CN107877226A - 卧式多工件自适应夹紧器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了卧式多工件自适应夹紧器，包括至少一对用于放置工件且限定工件水平方向移动的工件支架，一对所述工件支架之间设置有一可对一对工件支架上的工件的第一非加工位置同步施加压力的第一施力机构。本发明设计精巧，结构简单，通过第一施力机构同步对两个工件支架上的工件的施加压力，从而能够通过一次动作实现两个工件的同步装夹固定，提高了装夹效率，从而有利于整体加工效率的改善。

Description

卧式多工件自适应夹紧器

技术领域

本发明涉及精密零件加工领域，尤其是卧式多工件自适应夹紧器。

背景技术

在精密零件加工，尤其是医疗器械、汽车、船舶、航空航天等领域的零件加工时，由于零件往往具有特殊的外形轮廓，需要设计专门的夹具来进行稳定固定从而保证后续加工精度，虽然已有各种气动夹具可以使用。

但是，现有的夹具在进行各种特殊外形轮廓的待加工件夹持固定时，气缸或动力装置的一次动作往往只能实现一个工件的夹持，这不利于整体加工效率的提高。

同时，现有的夹具中，与待加工件接触的压板或压块等往往是与气缸或动力装置固定连接，这就导致压板、压块等与待加工件表面接触时，无法根据实际外形形状调整与待加工件外表面的契合度，从而导致装夹的牢靠性不佳，以及容易对工件表面造成划伤的问题。

并且，在实际加工过程中，即使是同一产品，其待加工件的外轮廓形状也往往存在一定的偏差，更不用说不同外轮廓的产品，而压板或压块与气缸或驱动结构固定连接就导致一个夹紧器往往无法适应不同形状的产品同时装夹的要求，适用性、灵活性不佳。

因此，仍然具有一定的改进空间。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供卧式多工件自适应夹紧器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

卧式多工件自适应夹紧器，包括至少一对用于放置工件且限定工件水平方向移动的工件支架，一对所述工件支架之间设置有一可对一对工件支架上的工件的第一非加工位置同步施加压力的第一施力机构。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：所述工件支架包括具有与工件的局部外轮廓匹配的仿形卡槽的第一支架和第二支架，它们间隙设置并形成用于放置工件且限定工件在第一水平方向上移动的限位空间，所述工件支架还包括配合限定所述第一支架和第二支架上的工件在第二水平方向上移动的挡板和卡止件，所述第一水平方向与第二水平方向垂直。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：所述第一施力机构包括一沿第一水平方向延伸的支撑件，所述支撑件的两端延伸到一对所述工件支架上方且分别枢轴连接一按压块，所述支撑件还连接驱动其沿轴向往复移动的动力装置，所述轴向与所述第一水平方向和第二水平方向均垂直。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：所述按压块及支撑件的枢轴连接区域具有相互匹配的圆弧形轮廓，所述按压块包括可与所述工件的上表面抵靠的接触凸台，所述接触凸台可拆卸地设置于所述按压块的底面两端。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：所述支撑件枢轴架设于一支架上且以其与所述支架的枢轴连接点为支点进行转动，所述枢轴连接点位于所述支撑件的对称轴上，所述支架设置于所述动力装置上。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：所述驱动装置是气缸，所述支架可自转地连接所述气缸的活塞杆，所述支架通过与其侧平面抵靠且具有快拆结构的限位件限位。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：所述支撑件上还设置有至少一对沿轴向延伸且一端与所述支架抵靠的浮动伸缩柱，所述浮动伸缩柱位于所述支撑件的对称轴两侧。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：还包括可对每个工件支架上的工件的第二非加工位置施加压力的第二施力机构，所述第二施力机构包括按压件，所述按压件枢轴架设于支座上且其连接驱动其绕轴转动的驱动装置，在所述按压件的第一端在其转动过程中可延伸出所述支座的前端面。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：所述驱动装置为气缸，所述气缸的伸缩轴沿轴向延伸且可与所述按压件的第二端接触并施加推力，或者所述气缸的伸缩轴与所述按压件的第二端枢轴连接。

优选的，所述的卧式多工件自适应夹紧器，其中：包括四对工件支架及与每对工装支架匹配的第一施力机构及第二施力机构，它们均匀的分布于一基板的正反两面，所述基板架设于驱动其自转的旋转驱动机构上。

卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：包括至少一对用于放置不同外轮廓的工件且限定工件水平方向移动的第一工件支架和第二工件支架，第一工件支架和第二工件支架之间设置有一可根据第一工件支架和第二工件支架上的工件的外轮廓转动且分别对工件的第一非加工位置同步施加压力的第一施力机构，还包括可对每个工件支架上的工件的第二非加工位置施加压力的第二施力机构。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本发明设计精巧，结构简单，通过第一施力机构同步对两个工件支架上的工件施加压力，从而能够通过一次动作实现两个工件的同步装夹固定，提高了装夹效率，进而有利于整体加工效率的改善。

结合第二施力机构对工件的另一端施加压力，能够进一步提高装夹的牢靠性和有效性。

两端的按压块与支撑件均为枢轴连接结构，使得按压块在与工件表面接触时，具有一定的调节空间，从而能够更好的与工件表面匹配契合，保证装夹的牢靠性和有效性，同时也避免对工件的表面造成损伤。

按压块底部可拆卸地设置有接触凸台，一来能够使得按压时的压力能够集中施加在工件表面，从而能够增加装夹强度，同时可拆卸地结构便于当接触凸台出现损坏时进行维修更换，有利于降低设备维修成本和延长设备使用寿命。

进一步将支撑件枢轴设置于支架上，从而使得按压块在与工件表面接触时，具有更大的调节空间，从而能够进一步保证按压块和工件表面的契合度；同时，由于两种枢轴结构配合使用，因此即使当一对工件支架上的工件的外轮廓形状不同时，第一施力机构同样能够根据两个工件的形状进行调整，从而实现两种不同外轮廓的工件的同时夹装，使用范围更广，应用灵活性更佳。

支撑件和支架之间设置有浮动支撑柱能够在支撑件下压时，为支撑件提供支撑和缓冲，避免支撑件下压时，工件的反作用力对转轴和支撑件造成过大的冲击，有利于延长使用寿命。

支撑件可自转的设置于支架上使得在工件取放时，能够通过旋转支撑件为工件取放提供空间，同时限位件采用快拆结构，便于操作，有利于提高取放效率。

通过将基板设置于转动结构上，从而能够在基板正反面设置多对工件支架及相应的施力机构，实现了在一个夹紧器上进行更多个工件的装夹，从而避免了常规的一个夹紧器夹装一个工件时需要多次停止加工设备进行工件夹装造成的时间损失，有利于提高整体的加工效率。

附图说明

图1是本发明第一视角的立体图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明第二视角的立体图；

图4是本发明包括旋转驱动装置的立体图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图对本发明的卧式多工件自适应夹紧器进行阐述，如附图1、附图2所示，包括一基板4，所述基板4为一平板，优选为长方体，所述基板4上间隙设置有至少一对分别用于放置工件10且限定工件水平方向移动的工件支架1，每个所述工件支架1包括第一支架11、第二支架12、挡板13和卡止件14。

如附图1所示，所述第一支架11和第二支架12的纵截面近似为凹字形且平行，它们均与所述基板4垂直，它们具有与工件10的局部外轮廓匹配的仿形卡槽20，所述第一支架11和第二支架12的仿形卡槽20的形状具体根据它们与工件10接触区域的外轮廓确定，可以相同也可以不同，在此不作限定，所述第一支架11和第二支架12间隙设置并形成用于放置工件且限定工件在第一水平方向X上移动的限位空间，并且，一对工件支架1形成的两个限位空间的形状也可以根据夹持的需要设置为相同或不同，从而可以对两种不同外轮近似的工件的固定。

所述挡板13和卡止件14配合限定所述第一支架11和第二支架12上的工件在第二水平方向Y上移动，所述第二水平方向Y与第一水平方向X垂直；如附图2所示，所述挡板13设置于所述第二支架12背离所述第一支架11的侧壁上，其整体为L形，且其部分区域延伸到所述第二支架12的仿形卡槽20中。

如附图1、附图2所示，所述卡止件14设置与所述基板4上且与所述基板4平行，其位于所述第一支架11和第二支架12之间，且与它们均保持间隙，所述卡止件14包括与工件的局部外轮廓匹配的仿形限位槽141，如附图2所示，其为U形。

当工件通过工件支架1限定了第一水平方向X和第二水平方向Y的移动自由度后，工件在轴向上还具有移动自由度，因此还需要进一步限制其轴向的移动的自由度。

具体而言，如附图1所示，在一对所述工件支架1之间设置有一可对一对工件支架1上的工件的第一非加工位置同步施加压力的第一施力机构2。

详细来说，如附图1所示，所述第一施力机构2包括一沿第一水平方向X延伸的支撑件21，所述支撑件21整体呈现为倒梯形，所述支撑件21的两端分别延伸到一对所述工件支架1的上方，其在所述工件支架1上方的具体位置可以根据实际需要进行设定，从而可以调整按压时与工件的接触位置，如附图1所示，所述支撑件21的两端分别位于一个所述第一支架11的仿形卡槽20的上方，且所述支撑件21的两端分别枢轴连接一按压块22，连接所述支撑件21和按压块22的枢轴28朝第二水平方向Y延伸，所述按压块22及支撑件21的枢轴连接区域具有相互匹配的圆弧形轮廓a，从而使它们之间能够顺利的转动，避免相互干扰和限制。

并且，所述按压快22具有与工件外表面匹配的仿形接触面，从而能够有效的与工件进行贴合，进一步，如附图1所示，所述按压块22整体呈现为倒Y形或倒T形或倒V形等，其底部设置有两个与所述工件10的上表面区部接触的接触凸台221，所述接触凸台221呈现为凸字形，其上设置有沿轴向Z延伸的沉孔，其通过可贯穿所述沉孔的螺栓可拆卸地设置于所述按压块的底面的两端位置。

如附图1所示，所述支撑件21还连接驱动其沿轴向Z往复移动的动力装置23，所述轴向Z与所述第一水平方向X和第二水平方向Y均垂直，并且所述动力装置23可以是各种可行的设备或结构，如气缸，电机+丝杠的结构，本实施例中优选为气缸，并且所述动力装置23可以设置于所述支撑件21的下方或上方，具体设置位置根据实际需要进行调整。

进一步，所述支撑件21枢轴架设于一支架24上且以其与所述支架24的枢轴连接点25为支点进行转动，如附图1所示，所述支架24整体外轮廓为一等腰三角体，其上开设有卡槽，一枢轴沿第二水平方向Y架设于所述卡槽上形成所述支撑件21和支架24的所述枢轴连接点25，且所述枢轴连接点25位于所述支撑件21的对称轴M上，所述支架24的底板设置于所述气缸的活塞杆上。

同时，所述支撑件21上还设置有至少一对沿轴向Z延伸且一端与所述支架24的底板抵靠的浮动伸缩柱27，如附图1所示，所述浮动伸缩柱27为两个且对称分布于所述支撑件21的对称轴M两侧。

进一步，在上述的结构下，如果支架24与气缸的活塞杆固定连接，那么在将工件取放到所述工件支架上时，所述支撑件21会干扰取放动作，只有将支撑件21升高到较高位置才能实现工件的取放，非常不便，因此，在另一优选的实施例中，所述支架24可自转地连接所述气缸的活塞杆，从而在进行工件取放时，能够使所述支撑件21进行旋转为朝第二水平方向Y延伸，从而避免对工件支架1上端开口的遮蔽，便于进行工件的取放。

另一方面，由于所述支架24为可转动的结构，因此在工件摆放到位后需要固定时，需要先将支架24固定并使所述支撑件21恢复到沿第一水平方向X延伸的状态，因此，如附图1所示，还设置有用于通过与支架24的侧平面241抵靠的限位件26进行限位，但是如果限位件26为固定结构，那么在进行支架24的转动时，则会带来极大的不便，因此所述限位件26具有快拆结构，其包括固定在所述气缸上的定位块261和限位块262，所述限位块261的上表面设置有一组螺孔，所述限位块262为L形，其上设置有与所述螺孔匹配的通孔或螺孔263，当需要将所述定位块261和限位块262固定时，通过螺栓贯穿所述限位块261的通孔或螺孔并螺接到所述定位块261上的螺孔即可。

另外，由于上述第一施力机构2对工件的一端施加压力，其固定的牢靠性相对要差，因此所述的卧式多工件自适应夹紧器还包括可对每个工件支架1上的工件的第二非加工位置施加压力的第二施力机构3，如附图1所示，所述第二施力机构3对工件施力的位置与所述第一施力机构2施力的位置处于工件的相反端，并且一个第二施力机构3与一个工件支架1相配合。

具体来说，如附图3所示，所述第二施力机构3包括按压件31，所述按压件31枢轴架设于支座32上且其连接驱动其绕轴33转动的驱动装置34，在所述按压件31的第一端311在其转动过程中可延伸出所述支座32的前端面321，所述驱动装置34为气缸，所述气缸的伸缩轴341沿轴向Z延伸且可与所述按压件31的第二端312接触并施加推力，或者所述气缸的伸缩轴341与所述按压件31的第二端312枢轴连接。

当然，在其他实施例中，所述第二施力机构3也可以是其他可行的结构，如包括按压件31以及驱动按压件31至少进行第一水平方向Y和轴向Z移动的移动装置的结构等。

更进一步，为了增加一个夹紧器的工件夹持量，如附图4所示，所述基板4设置于驱动其绕一与其长度延伸方向相同的轴自转的旋转驱动机构5上，所述旋转驱动机构5可以是已知的各种结构，如附图3所示，其包括两侧支架51，所述基板4可转动地架设于所述两侧支架51上，一侧支架51上还设置有驱动所述基板4转动的动力装置，从而可以使基板4的正方两面能够在转动过程中朝向加工设备以进行加工，进而可以在所述基板4的正反两面均设置有工件支架1及与每对工装支架匹配的第一施力机构2及第二施力机构3，如附图4所示，所述基板4的一面分别设置有两对工件支架1以及与每对工件支架匹配的第一施力机构2及第二施力机构3，因而一个夹紧器一次能夹持8个工件。

在另一实施例中揭示的卧式多工件自适应夹紧器，其与上述实施例的区别在于：包括至少一对用于分别放置不同外轮廓的工件且限定工件水平方向移动的第一工件支架和第二工件支架，所述第一工件支架和第二工件支架之间设置有一可根据第一工件支架和第二工件支架上的工件的外轮廓转动且分别对工件的第一非加工位置同步施加压力的第一施力机构，还包括可对每个工件支架上的工件的第二非加工位置施加压力的第二施力机构，所述第一施力机构和第二施力机构的结构与上述示例的结构相同，但是在本实施例中，可以实现两个不同外轮廓的工件的同步夹装。

本方案的夹紧器工作时，其过程如下：

首先，将限位块262从定位块261上取下，进行支撑件21的旋转，使工件支架的上端开口不被遮挡，然后人工或通过自动化设备将两个外轮廓相同或不同的工件放置于工件支架上限位，再将限位块262固定于定位块261上并使支撑件21恢复并保持沿第一水平方向X延伸的状态，接着启动第一施力机构2和第二施力机构3中的气缸，第一施力机构中的气缸下拉所述支撑件21，从而带动位于其两端的按压快22向下移动与工件对应位置接触并向工件施加压力进行固定，同时，第二施力机构3中的气缸上顶与所述按压件31的第二端312接触并驱使所述按压件31顺时针转动，从而使其第一端311与工件的表面接触并施加压力进行固定。

工件加工完毕后，反向进行操作，将加工好的工件松开进行下料和装料即可，在此不再赘述。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：包括至少一对用于放置工件（10）且限定工件水平方向移动的工件支架（1），一对所述工件支架（1）之间设置有一可对一对工件支架（1）上的工件的第一非加工位置同步施加压力的第一施力机构（2）。

2.根据权利要求1所述的卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：所述工件支架（1）包括具有与工件（10）的局部外轮廓匹配的仿形卡槽（20）的第一支架（11）和第二支架（12），它们间隙设置并形成用于放置工件且限定工件在第一水平方向（X）上移动的限位空间，所述工件支架（1）还包括配合限定所述第一支架（11）和第二支架（12）上的工件在第二水平方向（Y）上移动的挡板（13）和卡止件（14），所述第一水平方向（X）与第二水平方向（Y）垂直。

3.根据权利要求1所述的卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：所述第一施力机构（2）包括一沿第一水平方向（X）延伸的支撑件（21），所述支撑件（21）的两端延伸到一对所述工件支架（1）上方且分别枢轴连接一按压块（22），所述支撑件（21）还连接驱动其沿轴向（Z）往复移动的动力装置（23），所述轴向（Z）与所述第一水平方向（X）和第二水平方向（Y）均垂直。

4.根据权利要求3所述的卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：所述按压块（22）及支撑件（21）的枢轴连接区域具有相互匹配的圆弧形轮廓（a），所述按压块（22）包括与所述工件（10）的上表面抵靠的接触凸台（221），所述接触凸台（221）可拆卸地设置于所述按压块的底面两端。

5.根据权利要求3所述的卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：所述支撑件（21）枢轴架设于一支架（24）上且以其与所述支架（24）的枢轴连接点（25）为支点进行转动，所述枢轴连接点（25）位于所述支撑件（21）的对称轴（M）上，所述支架（24）设置于所述动力装置（23）上。

6.根据权利要求5所述的卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：所述驱动装置（23）是气缸，所述支架（24）可自转地连接所述气缸的活塞杆，所述支架（24）通过与其侧平面（241）抵靠且具有快拆结构的限位件（26）限位。

7.根据权利要求5所述的卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：所述支撑件（21）上还设置有至少一对沿轴向（Z）延伸且一端与所述支架（24）抵靠的浮动伸缩柱（27），所述浮动伸缩柱（27）位于所述支撑件（21）的对称轴（M）两侧。

8.根据权利要求1-7任一所述的卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：还包括可对每个工件支架（1）上的工件的第二非加工位置施加压力的第二施力机构（3），所述第二施力机构（3）包括按压件（31），所述按压件（31）枢轴架设于支座（32）上且其连接驱动其绕轴（33）转动的驱动装置（34），在所述按压件（31）的第一端（311）在其转动过程中可延伸出所述支座（32）的前端面（321）。

9.根据权利要求8所述的卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：包括四对工件支架（1）及与每对工装支架匹配的第一施力机构（2）及第二施力机构（3），它们均匀的分布于一基板（4）的正反两面，所述基板（4）架设于驱动其自转的旋转驱动机构（5）上。

10.卧式多工件自适应夹紧器，其特征在于：包括至少一对用于放置不同外轮廓的工件且限定工件水平方向移动的第一工件支架和第二工件支架，第一工件支架和第二工件支架之间设置有一可根据第一工件支架和第二工件支架上的工件的外轮廓转动且分别对工件的第一非加工位置同步施加压力的第一施力机构，还包括可对每个工件支架上的工件的第二非加工位置施加压力的第二施力机构。