CN107253075A - 一种自动双向定位夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动双向定位夹紧装置，包括T型结构的装置本体，所述装置本体右侧和下侧设置有相互垂直的两组推顶组件，所述装置本体的左侧和上侧对应每组所述推顶组件设置有定位块，所述推顶组件与定位块之间构成用于放置工件的夹紧区域，每个所述推顶组件上设置有用于自动推顶的气动马达，所述气动马达通过正反转控制所述推顶组件实现对所述工件的夹紧与松开，所述定位块用于对工件进行精准定位。本发明成本低，维护与维修方便，形状规则的工件可直接进行夹持，无需另外的中间连接结构，通用性强，夹紧力大，工作可靠稳定。

Description

一种自动双向定位夹紧装置

技术领域

本发明属于机械自动化技术领域，具体涉及一种自动双向定位夹紧装置。

背景技术

现今的机械加工行业中，一种采用机械手自动上下料、自动夹具定位与夹紧、数控机床自动加工的，无人化全自动加工模式正在逐渐形成。用于自动上下料的机械手技术已经比较成熟，应用于自动加工单元的数控机床在市场上也比较常见，但是用于自动定位与夹紧的自动化夹具缺少成熟的产品。

目前，自动化加工领域常见的是采用快换卡盘定位夹紧工件，工件与快换卡盘之间需要设计连接结构。采用快换卡盘的技术方案，需要设计工件与快换卡盘的连接结构，结构比较冗余，增加搬运负荷，并且连接结构精度要求比较高。快换卡盘的成本较高；也有采用气缸进行定位与夹紧的方案，气缸将工件推顶到位后同时气压保持，将工件夹紧。采用气缸定位与夹紧的技术方案，气缸夹紧力比较小，气压波动造成夹紧力不稳定；也可采用定位销定位，气缸与压板配合使用将工件压紧。定位销定位的方法，对点位的精度要求比较高，示教的难度比较大，对机械手定位精度要求也比较高；

在自动化加工过程中，采用机械手自动上下料能够代替人工搬运工件，但是工件在机床内部定位、夹紧、排屑、清洁等操作严重依赖人工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自动双向定位夹紧装置，解决了自动化加工过程中，工件在机床内部自动定位与夹紧的问题。并且具有很强的通用性与柔性，可以应用于多种尺寸的工件。

本发明采用以下技术方案：

一种自动双向定位夹紧装置，包括T型结构的装置本体，所述装置本体右侧和下侧设置有相互垂直的两组推顶组件，所述装置本体的左侧和上侧对应每组所述推顶组件设置有定位块，所述推顶组件与定位块之间构成用于放置工件的夹紧区域，每个所述推顶组件上设置有用于自动推顶的气动马达，所述气动马达通过正反转控制所述推顶组件实现对所述工件的夹紧与松开，所述定位块用于对工件进行精准定位。

进一步的，所述推顶组件包括丝杆座、推顶块和丝杆，所述气动马达设置在所述丝杆座上，通过联轴节与所述丝杠的一端连接，所述丝杠的另一端与所述推顶块连接，所述丝杆通过旋转推动所述推顶块前后运动，所述推顶块通过连接板件带动所述气动马达跟随前后运动。

进一步的，所述气动马达通过法兰设置在所述丝杆座的前端，所述法兰通过螺钉连接到滑块上。

进一步的，所述丝杆座的后端设置有梯形螺纹孔，所述推顶块通过所述梯形螺纹孔与所述丝杆座连接。

进一步的，所述丝杠的上方设置有用于限位的传感器，所述气动马达动作的前后限位通过所述传感器进行检测反馈。

进一步的，所述丝杆座底部设置有定位钢球，所述丝杆座通过所述定位钢球定位在所述装置本体上。

进一步的，所述丝杠的两侧设置有顶丝，所述定位钢球在所述丝杆座中通过所述顶丝推出。

进一步的，所述装置本体上设置有两个相互垂直的T形槽，用来与所述推顶组件中的滑块、丝杆座、推顶块进行配合，所述T形槽内设置有两组球形定位坑用来与所述定位钢球配合定位，所述装置本体的下部设置有台阶结构用于固定。

进一步的，所述定位块包括三个，一个设置在所述装置本体的左侧，剩余设置在所述装置本体的上侧。

进一步的，在所述装置本体上设置有清洁气浮用于对所述定位块的定位面进行吹气清洁。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明自动双向定位夹紧装置在本体的右侧和下侧设置有相互垂直的两组推顶组件，在本体的左侧和上侧对应设置有定位块，推顶组件由气动马达自动推顶，采用气缸定位与夹紧的技术方案，夹紧力小而且不稳定，机械手只需要搬运工件，省去无效载荷，并且对工件精度要求比较低，在互相垂直的两个方向对工件进行定位与夹紧，需要转换夹紧位置的时候，只需要另一个方向夹紧后再松开此方向的夹紧机构，整个过程中工件一直处于夹紧状态。

进一步的，气动马达通过丝杠与推顶块连接，丝杆通过旋转推动推顶块前后运动，推顶块通过连接板件带动气动马达跟随前后运动，马达跟随前后滑动状况下，夹紧组件结构紧凑，调节范围宽，能做到丝杆很短夹紧范围却很宽。

进一步的，气动马达通过法兰设置在丝杆座的前端，法兰通过螺钉连接到滑块上，通过滑块滑动带动整个气动马达运动，滑块结构简单装卸方便，便于加工，滑块在滑槽中滑动，刚性比较高，滑块整体结构不会积存铁屑，容易清理维护。

进一步的，夹紧过程采用梯形螺纹传动，具有自锁功能，锁紧力大，而且稳定可靠。

进一步的，丝杠上设置限位传感器，传感器用于检测退回到位信号，防止在因为故障马达没有退回到位的情况下自动下料，造成事故，用于防呆。

进一步的，设置定位钢球，钢球定位刚性高，并且对于加工精度要求较低，丝杆座只需找到大概定位位置，钢球就能通过球坑自矫正准确位置。

进一步的，在加工过程中会有排屑问题影响加工质量，在装置本体上设置清洁气浮，保证定位块的定位面清洁，提高加工质量。

综上所述，本发明成本低，维护与维修方便，形状规则的工件可直接进行夹持，无需另外的中间连接结构，通用性强，夹紧力大，工作可靠稳定。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的机构图；

图2为本发明推顶组件结构图；

图3为本发明丝杆座结构图；

图4为本发明装置本体与定位块结构图。

其中：1.定位块；2.推顶组件；2-1.推顶块；2-2.顶丝；2-3.传感器；2-4.丝杠；2-5.定位钢球；2-6.联轴节；2-7.滑块；2-8.气动马达；2-9.法兰；3.装置本体；4.丝杆座；4-1.顶丝；4-2.梯形螺纹孔；5.清洁气浮。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在自动加工过程中，有的工件需要对侧面进行加工，如果侧面被夹紧，则需要更换夹紧部位后再进行加工，在更换夹紧部位的过程中，工件移动产生新的误差，本发明提供了一种自动双向定位夹紧装置，采用双向夹紧，可以根据加工需要，在保持工件夹紧状态下改变夹紧位置，采用气动为动力来源，驱动简单紧凑，配合适当的废屑清洁与排屑结构可以实现无人照看下，对工件的全自动定位与夹紧的功能，并且可以进行连续加工作业。

请参阅图1和图4，本发明自动双向定位夹紧装置，包括T型结构的装置本体3，所述装置本体3右侧和下侧设置有相互垂直的两组推顶组件2，所述装置本体3的左侧和上侧对应每组所述推顶组件2设置有定位块1，所述推顶组件2与定位块1之间构成用于放置工件的夹紧区域，每个所述推顶组件2上设置有用于自动推顶的气动马达2-8，所述气动马达2-8通过正反转控制所述推顶组件2实现对所述工件的夹紧与松开，所述定位块1用于对工件进行精准定位，如果需要更换夹紧方向，只需要先使另一组件夹紧后，松开此推顶组件即可。

所述定位块1包括三个，一个设置在所述装置本体3的左侧，剩余设置在所述装置本体3的上侧。

在自动化加工过程中，为了保证定位块1的定位面清洁，在所述装置本体3上设置清洁气浮5对所述定位块1的定位面进行吹气清洁。

请参阅图2和图3，所述推顶组件2包括丝杆座4、推顶块2-1和丝杆2-4，所述气动马达2-8通过法兰2-9设置在所述丝杆座4的前端，所述法兰2-9通过螺钉连接到滑块2-7上，所述气动马达2-8通过联轴节2-6与所述丝杠2-4的一端连接，所述丝杠2-4的另一端与所述推顶块2-1连接，旋转的丝杆2-4推动推顶块2-1前后运动，推顶块2-1通过连接板件带动气动马达2-8跟随前后运动。

所述丝杠2-4的上方设置有传感器2-3用于限位，所述气动马达2-8动作的前后限位通过传感器2-3进行检测反馈。

所述丝杆座4底部设置有定位钢球2-5，通过所述定位钢球2-5定位在装置本体3的某一位置，所述丝杠2-4的两侧设置有顶丝2-2，所述定位钢球2-5在丝杆座4中通过顶丝2-2推出。

其中，所述推顶块2-1与滑块2-7在夹紧松开运动中，通过下部的T形结构与装置本体3进行导向配合。当被夹持的工件确定后，通过调整丝杆座4的定位位置可以对推顶组件2进行粗定位。定位完成后，通过气动马达2-8驱动丝杆2-4推动推顶块2-1实现对工件的夹紧或松开。

在气动马达2-8正常工作的气压范围内，通过调节供气的压力与流量来调整组件的推顶力。

所述推顶块2-1通过梯形螺纹孔4-2与所述丝杆座4连接，采用梯形螺纹传动，具有自锁功能。

所述装置本体3上设置有两个相互垂直的T形槽，用来与所述推顶组件2中的滑块2-7、丝杆座4、推顶块2-1进行配合，T形槽中设计了两组球形定位坑用来与定位钢球2-5配合定位，装置本体3的下部设计了供压板固定的台阶结构。

本发明一种自动双向定位夹紧装置具有自动化加工中，可以对工件进行快速可靠的定位与夹紧，在自动化加工中，提高定位夹紧装置的通用性与柔性，工件夹紧状态下可更换夹紧位置。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，包括T型结构的装置本体(3)，所述装置本体(3)右侧和下侧设置有相互垂直的两组推顶组件(2)，所述装置本体(3)的左侧和上侧对应每组所述推顶组件(2)设置有定位块(1)，所述推顶组件(2)与定位块(1)之间构成用于放置工件的夹紧区域，每个所述推顶组件(2)上设置有用于自动推顶的气动马达(2-8)，所述气动马达(2-8)通过正反转控制所述推顶组件(2)实现对所述工件的夹紧与松开，所述定位块(1)用于对工件进行精准定位。

2.根据权利要求1所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，所述推顶组件(2)包括丝杆座(4)、推顶块(2-1)和丝杆(2-4)，所述气动马达(2-8)设置在所述丝杆座(4)上，通过联轴节(2-6)与所述丝杠(2-4)的一端连接，所述丝杠(2-4)的另一端与所述推顶块(2-1)连接，所述丝杆(2-4)通过旋转推动所述推顶块(2-1)前后运动，所述推顶块(2-1)通过连接板件带动所述气动马达(2-8)跟随前后运动。

3.根据权利要求2所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，所述气动马达(2-8)通过法兰(2-9)设置在所述丝杆座(4)的前端，所述法兰(2-9)通过螺钉连接到滑块(2-7)上。

4.根据权利要求2所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，所述丝杆座(4)的后端设置有梯形螺纹孔(4-2)，所述推顶块(2-1)通过所述梯形螺纹孔(4-2)与所述丝杆座(4)连接。

5.根据权利要求2所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，所述丝杠(2-4)的上方设置有用于限位的传感器(2-3)，所述气动马达(2-8)动作的前后限位通过所述传感器(2-3)进行检测反馈。

6.根据权利要求2所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，所述丝杆座(4)底部设置有定位钢球(2-5)，所述丝杆座(4)通过所述定位钢球(2-5)定位在所述装置本体(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，所述丝杠(2-4)的两侧设置有顶丝(2-2)，所述定位钢球(2-5)在所述丝杆座(4)中通过所述顶丝(2-2)推出。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，所述装置本体(3)上设置有两个相互垂直的T形槽，用来与所述推顶组件(2)中的滑块(2-7)、丝杆座(4)、推顶块(2-1)进行配合，所述T形槽内设置有两组球形定位坑用来与所述定位钢球(2-5)配合定位，所述装置本体(3)的下部设置有台阶结构用于固定。

9.根据权利要求1所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，所述定位块(1)包括三个，一个设置在所述装置本体(3)的左侧，剩余设置在所述装置本体(3)的上侧。

10.根据权利要求1所述的一种自动双向定位夹紧装置，其特征在于，在所述装置本体(3)上设置有清洁气浮(5)用于对所述定位块(1)的定位面进行吹气清洁。