CN107457696B - 一种工装夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工装夹具，可旋转并能够实现双面切削，其主要由机架、夹紧机构、装夹机构、转向机构组成；所述机架主要由上板、底板、支撑轴组成，所述机架侧边安装防护罩，底部安装旋转分割器；所述夹紧机构主要由气缸、连轴、连接板、支架、连杆组成；所述装夹机构主要由垫块、轴承一、产品放置轴、定位夹具组成；所述转向机构由从动齿轮一、主动齿轮二、齿轮固定轴、锁紧螺母、伺服电机等组成。本发明的工装夹具可以实现加工与装夹同步，工件可旋转加工，具有夹紧稳固、加工质量高、加工效率高的优点。

Description

一种工装夹具
技术领域
本发明涉及一种工装夹具，尤其是一种可旋转并双面切削的工装夹具。
背景技术
目前，铸件应用非常广泛，而抛光是金属铸件产品不可少的工序，其中机械抛光应用最广泛，而且铸件抛光往往需要全方位进行加工。传统的加工方法采用抛光机逐个加工，每次只能切削一个面，效率低下，而且抛光不连续，降低了产品的质量，提高了生产成本。而且有些工装夹具装夹工件时，装夹不稳定，磨损大，大大影响了加工质量。因此，需要研发一种可旋转并双面切削的工装夹具，以实现对工件进行多方位的切削。
发明内容
针对以上工装夹具的需求，本发明提供了一种布局合理、效率高、稳定性好、可旋转、装夹与加工同时进行、可适应系列产品的工装夹具。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种工装夹具，其主要由机架、至少一个夹紧机构、至少一个装夹机构、至少一个转向机构组成；其中，
所述机架主要由底板、上板、支撑轴组成，所述支撑轴连接所述底板和所述上板并支撑所述上板；
每个所述夹紧机构主要由气缸、连轴、连杆、连接板、支架组成，所述气缸的缸筒安装在所述上板的下方，所述气缸的活塞杆穿过所述上板并固定连接所述连轴的一端，所述连轴的另一端与所述连杆的一端枢转连接；所述连杆的中部与所述连接板的一端枢转连接，所述连接板的另一端与所述支架枢转连接，所述支架底部固定在所述上板的顶部，每个所述夹紧机构通过各自设置的气缸实现夹紧；
每个所述装夹机构主要由位于上部的垫块和轴承一、位于下部的产品放置轴、垫片、锁紧螺母、定位夹具组成，其中，所述垫块安装在所述连杆的另一端上，并且通过所述轴承一实现所述垫块以竖直方向为轴的转动，组成所述装夹机构的上部；所述产品放置轴用所述垫片和所述锁紧螺母固定在所述上板上，所述定位夹具放置在所述产品放置轴上，组成所述装夹机构的下部；
每个所述转向机构主要由支撑板、至少一组从动齿轮一、多个齿轮固定轴一、多个垫片、多个锁紧螺母、主动齿轮二、齿轮固定轴二、伺服电机组成，其中，所述主动齿轮二通过所述齿轮固定轴二与所述伺服电机连接，所述伺服电机固定在所述支撑板上，每组所述从动齿轮一与所述主动齿轮二组成两级传动，每组所述从动齿轮一包括两个从动齿轮一，其中的一个从动齿轮一通过一齿轮固定轴一、一垫片、一锁紧螺母固定在所述支撑板上，另一个齿轮一套在所述产品放置轴上并通过所述产品放置轴、所述装夹机构的所述垫片、所述装夹机构的所述锁紧螺母固定在所述支撑板上，并且，
所述产品放置轴通过轴承二和轴承三分别实现相对于所述支撑板和所述上板的旋转。
在优选实施例中，每个所述转向机构的所述主动齿轮二带动两组从动齿轮一，可以实现两组从动齿轮一的同步运动，结构紧凑，传动比可以灵活可控，更加经济实用。
在优选实施例中，所述机架的底板底部安装有旋转分割器，以实现夹具180°旋转，加工完零件后再恢复初始状态。
在优选实施例中，所述机架的底板的下部安装配线装置，所述上板的顶部安装用于安装配线的走线法兰和波纹管，既实现装夹与加工同步进行又不使配线搅合，可以反复运动。
在优选实施例中，所述机架呈矩形结构分布，所述机架的侧边安装防护罩。
在优选实施例中，所述夹紧机构有四组，所述装夹机构有四组，所述转向机构有两组，每组所述夹紧机构与相应的所述装夹机构组成一个工件夹持单元，每组转向机构控制两个所述工件夹持单元。
在优选实施例中，所述装夹机构的所述产品放置轴上具有以等边三角形排布的三个定位销，所述定位夹具放置在所述定位销上，定位夹具的可拆卸设计可以使本发明的工装夹具在使用时根据不同产品选择不同的定位夹具，以适应不同产品的装夹。
在优选实施例中，所述转向机构的多个齿轮呈“V”字排布，“V”字顶点处为所述主动齿轮二，两条边各设置两个所述从动齿轮一，位于每条边外侧的从动齿轮一带动由夹紧机构与装夹机构组成的一个工件夹持单元旋转；伺服电机带动所述主动齿轮二运动，进而带动多个从动齿轮一做同向旋转；并且，所述主动齿轮二和所述从动齿轮一的齿数比为1:1。
在优选实施例中，所述垫块为组合式，其内部安装有两个轴承，同时所述垫块上部为阶梯型，在所述垫块顶部台阶两侧开“L”形口，整体可以旋转。
在优选实施例中，所述连杆的一端开“U”形槽口，与所述连轴两侧开的“L”形口互相连接，所述连杆的另一端的底部开“U”形槽口，中部为“葫芦口”，上部为“腰形孔”，用于安装所述垫块。
本发明的有益效果是：
第一、本发明的工装夹具的装夹机构的上部与下部均能随着工件旋转而旋转，从而实现了本发明的夹具可旋转的功能；
第二、本发明的转向机构通过一个主动齿轮带动两侧的从动齿轮，能使两个工件按相应的方向、速度旋转；
第三、本发明的工装夹具，能同时装夹四个工件，装夹稳定、可靠，通过旋转分割器能使加工与装夹同时进行，提高加工效率，并在加工时通过伺服电机控制齿轮带动两个工件旋转切削，可以实现多面连续加工，保证加工质量。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1是本发明实施例的一种工装夹具的立体示意图；
图2是本发明实施例的一种工装夹具的侧面剖视图；
图3是本发明实施例的一种工装夹具的俯视图；
图4是本发明实施例的一种工装夹具的转向齿轮分布图。
具体实施方式
本发明提供一种工装夹具，可旋转并能实现双面切削，并且一次可以处理多个工件。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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述描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位、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，也可以是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。
实施例
请参见图1-图4所示，本实施例的一种工装夹具，主要由机架、四个夹紧机构、四个装夹机构、两个转向机构组成；其中，
所述机架由底板(1)、上板(2)、支撑轴组成，支撑轴(3)连接底板(1)和上板(2)并支撑上板(2)；
请参见图1和图2，每个所述夹紧机构由气缸(8)、连轴(7)、连杆(6)、连接板(9)、支架(10)组成；气缸(8)的缸筒安装在上板(2)的下方，气缸(8)的活塞杆穿过上板(2)并固定连接连轴(7)的一端，连轴(7)的另一端与连杆(6)的一端枢转连接；连杆(6)的中部与连接板(9)的一端枢转连接，连接板(9)的另一端与支架(10)枢转连接，支架(10)的底部固定在上板(2)的顶部，每个所述夹紧机构通过各自设置的气缸(8)实现夹紧，由气缸(8)向上推动活塞杆，进而推动连杆(6)的左端向上运动，从而使连杆(6)的右端向下运动；在本实施例中，以右侧的夹紧机构为例，连接板(9)连接连杆(6)的位置更靠近连杆(6)的左端，从而使活塞移动较小的位移就能实现装夹机构处较大的位移，进而使工件夹持更紧，装夹稳定；
请参见图2，每个所述装夹机构由垫块(11)、轴承一(12)、产品放置轴(14)、垫片(15)、锁紧螺母(16)、定位夹具(22)组成；其中，垫块(11)通过所述轴承一(12)安装在连杆(6)的另一端上，组成所述装夹机构的上部；产品放置轴(14)用所述垫片(15)和所述锁紧螺母(16)固定在所述上板(2)上，所述定位夹具(22)放置在所述产品放置轴(14)上，产品放置轴(14)和所述定位夹具(22)以及其他辅助零部件组成所述装夹机构的下部；具体在本实施例中，所述连杆(6)的一端开“U”形槽口，与所述连轴(7)两侧开的“L”形口互相连接，同时所述连杆(6)的另一端的底部开“U”形槽口，中部为“葫芦口”，上部为“腰形孔”，用于安装所述垫块(11)；
请参见图4，转向机构由支撑板(13)、两组从动齿轮一(17)、四个齿轮固定轴一、多个与标号15所指相同的垫片、多个与标号16所指相同的锁紧螺母、主动齿轮二(19)、齿轮固定轴二、伺服电机组成；其中，所述主动齿轮二(19)通过所述齿轮固定轴二与所述伺服电机连接，所述伺服电机固定在所述支撑板(13)上，每组所述从动齿轮一(17)与所述主动齿轮二(19)组成两级传动，每组所述从动齿轮一(17)包括两个从动齿轮一，其中的一个从动齿轮一通过一齿轮固定轴一、一垫片、一锁紧螺母固定在所述支撑板(13)上，另一个齿轮一套在所述产品放置轴(14)上并通过所述产品放置轴(14)、所述装夹机构的所述垫片(15)、所述装夹机构的所述锁紧螺母(16)固定在所述支撑板上(13)，并且，
所述产品放置轴与所述支撑板和所述上板之间还分别设有轴承二和轴承三，以分别实现所述产品放置轴相对于所述支撑板和所述上板的旋转。
请参见图4，在本实施例中，所述转向机构的多个齿轮呈“V”字排布，中间为主动齿轮二(19)，两边各两个从动齿轮一(17)，每条边外侧的从动齿轮一(17)带动由夹紧机构与装夹机构组成的1个工件夹持单元旋转；伺服电机带动主动齿轮二(19)运动，同时带动多个齿轮一(17)做同向旋转；并且，齿轮二(19)和齿轮一(17)齿数比为1:1。
在本实施例中，所述机架的底板(1)底部安装有旋转分割器(5)。
请参见图3，本实施例的工装夹具中，夹紧机构有四组，装夹机构有四组，转向机构有两组，每组夹紧机构与相应的装夹机构组成一个工件夹持单元，每组转向机构控制两个工件夹持单元。
请再次参见图2所示，每个装夹机构的垫块(11)安装在连杆(6)的一端，并且垫块(11)内部再安装两个轴承一(12)，垫块(11)和轴承一(12)组成装夹机构的上部；产品放置轴(14)用垫片(15)和锁紧螺母(16)固定在上板(2)和支撑板(13)上；产品放置轴(14)上有三个定位销，以等边三角形排布，并在上面放置定位夹具(22)，通过上述结构放置定位夹具(22)，使定位夹具(22)可拆卸，从而可以根据不同产品选用不同的定位夹具。
请参见图2，所述垫块(11)为组合式，其内部安装有两个轴承一(12)，同时所述垫块(11)上部为阶梯型，在所述垫块顶部台阶两侧开“L”形口，所述垫块整体可以旋转。
在本实施例中，所述机架的底板(1)的下部安装配线装置，并且所述上板(2)的顶部安装用于安装配线的走线法兰(23)和波纹管(24)，既实现装夹与加工同步进行又不使配线搅合，可以反复运动。
在本实施例中，所述机架呈矩形结构分布，所述机架的侧边安装防护罩(4)。
本实施例的工装夹具在使用时，在右侧两组装夹机构的定位夹具上分别放置工件，由夹紧机构控制夹紧，具体是由气缸(8)带动连轴(7)，进而控制连杆(6)下压装夹机构的上部以夹紧工件，并由机架底部安装的旋转分割器(5)控制该工装夹具逆时针旋转，将装夹的工件转到左侧水平位置进行加工，并且伺服电机带动主动齿轮二转动，同时两侧的从动齿轮一同步转动，并通过产品放置轴带动工件匀速旋转加工，与此同时，右侧两组装夹机构的定位夹具上，放置工件，由夹紧机构控制夹紧，由气缸(8)带动连轴(7)，控制连杆(6)下压装夹机构的上部以夹紧工件，左侧两组工件加工完毕后，机架底部安装的旋转分割器(5)控制工装夹具顺时针旋转，将装夹的工件转到左侧水平位置进行加工，同时在右侧水平位置进行装夹工件，这样一个加工过程完成，以此反复。
最后应说明的是：以上各实施实例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利为准。

Claims (7)

1.一种工装夹具，其特征在于，主要由机架、至少一个夹紧机构、至少一个装夹机构、至少一个转向机构组成；其中，
所述机架主要由底板、上板、支撑轴组成，所述支撑轴连接所述底板和所述上板并支撑所述上板；
每个所述夹紧机构主要由气缸、连轴、连杆、连接板、支架组成，所述气缸的缸筒安装在所述上板的下方，所述气缸的活塞杆穿过所述上板并固定连接所述连轴的一端，所述连轴的另一端与所述连杆的一端枢转连接；所述连杆的中部与所述连接板的一端枢转连接，所述连接板的另一端与所述支架枢转连接，所述支架底部固定在所述上板的顶部，每个所述夹紧机构通过各自设置的气缸实现夹紧；
每个所述装夹机构主要由位于上部的垫块和轴承一、位于下部的产品放置轴、垫片、锁紧螺母、定位夹具组成，其中，所述垫块安装在所述连杆的另一端上，并且通过所述轴承一实现所述垫块以竖直方向为轴的转动，组成所述装夹机构的上部；所述产品放置轴用所述垫片和所述锁紧螺母固定在所述上板上，所述定位夹具放置在所述产品放置轴上，组成所述装夹机构的下部；
每个所述转向机构主要由支撑板、至少一组从动齿轮一、多个齿轮固定轴一、多个垫片、多个锁紧螺母、主动齿轮二、齿轮固定轴二、伺服电机组成，其中，所述主动齿轮二通过所述齿轮固定轴二与所述伺服电机连接，所述伺服电机固定在所述支撑板上，每组所述从动齿轮一与所述主动齿轮二组成两级传动，每组所述从动齿轮一包括两个从动齿轮一，其中的一个从动齿轮一通过一齿轮固定轴一、一垫片、一锁紧螺母固定在所述支撑板上，另一个齿轮一套在所述产品放置轴上并通过所述产品放置轴、所述装夹机构的所述垫片、所述装夹机构的所述锁紧螺母固定在所述支撑板上，并且，
所述产品放置轴通过轴承二和轴承三分别实现相对于所述支撑板和所述上板的旋转；
所述夹紧机构有四组，所述装夹机构有四组，所述转向机构有两组，每组所述夹紧机构与相应的所述装夹机构组成一个工件夹持单元，每组转向机构控制两个所述工件夹持单元；
所述装夹机构的所述产品放置轴上具有以等边三角形排布的三个定位销，所述定位夹具放置在所述定位销上，定位夹具为可拆卸设计；
所述转向机构的多个齿轮呈“V”字排布，“V”字顶点处为所述主动齿轮二，两条边各设置两个所述从动齿轮一，位于每条边外侧的从动齿轮一带动由夹紧机构与装夹机构组成的一个工件夹持单元旋转；伺服电机带动所述主动齿轮二运动，进而带动多个从动齿轮一做同向旋转；并且，所述主动齿轮二和所述从动齿轮一的齿数比为1:1。
2.如权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，每个所述转向机构的所述主动齿轮二带动两组从动齿轮一。
3.如权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，所述机架的底板底部安装有旋转分割器。
4.如权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，所述机架的底板的下部安装配线装置，所述上板的顶部安装用于安装配线的走线法兰和波纹管。
5.如权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，所述机架呈矩形结构分布，所述机架的侧边安装防护罩。
6.如权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，所述垫块为组合式，其内部安装有两个轴承一，同时所述垫块上部为阶梯型，在所述垫块顶部台阶两侧开“L”形口，整体可以旋转。
7.如权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，所述连杆的一端开“U”形槽口，与所述连轴两侧开的“L”形口互相连接，所述连杆的另一端的底部开“U”形槽口，中部为“葫芦口”，上部为“腰形孔”，用于安装所述垫块。
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