CN108838813B - 一种装夹机构 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种装夹机构，其用于装夹弯管零件，所述装夹机构包括拉拽组件、定位夹紧组件和驱动组件，所述驱动组件伸入所述定位夹紧组件内以与所述拉拽组件连接，所述弯管零件包括第一开口端和第二开口端，所述拉拽组件由所述弯管零件第一开口端进入，穿过所述弯管零件后从所述第二开口端伸出并卡固在所述第二开口端，所述定位夹紧组件定位在所述第一开口端，所述驱动组件运动以将所述弯管零件定位在所述装夹机构上。所述装夹机构可对弯管零件进行快速装夹，同时不占用弯管零件的外表面，加工过程中不会发生干涉，所有外表面通过一次装夹可以加工到。大大提供了弯管零件的表面加工效率。其过程完全自动化，减少人工作业。

Description

一种装夹机构

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体而言，涉及一种定位弯管零件的装夹机构。

背景技术

管件特别是弯管零件，一般是直接铸造成型，或者选择冷拔或轧制成形管材，再经过弯压形成，其表面往往存在氧化皮、麻点和划痕等缺陷，进一步的加工比如电镀前，一般需要将弯管零件经过抛光达到一定的表面光洁度才能进行。目前，现有技术主要是采用人工打磨抛光工艺。

然而，人工打磨抛光工艺存在的问题是：1)磨具工作表面做旋转或移动运动，人工用手拿着工件靠近磨具表面完成打磨抛光，接触压力不稳定、每件工件去除率都会不一样，致使许多工件不符合产品工艺要求，同时也存在工件有滑落的风险，可能导致工人受到伤害；2)碰到拐角要不断调角度才能磨到，而人工调角度出现的偏差只能靠经验来弥补，但是并不会很精确，以至于那些经验不够的工人容易研磨出不合格的产品，工件的次品率很高；3)工人的操作时间不能严格保证，每个工人的打磨方式都不同，同一批合格产品一致性差；4)劳动强度大，效率低下，需要大量操作经验丰富的工人；5)安全隐患：生产粉尘存在引起爆炸和粉尘疾病的隐患，此外噪音较大，影响工人的身体健康。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种可协助机器人自动打磨弯管零件的装夹机构，以将所述弯管零件装夹固定供机器手自动打磨。

本发明实施例提供的一种装夹机构，其用于装夹弯管零件，所述装夹机构包括拉拽组件、定位夹紧组件和，所述驱动组件伸入所述定位夹紧组件内以与所述拉拽组件连接，所述弯管零件包括第一开口端和第二开口端，所述拉拽组件由所述弯管零件第一开口端进入，穿过所述弯管零件后从所述第二开口端伸出并卡固在所述第二开口端，所述定位夹紧组件定位在所述第一开口端，所述驱动组件运动以将所述弯管零件定位在所述装夹机构上。

优选地，所述拉拽组件包括钢丝拉绳，所述钢丝拉绳弯折形成与钢丝拉绳本体平行的固定端，所述固定端与所述钢丝拉绳本体之间设置通孔。

优选地，所述拉拽组件包括钢丝拉绳和夹紧块，所述夹紧块上开设二穿过孔，所述夹紧块通过所述二穿过孔套设在所述钢丝拉绳的固定端。

优选地，所述拉拽组件还包括拉块，所述拉块包括底板和垂直间隔设置在所述底板上的二固定板，每一固定板上开设通过孔，所述钢丝拉绳的固定端设置在所述二固定板之间，所述通孔、所述通过孔相互对正。

优选地，所述拉拽组件还包括插销，所述插销穿过所述通孔和所述通过孔，以将所述拉块转动固定在所述钢丝拉绳的固定端上。

优选地，所述拉拽组件还包括磁体块，所述磁体块数量为两个，所述底板上间隔设置所述二磁体块。

优选地，所述定位夹紧组件包括定位部和滑动容置于所述定位部内的滑动轴，所述定位部包括主体部和位于所述主体部一端的定位锥头部，所述主体部另一端固定一定位座。

优选地，所述主体部上均匀排布设置若干定位圆孔，所述滑动轴上均匀开设若干楔形滑槽，每一楔形滑槽内开设安装圆孔，所述定位夹紧组件还包括若干钢柱，每一钢柱收容在一安装圆孔内。

优选地，所述定位夹紧组件还包括弹性件，所述滑动轴一端固定连接所述弹性件，所述滑动轴为中空结构，所述挡板抵持在所述弹性件上。

优选地，所述驱动组件包括缸体和容置在所述缸体内的伸缩杆，所述伸缩杆伸出至所述缸体外部，所述伸缩杆依次穿过所述挡板、所述弹性件、所述滑动轴与所述拉拽组件固定。

本发明实施例提供的装夹机构可对弯管零件进行快速装夹，同时不占用弯管零件的外表面，加工过程中不会发生干涉，所有外表面通过一次装夹可以加工到。大大提供了弯管零件的表面加工效率。其过程完全自动化，减少人工作业。

本发明通过所述机械手对待抛光的弯管零件进行快速装夹，所述装夹机构对准所述弯管零件的第一开口端，将拉拽组件从第一开口端穿入，直至从所述第二开口端穿出，拉块的磁体块与工件放置平台上的铁质平面接触，使得磁体块与铁质平面相互吸引，从而拉块与第二开口端的端面平行，启动驱动组件使得钢丝拉绳缩回。上述过程自动化程度高，定位准确，提高了定位精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的一种装夹机构和弯管零件的分解示意图。

图2是图1所示的装夹机构的拉拽组件的分解示意图。

图3是图1所示的定位夹紧组件的分解示意图。

图4是图1所示的装夹机构和弯管组件的组装示意图。

图5是图4所示的装夹机构的分解示意图。

图6是图5所示的装夹机构装夹状态时的使用示图。

主要元件符号说明

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体地连接；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。

如图1所示，是本发明较佳实施例提供的一种装夹机构100，所述装夹机构100用于装夹一弯管零件200。所述装夹机构100包括拉拽组件10、定位夹紧组件20和驱动组件30。所述驱动组件30伸入所述定位夹紧组件20内以与所述拉拽组件10连接，所述拉拽组件10由所述弯管零件200一端进入，由弯管零件200另一端伸出后卡固在所述弯管零件200另一端，所述定位夹紧组件20定位在所述弯管零件一端，所述定位夹紧组件20安装在机械手300(参见图6)上，所述驱动组件30运动以将所述弯管零件200定位在所述装夹机构100上。本实施方式中，所述驱动组件30为气缸，可以理解的，所述驱动组件30还可以为其他可提供推动和拉动所述拉拽组件10运动的力提供装置。

请参阅图2，所述拉拽组件10包括钢丝拉绳11、夹紧块12和拉块14。所述钢丝拉绳11一端弯折形成与钢丝拉绳11本体平行的固定端111，所述固定端111与所述钢丝拉绳11本体之间设置通孔112。所述夹紧块12上开设二穿过孔121，所述夹紧块12通过所述二穿过孔121套设在所述钢丝拉绳11的固定端111。所述拉块14包括底板141和垂直间隔设置在所述底板141上的二固定板142，每一固定板142上开设通过孔143，所述钢丝拉绳11的固定端111设置在所述二固定板142之间，所述通孔112、所述通过孔143相互对正。所述拉拽组件10还包括插销13，所述插销13穿过所述通孔112和所述通过孔143，以将所述拉块14转动固定在所述钢丝拉绳11的固定端111上。所述拉拽组件10还包括磁体块15，本实施方式中，所述磁体块15数量为两个，所述底板141上间隔设置所述二磁体块15。

请参照图3，所述定位夹紧组件20包括定位部21、滑动容置于所述定位部21内的滑动轴22以及挡板23。所述定位部21包括主体部211和位于所述主体部211一端的定位锥头部212，所述主体部211另一端固定一定位座213，所述定位部21上开设滑动通孔214，所述主体部211上均匀排布设置若干定位圆孔215。本实施方式中，所述若干定位圆孔215围绕所述主体部211的上下两端间隔设置。

所述滑动轴22上均匀开设若干楔形滑槽221，每一楔形滑槽221内开设安装圆孔222，所述定位夹紧组件20还包括若干钢柱24，每一钢柱24收容在一安装圆孔222内。所述定位夹紧组件20还包括弹性件25，所述滑动轴22一端固定连接所述弹性件25，所述滑动轴22为中空结构。

所述挡板23抵持在所述弹性件25上。

当所述滑动轴22通过所述滑动通孔214容置在所述定位部21内时，每一所述安装圆孔222与每一所述定位圆孔215一一对应，当所述滑动轴22在所述定位部21内滑动时，所述每一钢柱24沿其所在的楔形滑槽221移动，以从所述对应的定位圆孔215中伸出于所述主体部211的表面。

请结合参见图4，所述驱动组件30包括缸体31和容置在所述缸体31内的伸缩杆32，所述伸缩杆32伸出至所述缸体31外部。所述伸缩杆32穿过所述挡板23、穿过所述弹性件25、穿过所述滑动轴22而后与所述钢丝拉绳11固定。

所述弯管零件200为中空的管装结构，其包括第一开口端201和第二开口端202。下面结合图1到图6说明该装夹机构100的装夹过程。将所述机械手300与所述定位夹紧组件20的定位座213固定连接，钢丝拉绳11在自然状态下略微弯曲。本实施方式中，所述定位座213上开设定位孔，机械手通过定位孔与定位部21之间进行固定。所述挡板23与所述驱动组件30的缸体31固定连接。本实施方式中，所述挡板23上开设固定孔，所述挡板23通过定位孔与驱动组件30连接。

所述机械手300带动所述装夹机构100的拉拽组件10从所述弯管零件200的第一开口端201进入所述弯管零件200的内部，并逐渐将所述拉拽组件10由第一开口端201推动至第二开口端202。因所述拉拽组件10的磁体块15与夹紧块12之间产生磁力，而相互吸引，所述拉块14绕插销13倾斜而与钢丝拉绳11轴向大致平行，从而能够使得所述拉块14顺利通过所述第一开口端201并从所述第二开口端202穿出。当拉块14从所述第二开口端202穿出后，其与工件放置平台(图未示)上的铁质平面接触。二磁体块15与铁质平面相互吸引，使得拉块14沿插销旋转而与钢丝拉绳11大致垂直。

开启气动切换阀，使得驱动组件30的伸缩杆32回缩，拉块14上的磁体块15与放置平台上的铁质平面分离，在惯性作用下，拉块14的两端分别与弯管零件200的第二开口端202接触，即拉块14的底板141抵持在第二开口端202的端壁处。

所述驱动组件30带动所述伸缩杆32继续回缩，所述弯管零件200的第一开口端201在所述钢丝拉绳11的作用下套入在所述定位锥头部212上，所述伸缩杆32拉动所述钢丝拉绳11继续移动，使得弯管零件200的所述第一开口端201与所述定位座213的法兰端面接触。所述驱动组件30拉动所述伸缩杆32从而带动所述钢丝拉绳11继续移动，所述滑动轴22在驱动组件30作用下朝向与驱动组件30相反的方向移动，所述滑动轴22上的所述楔形滑槽221与所述钢柱24之间发生相对移动，所述钢柱24沿所述滑动轴22径向向外伸出，并与所述弯管零件200的内壁接触，对弯管零件200内壁圆周上施加压力，使得弯管零件200相对于所述定位部21被夹紧固定。与此同时，所述弯管零件200另一端的第二端口202在所述拉块14的作用下与所述钢丝拉绳11保持一定的拉力，使得弯管零件200被夹紧固定在定位部21上。

可以理解的，通过所述装夹机构100定位所述弯管零件200，可以保证所述弯管零件200的外表面全部暴露在外，如此可以在对弯管零件200进行表面加工，比如表面打磨、抛光等作业时，可以保证弯管零件200的全部表面被一次性均匀处理，不至于因夹具固定弯管零件200而导致弯管零件200的外表面被夹具覆盖，覆盖区域难以加工到位的情况。

所述弯管零件200在装夹机构100的定位下，机器人(图未示)按照预先设定的程序控制弯管零件200在砂带磨削机(图未示)或抛光轮(图未示)上对其外表面进行打磨、抛光等操作，操作完成后，切换气路，所述驱动组件30带动所述伸缩杆32相对缸体31伸出，所述钢丝拉绳11松弛，位于所述弯管零件200的第二开口端202的拉块14伸出而与工件放置台上的铁质平面接触，所述拉块14与钢丝拉绳11轴向再次平行，移动所述机械手300，使得所述钢丝拉绳11从弯管零件200的第二开口端202穿过，并经过弯管零件200内部从所述第一开口端201直接被拉出。所述机械手300再次移动到未被加工的弯管零件供料台上，装夹另一弯管零件，循环上述步骤。实现弯管零件的自动装夹过程。

本发明通过所述机械手300对待抛光的弯管零件200进行快速装夹，所述装夹机构100对准所述弯管零件200的第一开口端201，将拉拽组件10从第一开口端201穿入，直至从所述第二开口端202穿出，拉块14的磁体块15与工件放置平台上的铁质平面接触，使得磁体块15与铁质平面相互吸引，从而拉块14与第二开口端202的端面平行，启动驱动组件30使得钢丝拉绳11缩回。上述过程自动化程度高，定位准确，有效提高了定位精度。

本发明提出了装夹机构100可对弯管零件200进行快速装夹，同时不占用弯管零件200的外表面，加工过程中不会发生干涉，所有外表面通过一次装夹可以加工到。大大提供了弯管零件200的表面加工效率。其过程完全自动化，减少人工作业。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种装夹机构，其用于装夹弯管零件，其特征在于，所述装夹机构包括拉拽组件、定位夹紧组件和驱动组件，所述驱动组件伸入所述定位夹紧组件内以与所述拉拽组件连接，所述弯管零件包括第一开口端和第二开口端，所述拉拽组件由所述弯管零件第一开口端进入，穿过所述弯管零件后从所述第二开口端伸出并卡固在所述第二开口端，所述定位夹紧组件定位在所述第一开口端，所述驱动组件运动以将所述弯管零件定位在所述装夹机构上；其中，所述拉拽组件包括钢丝拉绳，所述钢丝拉绳弯折形成与钢丝拉绳本体平行的固定端，所述固定端与所述钢丝拉绳本体之间设置通孔。

2.如权利要求1所述的装夹机构，其特征在于，所述拉拽组件包括钢丝拉绳和夹紧块，所述夹紧块上开设二穿过孔，所述夹紧块通过所述二穿过孔套设在所述钢丝拉绳的固定端。

3.如权利要求2所述的装夹机构，其特征在于，所述拉拽组件还包括拉块，所述拉块包括底板和垂直间隔设置在所述底板上的二固定板，每一固定板上开设通过孔，所述钢丝拉绳的固定端设置在所述二固定板之间，所述通孔、所述通过孔相互对正。

4.如权利要求3所述的装夹机构，其特征在于，所述拉拽组件还包括插销，所述插销穿过所述通孔和所述通过孔，以将所述拉块转动固定在所述钢丝拉绳的固定端上。

5.如权利要求4所述的装夹机构，其特征在于，所述拉拽组件还包括磁体块，所述磁体块数量为两个，所述底板上间隔设置所述二磁体块。

6.如权利要求1所述的装夹机构，其特征在于，所述定位夹紧组件包括定位部和滑动容置于所述定位部内的滑动轴，所述定位部包括主体部和位于所述主体部一端的定位锥头部，所述主体部另一端固定一定位座。

7.如权利要求6所述的装夹机构，其特征在于，所述主体部上均匀排布设置若干定位圆孔，所述滑动轴上均匀开设若干楔形滑槽，每一楔形滑槽内开设安装圆孔，所述定位夹紧组件还包括若干钢柱，每一钢柱收容在一安装圆孔内，所述钢柱在所述楔形滑槽内滑动以从所述定位圆孔中伸出所述主体部的表面与所述弯管零件内壁抵持。

8.如权利要求7所述的装夹机构，其特征在于，所述定位夹紧组件还包括弹性件，所述滑动轴一端固定连接所述弹性件，所述滑动轴为中空结构，挡板抵持在所述弹性件上。

9.如权利要求8所述的装夹机构，其特征在于，所述驱动组件包括缸体和容置在所述缸体内的伸缩杆，所述伸缩杆伸出至所述缸体外部，所述伸缩杆依次穿过所述挡板、所述弹性件、所述滑动轴与所述拉拽组件固定。