CN109230460B - 一种辅助上料和定位夹紧的装置及定位夹紧方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化生产线技术领域，公开了一种辅助上料和定位夹紧的装置及定位夹紧方法。该装置包括机架、夹具、定位机构和夹紧机构，夹具包括滑动设置于机架上的支架和设置于支架上的夹紧组件，夹紧组件能预夹紧工件；定位机构包括能对夹紧组件定位的定位件，定位件能相对于机架滑动；夹紧机构包括能相对于机架滑动的压紧件，压紧件能驱动夹紧组件进一步夹紧工件。定位夹紧方法采用了上述装置。先由定位机构自动对夹紧机构定位，再人工辅助上料，夹具对工件进行预压紧，再由夹紧机构驱动夹紧组件对工件进一步压紧；采用人工辅助上料，自动定位和夹紧；既不会提高设备的投资和运行成本，还能保证生产效率。

Description

一种辅助上料和定位夹紧的装置及定位夹紧方法

技术领域

本发明涉及自动化生产线技术领域，尤其涉及一种辅助上料和定位夹紧的装置及定位夹紧方法。

背景技术

随着工业的发展，在生产制造中为了提高生产效率，自动化生产线被应用于各行各业的设备制造和加工中。

上料与定位夹紧装置是自动化生产线的不可或缺的一部分，后续工作都需要围绕它而展开。自动化上料会涉及到机械手、视觉识别以及工件位置的定位，但是与人工上料相比，设备初期投资高、维护费用高等指示生产成本太高。但是若是采用人工上料，工件在放入夹具之后会存在一些位置误差，这些很有可能会影响产品的生产质量。

因此，亟需一种辅助上料和定位夹紧的装置及定位夹紧方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辅助上料和定位夹紧的装置及定位夹紧方法，其既不会提高设备的投资和运行成本，还能保证生产效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

技术方案一：一种辅助上料和定位夹紧的装置，包括：

机架；

夹具，其包括滑动设置于所述机架上的支架和设置于所述支架上的夹紧组件，所述夹紧组件能够预夹紧工件；

定位机构，其包括能够对所述夹紧组件定位的定位件，所述定位件能够相对于所述机架滑动；以及

夹紧机构，其包括能够相对于所述机架滑动的压紧件，所述压紧件能够驱动所述夹紧组件进一步夹紧所述工件。

优选地，所述定位件上设置有定位凹槽，所述夹紧组件包括上夹紧件和下夹紧件，所述定位凹槽能够侧向定位所述上夹紧件、所述下夹紧件和所述工件。

优选地，所述定位机构还包括滑动设置与所述支架上的第一支撑件，所述定位件滑动设置于所述第一支撑件上，所述第一支撑件相对于所述机架的滑动方向与所述定位件相对于所述第一支撑件的滑动方向呈夹角设置。

优选地，所述机架上设置有第一驱动件，所述第一支撑件连接于所述第一驱动件的输出端，所述支架上设置有第一滑轨，所述第一支撑件上设置有与所述第一滑轨相配合的第一滑块；所述第一支撑件上设置有第二滑轨，所述定位件上设置有与所述第二滑轨相配合的第二滑块。

优选地，所述支架上设置有定位轨迹板，所述定位轨迹板上设置有定位轨迹槽，所述定位件上设置有部分伸入所述定位轨迹槽内的定位轨迹销，所述定位件能够沿所述定位轨迹槽滑动。

优选地，所述机架上设置有限位件，所述限位件能够对所述定位件进行限位。

优选地，所述夹具还包括设置于所述支架上的压装组件，所述压装组件上设置有压头和驱动所述压头运动的压杆，手动下压所述压杆能够使所述压头驱动所述上夹紧件配合所述下夹紧件夹紧工件。

优选地，所述夹紧机构还包括滑动设置于所述机架上的升降件，所述压紧件滑动设置于所述升降件上，所述升降件相对于所述机架的滑动方向与所述压紧件相对于所述升降件的滑动方向呈夹角设置。

优选地，所述机架上设置有第二驱动件，所述升降件连接于所述第二驱动件的输出端，所述机架上设置有第三滑轨，所述升降件上设置有与所述第三滑轨相配合的第三滑块；

所述升降件上设置有第四滑轨，所述压紧件上设置有与所述第四滑轨相配合的第四滑块。

优选地，所述机架上设置有压紧轨迹板，所述压紧轨迹板上设置有压紧轨迹槽，所述压紧件上设置有压紧轨迹销，所述压紧件能够沿所述压紧轨迹槽滑动。

优选地，所述升降件上设置有用于下压所述上夹紧件的竖向下压轴，所述压紧件上设置有用于下压所述压杆的横向下压轴。

技术方案二：一种定位夹紧方法，采用了如上所述辅助上料和定位夹紧的装置，包括如下步骤：

1)、通过定位件对夹紧组件进行自动调节定位；

2)、人工将工件放置在夹紧组件上，夹紧组件对所述工件进行预夹紧；

3)、压紧件驱动夹紧组件进一步夹紧工件。

本发明的有益效果：该装置先是由定位机构自动对夹紧机构定位，然后人工辅助上料，先使用夹具对工件进行预压紧，然后由夹紧机构驱动夹紧组件对工件进一步压紧；采用人工辅助上料，自动定位和夹紧；既不会提高设备的投资和运行成本，还能保证生产效率以及解决了由定位不准确而导致的产品质量问题。

附图说明

图1是本发明提供的辅助上料和定位夹紧的装置的结构示意图；

图2是本发明提供的夹具的结构示意图；

图3是本发明提供的定位机构的一个视角的结构示意图；

图4是本发明提供的定位机构的另一视角的结构示意图(不包括限位件和固定止动板)；

图5是本发明提供的夹紧机构的一个视角的结构示意图；

图6是本发明提供的夹紧机构的另一视角的结构示意图。

图中：1、机架；11、第一支撑板；12、第二支撑板；13、第一支撑柱；14、第一加强板；15、调节安装板；151、限位杆151；16、第一水平支撑板16；

2、夹具；

21、支架；

221、上夹紧件；222、下夹紧件；

23、压装组件；231、安装架；232、压杆；233、压头；

24、滑动块；241、第一待压块241；242、第二待压块；

3、定位机构；

31、定位件；311、定位凹槽；312、V型限位槽；313、定位轨迹销；

32、第一支撑件；33、第一驱动件；34、第一滑轨；35、第二滑轨；

36、定位轨迹板；361、定位轨迹槽；

37、限位件；38、固定止动板；

4、夹紧机构；

41、压紧件；411、横向下压轴；

42、升降件；421、竖向下压轴；422、弹性件；

43、第三滑轨；

44、第四滑轨；

45、压紧轨迹板；451、压紧轨迹槽；

46、第二驱动件；

5、滑动架；6、工件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图6所示，本实施例公开了一种辅助上料和定位夹紧的装置，其包括机架1、夹具2、定位机构3、夹紧机构4和滑动架5。

机架1的底部设置有多根竖直设置的第一支撑柱13。机架1还包括相互连接且竖直设置的第一支撑板11和第二支撑板12，第二支撑板12垂直于第一支撑板11设置。机架1还包括第一水平支撑板16，第一支撑柱13的顶端连接于第一水平支撑板16上，第一支撑板11和第二支撑板12的底端固定连接于第一水平支撑板16上，在第一水平支撑板16上还设置有调节安装板15，调节安装板15位于第一水平支撑板16的边缘处。

机架1还包括第二支撑柱(图中未示出)、设置于第二支撑柱顶端的第二水平支撑板(图中未示出)和设置于第二水平支撑板上的导轨(图中未示出)，滑动架5上设置有滑块可以沿导轨滑动。

如图1和图2所示，夹具2包括支架21、夹紧组件、压装组件23、滑动块24。支架21设置于滑动架5上，夹紧组件包括上夹紧件221和下夹紧件222，下夹紧件222设置于支架21上，上夹紧件221设置于滑动块24上，支架21上设置有竖直的第五滑轨，滑动块24上设置有与第五滑轨相配合的第五滑块，滑动块24可沿第五滑轨上下滑动，工件6置于下夹紧件222上之后，滑动块24带动上夹紧件221运动夹紧工件6。滑动块24上安装有第一待压块241和第二待压块242，第一待压块241和第二待压块242分别位于滑动块24的两个相对的侧面上。

压装组件23包括安装架231、压杆232和压头233。安装架231安装于支架21上，压杆232的中部转动地安装于安装架231上，其一端转动地连接有传动杆，另一端为下压端。压头233的中部转动地安装于安装架231上，其一端与传动杆远离压杆232的一端转动连接，另一端为抵压端。向下按压压杆232的下压端能够使压头233的抵压端向下运动，抵接于第一待压块241，能够使滑动块24带动上夹紧件221向下运动，从而夹紧工件6。上提压杆232的下压端能够使压头233的抵压端不再抵接于第一待压块241。压杆232在不下压的情况下，滑动块24在其自身的重力作用下，会向下运动使上压紧件41抵接于工件6或者下夹紧件222的上表面。

如图1、图3和图4所示，定位机构3包括定位件31、第一支撑件32、第一驱动件33、第一滑轨34、第二滑轨35、定位轨迹板36、限位件37和固定止动板38。

机架1上设置有气缸固定板，第一驱动件33安装于气缸固定板上，作为优选，本实施例中的第一驱动件33为笔型气缸，且与控制器电连接。第一滑轨34安装于机架1的第一支撑板11上，且与导轨平行设置。第一支撑件32上设置有与第一滑轨34相配合的第一滑块，第一驱动件33的输出端连接于第一支撑件32，第一驱动件33能够驱动第一支撑件32沿第一滑轨34滑动。

第二滑轨35安装于第一支撑件32上，定位板上设置有与第二滑轨35相配合的第二滑块。第二滑轨35和第一滑轨34呈夹角设置，本实施例中优选，第二滑轨35垂直于第一滑轨34设置。

定位轨迹板36安装于第一支撑板11上，且水平设置。定位轨迹板36和第一支撑板11之间设置有第一加强板14。定位轨迹板36上设置有定位轨迹槽361，定位件31上设置有部分伸入定位轨迹槽361内的定位轨迹销313，定位轨迹销313上设置有轴承，该轴承位于定位轨迹槽361内，外周面抵接于定位轨迹槽361的两个内侧壁。定位轨迹槽361包括顺滑连接的第一倾斜段和平行段，平行段位于靠近第一驱动件33的一端，平行段平行于第一滑轨34设置，第一倾斜段与平行段呈夹角设置。

定位件31上设置有定位凹槽311，定位凹槽311呈半圆状。定位件31上还设置有V型限位槽312，固定止动板38安装于定位轨迹板36的靠近第一驱动件33的一侧，限位件37安装于固定止动板38上，限位件37为竖直设置的限位销。

调节安装板15上设置有限位杆151，限位杆151位于调节安装板15的一侧的长度可调，限位杆151的一端抵接于第一支撑件32靠近第一驱动件33的一端，调节杆可以防止第一支撑件32运动过量，具有限位止挡作用。

初始状态下，第一驱动件33的输出杆处于伸出状态，定位轨迹销313位于倾斜段的端部，即定位件31位于远离第一驱动件33的一端。控制器控制第一驱动件33的输出杆回收于第一驱动件的刚体内，带动第一支撑件32向左运动，在定位轨迹板36和定位轨迹销313的限制作用下，定位件31沿定位轨迹槽361运动，运动到V型限位槽312抵接于限位件37为止。定位件31向左运动能够对夹紧组件进行位置的微调，对夹紧组件进行定位，可以提高定位件31对夹紧组件的定位精度。

如图1、图5和图6所示，夹紧机构4包括压紧件41、升降件42、第三滑轨43、第四滑轨44、压紧轨迹板和第二驱动件46。第二驱动件46设置于第二支撑板12的顶端，作为优选，本实施例中的第二驱动件46为单杆气缸，且与控制器电连接。第三滑轨43竖直设置于第二支撑板12上，升降件42上设置有与第三滑轨43相配合的第三滑块。升降件42连接于第二驱动件46的输出端。第四滑轨44设置于升降件42上，压紧件41上设置有与第四滑轨44相配合的第四滑块。第四滑轨44和第三滑轨43呈夹角设置，本实施例中优选为，第四滑轨44垂直于第三滑轨43设置。

压紧轨迹板45设置于第一支撑板11上，且与第二支撑板12平行设置。压紧轨迹板45上设置有压紧轨迹槽451，压紧件41上设置有压紧轨迹销，压紧件41能够沿压紧轨迹槽451滑动。压紧轨迹板45包括一次顺滑连接的第一竖直段、第二倾斜段和第二竖直段。第一竖直段位于最上方，第二竖直段位于最下方，二者间隔一段预设距离设置，通过第二倾斜段连接。

升降件42的底部设置于弹性件422，弹性件422远离升降件42的一端连接有竖向下压轴421，竖向下压轴421位于第二待压块242的正上方，竖向下压轴421向下运动能够抵接于第二待压块242，且带动滑动块24向下运动。作为优选，本实施例中的弹性件422为弹簧，弹性件422可以起到缓冲的作用，防止竖向下压轴421对第二待压块242造成硬性冲击。

压紧件41上设置于横向下压轴411，横向下压轴411能够抵接于压杆232的下压端，带动下压端向下运动，从而带动滑动块24向下运动。

该装置先是由定位机构3自动对夹紧机构4定位，然后人工辅助上料，先使用夹具对工件6进行预压紧，然后由夹紧机构驱动夹紧组件对工件6进一步压紧；采用人工辅助上料，自动定位和夹紧；既不会提高设备的投资和运行成本，还能保证生产效率以及解决了由定位不准确而导致的产品质量问题。

本实施例还公开了一种定位夹紧方法，其采用了如上所述的辅助上料和定位夹紧的装置，包括如下步骤：

初始状态下，定位件31位于右侧，压紧件41和升降件42位于上方，上夹紧件221和下夹紧件222之间没有工件6，上夹紧件221抵接于下夹紧件222。

1、控制器控制第一驱动件33带动定位件31沿定位轨迹槽361运动，使上夹紧件221和下夹紧件222卡于定位凹槽311内，对上夹紧件221和下夹紧件222进行微调定位，而且还对上夹紧件221和下夹紧件222具有限位作用。

2、人工向上提滑动块24，使上夹紧块向上移动，将工件6放置在下夹紧件222上，由于定位凹槽311的存在，会使工件6放置在下夹紧件222的正上方，且可以对工件6具有限位作用，松开滑动块24，在重力的作用下上夹紧件221抵接于工件6的上表面，以对工件6进行预压紧。

3、控制器控制第二驱动件46带动升降件42向下运动，使竖向下压轴421抵接于第二待压块242，带动滑动块24向下运动，在升降件42下降的同时，在升降件42的作用下压紧件41沿压紧轨迹槽451运动，使横向下压轴411抵接于压杆232的下压端，从而使压头233抵接于第一待压块241；压头233和竖向下压轴421同时分别抵接第一待压块241和第二待压块242，使滑动块24带动上夹紧件221向下运动，以进一步地对工件6进行夹紧。

压头233和竖向下压轴421同时分别抵接第一待压块241和第二待压块242，可以有效的避免滑动块24单侧受力导致上夹紧件221对工件6施加的下压力不均衡，使工件6倾斜或者不稳定，而引起后续的工序加工的产品的质量不合格。

4、对工件6定位夹紧之后，进行下一步工序的加工。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种辅助上料和定位夹紧的装置，其特征在于，包括：

机架(1)；

夹具(2)，其包括滑动设置于所述机架(1)上的支架(21)、设置于所述支架(21)上的夹紧组件和压装组件(23)，所述夹紧组件包括上夹紧件(221)和下夹紧件(222)，所述压装组件(23)上设置有压头(233)和驱动所述压头(233)运动的压杆(232)，手动下压所述压杆(232)能够使所述压头(233)驱动所述上夹紧件(221)配合所述下夹紧件(222)预夹紧工件(6)；

定位机构(3)，其包括能够对所述夹紧组件定位的定位件(31)，所述定位件(31)能够相对于所述机架(1)滑动；以及

夹紧机构(4)，其包括能够相对于所述机架(1)滑动的压紧件(41)，所述压紧件(41)能够驱动所述夹紧组件进一步夹紧所述工件(6)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位件(31)上设置有定位凹槽(311)，所述定位凹槽(311)能够侧向定位所述上夹紧件(221)、所述下夹紧件(222)和所述工件(6)。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位机构(3)还包括滑动设置在所述支架(21)上的第一支撑件(32)，所述定位件(31)滑动设置于所述第一支撑件(32)上，所述第一支撑件(32)相对于所述机架(1)的滑动方向与所述定位件(31)相对于所述第一支撑件(32)的滑动方向呈夹角设置。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述机架(1)上设置有第一驱动件(33)，所述第一支撑件(32)连接于所述第一驱动件(33)的输出端，所述支架(21)上设置有第一滑轨(34)，所述第一支撑件(32)上设置有与所述第一滑轨(34)相配合的第一滑块；所述第一支撑件(32)上设置有第二滑轨(35)，所述定位件(31)上设置有与所述第二滑轨(35)相配合的第二滑块。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机架(1)上设置有定位轨迹板(36)，所述定位轨迹板(36)上设置有定位轨迹槽(361)，所述定位件(31)上设置有部分伸入所述定位轨迹槽(361)内的定位轨迹销(313)，所述定位件(31)能够沿所述定位轨迹槽(361)滑动。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机架(1)上设置有限位件(37)，所述限位件(37)能够对所述定位件(31)进行限位。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹紧机构(4)还包括滑动设置于所述机架(1)上的升降件(42)，所述压紧件(41)滑动设置于所述升降件(42)上，所述升降件(42)相对于所述机架(1)的滑动方向与所述压紧件(41)相对于所述升降件(42)的滑动方向呈夹角设置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述机架(1)上设置有第二驱动件(46)，所述升降件(42)连接于所述第二驱动件(46)的输出端，所述机架(1)上设置有第三滑轨(43)，所述升降件(42)上设置有与所述第三滑轨(43)相配合的第三滑块；

所述升降件(42)上设置有第四滑轨(44)，所述压紧件(41)上设置有与所述第四滑轨(44)相配合的第四滑块。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机架(1)上设置有压紧轨迹板(45)，所述压紧轨迹板(45)上设置有压紧轨迹槽(451)，所述压紧件(41)上设置有压紧轨迹销，所述压紧件(41)能够沿所述压紧轨迹槽(451)滑动。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述升降件(42)上设置有用于下压所述上夹紧件(221)的竖向下压轴(421)，所述压紧件(41)上设置有用于下压所述压杆(232)的横向下压轴(411)。

11.一种定位夹紧方法，其特征在于，采用了如权利要求1-10中任一项所述辅助上料和定位夹紧的装置，包括如下步骤：

1)、通过定位件(31)对夹紧组件进行自动调节定位；

2)、人工将工件放置在夹紧组件上，夹紧组件对所述工件(6)进行预夹紧；

3)、压紧件(41)驱动夹紧组件进一步夹紧工件(6)。

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