CN106271764A - 一种角度可调的旋转定位夹具及使用其的机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种角度可调的旋转定位夹具及使用其的机床，包括固定底板和若干个角度可调夹装单元，所述角度可调夹装单元安装于所述固定底板上，所述角度可调夹装单元包括工作台、旋转机构和至少两个角度调节机构，所述旋转机构安装于固定底板的中部，所述角度调节机构安装于固定底板的两端的近端部，并且所述角度调节机构和旋转机构在同一水平线上。所述角度可调的旋转定位夹具设置角度可调夹装单元，用于夹装一些需要旋转固定到一定角度进行加工的工件，例如需要加工出斜面结构的工件。所述角度调节机构调节工作台的旋转角度，使工作台以与旋转机构的连接处为支点而作跷跷板运动，从而使工作台可根据工件加工要求来调整旋转角度。

Description

一种角度可调的旋转定位夹具及使用其的机床
技术领域
本发明涉及机械制造设备领域，尤其涉及一种角度可调的旋转定位夹具及使用其的机床。
背景技术
在机械制造过程中，常常需要加工一些具有斜面结构或曲面结构的工件，这些工件在加工过程中需要旋转到一定角度才能实现加工，其难点在于装夹和倾角精度的保证。目前，通常采用人工将工件摆到一定角度在进行固定，工件的固定和拆卸过程比较繁琐，而且工件旋转的角度无法精确控制。为解决人工摆件存在的问题，也出现了一些具有旋转加工台的夹具，但现有的这些具有旋转加工台的夹具结构较笨重、操作复杂，需要大输出力矩才可驱动旋转加工台旋转，能源消耗大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种操作方便，角度调整精确灵活，驱动所需输出力矩小的角度可调的旋转定位夹具及使用其的机床。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种角度可调的旋转定位夹具，包括固定底板和若干个角度可调夹装单元，所述角度可调夹装单元安装于所述固定底板上；
所述角度可调夹装单元包括工作台、旋转机构和至少两个角度调节机构，所述旋转机构安装于固定底板的中部，所述角度调节机构安装于固定底板的两端的近端部，并且所述角度调节机构和旋转机构在同一水平线上；
所述工作台和旋转机构连接，所述旋转机构带动工作台旋转，所述角度调节机构调节工作台的旋转角度；
所述角度调节机构包括角度调节气缸和承托轮，所述角度调节气缸的缸体端安装于固定底板上，所述承托轮和所述角度调节气缸的活塞杆端连接；
还包括若干个夹具，所述夹具安装于工作台的顶面。
优选地，所述旋转机构包括旋转支座和旋转轴，所述旋转支座安装于固定底板的中部；所述旋转支座设有旋转轴安装通孔，所述旋转轴通过旋转轴安装通孔安装于旋转支座。
优选地，所述工作台包括至少两个旋转连接件，所述旋转连接件设置于工作台的底面的中部，并且所述旋转连接件和旋转轴的两端连接。
优选地，还包括至少两个导向机构，所述导向机构安装于固定底板的两端；
所述导向机构包括导向支座和多条导向立杆，所述导向支座安装于固定底板，所述导向立杆间隔均匀地设置于所述导向支座上，两两相邻的所述导向立杆之间形成导向间隙；
所述工作台还包括多条导向凸杆，所述导向凸杆间隔均与地设置于工作台的两端；
所述导向机构靠近工作台的两端设置，并且所述导向立杆和导向凸杆错开分布，所述导向凸杆插入对应的导向间隙中。
优选地，所述导向机构还包括限高横杆，所述限高横杆水平设置于所述导向立杆的顶端，所述限高横杆和多条导向立杆连接；
所述导向立杆为伸缩杆结构，所述导向立杆的高度可调节。
优选地，所述角度调节机构还包括承托轮安装座，所述承托轮安装座安装于角度调节气缸的活塞杆端；
所述承托轮安装座设置有承托支轴，所述承托轮套接于所述承托轮安装座的承托支轴。
优选地，所述夹具包括夹紧气缸、夹块和夹紧调节螺栓，所述夹紧气缸的缸体端安装于工作台的顶面，所述夹块的一端和夹紧气缸的活塞杆端连接；
所述夹紧调节螺栓安装于夹块的另一端。
优选地，使用所述角度可调的旋转定位夹具的机床，包括机床本体和所述角度可调的旋转定位夹具，所述角度可调的旋转定位夹具安装于机床本体上。
所述角度可调的旋转定位夹具设置角度可调夹装单元，用于夹装一些需要旋转固定到一定角度进行加工的工件，例如需要加工出斜面结构的工件。所述角度调节机构调节工作台的旋转角度，使工作台以与旋转机构的连接处为支点而作跷跷板运动，从而使工作台可根据工件加工要求来调整旋转角度。使用承托轮，采用轮型结构而非棱柱结构，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可在调整旋转角度过程中减弱工作台和承托轮之间的摩擦力，减小角度调节气缸的输出力矩。
附图说明
附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明其中一个实施例的旋转定位夹具结构示意图；
图2是本发明其中一个实施例的旋转定位夹具正视图；
图3是本发明其中一个实施例的旋转定位夹具左视图；
图4是本发明其中一个实施例的旋转定位夹具俯视图；
图5是本发明其中一个实施例的旋转定位夹具结构放大图。
其中：固定底板1；工作台2；旋转机构3；角度调节机构4；角度调节气缸41；承托轮42；夹具6；旋转支座31；旋转轴32；旋转连接件21；导向机构5；导向支座51；导向立杆52；导向凸杆22；限高横杆53；承托轮安装座43；夹紧气缸61；夹块62；夹紧调节螺栓63。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例的角度可调的旋转定位夹具，包括固定底板1和若干个角度可调夹装单元，所述角度可调夹装单元安装于所述固定底板1上，如图1所示；
所述角度可调夹装单元包括工作台2、旋转机构3和至少两个角度调节机构4，所述旋转机构3安装于固定底板1的中部，所述角度调节机构4安装于固定底板1的两端的近端部，并且所述角度调节机构4和旋转机构3在同一水平线上；
所述工作台2和旋转机构3连接，所述旋转机构3带动工作台2旋转，所述角度调节机构4调节工作台2的旋转角度；
所述角度调节机构4包括角度调节气缸41和承托轮42，如图2所示，所述角度调节气缸41的缸体端安装于固定底板1上，所述承托轮42和所述角度调节气缸41的活塞杆端连接；
还包括若干个夹具6，如图1、图2所示，所述夹具6安装于工作台2的顶面。
所述角度可调的旋转定位夹具设置角度可调夹装单元，用于夹装一些需要旋转固定到一定角度进行加工的工件，例如需要加工出斜面结构的工件。所述角度可调夹装单元包括工作台2、旋转机构3和至少两个角度调节机构4，所述工作台2的顶面设有若干个夹具6以用于放置和固定工件，所述旋转机构3置于所述工作台2的中下方并带动工作台2旋转，所述角度调节机构4对称地置于所述工作台2两端的近端部；所述角度调节机构4调节工作台2的旋转角度，使工作台2以与旋转机构3的连接处为支点而作跷跷板运动，从而使工作台2可根据工件加工要求来调整旋转角度。
所述角度调节机构4包括角度调节气缸41和承托轮42，并且所述承托轮42和所述角度调节气缸41的活塞杆端连接；所述承托轮42和工作台2没有建立连接，但由于重力作用，所述工作台2始终压着所述承托轮42，从而角度调节气缸41和承托轮42共同支撑承托所述工作台2，并且通过伸缩角度调节气缸41的活塞杆来控制工作台2的旋转角度。采用角度调节气缸41，便于调节输出力和工作速度，并且稳定性好，可通过保持气缸压力不变来实现工作台2一定旋转角度保持不动，从而所述角度可调的旋转定位夹具无需增加额外的锁紧机构以在工件加工过程中保持工作台2稳定，简化结构，操作更为简单。
而且，由于在调整旋转角度过程中，工作台2做圆周运动，而角度调节气缸41做垂直伸缩运动；若承托轮42和工作台2建立连接，则需要增加一个气缸旋转安装台，以便于角度调节气缸41随工作台2旋转而摆动，否则角度调节气缸41无法带动工作台2旋转，但这增大了结构复杂度和控制难度，因此承托轮42和工作台2没有建立连接。还有，使用承托轮42，采用轮型结构而非棱柱结构，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可在调整旋转角度过程中减弱工作台2和承托轮42之间的摩擦力，减小角度调节气缸41的输出力矩。
优选地，所述旋转机构3包括旋转支座31和旋转轴32，如图2所示，所述旋转支座31安装于固定底板1的中部；所述旋转支座31设有旋转轴安装通孔，所述旋转轴32通过旋转轴安装通孔安装于旋转支座31。
优选地，所述工作台2包括至少两个旋转连接件21，如图2所示，所述旋转连接件21设置于工作台2的底面的中部，并且所述旋转连接件21和旋转轴32的两端连接。
所述旋转轴32通过旋转轴安装通孔安装于旋转支座31，并且工作台2的旋转连接件21和旋转轴32的两端连接，从而在角度调节气缸41的推动下所述工作台2绕所述旋转轴32旋转而作跷跷板运动；而且，旋转机构3和置于其两侧的角度调节气缸41存在一定的距离，所述角度调节机构4和旋转机构3又在同一水平线上，从而形成杠杆结构，在承重相同的情况下，所述角度调节机构4需要的输出力矩减小，大大地降低了角度调节机构4的输出能耗。
优选地，还包括至少两个导向机构5，如图1所示，所述导向机构5安装于固定底板1的两端；
所述导向机构5包括导向支座51和多条导向立杆52，如图2、图3所示，所述导向支座51安装于固定底板1，所述导向立杆52间隔均匀地设置于所述导向支座51上，两两相邻的所述导向立杆52之间形成导向间隙；
所述工作台2还包括多条导向凸杆22，如图4所示，所述导向凸杆22间隔均与地设置于工作台2的两端；
所述导向机构5靠近工作台2的两端设置，如图5所示，并且所述导向立杆52和导向凸杆22错开分布，所述导向凸杆22插入对应的导向间隙中。
所述导向立杆52和导向凸杆22错开分布，使所述导向凸杆22插入对应的导向间隙中，从而使工作台2两端的导向凸杆22在旋转过程中沿导向立杆52滑动，对工作台2起到导向作用，防止工作台2在旋转过程中发生偏移以致固定于其顶面的工件移位，影响加工质量。
优选地，所述导向机构5还包括限高横杆53，如图3、图5所示，所述限高横杆53水平设置于所述导向立杆52的顶端，所述限高横杆53和多条导向立杆52连接；所述导向立杆52为伸缩杆结构，所述导向立杆52的高度可调节。
所述限高横杆53水平设置于所述导向立杆52的顶端，从而限制工作台2的旋转角度范围，防止因工作台2旋转角度过大而与加工设备发生碰撞而造成损坏，提高所述角度可调的旋转定位夹具的使用安全性。所述导向立杆52为伸缩杆结构，所述导向立杆52的高度可调节，从而调节限高横杆53的位置高度，进而可根据不同的加工要求，调节工作台2的旋转角度范围，提高所述角度可调的旋转定位夹具的适用范围。
优选地，所述角度调节机构4还包括承托轮安装座43，如图2所示，所述承托轮安装座43安装于角度调节气缸41的活塞杆端；所述承托轮安装座43设置有承托支轴，所述承托轮42套接于所述承托轮安装座43的承托支轴。所述承托轮安装座43安装于角度调节气缸41的活塞杆端，角度调节气缸41控制承托轮安装座43的升降高度，继而控制工作台2的旋转角度。所述承托轮42套接于所述承托轮安装座43的承托支轴上，从而实现承托轮42和工作台2之间的滚动，达到减少摩擦的效果。
优选地，所述夹具6包括夹紧气缸61、夹块62和夹紧调节螺栓63，如图5所示，所述夹紧气缸61的缸体端安装于工作台2的顶面，所述夹块62的一端和夹紧气缸61的活塞杆端连接；所述夹紧调节螺栓63安装于夹块62的另一端。
所述夹具6包括夹紧气缸61、夹块62和夹紧调节螺栓63；所述夹紧气缸61可为旋转气缸，从而带动与其连接的夹块62摆动，以便于放置工件。非工作状态下所述夹紧气缸61带动夹块62向工作台2的外侧摆动，工件放置于工作台2上并做好定位；然后，所述夹紧气缸61工作，所述夹紧气缸61的活塞杆边收缩边旋转，从而带动夹块62向工作台2的内侧摆动并且向下夹紧工件。所述夹紧调节螺栓63安装于夹块62的另一端，通过调节夹紧调节螺栓63使夹紧调节螺栓63顶压工件表面，进一步夹紧工件。
优选地，使用所述角度可调的旋转定位夹具的机床，包括机床本体和所述角度可调的旋转定位夹具，所述角度可调的旋转定位夹具安装于机床本体上。所述角度可调的旋转定位夹具安装于机床本体上，用于对工件进行斜面或曲面加工，通过调整所述角度可调的旋转定位夹具的旋转角度进而调整工件的倾斜角度，所述角度可调的旋转定位夹具和机床本体的加工刀头相互配合，加工出具有斜面或曲面的工件，所述角度可调的旋转定位夹具的旋转角度调整灵活，操作方便，提高加工效率。
本实施例的角度可调的旋转定位夹具具有以下有益效果：1.所述角度调节机构4调节工作台2的旋转角度，使工作台2以与旋转机构3的连接处为支点而作跷跷板运动，从而使工作台2可根据工件加工要求来调整旋转角度；2.使用承托轮42，采用轮型结构而非棱柱结构，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可在调整旋转角度过程中减弱工作台2和承托轮42之间的摩擦力，减小角度调节气缸41的输出力矩；3.设置所述导向机构5，对工作台2起到导向作用，防止工作台2在旋转过程中发生偏移以致固定于其顶面的工件移位，影响加工质量。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种角度可调的旋转定位夹具，包括固定底板和若干个角度可调夹装单元，所述角度可调夹装单元安装于所述固定底板上，其特征在于：
所述角度可调夹装单元包括工作台、旋转机构和至少两个角度调节机构，所述旋转机构安装于固定底板的中部，所述角度调节机构安装于固定底板的两端的近端部，并且所述角度调节机构和旋转机构在同一水平线上；
所述工作台和旋转机构连接，所述旋转机构带动工作台旋转，所述角度调节机构调节工作台的旋转角度；
所述角度调节机构包括角度调节气缸和承托轮，所述角度调节气缸的缸体端安装于固定底板上，所述承托轮和所述角度调节气缸的活塞杆端连接；
还包括若干个夹具，所述夹具安装于工作台的顶面。
2.根据权利要求1所述的角度可调的旋转定位夹具，其特征在于：所述旋转机构包括旋转支座和旋转轴，所述旋转支座安装于固定底板的中部；所述旋转支座设有旋转轴安装通孔，所述旋转轴通过旋转轴安装通孔安装于旋转支座。
3.根据权利要求2所述的角度可调的旋转定位夹具，其特征在于：所述工作台包括至少两个旋转连接件，所述旋转连接件设置于工作台的底面的中部，并且所述旋转连接件和旋转轴的两端连接。
4.根据权利要求1所述的角度可调的旋转定位夹具，其特征在于：还包括至少两个导向机构，所述导向机构安装于固定底板的两端；
所述导向机构包括导向支座和多条导向立杆，所述导向支座安装于固定底板，所述导向立杆间隔均匀地设置于所述导向支座上，两两相邻的所述导向立杆之间形成导向间隙；
所述工作台还包括多条导向凸杆，所述导向凸杆间隔均与地设置于工作台的两端；
所述导向机构靠近工作台的两端设置，并且所述导向立杆和导向凸杆错开分布，所述导向凸杆插入对应的导向间隙中。
5.根据权利要求4所述的角度可调的旋转定位夹具，其特征在于：所述导向机构还包括限高横杆，所述限高横杆水平设置于所述导向立杆的顶端，所述限高横杆和多条导向立杆连接；
所述导向立杆为伸缩杆结构，所述导向立杆的高度可调节。
6.根据权利要求1所述的角度可调的旋转定位夹具，其特征在于：所述角度调节机构还包括承托轮安装座，所述承托轮安装座安装于角度调节气缸的活塞杆端；
所述承托轮安装座设置有承托支轴，所述承托轮套接于所述承托轮安装座的承托支轴。
7.根据权利要求1所述的角度可调的旋转定位夹具，其特征在于：所述夹具包括夹紧气缸、夹块和夹紧调节螺栓，所述夹紧气缸的缸体端安装于工作台的顶面，所述夹块的一端和夹紧气缸的活塞杆端连接；
所述夹紧调节螺栓安装于夹块的另一端。
8.使用权利要求1至7任意一项所述的角度可调的旋转定位夹具的机床，其特征在于：包括机床本体和所述角度可调的旋转定位夹具，所述角度可调的旋转定位夹具安装于机床本体上。
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