒体上的固定位置处于棱线上。

8.根据权利要求5所述智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具，其特征在于：所述的连接臂包括两块相互平行的三角形支撑板以及用于安装夹持装置的固定块；每一块三角形支撑板的底边紧靠着外层筒体的棱线安装，而固定块安装在两块三角形支撑板的顶部位置之间；工件夹持装置固定安装在固定块上。

9.一种基于权利要求1所述的智能多工位一体化五金钳类工具磨削的回转式工装夹具的方法，其特征在于，回转安装支座上的10个连接臂分别与五金钳类工具磨削的10个工位一一对应，五金钳类工具磨削的10个工位依次为：进料工位、去皮工位、大平面粗磨工位、斜面粗磨工位、弧面粗磨工位、大平面精磨工位、斜面精磨工位、弧面精磨工位、抛光工位以及出料工位；回转安装支座上的任一个连接臂，在驱动电机通过单向间隙驱动机构的带动下，周期性地依次间隔地停歇在上述的10个工位。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，回转安装支座上的任一个回转单元均按照以下步骤运行：

步骤一：启动回转驱动电机，带动槽轮机构转动，使得安装在回转安装支座外周的其中一个连接臂处于进料工位后，回转安装支座停止旋转；安装在该连接臂上的工件夹持装置进行进料工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤二：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤一中完成进料工作的连接臂到达去皮工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行去皮工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤三：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤二中完成去皮工作的连接臂到达大平面粗磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行大平面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤四：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤三中完成大平面粗磨工作的连接臂到达斜面粗磨工位后停止，进行斜面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤五：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤四中完成斜面粗磨工作的连接臂到达弧面粗磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行弧面粗磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤六：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤五中完成弧面粗磨工作的连接臂到达大平面精磨工位后停止，该连接臂上夹持装置所携带的五金钳类工具进行大平面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤七：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤六中完成大平面精磨工作的连接臂到达斜面精磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行斜面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤八：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤七中完成斜面精磨工作的连接臂到达弧面精磨工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行弧面精磨工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤九：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤八中完成弧面精磨工作的连接臂到达抛光工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行抛光工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动；

步骤十：回转驱动电机继续工作，驱动槽轮机构继续转动，使得步骤九中完成抛光工作的连接臂到达出料工位后停止，该连接臂上的工件夹持装置所携带的五金钳类工具进行出料工作，直至回转驱动电机的继续运转，即将通过槽轮机构再次带动回转安装支座转动。