CN107962407B - 一种多功能工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能工装夹具，包括：支撑底座，由两个支架构成；转台，转台两端的转轴分别固定在支架上；转盘，安装在转台上，且转盘由安装在转台底部的第一驱动装置驱动其旋转，在转盘上围绕其轴心设置有若干可径向移动的滑块，以及设置在转盘边沿内侧且与若干滑块位置相对应的卡块；旋转轮，安装在转盘上并与转盘同轴，旋转轮的外缘面设置有一圈内凹的凹槽，且相邻两个凹槽之间设置有凸轮，旋转轮由安装在转台底部的第二驱动装置驱动其转动，旋转轮的最外沿推动滑块向外滑动并抵接在卡块上；第三驱动装置，第三驱动装置驱动转台沿其转轴摆动或旋转。本发明可以提高零件的加工效率及产品合格率，保证加工质量，减轻人工操作的劳动强度。

Description

一种多功能工装夹具

技术领域

本发明涉及小型零件加工领域，具体涉及到一种多功能工装夹具。

背景技术

目前小型零件的加工主要依靠人工完成，即通过人工操作，在多台单一功能机床上分别加工不同内容。所采用的工装也只是简单的夹具。

现有加工工序分散，且人工长期持续单一坐姿，持续固定的重复劳动，劳动强度大，身体局部肢体疲劳损伤严重，工件的加工效率及产品合格率低；且由于人员技术上的差别，难以克服由人工造成的加工误差，造成检验检测合格率不易提高，质量难以保持稳定。

发明内容

为了解决尺寸小、质量轻、加工内容较多的小型零件的批量加工问题，以及提高零件的加工效率及产品合格率，保证加工质量，保持加工质量稳定性，减轻人工操作的劳动强度，实现小型零件的加工自动化，我们在此提供了一种多功能工装夹具，具有摆动和转动两个自由度，由此可以调整工件位于加工所需要的位置，同时转盘可以一次装夹若干个工件，可节省工件装夹与换刀时间，提高加工效率和保持加工质量稳定。具体方案如下：

一种多功能工装夹具，包括：

支撑底座，所述支撑底座由两个支架构成；

转台，安装在两个支架之间，所述转台两端的转轴分别固定在两个支架上；

转盘，安装在所述转台上，且所述转盘由安装在所述转台底部的第一驱动装置驱动其旋转，在所述转盘上围绕其轴心设置有若干可径向移动的滑块，以及设置在转盘边沿内侧且与所述若干滑块位置相对应的卡块，所述卡块和所述滑块配合以用于夹持工件；

旋转轮，安装在所述转盘上并与所述转盘同轴，所述旋转轮的外缘面设置有一圈内凹的凹槽，且相邻两个凹槽之间设置有凸轮，所述旋转轮由安装在所述转台底部的第二驱动装置驱动其转动，所述旋转轮的最外沿推动滑块向外滑动并抵接在卡块上；

第三驱动装置，设置在至少一个支架上，所述第三驱动装置驱动所述转台沿其转轴摆动或旋转。

进一步的，所述转盘和所述旋转轮的转轴组合为母子轴，所述转盘的转轴为空心轴，所述旋转轮的转轴为设置在空心轴内的实心轴。

进一步的，各所述滑块末梢设置有卡口，以及各所述卡块开设有朝向所述滑块的卡口。

进一步的，所述旋转轮的外缘面设置有一圈内凹弧形槽，且各所述滑块靠近所述转盘轴心的一端设置有与所述内凹弧形槽形状相匹配的弧形外凸块。

进一步的，所述第一驱动装置包括第一驱动电机、锥齿轮组和槽轮组，所述锥齿轮组由所述第一驱动电机驱动并带动所述槽轮组旋转；

所述槽轮组的从动槽轮的轴心处固定有所述空心轴。

进一步的，所述锥齿轮组由相啮合的小锥齿轮和大锥齿轮组成，所述第一驱动电机带动所述小锥齿轮转动，所述大锥齿轮通过平键驱动所述槽轮组的主动槽轮旋转；

所述主动槽轮和所述从动槽轮上设有等分的轮齿，由所述主动槽轮咬合所述从动槽轮并带动所述从动槽轮旋转。

进一步的，所述第二驱动装置包括第二驱动电机、第二蜗杆和第二蜗轮，所述第二蜗杆由所述第二驱动电机驱动并带动所述第二蜗轮旋转；

所述第二蜗轮的轴心处固定有所述实心轴。

进一步的，环绕所述转盘轴心设置有若干滑槽，各所述滑块分别安装在各滑槽中，且在各所述滑槽内的末端设置有复位弹簧，各所述复位弹簧抵接在所述滑槽末端以及所述滑块底部的销之间。

进一步的，所述第三驱动装置包括第三驱动电机、第三蜗杆、第三蜗轮，所述第三蜗杆由所述第三驱动电机驱动并带动所述第三蜗轮转动；

所述第三蜗轮轴心处固定有所述转台的转轴。

本发明的优点在于：

(1)本发明克服了人工操作工序过于分散，质量难以保证的缺点；

(2)通过转台摆动与转盘转动相互配合，使工件所有待加工表面都能转到加工平面位置，故工件一次装夹可以进行铣、钻、倒角、去毛刺等多种内容的加工；

(3)本发明克服了人工操作加工效率低及加工质量不稳定的缺点；工装夹具的转盘可以一次装夹若干个工件，可节省工件装夹与换刀时间，提高加工效率和保持加工质量稳定；

(4)本发明通过槽轮机构带着转盘转动，可使工件精准分度，保证加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种多功能工装夹具的立体图；

图2为本发明提供的一种多功能工装夹具的截面图；

图3为多功能工装夹具去除所有弹簧及部分滑块后的示意图；

图4示出了第二驱动装置的示意图；

图5-6示出了利用旋转轮推动滑块夹紧或松开工件的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种多功能工装夹具，参照图1-4所示，包括：

支撑底座，支撑底座由两个支架8构成；

转台17，安装在两个支架8之间，转台17两端的转轴分别固定在两个支架8上；

转盘12，安装在转台17上，且转盘12由安装在转台17底部的第一驱动装置驱动其旋转，在转盘12上围绕其轴心设置有若干可径向移动的滑块14，以及设置在转盘12内缘且与若干滑块14位置相对应的卡块13，卡块13和滑块14配合用于夹持工件；

旋转轮15，安装在转盘12上并与转盘12同轴，旋转轮15的外缘面设置有一圈内凹的凹槽，且相邻两个凹槽之间设置有凸轮，旋转轮15由安装在转台17底部的第二驱动装置驱动其转动，旋转轮15的最外沿推动滑块14向外滑动并抵接在卡块13上；

第三驱动装置，设置在至少一个支架8上，第三驱动装置驱动转台17沿其转轴摆动或旋转。

本发明工装夹具具有三种功能：(1)满足转盘外圆周边不同位置工件加工的分度功能；(2)工前夹紧工件的工件夹紧功能；(3)使工件加工表面位于刀具加工位置的带动转盘摆动的转盘转动功能。本发明的工装夹具，使用时可以安装在数控机床工作台上，根据不同加工内容和使用的刀具，转动或摆动调整定位方位。

本发明克服人工操作工序过于分散，质量难以保证的缺点；通过转台摆动与转盘转动相互配合，使工件所有待加工表面都能转到加工平面位置，故工件一次装夹可以进行铣、钻、倒角、去毛刺等多种内容的加工。本发明克服了人工操作加工效率低及加工质量不稳定的缺点；工装夹具的转盘可以一次装夹若干个工件，可节省工件装夹与换刀时间，提高加工效率和保持加工质量稳定。本发明通过槽轮机构带着转盘转动，可使工件精准分度，保证加工质量。

在本发明一可选的实施例中，转盘12和旋转轮15的转轴组合为母子轴，转盘12的转轴为空心轴，旋转轮15的转轴为设置在空心轴内的实心轴。

在本发明一可选的实施例中，各滑块14末梢设置有卡口，以及各卡块13开设有朝向滑块14的卡口。可选的，滑块14和卡块13设置有开口相对的V型卡口。在滑块14最接近卡块13时，工件被夹紧在卡口之中。

在本发明一可选的实施例中，旋转轮15的外缘面设置有一圈内凹弧形槽，且各滑块14靠近转盘12轴心的一端设置有与内凹弧形槽形状相匹配的弧形外凸块。

在本发明一可选的实施例中，第一驱动装置包括第一驱动电机7、锥齿轮组和槽轮组，锥齿轮组由第一驱动电机7驱动并带动槽轮组旋转；槽轮组的从动槽轮3的轴心处固定有空心轴。

在本发明一可选的实施例中，锥齿轮组由相啮合的小锥齿轮5和大锥齿轮6组成，第一驱动电机7带动小锥齿轮5转动，大锥齿轮6通过平键驱动槽轮组的主动槽轮旋转。主动槽轮和从动槽轮3上设有等分的轮齿，由主动槽轮咬合从动槽轮3并带动从动槽轮3旋转。

在本发明一可选的实施例中，第二驱动装置包括第二驱动电机1、第二蜗杆2和第二蜗轮4，第二蜗杆2由第二驱动电机1驱动并带动第二蜗轮4旋转；第二蜗轮4的轴心处固定有实心轴。

在本发明一可选的实施例中，如图3所示，环绕转盘12轴心设置有若干滑槽20，各滑块14分别安装在各滑槽20中，且在各滑槽内的的末端(即滑槽远离转盘轴心一端)设置有复位弹簧18，各复位弹簧18抵接在滑槽20末端以及滑块14之间，复位弹簧18一端固定在滑槽20末端的圆柱凸台9上，另一端固定在滑块14底部的销上。由复位弹簧18驱使滑块14复位，使得滑块14末端的弧形凸块滑动至旋转轮15外缘的浅槽中，以松开工件。

在本发明一可选的实施例中，第三驱动装置包括第三驱动电机10、第三蜗杆9、第三蜗轮11，第三蜗杆9由第三驱动电机10驱动并带动第三蜗轮11转动；第三蜗轮11轴心处固定有转台17的转轴。

下面对本发明运作的机理进行简单的描述：

第一驱动电机7通过楔键带动小锥齿轮5转动，小锥齿轮5与大锥齿轮6相啮合，大锥齿轮6转动；大锥齿轮6通过平键与带有主动槽轮的轴连接，带动主动槽轮转动；主动槽轮与从动槽轮3相啮合，从动槽轮3转动；最终从动槽轮3通过平键与带有转盘12的中空轴连接，带动转盘12转动，达到分度的目的。

第二驱动电机1通过楔键带动第二蜗杆2转动，第二蜗杆2与第二蜗轮4相啮合，第二蜗轮4转动；第二蜗轮4通过平键与带有旋转轮15的实心轴连接，带动旋转轮15旋转。由于旋转轮15的形状为梅花形，其外缘设置有一圈内凹的浅槽，藉由旋转轮15的旋转，卡在浅槽内的滑块14向转盘外侧移动，直至滑块14末端抵接在旋转轮15的最外沿，此时的滑块14和卡块13间距最小，以将工件16夹紧在滑块14和卡块13之间。伴随着旋转轮15的继续旋转，滑块14在复位弹簧18的作用下复位，其末端滑动至旋转轮15外缘的浅槽内，此时予以松开工件。图5-6分别示出了滑块14夹紧工件以及松开工件的示意图。

第三驱动电机10通过楔键带动第三蜗杆9转动，第三蜗杆9与第三蜗轮11相啮合，第三蜗轮11转动；第三蜗轮11通过平键与转台17左端的轴连接，带动转台17旋转或摆动，使机床可以对工件的不同加工平面进行加工。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种多功能工装夹具，其特征在于，包括：

支撑底座，所述支撑底座由两个支架构成；

转台，安装在两个支架之间，所述转台两端的转轴分别固定在两个支架上；

转盘，安装在所述转台上，且所述转盘由安装在所述转台底部的第一驱动装置驱动其旋转，在所述转盘上围绕其轴心设置有若干可径向移动的滑块，以及设置在转盘边沿内侧且与所述若干滑块位置相对应的卡块，所述卡块和所述滑块配合以用于夹持工件；

旋转轮，安装在所述转盘上并与所述转盘同轴，所述旋转轮为梅花形的凸轮，外缘面设置有一圈内凹的凹槽，所述旋转轮由安装在所述转台底部的第二驱动装置驱动其转动，所述旋转轮的最外沿推动滑块向外滑动并抵接在卡块上；

第三驱动装置，设置在至少一个支架上，所述第三驱动装置驱动所述转台沿其转轴摆动或旋转。

2.如权利要求1所述的多功能工装夹具，其特征在于，所述转盘和所述旋转轮的转轴组合为母子轴，所述转盘的转轴为空心轴，所述旋转轮的转轴为设置在空心轴内的实心轴。

3.如权利要求1所述的多功能工装夹具，其特征在于，各所述滑块末梢设置有卡口，以及各所述卡块开设有朝向所述滑块的卡口。

4.如权利要求1所述的多功能工装夹具，其特征在于，所述旋转轮的外缘面设置有一圈内凹的弧形凹槽，且各所述滑块靠近所述转盘轴心的一端设置有与所述弧形凹槽形状相匹配的弧形外凸块。

5.如权利要求2所述的多功能工装夹具，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一驱动电机、锥齿轮组和槽轮组，所述锥齿轮组由所述第一驱动电机驱动并带动所述槽轮组旋转；

所述槽轮组的从动槽轮的轴心处固定有所述空心轴。

6.如权利要求5所述的多功能工装夹具，其特征在于，所述锥齿轮组由相啮合的小锥齿轮和大锥齿轮组成，所述第一驱动电机带动所述小锥齿轮转动，所述大锥齿轮通过平键驱动所述槽轮组的主动槽轮旋转；

所述主动槽轮和所述从动槽轮上设有等分的轮齿，由所述主动槽轮咬合所述从动槽轮并带动所述从动槽轮旋转。

7.如权利要求2所述的多功能工装夹具，其特征在于，所述第二驱动装置包括第二驱动电机、第二蜗杆和第二蜗轮，所述第二蜗杆由所述第二驱动电机驱动并带动所述第二蜗轮旋转；

所述第二蜗轮的轴心处固定有所述实心轴。

8.如权利要求1所述的多功能工装夹具，其特征在于，环绕所述转盘轴心设置有若干滑槽，各所述滑块分别安装在各滑槽中，且在各所述滑槽内的末端设置有复位弹簧，各所述复位弹簧抵接在所述滑槽末端以及所述滑块底部的销之间。

9.如权利要求1所述的多功能工装夹具，其特征在于，所述第三驱动装置包括第三驱动电机、第三蜗杆、第三蜗轮，所述第三蜗杆由所述第三驱动电机驱动并带动所述第三蜗轮转动；

所述第三蜗轮轴心处固定有所述转台的转轴。