CN105904339B - 一种打磨夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打磨夹具，包括：气爪，其内部具有沿长度方向的中心孔，气爪能沿中心孔的轴心旋转，气爪前部的外壁设有锥面；与气爪同步旋转的顶杆，位于中心孔内并能通过驱动件的作用在中心孔内前后移动；套于锥面的弹性涨套；传动件，分别固定连接顶杆和弹性涨套，顶杆通过传动件带动弹性涨套沿锥面前后滑移。本发明利用传动件带动弹性涨套在气爪锥面上的前后移动来实现夹紧工件，而气爪只做旋转而无需前后平移，从而气爪能够在横向固定，当在外部用激光测距仪来测量工件位置时能够更准确地标定工件位置。本发明可应用于水龙头工件打磨。

Description

一种打磨夹具

技术领域

本发明涉及夹具领域，特别是涉及一种水龙头的打磨夹具。

背景技术

目前，水龙头的生产在铸造外形和机加尺寸等方面存在成型偏差大、壁厚不匀称、形位各异等问题，需对水龙头进行打磨使其的壁厚均匀且符合设计的标准尺寸。

现有的水龙头内涨式夹具（申请号：201110454457.6），其结构简单紧凑，可将弹性涨套伸进水龙头内孔内后均匀膨胀或回复到原始状态，实现涨紧或松开内孔，即完成了对水龙头的抓取或放置动作。该水龙头内涨式夹具，包括气缸以及顶针，顶针的一端与气缸的输出端连接，另一端上设有锥体，锥体上套有弹性涨套，弹性涨套可直接或间接安装在气缸上。然而这种内涨式夹具采用的大缸径气缸，气缸输出端与顶针连接。顶针锥体是动作端，对于机械手标定工件位置不方便。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种有利于标定水龙头工件位置的打磨夹具。

本发明所采用的技术方案是：

一种打磨夹具，包括：

气爪，其内部具有沿长度方向的中心孔，气爪能沿中心孔的轴心旋转，气爪前部的外壁设有锥面；

与气爪同步旋转的顶杆，位于中心孔内并能通过驱动件的作用在中心孔内前后移动；

套于锥面的弹性涨套；

传动件，分别固定连接顶杆和弹性涨套，顶杆通过传动件带动弹性涨套沿锥面前后滑移。

作为本发明的进一步改进，所述传动件包括拉销，所述弹性涨套表面设有与拉销两端端部装配的销孔，所述顶杆上设有与拉销中部装配的装配孔，所述气爪表面设有连通中心孔的活动槽，所述活动槽沿气爪长度方向设置，所述拉销垂直活动槽并可前后移动地设置在活动槽内。

作为本发明的进一步改进，所述锥面包括靠近气爪前端的前锥面以及位于前锥面后方的后锥面，所述前锥面与后锥面分隔并具有相同的倾斜方向，所述弹性涨套内壁分别设有与前锥面、后锥面配合的两段内锥面。

作为本发明的进一步改进，所述气爪尾部的内腔固定接有气缸，所述气缸的输出端连接顶杆，所述气缸具有第一输入口和第二输入口。

作为本发明的进一步改进，所述气爪尾部的外壁套接有外壳，所述外壳上设有第一气嘴和第二气嘴，所述第一气嘴连通第一输入口，所述第二气嘴连通第二输入口。

作为本发明的进一步改进，所述气爪与外壳可转动地密封连接，所述气爪尾部的壁上设有第一导通入口和第二导通入口，所述第一导通入口通过设置在外壳内壁的第一环形导通槽连通第一气嘴和第一输入口，所述第二导通入口通过外壳内壁的第二环形导通槽连通第二气嘴和第二输入口。

作为本发明的进一步改进，所述外壳的内壁设有第一密封件和第二密封件，所述第一密封件对应在第一环形导通槽两侧并与气爪外壁密封连接，所述第二密封件对应在第二环形导通槽两侧并与气爪外壁密封连接。

作为本发明的进一步改进，所述外壳内壁沿长度方向设有四道环形槽，每道环形槽内装设有旋转密封，临近并位于第一环形导通槽两侧的环形槽及旋转密封构成第一密封件，临近并位于第二环形导通槽两侧的环形槽及旋转密封构成第二密封件。

作为本发明的进一步改进，所述气爪的尾端端面接有连接座板。

作为本发明的进一步改进，所述外壳的尾端端面接有连接法兰。

本发明的有益效果是：本发明利用传动件带动弹性涨套在气爪锥面上的前后移动来实现夹紧工件，而气爪只做旋转而无需前后平移，从而气爪能够在横向固定，当在外部用激光测距仪来测量工件位置时能够更准确地标定工件位置。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是打磨机器人的结构示意图；

图2是打磨夹具的结构示意图；

图3是打磨夹具的右视图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图3的B-B剖视图；

图6是弹性涨套的轴测示意图；

图7是弹性涨套的右视图；

图8是图7的C-C剖视图。

具体实施方式

如图1至图5所示的打磨夹具，包括气爪1、顶杆2、弹性涨套3和传动件。

其中气爪1为圆筒状，其内部具有沿长度方向的中心孔11，中心孔11优选为通孔。气爪1能在外部的作用下沿中心孔11的轴心旋转，但是气爪1在长度方向上是固定不动的。在气爪1前部的外壁设有锥面，所述的锥面使得气爪1在相应位置前端的外径小于后端的外径。

参考图4和图5，所述的顶杆2能够与气爪1同步旋转，其位于中心孔11内并能通过外部驱动件的作用在中心孔11内沿长度方向前后移动。

所述的弹性涨套3，外套于气爪1的前部，且套接在锥面上。

所述的传动件，分别固定连接顶杆2和弹性涨套3，当外部驱动件驱动顶杆2前后移动时，顶杆2通过传动件带动弹性涨套3沿锥面前后滑移，由于弹性涨套3的特性，当其内壁的内锥面与气爪1的锥面相对移动时会将弹性涨套3撑开，那么，弹性涨套3通过沿径向的涨紧将套于其上的水龙头工件9夹紧固定。

相对于现有技术的顶针前后移动并直接接触弹性涨套而将弹性涨套涨紧的技术方案来说，本实施例增设了只能旋转而在横向固定的气爪1，利用顶杆2、传动件来带动弹性涨套3做相对于气爪1锥面的平移来实现弹性涨套3的涨紧和夹紧工件，那么，使用外部的激光测距仪来测量工件位置时即不会因为受到气爪1的横向移动的影响，从而能够更准确地标定工件位置。

另外，现有技术中弹性涨套及顶针的锥体都会有较长的长度才能满足夹具涨开的尺寸，这样的结构很难满足产品小型化的需求。本实施例是采用弹性涨套3的移动来实现夹具涨开，这样锥面的长度可以做得更多，只需要弹性涨套3移动一小段距离即能满足涨开的尺寸。

参考图4至图8，优选的，所述的传动件包括拉销4。弹性涨套3表面设有与拉销4两端端部装配的销孔31，顶杆2上设有与拉销4中部装配的装配孔，所述的拉销4从一侧销孔中穿入气爪1内部，之后穿入顶杆2的装配孔，再穿入弹性涨套3的另一侧销孔。由于气爪1位于弹性涨套3和顶杆2之间，拉销4必然会穿过气爪1，为了使得弹性涨套3能够相对气爪1平移，在气爪1表面设有连通中心孔11的两道活动槽12，具体可见图4和图5，这两道活动槽12对向布置并各自沿气爪1长度方向延伸。拉销4垂直地穿过两道活动槽12并可前后移动地设置在活动槽12内。该活动槽12除了提供拉销4移动的空间之外，还能对拉销4进行限位，并且带动顶杆2与气爪1同时旋转。

在实施例中，锥面包括靠近气爪1前端的前锥面以及位于前锥面后方的后锥面，前锥面与后锥面分隔并具有相同的倾斜方向和相同的锥度，相互配合的。前锥面与后锥面的基本形状可通过参考图8中弹性涨套3内壁分别设置的与前锥面、后锥面配合的两段内锥面32、33得知。设置前锥面与后锥面是为了保证小尺寸夹具中弹性涨套3轴向涨开的均匀性，同时设置两段锥面后，弹性涨套3的移动行程也能更短，短行程涨紧或放松也缩短了程序动作的响应时间。

参考图6至图8，实施例中的弹性涨套3为圆环形，在其外壁表面具有一沿轴向的切口34，以提供弹性涨套3的变形空间。

参考图4和图5，实施例中，顶杆2的驱动件是气缸5。该气缸5固定安装在气爪1尾部的内腔中，能够随气爪1的旋转而旋转，气缸5的输出端连接顶杆2。由于采用了弹性涨套3相对气爪1平移的方式，实施例的气缸5可以为短行程气缸，大大缩小的夹具的尺寸。气缸5具有第一输入口51和第二输入口52，均用于外部压缩气体的输入和流出，第一输入口51用于控制顶杆2的输出（伸出），在顶杆2输出时弹性涨套3涨开而夹紧工件，第二输入口52控制顶杆2的缩回，顶杆2缩回时，弹性涨套3不再夹紧工件。

优选的，参考图1至图5，气爪1尾部的外壁套接有外壳6，外壳6的尾端端面接有连接法兰8，用于与机器人输出端的外壳10固定连接，以方便夹具的拆装。外壳6内安装有轴承65，该轴承65装配在气爪1外壁上，使得气爪1能够在外壳6内顺畅地转动。另外，外壳6上设有第一气嘴61和第二气嘴62，用于通过管路连接外部的供气设备，如压缩机等，第一气嘴61连通第一输入口51，第二气嘴62连通第二输入口52。

气爪1的尾端端面还接有连接座板7，用于与机器人的输出端相连，从而带动气爪1旋转，连接座板7位于外壳6内部。

进一步优选的，气爪1与外壳6可转动地密封连接，气爪1尾部的壁上设有第一导通入口101和第二导通入口102，第一导通入口101通过设置在外壳6内壁的第一环形导通槽601连通第一气嘴61和第一输入口51，第二导通入口102通过外壳6内壁的第二环形导通槽602连通第二气嘴62和第二输入口52。可以容易地理解，第一气嘴61是一直连通第一环形导通槽601的，而气爪1旋转时，第一导通入口101也随之旋转，但是一直在第一环形导通槽601的路径上，也即第一导通入口101是一直连通第一环形导通槽601、第一输入口51以及第一气嘴61的，第一导通入口101、第一环形导通槽601、第一输入口51和第一气嘴61构成了第一气路，在外壳6不转动的情况下，也能稳定地将气流输入至气缸5或从气缸5输出。同样，第二导通入口102、第二环形导通槽602亦与第一导通入口101、第一环形导通槽601具有相同的结构，只是第二导通入口102、第二环形导通槽602时连通第二气嘴62与第二输入口52，并构成第二气路。

通过上述的这种结构，外部气管管路连接至外壳6而为气缸5供气时，无需随气爪1转动而转动，有效的改进了运动部件上的气源连接方式，解决了气管缠绕的问题。

在上述结构的基础上，外壳6的内壁设有第一密封件和第二密封件，第一密封件对应在第一环形导通槽601两侧并与气爪1外壁密封连接，第二密封件对应在第二环形导通槽602两侧并与气爪1外壁密封连接。这两套密封件是保证气缸5第一气路、第二气路各自的独立性和密闭性。

上述的第一密封件和第二密封件可以由环形槽和旋转密封所组成。具体来说，外壳6内壁沿长度方向设有四道环形槽，每道环形槽内装均设有旋转密封，各旋转密封的内侧抵接气爪1外壁。临近并位于第一环形导通槽601两侧的环形槽603及旋转密封604构成第一密封件，临近并位于第二环形导通槽602两侧的环形槽605及旋转密封606构成第二密封件。

以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种打磨夹具，其特征在于，包括：

气爪(1)，其内部具有沿长度方向的中心孔(11)，气爪(1)能沿中心孔(11)的轴心旋转，气爪(1)前部的外壁设有锥面；

与气爪(1)同步旋转的顶杆(2)，位于中心孔(11)内并能通过驱动件的作用在中心孔(11)内前后移动；

套于锥面的弹性涨套(3)；

传动件，分别固定连接顶杆(2)和弹性涨套(3)，顶杆(2)通过传动件带动弹性涨套(3)沿锥面前后滑移，所述传动件包括拉销(4)，所述弹性涨套(3)表面设有与拉销(4)两端端部装配的销孔(31)，所述顶杆(2)上设有与拉销(4)中部装配的装配孔，所述气爪(1)表面设有连通中心孔(11)的活动槽(12)，所述活动槽(12)沿气爪(1)长度方向设置，所述拉销(4)垂直活动槽(12)并可前后移动地设置在活动槽(12)内。

2.根据权利要求1所述的打磨夹具，其特征在于：所述锥面包括靠近气爪(1)前端的前锥面以及位于前锥面后方的后锥面，所述前锥面与后锥面分隔并具有相同的倾斜方向，所述弹性涨套(3)内壁分别设有与前锥面、后锥面配合的两段内锥面。

3.根据权利要求1或2所述的打磨夹具，其特征在于：所述气爪(1)尾部的内腔固定接有气缸(5)，所述气缸(5)的输出端连接顶杆(2)，所述气缸(5)具有第一输入口(51)和第二输入口(52)。

4.根据权利要求3所述的打磨夹具，其特征在于：所述气爪(1)尾部的外壁套接有外壳(6)，所述外壳(6)上设有第一气嘴(61)和第二气嘴(62)，所述第一气嘴(61)连通第一输入口(51)，所述第二气嘴(62)连通第二输入口(52)。

5.根据权利要求4所述的打磨夹具，其特征在于：所述气爪(1)与外壳(6)可转动地密封连接，所述气爪(1)尾部的壁上设有第一导通入口(101)和第二导通入口(102)，所述第一导通入口(101)通过设置在外壳(6)内壁的第一环形导通槽(601)连通第一气嘴(61)和第一输入口(51)，所述第二导通入口(102)通过外壳(6)内壁的第二环形导通槽(602)连通第二气嘴(62)和第二输入口(52)。

6.根据权利要求5所述的打磨夹具，其特征在于：所述外壳(6)的内壁设有第一密封件和第二密封件，所述第一密封件对应在第一环形导通槽(601)两侧并与气爪(1)外壁密封连接，所述第二密封件对应在第二环形导通槽(602)两侧并与气爪(1)外壁密封连接。

7.根据权利要求6所述的打磨夹具，其特征在于：所述外壳(6)内壁沿长度方向设有四道环形槽，每道环形槽内装设有旋转密封，临近并位于第一环形导通槽(601)两侧的环形槽及旋转密封构成第一密封件，临近并位于第二环形导通槽(602)两侧的环形槽及旋转密封构成第二密封件。

8.根据权利要求1或2所述的打磨夹具，其特征在于：所述气爪(1)的尾端端面接有连接座板(7)。

9.根据权利要求4所述的打磨夹具，其特征在于：所述外壳(6)的尾端端面接有连接法兰(8)。