CN109175113A - 一种浮动式夹紧旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮动式夹紧旋转装置，包括上下平行布置的上安装板和下安装板、若干个安装在上安装板和下安装板之间的导向组件、能够上下浮动地安装在下安装板上的浮动支撑、能够转动地安装在浮动支撑上用于夹紧并带动工件旋转的旋转夹紧机构、驱动旋转夹紧机构转动的电机、安装在下安装板上分别位于浮动支撑左右两侧的左支撑座和右支撑座、安装在左支撑座和右支撑座上的定位轴、安装在定位轴上右端的下模总成以及安装在上安装板上正对下模总成的上模总成，所述上安装板可沿导向组件中的导柱上、下移动；所述右支撑座可相对于定位轴前后移动。本发明可用于制备排气系统中的混合管，加工后的混合管能够满足精度要求，工作效率高。

Description

一种浮动式夹紧旋转装置

技术领域

本发明涉及一种浮动式夹紧旋转装置，属于夹紧装置技术领域。

背景技术

混合管作为汽车排气系统中的常用部件，主要用于废气排放和分流等，对排气要求较高。如图1和图2所示，排气系统中的混合管是将圆管1沿其圆周方向均匀开设有若干组通孔11后，再将通孔11处原有的弧形板（原有弧形板的结构大小与通孔的结构大下相同）旋转至预设角度，并压平成平板12的结构。

目前，排气系统中的混合管的制作过程较为复杂，一般是先将待卷成圆管的平板冲成型，然后将其卷成圆形焊接固定，最后，再借助其它设备将其一片片的按照预设的角度弯折，操作麻烦，工作效率低，精度达不到要求。因此，急需一种专门用于制备混合管，且操作简单、效率高、精度满足要求的浮动式夹紧旋转装置。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种浮动式夹紧旋转装置，可用于制备排气系统中的混合管，确保加工后混合管的精度满足要求，提高工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种浮动式夹紧旋转装置，包括上下平行布置的上安装板和下安装板、若干个安装在上安装板和下安装板之间的导向组件、能够上下浮动地安装在下安装板上的浮动支撑、能够转动地安装在浮动支撑上用于夹紧并带动工件旋转的旋转夹紧机构、驱动旋转夹紧机构转动的电机、安装在下安装板上分别位于浮动支撑左右两侧的左支撑座和右支撑座、安装在左支撑座和右支撑座上贯穿浮动支撑和旋转夹紧机构的定位轴、安装在定位轴上位于旋转夹紧机构和右支撑座之间的下模总成以及安装在上安装板上正对下模总成的上模总成，所述上安装板可沿导向组件中的导柱上、下移动；所述右支撑座可相对于定位轴前后移动。

优选地，所述上模总成包括U型限位板、布置在U型限位板内的定位板、固定安装在U型限位板底部的T型防护板以及布置在定位板底部贯穿U型限位板的上模板，所述上模板与定位板之间通过若干个第一弹簧连接，所述上模板底部设有若干个贯穿T型防护板的上模头；所述下模总成包括布置在定位轴右端上方的浮动块、若干个安装在定位轴上贯穿浮动块的下模头以及若干个对称安装在定位轴与浮动块之间位于下模头前后两侧的第二弹簧，所述浮动块的上表面、T型防护板的下表面为相互配合的曲面；所述上模头和下模头的数量相同，上模头的下表面和下模头的上表面均为平面。

优选地，所述浮动支撑包括上下平行布置的顶板和底板、安装在顶板和底板之间的立板以及固定在立板上用于安装旋转夹紧机构的安装盘，所述底板能够上下移动的安装在下安装板上，所述安装盘上开设有供定位轴穿过的通孔。

优选地，所述旋转夹紧机构包括安装在浮动支撑上的固定盘、能够转动地安装在固定盘上的大齿轮以及固定安装在大齿轮上远离浮动支撑一侧的安装座，所述安装座上安装有若干个沿安装座圆周方向均匀布置用于夹紧工件的夹紧装置；所述电机的输出端连接有与大齿轮啮合的小齿轮。

优选地，所述夹紧装置包括固定架、固定安装在固定架顶板上的气缸、布置在固定架内与气缸的活塞杆端连接的上斜块、安装在固定架底板内侧壁上的垫块、能够滑动地安装在垫块上的下斜块以及布置在固定架外的夹紧头，所述上斜块的斜面紧贴下斜块的斜面，所述下斜块上远离上斜块的一侧连接有压轴，压轴的另一端穿过布置在固定架侧板与下斜块之间的复位弹簧、安装在固定架侧板上的轴套与夹紧头连接。

优选地，所述左支撑座包括安装在下安装板上的底座和安装在底座上安装柱，所述安装柱上开设有供定位轴左端插入的安装孔，所述安装柱上端正对安装孔的位置开设有定位孔。

优选地，所述右支撑座包括安装在下安装板上的导轨、能够滑动地安装在导轨上的定位块以及能够连接定位轴右端与定位块上端的连接件。

优选地，所述导向组件包括安装在下安装板上的支撑柱、安装在支撑柱上端的导向柱安装座、安装在导向柱安装座内的导向轴以及安装在上安装板上的导向套，所述支撑柱呈“工”形。

与现有的技术相比，本发明通过各个部件的配合，气缸带动夹紧装置夹紧工件，伺服电机带运旋转夹紧装置转动，旋转夹紧装置在浮动支撑的带动下随冲压模具上下运协，利用各个弹簧进行回位，最终可用于加工制备排气系统中的混合管，同时保证了加工后混合管的精度满足要求，提高了工作效率。

附图说明

图1为混合管的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明的立体图；

图4为图3的后视图；

图5为图3的右视图；

图6为图3的左视图；

图7为图3的剖视图；

图8为本发明夹紧装置的示意图；

图9为本发明上安装板上移时的状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图3至图9所示，本发明实施例提供的一种浮动式夹紧旋转装置，包括上下平行布置的上安装板101和下安装板102、若干个安装在上安装板101和下安装板102之间的导向组件6、能够上下浮动地安装在下安装板102上的浮动支撑5、能够转动地安装在浮动支撑5上用于夹紧并带动工件旋转的旋转夹紧机构4、驱动旋转夹紧机构4转动的电机103、安装在下安装板102上分别位于浮动支撑5左右两侧的左支撑座7和右支撑座3、安装在左支撑座7和右支撑座3上贯穿浮动支撑5和旋转夹紧机构4的定位轴2、安装在定位轴2上位于旋转夹紧机构4和右支撑座3之间的下模总成9以及安装在上安装板101上正对下模总成9的上模总成8，所述上安装板101可沿导向组件6中的导向柱上、下移动；所述右支撑座3可相对于定位轴2前后移动。其中，考虑到混合管上的通孔是沿其圆周等分开设的，所述电机103可采用伺服电机。

优选地，所述上模总成8包括U型限位板81、布置在U型限位板81内的定位板82、固定安装在U型限位板81底部的T型防护板83以及布置在定位板82底部贯穿U型限位板81的上模板84，所述上模板84与定位板82之间通过若干个第一弹簧86连接，所述上模板84底部设有若干个贯穿T型防护板83的上模头85；所述下模总成9包括布置在定位轴2右端上方的浮动块92、若干个安装在定位轴2上贯穿浮动块92的下模头91以及若干个对称安装在定位轴2与浮动块92之间位于下模头91前后两侧的第二弹簧，所述浮动块92的上表面、T型防护板83的下表面为相互配合的曲面；所述上模头85和下模头91的数量相同，上模头85的下表面和下模头91的上表面均为平面。其中，所述上模板84的顶部和定位板82的底部对应位置处开设有用于安装有第一弹簧86的第一凹槽，第一弹簧86不仅发挥了复位作用，在使用过程中还可增加上模头85对工件的压力，加工效果更好。

考虑到上模头85的位置直接影响了工件的精准度，所述上模板84的顶部还可开设有多个第一定位槽，对应的，所述定位板82的底端设有与第一定位槽相配合的第一定位柱，第一定位槽和第一定位柱的设置，可进一步保证加工时的精准度。同理，所述定位轴2与浮动块92之间也设有相互配合的第二定位槽和第二定位柱93。

优选地，所述浮动支撑5包括上下平行布置的顶板51和底板55、安装在顶板51和底板55之间的立板52以及固定在立板52上用于安装旋转夹紧机构4的安装盘53，所述底板55能够上下移动的安装在下安装板102上，所述安装盘53上开设有供定位轴2穿过的通孔，通孔的尺寸大于定位轴的截面尺寸。其中，所述底板55与下安装板102之间连接有若干个第一复位弹簧，底板55的两端对称安装有两个导向套，对应的下安装板102上安装有能够穿过导向套的导向轴56，底板55的四角均开设有通孔，下安装板102上相应位置处安装有与通孔相配合的四个弹簧导向轴54（每个弹簧导向轴上均安装一个第一复位弹簧），弹簧导向轴的上端穿过第一复位弹簧57、通孔连接有定位螺栓。所述上安装板101底部正对顶板51的位置安装有压块，当上安装板101下移时，可对浮动支撑5有一个向下的压力，第一复位弹簧57压缩。上安装板101上移时，在第一复位弹簧57、弹簧导向轴54及导向轴56的作用下，整个浮动支撑5可相对于下安装板102向上移动（浮动），安装在浮动支撑5上的旋转夹紧机构4一同向上移动，移动（浮动）距离受定位螺栓限制。

优选地，所述旋转夹紧机构4包括安装在浮动支撑5上的固定盘41、能够转动地安装在固定盘41上的大齿轮42以及固定安装在大齿轮42上远离浮动支撑5一侧的安装座43，所述安装座43上安装有若干个沿安装座43圆周方向均匀布置用于夹紧工件的夹紧装置44；所述电机103的输出端连接有与大齿轮42啮合的小齿轮104。小齿轮104在电机103的驱动下转动，并带动大齿轮42转动，安装座43、各个夹紧装置44及被各个夹紧装置44夹住的工件随大齿轮42一同转动，从而实现了对工件的旋转。当然，旋转夹紧机构4也可以是其他的结构形式，如当浮动支撑5上的安装盘53伸出立板的距离满足安装要求时，所述大齿轮42也可直接能够转动的安装在浮动支撑5上，无需借助固定盘；只要其能够相对于浮动支撑5旋转即可，其他结构不再详细说明。

优选地，所述夹紧装置44包括固定架441、固定安装在固定架441顶板上的气缸442、布置在固定架441内与气缸442的活塞杆端连接的上斜块443、安装在固定架441底板内侧壁上的垫块445、能够滑动地安装在垫块445上的下斜块444以及布置在固定架441外的夹紧头449，所述上斜块443的斜面紧贴下斜块444的斜面，所述下斜块444上远离上斜块443的一侧连接有压轴447，压轴447的另一端穿过布置在固定架441侧板与下斜块444之间的第二复位弹簧446、安装在固定架441侧板上的轴套448与夹紧头449连接。其中，气缸442为单向气缸。需要夹紧工件时，对气缸442注气，气缸442的输出轴带动上斜块443向靠近垫块445（远离气缸）的方向滑动，上斜块443推动下斜块444在垫块445上向靠近侧板的方向滑动，压紧第二复位弹簧446，并通过压轴447将夹紧头449向内推动夹持工件，开始对工件进行加工。当加工完成之后，停止对气缸442注气，在第二复位弹簧446的作用下，下斜块444复位至初始状态，夹紧头449对工件夹持停止。整个夹紧装置为斜面增力装置，解决了空间小气缸小的增力问题，不但能保证有足够的夹紧力，还可实现准确的定位。

优选地，所述左支撑座7包括安装在下安装板上的底座71和安装在底座71上安装柱72，所述安装柱72上开设有供定位轴2左端插入的安装孔，所述安装柱72上端正对安装孔的位置开设有定位孔。

优选地，所述右支撑座3包括安装在下安装板上的导轨31、能够滑动地安装在导轨31上的定位块32以及能够连接定位轴2右端与定位块32上端的连接件33。可通过拆卸连接件33，移动定位块32实现定位轴2处于悬空的状态，方便进行工件的安装与卸下。其中，连接件33可以是两端宽中间窄的楔形块，对应的，所述定位轴2右端下部和定位块32上端开设有与楔形块相配合的凹槽。为了保证连接的稳定性，两个凹槽的截面均为等腰梯形。

优选地，所述导向组件6包括安装在下安装板102上的支撑柱61、安装在支撑柱61上端的导向柱安装座62、安装在导向柱安装座62内的导向柱63以及安装在上安装板101上的导向套64，所述支撑柱61呈“工”形。

工作过程：

使用前，可先将上安装板101（连同固定其底部的部件）安装在机床上方，同时将下安装板102连同上方的部件布置在机床上。

需要对工件进行加工时，可先将定位轴2右端的连接件33取下，将定位块32相远离定位轴2的方向移动，然后将工件从定位轴2的右端装入，并向靠近旋转夹紧机构4的方向移动至工件的左端处于多个夹紧装置44围成的空间内。接着将定位块32移至定位轴2的下方，对准定位块32和定位轴2上的凹槽，将楔形块插入进行定位。

然后，操控夹紧装置夹紧工件，对所有气缸442注气，各个气缸442的输出轴带动相应的上斜块443向靠近垫块445（远离气缸）的方向滑动，上斜块443推动下斜块444在垫块445上向靠近侧板的方向滑动，压紧第二复位弹簧446，并通过压轴447将夹紧头449向内推动夹紧工件。

接着，操控机床带动安装在上安装板101向下移动，至T型防护板83接触工件；同时，浮动装置5也收受到上安装板101向下的压力，第一复位弹簧57压缩。上安装板101继续下压，至上模头85、下模头91紧贴工件对其进行加工。加工完成后，机床带动上安装板101和上模总成8向上移动，在第一复位弹簧57的作用下，整个浮动支撑5带动旋转夹紧机构4一同向上移动，使得工件脱离上模头91；同时，浮动块92在第二弹簧的作用下向上复位。

然后，启动电机驱动小齿轮104转动，从而带动大齿轮42、安装座43、各个夹紧装置44及被各个夹紧装置44夹紧的工件转动至下一待加工的状态。接着，在控制上安装板101向下移动，重复上述动作，直至工件完全加工完。

当整个工件完全加工完成后，停止对气缸442注气，在第二复位弹簧446的作用下，下斜块444复位至初始状态，夹紧头449对工件夹持停止。取下连接件33，移动定位块32，然后将工件从定位轴2的右端取出，换上下一个待加工工件进行上述加工过程即可。

综上所述，本发明通过各个部件的配合，气缸带动夹紧装置夹紧工件，伺服电机带运旋转夹紧装置转动，旋转夹紧装置在浮动支撑的带动下随冲压模具上下运协，利用各个弹簧进行回位，最终可用于加工制备排气系统中的混合管，同时保证了加工后混合管的精度满足要求，提高了工作效率。其中，夹紧装置为斜面增力装置，解决了空间小气缸小的增力问题，不但能保证有足够的夹紧力，还可实现准确的定位。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种浮动式夹紧旋转装置，其特征在于，包括上下平行布置的上安装板（101）和下安装板（102）、若干个安装在上安装板（101）和下安装板（102）之间的导向组件（6）、能够上下浮动地安装在下安装板（102）上的浮动支撑（5）、能够转动地安装在浮动支撑（5）上用于夹紧并带动工件旋转的旋转夹紧机构（4）、驱动旋转夹紧机构（4）转动的电机（103）、安装在下安装板（102）上分别位于浮动支撑（5）左右两侧的左支撑座（7）和右支撑座（3）、安装在左支撑座（7）和右支撑座（3）上贯穿浮动支撑（5）和旋转夹紧机构（4）的定位轴（2）、安装在定位轴（2）上位于旋转夹紧机构（4）和右支撑座（3）之间的下模总成（9）以及安装在上安装板（101）上正对下模总成（9）的上模总成（8），

所述上安装板（101）可沿导向组件（6）中的导向柱上、下移动；所述右支撑座（3）可相对于定位轴（2）前后移动。

2.根据权利要求1所述的一种浮动式夹紧旋转装置，其特征在于，所述上模总成（8）包括U型限位板（81）、布置在U型限位板（81）内的定位板（82）、固定安装在U型限位板（81）底部的T型防护板（83）以及布置在定位板（82）底部贯穿U型限位板（81）的上模板（84），所述上模板（84）与定位板（82）之间通过若干个第一弹簧（86）连接，所述上模板（84）底部设有若干个贯穿T型防护板（83）的上模头（85）；

所述下模总成（9）包括布置在定位轴（2）右端上方的浮动块（92）、若干个安装在定位轴（2）上贯穿浮动块（92）的下模头（91）以及若干个对称安装在定位轴（2）与浮动块（92）之间位于下模头（91）前后两侧的第二弹簧，

所述浮动块（92）的上表面、T型防护板（83）的下表面为相互配合的曲面；所述上模头（85）和下模头（91）的数量相同，上模头（85）的下表面和下模头（91）的上表面均为平面。

3.根据权利要求1所述的一种浮动式夹紧旋转装置，其特征在于，所述浮动支撑（5）包括上下平行布置的顶板（51）和底板（55）、安装在顶板（51）和底板（55）之间的立板（52）以及固定在立板（52）上用于安装旋转夹紧机构（4）的安装盘（53），所述底板（55）能够上下移动的安装在下安装板（102）上，所述安装盘（53）上开设有供定位轴（2）穿过的通孔。

4.根据权利要求1所述的一种浮动式夹紧旋转装置，其特征在于，所述旋转夹紧机构（4）包括安装在浮动支撑（5）上的固定盘（41）、能够转动地安装在固定盘（41）上的大齿轮（42）以及固定安装在大齿轮（42）上远离浮动支撑（5）一侧的安装座（43），所述安装座（43）上安装有若干个沿安装座（43）圆周方向均匀布置用于夹紧工件的夹紧装置（44）；所述电机（103）的输出端连接有与大齿轮（42）啮合的小齿轮（104）。

5.根据权利要求4所述的一种浮动式夹紧旋转装置，其特征在于，所述夹紧装置（44）包括固定架（441）、固定安装在固定架（441）顶板上的气缸（442）、布置在固定架（441）内与气缸（442）的活塞杆端连接的上斜块（443）、安装在固定架（441）底板内侧壁上的垫块（445）、能够滑动地安装在垫块（445）上的下斜块（444）以及布置在固定架（441）外的夹紧头（449），所述上斜块（443）的斜面紧贴下斜块（444）的斜面，所述下斜块（444）上远离上斜块（443）的一侧连接有压轴（447），压轴（447）的另一端穿过布置在固定架（441）侧板与下斜块（444）之间的复位弹簧（446）、安装在固定架（441）侧板上的轴套（448）与夹紧头（449）连接。

6.根据权利要求1所述的一种浮动式夹紧旋转装置，其特征在于，所述左支撑座（7）包括安装在下安装板上的底座（71）和安装在底座（71）上安装柱（72），所述安装柱（72）上开设有供定位轴（2）左端插入的安装孔，所述安装柱（72）上端正对安装孔的位置开设有定位孔。

7.根据权利要求1所述的一种浮动式夹紧旋转装置，其特征在于，所述右支撑座（3）包括安装在下安装板上的导轨（31）、能够滑动地安装在导轨（31）上的定位块（32）以及能够连接定位轴（2）右端与定位块（32）上端的连接件（33）。

8.根据权利要求1所述的一种浮动式夹紧旋转装置，其特征在于，所述导向组件（6）包括安装在下安装板（102）上的支撑柱（61）、安装在支撑柱（61）上端的导向柱安装座（62）、安装在导向柱安装座（62）内的导向柱（63）以及安装在上安装板（101）上的导向套（64），所述支撑柱（61）呈“工”形。