CN107971926B - 加工件夹持装置以及加工件夹持系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械制造技术领域，公开了一种加工件夹持装置以及加工件夹持系统。该加工件夹持装置包括在第一方向上依次连接的夹持单元以及驱动单元，夹持单元用于夹持加工件，驱动单元用于驱动夹持单元在第一方向上移动，进而调整夹持单元夹持的加工件在第一方向上的位置。通过上述方式，本发明能够提高加工件良率以及提高加工件夹持系统的通用性。

Description

加工件夹持装置以及加工件夹持系统

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，特别是涉及一种加工件夹持装置以及加工件夹持系统。

背景技术

本发明的发明人在长期的研究发明过程中发现，随着机械自动化程度不断提高，在自动化机械生产加工工艺中辅助结构是不可或缺的，例如抛光生产工艺中，通过引进机械手抛光工艺，以提高抛光生产工艺的自动化程度，在抛光生产工艺中抛光辅助结构同样也是不可或缺的，由于加工件存在长度比例远大于宽度或者高度比例的情况，加工件类似杆状结构，在加工件的机械手抛光打磨过程中，由于其所受压力以及震动，可能导致加工件产生结构破坏而变形，需要抛光辅助结构以保证产品良率，但由于加工件结构多样，抛光辅助结构的通用性不高，较难匹配不同结构的加工件使用。

发明内容

有鉴于此，本发明主要解决的技术问题是提供一种加工件夹持装置以及加工件夹持系统，能够提高加工件良率以及提高加工件夹持系统的通用性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种加工件夹持装置，该加工件夹持装置包括在第一方向上依次连接的夹持单元以及驱动单元，夹持单元用于夹持加工件，驱动单元用于驱动夹持单元在第一方向上移动，进而调整夹持单元夹持的加工件在第一方向上的位置。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种加工件夹持系统，该加工件夹持系统基于上述实施例所阐述的加工件夹持装置，该系统包括：

第一承台；第一控制结构以及第二控制结构，第一控制结构与第二控制结构分别设置于第一承台的两端，且第一控制结构与第二控制结构正对设置；第二承台，第二承台一端与第一控制结构连接，另一端与第二控制结构连接，第二承台靠近第一承台设置，第二承台上设置有至少一个加工件夹持装置，用于夹持加工件，以减小加工件在其加工过程中的振动幅度。

本发明的有益效果是：本发明的加工件夹持系统通过其加工件夹持装置的驱动单元驱动夹持单元在第一方向上移动，调整夹持单元夹持的加工件在第一方向上的位置，从而使加工件夹持装置在第一方向上匹配加工件，加工件夹持装置能够根据不同加工件结构以及安装位置，在第一方向上适配夹持加工件，从而提高加工件夹持系统的通用性，并且本发明的加工件夹持系统通过加工件夹持装置在第一方向上夹持加工件，达到减小加工件在其加工过程中的振动幅度，从而避免加工件在其加工过程中产生变形，进而提高加工件良率。

附图说明

图1是本发明加工件夹持装置一实施例的结构示意图；

图2是本发明加工件夹持系统一实施例的结构示意图；

图3是本发明加工件夹持系统另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

为解决现有技术加工件在其加工过程中振动幅度过大的技术问题，本发明的第一实施例提供一种加工件夹持装置，该加工件夹持装置包括在第一方向上依次连接的夹持单元以及驱动单元，夹持单元用于夹持加工件，驱动单元用于驱动夹持单元在第一方向上移动，进而调整夹持单元夹持的加工件在第一方向上的位置。以下进行详细说明。

请参阅图1，图1是本发明加工件夹持装置一实施例的结构示意图。

本实施例中所阐述的加工件夹持装置100为加工件101在其加工过程中的夹持辅助结构，通过加工件夹持装置100的夹持力，以减小加工件101的振动幅度，适用于加工件101抛光工艺、加工件101打磨工艺等，本实施例所阐述的加工件夹持装置100的适用环境包括但不限于上文所述，需要通过夹持加工件101以减小加工件101在其加工过程中的振动幅度的加工工艺均可为本实施例所阐述的加工件夹持装置100的适用环境，在此不做限定。

在本实施例中，加工件夹持装置100包括在第一方向113上依次连接的夹持单元102以及驱动单元103，夹持单元102用于夹持加工件101，驱动单元103用于驱动夹持单元102在第一方向113上移动，进而调整夹持单元102夹持的加工件101在第一方向113上的位置。

驱动单元103包括在第一方向113上依次连接的驱动电机104以及滚珠丝杆105，滚珠丝杆105与夹持单元102连接，驱动电机104提供动力以驱动滚珠丝杆105转动，滚珠丝杆105为将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的结构，因此滚珠丝杆105通过转动可实现其沿第一方向113移动，进而推动夹持单元102在第一方向113上移动。

可选地，加工件夹持装置100在滚珠丝杆105的起点位置以及终点位置设置有行程开关106，位置开关(又称限位开关)的一种，是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等，滚珠丝杆105起点位置的行程开关106导通，滚珠丝杆105开始沿第一方向113移动，直到到达滚珠丝杆105终点位置的行程开关106，滚珠丝杆105停止继续移动，从而实现滚珠丝杆105沿第一方向113移动。

滚珠丝杆105是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杆105是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杆105被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。因此驱动电机104可通过施加扭矩的形式驱动滚珠丝杆105转动，也就是作回转运动，滚珠丝杆105将其回转运动转化为其沿第一方向113的直线运动，进而推动夹持单元102在第一方向113上移动。

可选地，驱动电机104与滚珠丝杆105之间通过联轴器107连接，联轴器107为扭矩传递装置，驱动电机104一端与联轴器107连接，联轴器107未连接驱动电机104一端连接滚珠丝杆105，驱动电机104主动施加扭矩至联轴器107，带动联轴器107转动，通过联轴器107转动带动滚珠丝杆105转动，将驱动电机104施加的扭矩传递至滚珠丝杆105，达到其从动的作用，通过驱动电机104带动联轴器107转动，之后通过联轴器107带动滚珠丝杆105转动，经由滚珠丝杆105将其自身的回转运动转化为其自身在第一方向113上的直线运动，进而滚珠丝杆105推动夹持单元102在第一方向113上移动。

联轴器107用来联接不同结构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。按照被连接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：固定式联轴器107。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器107、套筒联轴器107、夹壳联轴器107等。可移式联轴器107。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器107和弹性可移式联轴器107。刚性可移式联轴器107利用联轴器107工作零件间构成的动连接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿，如牙嵌联轴器107(允许轴向位移)、十字沟槽联轴器107(用来联接平行位移或角位移很小的两根轴)、万向联轴器107(用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方)、齿轮联轴器107(允许综合位移)、链条联轴器107(允许有径向位移)等，弹性可移式联轴器107(简称弹性联轴器107)利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移，同时弹性元件也具有缓冲和减振性能，如蛇形弹簧联轴器107、径向多层板簧联轴器107、弹性圈栓销联轴器107、尼龙栓销联轴器107、橡胶套筒联轴器107等。联轴器107有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型，然后按照轴的直径计算扭矩和转速，再从有关手册中查出适用的型号，最后对某些关键零件作必要的验算。

夹持单元102包括在第一方向113上依次连接的气缸108以及夹持结构109，气缸108与滚珠丝杆105连接，通过滚珠丝杆105自身沿第一方向113的直线运动带动气缸108沿第一方向113移动，进而达到调整夹持单元102夹持的加工件101在第一方向113上夹紧位置的目的，气缸108用以驱动夹持结构109夹持或者松开加工件101。

气缸108为引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。空气在发动机气缸108中通过膨胀将热能转化为机械能，气体在压缩机气缸108中接受活塞压缩而提高压力。内燃机缸体上安放活塞的空腔是活塞运动的轨道，燃气在其中燃烧及膨胀，通过气缸108壁还能散去一部分燃气传给的爆发余热，使发动机保持正常的工作温度。气缸108的型式有整体式和单铸式。单铸式又分为干式和湿式两种。气缸108和缸体铸成一个整体时称整体式气缸108；气缸108和缸体分别铸造时，单铸的气缸108筒称为气缸108套。气缸108套与冷却水直接接触的称作湿式气缸108套；不与冷却水直接接触的称作干式气缸108套。为了保持气缸108与活塞接触的严密性，减少活塞在其中运动的摩擦损失，气缸108内壁应有较高的加工精度和精确的形状尺寸。

夹持结构109包括连杆110以及两个夹紧块111，两个夹紧块111分别连接有连杆110，连杆110未连接有夹紧块111的一端与气缸108连接，并且两个夹紧块111同侧端通过一铰链结构112连接，两个夹紧块111可绕铰链结构112转动，实现两个夹紧块111相互配合对加工件101的夹紧或者松开，本实施例通过气缸108推动连杆110沿第一方向113移动，从而带动连杆110沿第一方向113推动夹紧块111，由于两个夹紧块111同侧端与铰链结构112连接固定，连杆110推动夹紧块111绕铰链结构112转动，进而实现两个夹紧块111对加工件101的夹紧与松开。

可选地，第一方向113可以为竖直方向，加工件夹持装置100通过驱动单元103驱动夹持单元102在第一方向113上移动，进而调整所述夹持单元102夹持的加工件101在第一方向113上的位置。

以上可以看出，本发明的加工件夹持装置通过驱动电机带动联轴器转动，以使滚珠丝杆转动，并由滚珠丝杆将其自身的回转运动转化为其自身的直线运动，从而带动气缸沿第一方向移动，并且气缸带动与其连接的连杆沿第一方向移动，以使连杆驱动夹紧块绕铰链结构转动，从而在第一方向上夹紧或者松开加工件，通过加工件夹持装置夹持加工件的夹持力，以减小加工件在其加工过程中的振动幅度，避免加工件在其加工过程中产生变形，从而提高加工件良率。

请参阅图2，图2是本发明加工件夹持系统一实施例的结构示意图。需要说明的是本实施例所阐述的加工件夹持系统是基于上述实施例所阐述的加工件夹持装置。

在本实施例中，加工夹持系统200包括第一承台201，第一承台201为加工夹持系统200的承载平台，通过固定支座202固定第一承台201，具备足够承载加工夹持系统200各元件结构以及加工件206的承载强度，第一承台201可以为长方体结构、圆柱结构以及其他多边形柱体结构等，多个固定支座202沿第一承台201的边缘设置，固定第一承台201。

加工夹持系统200包括第一控制结构203以及第二控制结构204，第一控制结构203以及第二控制结构204分别设置于第一承台201两端，且第一控制结构203以及第二控制结构204正对设置。加工夹持系统200还包括有第二承台205，第二承台205为加工件夹持装置207的承载平台，第二承台205一端与第一控制结构203连接，另一端与第二控制结构204连接，第二承台205靠近第一承台201设置，第二承台205上设置有至少一个加工件夹持装置207，用以夹持加工件206，以减小加工件206在其加工过程中的振动幅度，本实施例以第二承台205上承载两个加工件夹持装置207为例进行详细阐述，并非因此对本实施例所阐述第二承台205上加工件夹持装置207设置的数量造成限定。

第一控制结构203与第二控制结构204中的至少一个与第一承台201通过第一导轨208连接，以使第一控制结构203与第二控制结构204可在不同于第一方向213的第二方向214上发生相对移动，也就是说，第一控制结构203与第二控制结构204的相对距离可在第二方向214上发生变化，以使第一控制结构203与第二控制结构204之间的相对距离适配加工件206在第二方向214上的长度，第一控制结构203与第二控制结构204分别从加工件206的两端控制加工件206整体运动。

加工夹持系统200进一步包括至少两个加工件夹持装置207，至少两个加工件夹持装置207沿第二方向214分别设置于第二承台205上，用以夹持加工件206，以减小加工件206在其加工过程中所受力矩大小，从而减小加工件206在其加工过程中的振动幅度，本实施例以第二承台205上承载两个加工件夹持装置207为例进行详细阐述，并非因此对本实施例所阐述第二承台205上加工件夹持装置207设置的数量造成限定，可以理解第二承台205上加工件夹持装置207设置的数量越多，所达到减小加工件206在其加工过程中的振动幅度效果越好。

可选地，第二承台205上设置的加工件夹持装置207中至少一个与第二承台205之间通过第二导轨209连接，以使第二导轨209连接的加工件夹持装置207可在第二方向214上移动，进而调整各加工件夹持装置207、第一控制结构203以及第二控制结构204之间的相对距离，从而使加工件206通过加工件夹持装置207夹持而分成受力相等的至少两个部分，也就是说加工件206被分成的各部分所受力矩相等，使加工件206受力相等的各部分在加工件206加工过程中所受力矩将至最低，使加工件206受力相等的各部分的振动幅度均达到最小状态，以避免加工件206由于振动幅度过大产生变形。

第一控制结构203以及第二控制结构204分别与第二承台205可活动连接，第一控制结构203以及第二控制结构204可通过翻转第二承台205，以使加工件夹持装置207夹持的加工件206翻转一预设角度，或第一控制结构203以及第二控制结构204可控制第二承台205沿任意方向移动，以使加工件206从各方向与加工件206加工工艺的加工设备配合进行相应工艺进程。

可选地，加工夹持系统200进一步包括：第一固定结构210以及第二固定结构211，第一固定结构210与第二固定结构211正对设置；第一固定结构210一端与第一控制结构203可活动连接，第一固定结构210另一端与第二承台205一端固定连接，第二固定结构211一端与第二控制结构204可活动连接，第二固定结构211另一端与第二承台205远离第一固定结构210的一端固定连接。

第一固定结构210与第二固定结构211用以从加工件206的两端端部固定加工件206，并且第一控制结构203以及第二控制结构204可通过转动第一固定结构210与第二固定结构211，从而翻转第二承台205，以使加工件夹持装置207夹持的加工件206翻转一预设角度，或第一控制结构203以及第二控制结构204可控制第二承台205沿任意方向移动，以使加工件206从各方向与加工件206加工工艺的加工设备配合进行相应工艺进程。

可选地，第一固定结构210与第二固定结构211分别与第二承台205之间通过连接结构212固定连接，连接结构212的延伸平面方向平行于第一方向213，并且连接结构212在第一方向213上具有一定长度，以实现第二承台205靠近第一承台201设置，从而为设置加工件夹持装置207在第一方向213上提供足够的距离，连接结构212上还设置有多个三角板稳定结构(图中未标识)，以保证连接结构212能提供足够的强度以连接第一固定结构210、第二固定结构211以及第二承台205。

可选地，预设角度可以为10°、20°、30°等角度，又或者是0°～360°之内的任意角度，以使加工件206从各方向与加工件206加工工艺的加工设备配合进行相应工艺进程。

可选地，第二方向214可以垂直于第一方向213，本实施例所阐述的第一方向213为上述实施例所阐述的第一方向213，在此就不再赘述。本实施例所阐述的加工夹持系统200通过控制加工件夹持装置207从第一方向213以及第二方向214适配夹持加工件206，以减小加工件206在其加工过程中的振动幅度。

请参阅图3，图3是本发明加工件夹持系统另一实施例的结构示意图。需要说明的是本实施例所阐述的加工件夹持系统与上述实施例所阐述的加工件夹持系统的区别在于第一控制结构以及第二控制结构均与第一承台之间通过第一导轨连接，并且各加工件夹持装置与第二承台之间均通过第二导轨连接。

在本实施例中，加工件夹持系统300包括第一承台301，第一承台301为加工件夹持系统300的承载平台，通过固定支座302固定第一承台301，具备足够承载加工件夹持系统300各元件结构以及加工件303的承载强度，第一承台301可以为长方体结构、圆柱结构以及其他多边形柱体结构等，多个固定支座302沿第一承台301的边缘设置，固定第一承台301。

加工件夹持系统300包括第一控制结构304以及第二控制结构305，第一控制结构304以及第二控制结构305分别设置于第一承台301两端，且第一控制结构304以及第二控制结构305正对设置。加工件夹持系统300还包括有第二承台306，第二承台306为加工件夹持装置307的承载平台，第二承台306一端与第一控制结构304连接，另一端与第二控制结构305连接，第二承台306靠近第一承台301设置，第二承台306上设置有两个加工件夹持装置307，用以夹持加工件303，以减小加工件303在其加工过程中的振动幅度。

第一控制结构304与第二控制结构305与第一承台301通过第一导轨308连接，以使第一控制结构304与第二控制结构305可在不同于第一方向的第二方向上发生相对移动，也就是说，第一控制结构304与第二控制结构305的相对距离可在第二方向上发生变化，以使第一控制结构304与第二控制结构305之间的相对距离适配加工件303在第二方向上的长度，第一控制结构304与第二控制结构305分别从加工件303的两端控制加工件303整体运动。

第二承台306上设置的加工件夹持装置307与第二承台306之间通过第二导轨309连接，以使第二导轨309连接的加工件夹持装置307可在第二方向上移动，进而调整各加工件夹持装置307、第一控制结构304以及第二控制结构305之间的相对距离，从而使加工件303通过加工件夹持装置307夹持而分成受力相等的至少两个部分，也就是说加工件303被分成的各部分所受力矩相等，使加工件303受力相等的各部分在加工件303加工过程中所受力矩将至最低，使加工件303受力相等的各部分的振动幅度均达到最小状态，以避免加工件303由于振动幅度过大产生变形。

综上所述，本发明的加工件夹持系统通过第一控制结构以及第二控制结构控制第二承台上的加工件夹持装置将加工件分为受力相等的各部分，以减小加工件在其加工过程中的振动幅度，从而提高加工件良率，并且本发明加工件夹持系统通过第一控制结构以及第二控制结构控制加工件夹持装置在第一方向以及第二方向上的位置适配加工件，提高加工件夹持系统的通用性，以及控制加工件夹持装置通过翻转或者沿任意方向整体移动，以使加工件从各方向与加工件加工工艺的加工设备配合进行相应工艺进程，进一步提高加工件夹持系统的通用性。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种加工件夹持系统，其特征在于，包括：

加工夹持装置，所述加工件夹持装置包括在第一方向上依次连接的夹持单元以及驱动单元，所述夹持单元用于夹持加工件，所述驱动单元用于驱动所述夹持单元在所述第一方向上移动，进而调整所述夹持单元夹持的加工件在所述第一方向上的位置；

第一承台；

第一控制结构以及第二控制结构，所述第一控制结构与所述第二控制结构分别设置于所述第一承台的两端，所述第一控制结构与所述第二控制结构正对设置；

第二承台，所述第二承台一端与所述第一控制结构可活动连接，另一端与所述第二控制结构可活动连接，所述第二承台靠近所述第一承台设置，所述第二承台上设置有至少一个所述加工件夹持装置；

所述第一控制结构以及所述第二控制结构可通过翻转所述第二承台，以使所述加工件夹持装置夹持的所述加工件翻转一预设角度，或所述第一控制结构以及所述第二控制结构可控制所述第二承台沿任意方向移动；

所述第一控制结构与所述第二控制结构中的至少一个与所述第一承台通过第一导轨连接，以使所述第一控制结构与所述第二控制结构可在不同于所述第一方向的第二方向上发生相对移动，从而使所述第一控制结构与所述第二控制结构之间的相对距离适配加工件在所述第二方向上的长度。

2.根据权利要求1所述的加工件夹持系统，其特征在于，所述驱动单元包括在所述第一方向上依次连接的驱动电机和滚珠丝杆，所述滚珠丝杆与所述夹持单元连接，所述驱动电机提供动力以驱动所述滚珠丝杆转动，以使所述滚珠丝杆推动所述夹持单元在所述第一方向上移动。

3.根据权利要求2所述的加工件夹持系统，其特征在于，所述夹持单元包括在所述第一方向上依次连接的气缸以及夹持结构，所述气缸与所述滚珠丝杆连接，所述滚珠丝杆带动所述气缸在所述第一方向上移动，进而达到调整所述夹持单元夹持的加工件在所述第一方向上夹紧位置的目的，所述气缸用以驱动所述夹持结构夹持或者松开加工件。

4.根据权利要求3所述的加工件夹持系统，其特征在于，所述夹持结构包括连杆以及两夹紧块，所述两夹紧块分别连接有所述连杆，所述连杆的另一端与所述气缸连接，所述气缸通过所述连杆驱动所述两夹紧块运动，进而实现所述两夹紧块对加工件的夹紧与松开。

5.根据权利要求1所述的加工件夹持系统，其特征在于，所述加工件夹持系统进一步包括至少两个所述加工件夹持装置，至少两个所述加工件夹持装置沿第二方向分别设置于所述第二承台上，至少两个所述加工件夹持装置用于夹持加工件，以减小加工件在其加工过程中所受力矩大小，从而减小加工件在其加工过程中的振动幅度。

6.根据权利要求5所述的加工件夹持系统，其特征在于，所述加工件夹持装置中的至少一个与所述第二承台通过第二导轨连接，以使与所述第二导轨连接的所述加工件夹持装置可在所述第二方向上移动，从而使加工件通过所述加工件夹持装置夹持而分成受力相等的至少两部分，进而减小加工件受力相等的各部分在加工件加工过程中所受力矩大小，以减小加工件在其加工过程中的振动幅度。

7.根据权利要求1所述的加工件夹持系统，其特征在于，所述加工件夹持系统进一步包括：第一固定结构以及第二固定结构，所述第一固定结构与所述第二固定结构正对设置；

所述第一固定结构一端与所述第一控制结构可活动连接，所述第一固定结构另一端与所述第二承台一端固定连接；

所述第二固定结构一端与所述第二控制结构可活动连接，所述第二固定结构另一端与所述第二承台远离所述第一固定结构的一端固定连接；

所述第一固定结构与所述第二固定结构用以从加工件的端部固定加工件，并且所述第一控制结构以及所述第二控制结构可通过转动所述第一固定结构与所述第二固定结构，从而翻转所述第二承台，以使所述加工件夹持装置夹持的加工件翻转一所述预设角度，或所述第一控制结构以及所述第二控制结构可控制所述第二承台沿任意方向移动；且

所述第一固定结构与所述第二固定结构分别与所述第二承台之间通过连接结构固定连接，所述连接结构的延伸平面方向平行于所述第一方向。