CN107717543A - 一种工装夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种工装夹具，包括安装支架和工装模板，所述工装模板上设置有至少一个容纳腔，所述容纳腔上设置有工件定位机构，工件定位机构用于将工件定位至指定工位上；所述容纳腔底部沿工件形状的轨迹设置有若干避空槽，所述工装模板两端通过翻转机构与安装支架可旋转连接，以使所述容纳腔和避空槽交替上翻。本发明的一种工装夹具，能同时对多件工件进行定位并加工；其工装模板可通过翻转机构实现180°翻转，确保工件的正、反面的孔位相对位置保持不变化，便于直接对工件进行打孔加工；加工出来的异型管材的整体质量更佳。

Description

一种工装夹具
技术领域
本发明涉及激光加工装置领域，尤其是指一种工装夹具。
背景技术
目前针对异型薄壁管材的打孔加工，一般采用冲床冲孔或者钻孔，但这些传统加工方法加工精度低，加工操作繁琐，特别是在对异型薄壁管材进行多个面打孔加工时，需要对异型薄壁管材进行多次定位，导致加工过程耗时较长，同时容易对异型薄壁管材造成损伤，浪费物料，导致生产成本增加。为了提高生产效率、提高加工精度和降低生产成本，部分企业采用激光加工技术对异型薄壁管材进行打孔加工，而为了保证激光打孔的加工精度和加工速度，亟需一种能快速、准确对异型薄壁管材进行多角度定位的工装夹具。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种定位精度高、定位速度快的工装夹具。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种工装夹具，包括安装支架和工装模板，所述工装模板上设置有至少一个容纳腔，所述容纳腔上设置有工件定位机构，工件定位机构用于将工件定位至指定工位上；所述容纳腔底部沿工件形状的轨迹设置有若干避空槽；所述工装模板两端通过翻转机构与安装支架可旋转连接，以使所述容纳腔和避空槽交替上翻。
与现有技术相比，本发明的一种工装夹具，具有以下优点：
(1)本工装夹具的工装模板上设置有可容纳若干工件的容纳腔，能同时对多件工件进行定位，并实现连续对多件工件进行加工，减少生产人员的劳动量，降低人力成本，提高生产效率；
(2)工装模板可通过翻转机构实现180°翻转，使所述容纳腔和避空槽交替上翻，从而确保工件的正、反面的孔位相对位置保持不变化，便于直接对工件进行打孔加工，而不需要重新对工件进行定位，从而减少加工操作、缩短生产时间、降低生产成本；
(3)本工装夹具适用于激光加工，相比于传统采用冲床冲孔或者钻孔的加工方式，加工出来的异型管材的开孔的边沿无毛刺，开孔的尺寸的精度更高，异型管材的整体质量更佳，同时激光加工能有效避免对异型管材造成损伤，节约生产成本。
优选的，所述工件定位机构包括第一定位组件，所述工装模板的周沿上设有凸壁，所述凸壁围绕形成所述容纳腔，所述凸壁沿工件形状的轨迹设置有至少一个第一推顶件，所述容纳腔上对应所述第一推顶件设置有第一限位块，所述第一推顶件与所述第一限位块组成所述第一定位组件；所述第一推顶件伸展并推顶工件，使工件前端抵靠在第一限位块上，这种设置方式结构简单，方便组装和维护，同时充分利用工装模板的内部结构，减少工装夹具对生产空间的占用。
优选的，所述第一推顶件设置有两个，所述两个第一推顶件之间形成夹角α，α∈(10°，180°)；所述第一限位块包括限位块本体，所述限位块本体端部向凸壁一侧延伸形成折弯部，所述限位块本体与所述折弯部围合形成第一定位腔；所述两个第一推顶件伸展，使工件前端卡入第一定位腔内；这种通过两个成一定角度的第一推顶件共同作用将工件定位在第一定位腔的设置方式，能有效提高定位效率的定位精度，从而提高加工质量。
优选的，还包括第二定位组件，第二定位组件用于对工件后端进行定位；所述第二定位组件包括第二推顶件和第二限位块，所述第二推顶件和第二限位块设置在所述容纳腔内，所述第二推顶件和第二限位块相对设置在工件形状轨迹的端部；所述第二推顶件伸展并推顶工件，使工件后端抵靠在第二限位块上；通过设置第一定位组件和第二定位组件，并利用第一定位组件与第二定位组件共同配合将工件稳固置于指定工位上，能避免加工过程中，工件出现偏移导致加工精度下降，甚至造成工件损坏。
优选的，所述第一限位块和/或所述第二限位块上设有定位压块，所述定位压块可旋转设置在所述第一限位块和/或所述第二限位块上；所述定位压块上设有至少一个压臂，所述定位压块通过所述压臂压紧工件；通过在所述第一限位块和/或所述第二限位块上设置定位压块压紧工件上端，使工件稳固置于容纳腔内，确保加工质量。
优选的，所述翻转机构包括旋转连接结构和旋转驱动结构；所述旋转连接结构包括相对设置在所述工装模板两端中部的转轴，以及设置在所述安装支架上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座，所述转轴与所述转轴安装座可旋转连接；所述旋转驱动结构连接任一端转轴，并驱动该转轴自轴心方向旋转，使工装模板实现翻转。
优选的，所述翻转机构包括旋转连接结构和旋转驱动结构；所述旋转连接结构包括转轴，以及设置在所述安装支架上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座，所述转轴贯穿所述工装模板，所述工装模板的两端设有转轴连接端，所述转轴连接端与所述转轴安装座可旋转连接；所述旋转驱动结构与任一所述转轴连接端连接，并且驱动该转轴自轴心方向旋转，使工装模板实现翻转。
上述翻转机构的设置方式结构简单，成本低廉，同时便于生产人员生产组装。
优选的，还包括所述锁定机构；所述锁定机构包括设置在所述工装模板端部的一个定位孔，以及所述安装支架上相对设置在所述转轴安装座两侧的两个锁紧件；所述两个锁紧件可分别插入所述定位孔内，对处于所述容纳腔或避空槽上翻状态下的所述工装模板进行定位；
或，所述锁定机构包括设置在所述工装模板端部中心两侧的两个定位孔，以及设置在所述转轴安装座侧部的一个锁紧件；所述锁紧件可分别插入所述两个定位孔内，对处于所述容纳腔或避空槽上翻状态下的所述工装模板进行定位。
上述锁定机构的设置方式结构简单，响应速度快，定位精度高，能确保工装模板准确翻转到位，从而提高加工精度。
优选的，所述第一推顶件与第二推顶件为气缸；所述凸壁上设置有旋转气路，所述第一推顶件、第二推顶件与所述旋转气路连通，所述旋转气路用于为所述第一推顶件、第二推顶件供气；
对于所述旋转连接结构包括相对设置在所述工装模板两端中部的转轴，以及设置在所述安装支架上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座的情况，远离所述旋转驱动结构一侧的转轴设有气道，所述气道通过旋转接头连接外部供气设备，所述旋转气路与所述气道连通；
对于所述旋转连接结构包括转轴，以及设置在所述安装支架上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座的情况，所述转轴设有气道，其远离所述旋转驱动结构一侧的转轴连接端上设置有旋转接头，所述气道通过所述旋转接头连接外部供气设备，所述旋转气路与所述气道连通。
这种设置方式能解除旋转气路对工装模板的旋转范围的限制，避免工装模板在翻转过程中，旋转气路的供气管发生缠绕，影响工装模板翻转。
优选的，所述容纳腔设置有两个，所述每个容纳腔内设置有两个相互连通的容纳分槽，第一定位组件、第二定位组件对应所述容纳分槽设置有4个，这种设置方式能实现同时对多个工件进行定位和连续对多个工件进行加工，减少生产人员的劳动量，从而提高生产效率。
优选的，所述安装支架包括第一支撑部、第二支撑部和支架连接部，所述工装模板两端分别与第一支撑部、第二支撑部可旋转连接，所述支架连接部两端分别连接第一支撑部、第二支撑部，所述第一支撑部、第二支撑部和支架连接部围合形成供所述工装模板安装的安装腔；所述支架连接部上设置有安装脚，所述安装支架通过所述安装脚连接外部设备。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是图1的A区域的局部放大图；
图3是图1的B区域的局部放大图；
图4是图1的C区域的局部放大图；
图5是本发明的主视图；
图6是本发明的侧视图；
图7是本发明的剖视图；
图8是工件的示意图。
标号说明：
1安装支架，10工件，100安装腔，11第一支撑部，12第二支撑部，13支架连接部，14安装脚，140安装孔，2工装模板，3容纳腔，30容纳分槽，4避空槽，5凸壁，61第一推顶件，62第一限位块，620第一定位腔，621限位块本体，622折弯部，63第二推顶件，631定位座，64第二限位块，640第二定位腔，7定位压块，71压臂，81旋转连接结构，811旋转接头，8111转轴连接端，8121转轴安装座，82旋转驱动结构，821驱动电机，91定位孔，92锁紧件，921定位气缸。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的实施方式：
参见图1至图8，本实施例的一种工装夹具，包括安装支架1和工装模板2，所述安装支架1上设置有安装腔100，所述工装模板2设置在所述安装腔100内，所述工装模板2上设置有两个容纳腔3，所述容纳腔3内可容纳若干工件10；所述容纳腔3上设置有工件定位机构，工件定位机构用于将工件10定位至指定工位上；所述容纳腔3底部沿工件10形状的轨迹设置有若干避空槽4；所述工装模板2两端通过翻转机构与安装支架1可旋转连接，以使所述容纳腔3和避空槽4交替上翻。
所述工件定位机构包括第一定位组件，第一定位组件用于对工件10前端进行定位；所述工装模板2的周沿上设有凸壁5，所述凸壁5围绕形成所述容纳腔3，所述凸壁5沿工件10形状的轨迹设置有两个第一推顶件61，所述容纳腔3上对应所述第一推顶件61设置有第一限位块62，所述第一推顶件61与所述第一限位块62组成所述第一定位组件；所述第一推顶件61伸展并推顶工件10，使工件10前端抵靠在第一限位块62上，这种设置方式结构简单，方便组装和维护，同时充分利用工装模板2的内部结构，减少工装夹具对生产空间的占用。
所述两个第一推顶件61之间形成夹角α，α∈(10°，180°)，α的最佳角度范围为(30°，60°)；所述第一限位块62包括限位块本体621，所述限位块本体621端部向凸壁5一侧延伸形成折弯部622，所述限位块本体621与所述折弯部622围合形成第一定位腔620；所述两个第一推顶件61伸展，使工件10前端卡入第一定位腔620内；这种通过两个成一定角度的第一推顶件61共同作用将工件10定位在第一定位腔620的设置方式，能有效提高定位效率的定位精度，从而提高加工质量。
还包括第二定位组件，第二定位组件用于对工件10后端进行定位；所述第二定位组件包括第二推顶件63和第二限位块64，所述第二推顶件63和第二限位块64设置在所述容纳腔3内，所述第二推顶件63和第二限位块64相对设置在工件10形状轨迹的端部；所述第二推顶件63伸展并推顶工件10，使工件10后端抵靠在第二限位块64上；通过设置第一定位组件和第二定位组件，并利用第一定位组件与第二定位组件共同配合将工件10稳固置于指定工位上，能避免加工过程中，工件10出现偏移导致加工精度下降，甚至造成工件10损坏。
所述第二推顶件63通过定位座631设置在所述容纳腔3内，所述定位座631与所述第二限位块64围合形成第二定位腔640，工件10后端置于第二定位腔640内。
所述第一限位块62和所述第二限位块64上设有定位压块7，所述定位压块7可旋转设置在所述第一限位块62和所述第二限位块64上；所述定位压块7上设有至少一个压臂71，所述定位压块7通过所述压臂71压紧工件10；通过在所述第一限位块62和所述第二限位块64上设置定位压块7压紧工件10上端，使工件10稳固置于容纳腔3内，确保加工质量。
所述每个容纳腔3内设置有两个相互连通的容纳分槽30，第一定位组件、第二定位组件对应所述容纳分槽30设置有4个，这种设置方式能实现同时对多个工件10进行定位和连续对多个工件10进行加工，减少生产人员的劳动量，从而提高生产效率。
优选的，所述第二限位块64具体设置在两个容纳分槽30之间，从而避免同一容纳腔3内的两个工件10出现干涉。
所述翻转机构包括旋转连接结构81和旋转驱动结构82；所述旋转连接结构81包括转轴(图中未示出)，以及设置在所述安装支架1上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座8121，所述转轴贯穿所述工装模板2，所述工装模板2的两端设有转轴连接端8111，所述转轴连接端8111与所述转轴安装座8121可旋转连接；所述旋转驱动结构82与任一所述转轴连接端8111连接，并且驱动该转轴自轴心方向旋转，使工装模板2实现翻转。
作为翻转机构的一种改进方案，所述翻转机构包括旋转连接结构81和旋转驱动结构82；所述旋转连接结构81包括相对设置在所述工装模板2两端中部的转轴(图中未示出)，以及设置在所述安装支架1上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座8121，所述转轴与所述转轴安装座8121可旋转连接；所述旋转驱动结构82连接任一端转轴，并驱动该转轴自轴心方向旋转，使工装模板2实现翻转。本说明书未示出本改进方案的附图，但本改进方案仍属于本发明的权利要求的保护范围内。
所述旋转驱动结构82包括驱动电机821，所述驱动电机821的输出端与任一转轴8111连接，所述驱动电机821驱动通过转轴8111驱动工装模板2翻转。
所述第一推顶件61与第二推顶件63为单动气缸；所述凸壁5上设置有旋转气路(图中未示出)，所述第一推顶件61、第二推顶件63与所述旋转气路连通，所述旋转气路用于为所述第一推顶件61、第二推顶件63供气；所述转轴设有气道(图中未示出)，其远离所述旋转驱动结构82一侧的转轴连接端8111上设置有旋转接头811；所述气道通过所述旋转接头811连接外部供气设备，所述旋转气路与所述气道连通，气体从所述旋转接头811流经所述转轴后通过旋转气路分流至所述第一推顶件61和第二推顶件63。
作为旋转气路的一种改进方案，对于所述旋转连接结构81包括相对设置在所述工装模板2两端中部的转轴，以及设置在所述安装支架1上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座8121的情况，远离所述旋转驱动结构82一侧的转轴设有气道，所述气道通过旋转接头811连接外部供气设备，所述旋转气路与所述气道连通。
这种设置方式能解除旋转气路对工装模板2的旋转范围的限制，避免在工装模板2翻转过程中，旋转气路的供气管发生缠绕，影响工装模板2翻转。
还包括所述锁定机构；所述锁定机构包括设置在所述工装模板2端部中心两侧的两个定位孔91，以及设置在所述转轴安装座8121侧部的一个锁紧件92；所述锁紧件92可分别插入所述两个定位孔91内，对处于所述容纳腔或避空槽上翻状态下的所述工装模板2进行定位。
作为一种锁定机构的改进方案，所述锁定机构包括设置在所述工装模板2端部的一个定位孔91，以及所述安装支架1上相对设置在所述转轴安装座8121两侧的两个锁紧件92；所述两个锁紧件92可分别插入所述定位孔91内，对处于所述容纳腔或避空槽上翻状态下的所述工装模板2进行定位。本说明书未示出本改进方案的附图，但本改进方案仍属于本发明的权利要求的保护范围内。
上述锁定机构的设置方式结构简单，响应速度快，定位精度高，能确保工装模板2准确翻转到位，从而提高加工精度。
所述安装支架1包括第一支撑部11、第二支撑部12和支架连接部13，所述工装模板2两端分别与第一支撑部11、第二支撑部12可旋转连接，所述支架连接部13两端分别连接第一支撑部11、第二支撑部12，所述第一支撑部11、第二支撑部12和支架连接部13围合形成所述安装腔100；所述支架连接部13上设置有安装脚14，所述安装支架1通过所述安装脚14连接外部设备。
所述安装脚14为块状结构，其设置有连通安装脚14边沿的安装孔140，使用连接件直接卡入所述安装孔140内即可使安装支架1连接外部设备。
与现有技术相比，本发明的一种工装夹具，具有以下优点：
(1)本工装夹具的工装模板2上设置有可容纳若干工件10的容纳腔3，能同时对多件工件10进行定位，并实现连续对多件工件10进行加工，减少生产人员的劳动量，降低人力成本，提高生产效率；
(2)工装模板2可通过翻转机构实现180°翻转，使容纳腔3和避空槽4交替上翻，从而确保工件10的正、反面的孔位相对位置保持不变化，便于直接对工件10进行打孔加工，而不需要重新对工件10进行定位，从而减少加工操作、缩短生产时间、降低生产成本；
(3)本工装夹具适用于激光加工，相比于传统采用冲床冲孔或者钻孔的加工方式，加工出来的异型管材的开孔的边沿无毛刺，开孔的尺寸的精度更高，异型管材的整体质量更佳，同时激光加工能有效避免对异型管材造成损伤，节约生产成本。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明组成任何限制。

Claims (10)

1.一种工装夹具，其特征在于：包括安装支架和工装模板，所述工装模板上设置有至少一个容纳腔，所述容纳腔上设置有工件定位机构，工件定位机构用于将工件定位至指定工位上；所述容纳腔底部沿工件形状的轨迹设置有若干避空槽，所述工装模板两端通过翻转机构与安装支架可旋转连接，以使所述容纳腔和避空槽交替上翻。
2.根据权利要求1所述的一种工装夹具，其特征在于：所述工件定位机构包括第一定位组件，所述工装模板的周沿上设有凸壁，所述凸壁围绕形成所述容纳腔，所述凸壁沿工件形状的轨迹设置有至少一个第一推顶件，所述容纳腔上对应所述第一推顶件设置有第一限位块，所述第一推顶件与所述第一限位块组成所述第一定位组件；
所述第一推顶件伸展并推顶工件，使工件前端抵靠在第一限位块上。
3.根据权利要求2所述的一种工装夹具，其特征在于：所述第一推顶件设置有两个，所述两个第一推顶件之间形成夹角α，α∈(10°，180°)；
所述第一限位块包括限位块本体，所述限位块本体端部向凸壁方向一侧延伸形成折弯部，所述限位块本体与所述折弯部围合形成第一定位腔；
所述两个第一推顶件伸展并推顶工件，使工件一端卡入第一定位腔内。
4.根据权利要求2所述的一种工装夹具，其特征在于：还包括第二定位组件，所述第二定位组件包括第二推顶件和第二限位块，所述第二推顶件和第二限位块设置在所述容纳腔内，所述第二推顶件和第二限位块相对设置在工件形状轨迹的端部；
所述第二推顶件伸展并推顶工件，使工件后端抵靠在第二限位块上。
5.根据权利要求4所述的一种工装夹具，其特征在于：所述第一限位块和/或所述第二限位块上设有定位压块，所述定位压块可旋转设置在所述第一限位块和/或所述第二限位块上；所述定位压块上设有至少一个压臂，所述定位压块通过所述压臂压紧工件。
6.根据权利要求4至5所述的一种工装夹具，其特征在于：所述翻转机构包括旋转连接结构和旋转驱动结构；
所述旋转连接结构包括相对设置在所述工装模板两端中部的转轴，以及设置在所述安装支架上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座，所述转轴与所述转轴安装座可旋转连接；所述旋转驱动结构连接任一端转轴，并驱动该转轴自轴心方向旋转，使工装模板实现翻转；
或，所述旋转连接结构包括转轴，以及设置在所述安装支架上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座，所述转轴贯穿所述工装模板，所述工装模板的两端设有转轴连接端，所述转轴连接端与所述转轴安装座可旋转连接；所述旋转驱动结构与任一转轴连接端连接，并且驱动该转轴自轴心方向旋转，使工装模板实现翻转。
7.根据权利要求6所述的一种工装夹具，其特征在于：还包括所述锁定机构；
所述锁定机构包括设置在所述工装模板端部的一个定位孔，以及所述安装支架上相对设置在所述转轴安装座两侧的两个锁紧件；所述两个锁紧件可分别插入所述定位孔内，对处于所述容纳腔或避空槽上翻状态下的所述工装模板进行定位；
或，所述锁定机构包括设置在所述工装模板端部中心两侧的两个定位孔，以及设置在所述转轴安装座侧部的一个锁紧件；所述锁紧件可分别插入所述两个定位孔内，对处于所述容纳腔或避空槽上翻状态下的所述工装模板进行定位。
8.根据权利要求6所述的一种工装夹具，其特征在于：所述第一推顶件与第二推顶件为气缸；所述凸壁上设置有旋转气路，所述第一推顶件、第二推顶件与所述旋转气路连通，所述旋转气路用于为所述第一推顶件、第二推顶件供气；
对于所述旋转连接结构包括相对设置在所述工装模板两端中部的转轴，以及设置在所述安装支架上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座的情况，远离所述旋转驱动结构一侧的转轴设有气道，所述气道通过旋转接头连接外部供气设备，所述旋转气路与所述气道连通；
对于所述旋转连接结构包括转轴，以及设置在所述安装支架上并且与所述转轴相互对应的转轴安装座的情况，所述转轴设有气道，其远离所述旋转驱动结构一侧的转轴连接端上设置有旋转接头，所述气道通过所述旋转接头连接外部供气设备，所述旋转气路与所述气道连通。
9.根据权利要求1所述的一种工装夹具，其特征在于：所述容纳腔设置有两个，所述每个容纳腔内设置有两个相互连通的容纳分槽，第一定位组件、第二定位组件分别对应所述容纳分槽设置有4个。
10.根据权利要求1所述的一种工装夹具，其特征在于：所述安装支架包括第一支撑部、第二支撑部和支架连接部，所述工装模板两端分别与第一支撑部、第二支撑部可旋转连接，所述支架连接部两端分别连接第一支撑部、第二支撑部，所述第一支撑部、第二支撑部和支架连接部围合形成供所述工装模板安装的安装腔；
所述支架连接部上设置有安装脚，所述安装支架通过所述安装脚连接外部设备。
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