CN109794721A - 一种随动夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及夹具领域,具体涉及一种随动夹紧装置,包括主体、安装在主体上的驱动机构以及与驱动机构驱动连接的夹紧机构,夹紧机构包括同轴设置的轴承组件、弹性元件以及夹紧板,弹性元件一端固定在轴承组件上,另一端连接夹紧板;驱动机构驱动夹紧机构移动,夹紧板夹紧工件,轴承组件、弹性元件和夹紧板随着工件联动。夹紧机构在联动过程中能够自适应一定的夹紧板与工件的平行度误差和同轴度误差,保证夹紧板的夹紧力均匀且随动顺畅,从而消除随后工件焊接过程的焊接变形。

Description

一种随动夹紧装置
技术领域
本发明涉及夹具领域,具体涉及一种随动夹紧装置。
背景技术
随着社会的发展,技术的进步,企业在生产中的机械化程度越来越高。目前,夹紧装置在机械加工中大量的使用,夹紧装置是使定位好的工件在整个加工过程中可靠地固定在定位元件上,而不发生位置改变的机构。在夹紧工件时不允许破坏工件的定位,并应有足够的刚性,保证必要的夹紧力,但不应损伤工件已加工表面或使工件产生变形,从而保证加工精度。
目前回转体在进行焊接过程中,不仅需要通过夹紧装置夹紧,还需要带动夹紧装置一同旋转。而在同步旋转过程中,夹紧装置大多只是仅有一个方向的相对夹紧,夹紧效果不够优良,回转体受力不够均匀,会产生较大焊接变形,若是继续进行焊接操作,会造成焊接位置的错误,严重时甚至会造成回转体的损坏。另外,在焊接时,容易产生金属飞溅,高温残渣弹射在回转体或者夹紧装置上,或者卡在夹紧装置中,容易造成回转体或者夹紧装置的损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种随动夹紧装置,解决现有夹紧装置在旋转过程中对产品的夹紧效果较差的问题。
为解决该技术问题,本发明提供一种随动夹紧装置,所述随动夹紧装置包括主体、安装在主体上的驱动机构以及与驱动机构驱动连接的夹紧机构,所述夹紧机构包括同轴设置的轴承组件、弹性元件以及夹紧板,所述弹性元件一端固定在轴承组件上,另一端连接夹紧板;所述驱动机构驱动夹紧机构移动,所述夹紧板夹紧工件,所述轴承组件、弹性元件和夹紧板随着工件联动。
其中,较佳方案是:所述夹紧板的表面镀有防粘接层。
其中,较佳方案是:所述轴承组件包括与驱动机构驱动连接的轴承安装座以及固定安装在轴承安装座上的轴承,所述轴承随着工件联动。
其中,较佳方案是:所述夹紧板包括夹紧内板和夹紧外板,所述轴承包括轴承内圈和轴承外圈,所述轴承组件还包括与轴承内圈相适配的第一压板以及与轴承外圈相适配的第二压板,所述轴承内圈、第一压板和夹紧内板随着工件联动,所述轴承外圈和第二压板固定。
其中,较佳方案是:所述夹紧机构还包括设在第二压板与弹性元件之间的心轴。
其中,较佳方案是:所述随动夹紧装置还包括导向机构,所述夹紧机构固定安装在导向机构上,所述导向机构包括与驱动机构驱动连接的支架、安装在支架上的滑块以及安装在主体上的固定板,所述固定板上设有与滑块相匹配的滑道。
其中,较佳方案是:所述导向机构还包括挡尘板,所述挡尘板设置在滑块两侧。
其中,较佳方案是:所述驱动机构包括驱动气缸以及浮动接头,所述浮动接头分别连接驱动气缸以及轴承组件,所述驱动气缸通过浮动接头驱动夹紧机构移动。
其中,较佳方案是:所述驱动机构还包括用于控制驱动气缸动力通断的电磁阀、用于调整驱动气缸运动速度的调速阀以及用于调整给予驱动气缸压力的调压阀,所述调速阀安装在驱动气缸上,所述电磁阀和调压阀通过气管与调速阀串连。
其中,较佳方案是:所述随动夹紧装置还包括上导向销和下导向销,所述夹紧板上设有第一销孔和第二销孔,所述上导向销固定放置;所述夹紧板在联动初始位置时,所述上导向销与第一销孔相互对应,所述下导向销与第二销孔相互对应;所述下导向销穿过第二销孔时,所述下导向销随着夹紧板联动。
本发明的有益效果在于,与现有技术相比,本发明通过设计一种随动夹紧装置,轴承组件、弹性元件以及夹紧板同轴设置,使得夹紧机构在联动过程中能够自适应一定的夹紧板与工件的平行度误差和同轴度误差,保证夹紧板的夹紧力均匀且随动顺畅,从而消除随后工件焊接过程的焊接变形;另外,夹紧板在与工件的接触表面设有防粘接层,能够避免工件焊接时产生的金属残渣粘接在夹紧板上。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明随动夹紧装置的示意图;
图2是本发明主体的示意图;
图3是本发明驱动机构的爆炸图;
图4是本发明导向机构的爆炸图;
图5是本发明夹紧机构的爆炸图;
图6是本发明夹紧机构的截面图;
图7是本发明上导向销以及下导向销的示意图。
具体实施方式
现结合附图,对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1至图7所示,本发明提供一种随动夹紧装置的优选实施例。
具体地,参考图1,一种随动夹紧装置,所述随动夹紧装置包括主体1、安装在主体1上的驱动机构2以及与驱动机构2驱动连接的夹紧机构3,参考图2,所述主体1为型材焊接件,为各机构提供安装承载作用。在进行夹紧操作时,所述驱动机构2在主体1上实现下降移动,带动夹紧机构3实现下降移动,所述夹紧机构3下压并夹紧工件,所述工件随后可进行加工操作。在加工完毕后,所述驱动机构2在主体1上实现上升移动,带动夹紧机构3实现上升移动,工件脱离夹紧机构3。
更具体地,参考图1、图5和图6,所述夹紧机构3包括同轴设置的轴承组件31、弹性元件32以及夹紧板33,所述弹性元件32一端固定在轴承组件31上,另一端连接夹紧板33;所述驱动机构2驱动夹紧机构3下降移动,所述夹紧板33与工件直接接触,并对工件施加压力,所述轴承组件31、弹性元件32和夹紧板33随着工件联动。例如,外部运动装置带动工件旋转的过程中,工件通过静摩擦力带动夹紧板33旋转,所述轴承组件31和弹性元件32也随之旋转,并且,外部加工装置对工件实现加工操作。所述夹紧板33上可设有夹紧部,所述驱动机构2驱动夹紧机构3下降移动之后,所述夹紧部自动运动,从而夹紧工件,随后,所述轴承组件31、弹性元件32和夹紧板33随着工件的旋转而旋转。当然,外部运动装置也可以带动夹紧板33旋转,所述夹紧板33再带动工件旋转,此处不一一赘述。下述为便于理解,同样以工件带动轴承组件31的部分或全部、弹性元件32和夹紧板33旋转作为解释说明。所述弹性元件32受力易变形,由于夹紧板33下压工件时,两者无法实现绝对平行,并且,所述夹紧板33和工件在联动过程中,会产生左右倾斜,所述弹性元件32可在夹紧板33与工件的平行度误差和同轴度误差范围内仍保证夹紧板33与工件的整体接触,从而保证工件受力均匀,从而后续工件在加工过程中能够防止变形,保证加工质量。
值得一提的是,上述轴承组件31、弹性元件32和夹紧板33随着工件联动,可以不仅仅只是轴承组件31的部分或全部、弹性元件32和夹紧板33随着工件的旋转而旋转,也可以是轴承组件31的部分或全部、弹性元件32和夹紧板33随着工件的移动而移动。
其中,所述夹紧板33的表面镀有防粘接层,工件进行加工操作,例如焊接操作时,工件产生的金属残渣会四处飞散,当金属残渣飞溅到夹紧板33的表面时,金属残渣并不会粘接在夹紧板33的表面,从而不会造成夹紧板33的损坏,也不会影响夹紧板33对工件的夹紧效果。优选地,所述防粘接层采用铜材质。
进一步地,参考图5和图6,所述轴承组件31包括与驱动机构2驱动连接的轴承安装座312以及固定安装在轴承安装座312上的轴承311,所述轴承311随着工件的旋转而旋转。详细来说,所述轴承311为精密交叉滚子轴承,其包括轴承外圈和轴承内圈,轴承外圈相对于轴承安装座312为固定状态,轴承内圈随着工件的旋转而旋转,并且,轴承外圈裸露在外部环境中,轴承内圈设在密闭的内部环境中。精密交叉滚子轴承负载大,刚性好,结构紧凑,不易崩坏,可保证夹紧板33在夹紧工件的同时实现与工件的随动。
更进一步地,参考图5和图6,所述轴承组件31还包括与轴承内圈相适配的第一压板313以及与轴承外圈相适配的第二压板314,所述第一压板313套在轴承内圈内,所述第二压板314套在轴承外圈外,所述第一压板313可随着轴承内圈联动,所述第二压板314相对固定不动。所述夹紧板33包括夹紧内板和夹紧外板,所述夹紧内板与轴承内圈相对应,所述夹紧外板与轴承外圈相对应,如此一来,工件也可包括内加工件和外加工件,所述内加工件与夹紧内板相对应举例来说,所述内加工件旋转时,所述夹紧内板、轴承内圈和第一压板313随之旋转,而所述外加工件不会旋转,所述夹紧外板、轴承外圈和第二压板314也不会旋转,所述内加工件和外加工件能够进行激光自熔焊,两者焊接一体。或者,所述内加工件旋转时,所述夹紧内板、轴承内圈和第一压板313随之旋转,所述轴承外圈和第二压板固定,并且,所述内加工件带动外加工件旋转,也带动夹紧外板一起旋转,在旋转过程中,所述内加工件和外加工件能够进行激光自熔焊,两者焊接一体。
再进一步地,参考图5和图6,所述夹紧机构3还包括设在第二压板314与弹性元件32之间的心轴34,所述心轴34随着工件的旋转而旋转,所述心轴34在随动旋转时只承受弯矩而不传递扭矩,可保证轴承组件31、弹性元件32与夹紧板33的同轴旋转。
另外,参考图5,所述夹紧机构3还包括设在弹性元件32与夹紧板33之间的过渡板35,所述过渡板35随着工件的旋转而旋转,所述过渡板35传递作用力,并可提高夹紧机构3的整体稳定性。
以及,参考图6,所述夹紧机构3还包括固定安装在轴承安装座312上的防尘板36,所述防尘板36可防止灰尘残渣落入夹紧机构3中,从而保证所述轴承311、心轴34、弹性元件32、过渡板35以及夹紧板33的顺畅旋转。
进一步地,参考图1和图4,所述随动夹紧装置还包括导向机构4,所述夹紧机构3固定安装在导向机构4上,所述导向机构4与驱动机构2驱动连接,所述驱动机构2驱动导向机构4移动,所述导向机构4带动夹紧机构3移动,所述导向机构4可提高夹紧机构3的直线运动精度以及刚度。所述导向机构4包括与驱动机构2驱动连接的支架41、安装在支架41上的滑块42以及安装在主体1上的固定板43,所述支架41为三角支架41,可提供支撑力,所述轴承安装座312安装在支架41上,所述固定板43设有两个,分别位于支架41的两侧,所述固定板43上设有与滑块42相匹配的滑道431,每一固定板43上分别设有两个滑块42。所述驱动机构2驱动支架41运动,所述支架41带动滑块42在固定板43的滑道431上直线运动。
另外,参考图4,所述导向机构4还包括偏心销45,所述偏心销45固定在主体1上,所述固定板43一侧与主体1靠面贴合设置,一侧被偏心销45压紧。
并且,参考图4,所述导向机构4还包括设在支架41上的压块46,所述压块46压紧支架41,通过压块46的移动,能够实现支架41的微移,保证支架41和滑块42的安装精度,以及保证支架41的下移位置精确。值得一提的是,所述压块46只需设置在支架41其中一侧,具体设在图4支架41的左侧,所述支架41的右侧无需设有压块46。
以及,参考图4,所述导向机构4还包括挡尘板44,所述挡尘板44设置在滑块42两侧,所述挡尘板44设有孔口,所述压块46可通过孔口连接支架41,所述挡尘板44固定在支架41上,并可随着支架41的移动而移动,所述挡尘板44能够防止灰尘残渣落入滑块42中,从而保证滑块42在固定板43上的顺畅移动。
具体地,参考图3,所述驱动机构2包括驱动气缸21、浮动接头22以及固定座23,所述浮动接头22固定在固定座23上,一端连接驱动气缸21,另一端连接支架41,所述固定座23固定在支架41上,所述驱动气缸21通过浮动接头22与支架41实现驱动连接,所述驱动气缸21通过浮动接头22驱动支架41移动,即是说,所述浮动接头22与轴承组件31驱动连接,所述驱动气缸21通过浮动接头22驱动夹紧机构3移动。
其中,参考图3,所述驱动机构2还包括用于控制驱动气缸21动力通断的电磁阀、用于调整驱动气缸21运动速度的调速阀24以及用于调整给予驱动气缸21压力的调压阀,所述调速阀24安装在驱动气缸上,所述电磁阀和调压阀通过气管与调速阀串连。所述电磁阀启动后,所述驱动气缸21可驱动支架41移动,所述调速阀24可调整驱动气缸21的驱动速度,所述调压阀可调整驱动气缸21给予支架41的压力,也就是调整支架41给予夹紧板33的压力,加大夹紧板33与工件的静摩擦力,从而保证夹紧板33牢牢压紧工件。
在本实施例中,参考图7,所述随动夹紧装置还包括上导向销51和下导向销52,所述夹紧板33上设有第一销孔331和第二销孔332,所述上导向销51固定放置在夹紧机构3一侧。所述夹紧板33在联动初始位置,例如旋转初始位置时,所述上导向销51与第一销孔331相互对应,所述下导向销52与第二销孔332相互对应。随后,所述驱动机构2驱动夹紧板33下移,所述上导向销51脱离第一销孔331,所述下导向销52穿过第二销孔332,所述下导向销52随着夹紧板33联动。详细来说,所述夹紧板33随着工件旋转,所述下导向销52随着夹紧板33旋转,在旋转一周后,所述夹紧板33回到旋转初始位置,所述驱动机构2驱动夹紧板33上移,所述上导向销51穿过第一销孔331,所述下导向销52脱离第二销孔332。所述上导向销51和下导向销52有定向功能,所述夹紧板33在下压时能够压紧工件的同一位置,无明显角度误差。
在此,具体描述随动夹紧装置的工作流程:所述驱动气缸21驱动支架41下降,所述滑块42在固定板43上直线下降,所述支架41随之实现直线下降,所述支架41带动夹紧机构3下降,所述夹紧板33与工件直接接触,详细来说为夹紧内板与内加工件直接接触,所述夹紧外板与外加工件直接接触。随后,外部运动装置带动内加工件旋转,所述夹紧内板随着内加工件的旋转而旋转,所述夹紧外板相对固定,所述弹性元件32可消除平行度误差以及同轴度误差,外部焊接装置对工件进行同步焊接操作。待焊接完毕之后,所述驱动气缸21驱动支架41上升,所述滑块42在固定板43上直线上升,所述支架41随之实现直线上升,所述支架41带动夹紧机构3上升,所述夹紧板33与工件脱离接触,取走已焊接完毕的工件,放入下一工件,重复上述操作,直至所有工件焊接完毕。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改,等同替换,改进等,均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种随动夹紧装置,其特征在于:所述随动夹紧装置包括主体、安装在主体上的驱动机构以及与驱动机构驱动连接的夹紧机构,所述夹紧机构包括同轴设置的轴承组件、弹性元件以及夹紧板,所述弹性元件一端固定在轴承组件上,另一端连接夹紧板;所述驱动机构驱动夹紧机构移动,所述夹紧板夹紧工件,所述轴承组件、弹性元件和夹紧板随着工件联动。
2.根据权利要求1所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述夹紧板的表面镀有防粘接层。
3.根据权利要求2所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述轴承组件包括与驱动机构驱动连接的轴承安装座以及固定安装在轴承安装座上的轴承,所述轴承随着工件联动。
4.根据权利要求3所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述夹紧板包括夹紧内板和夹紧外板,所述轴承包括轴承内圈和轴承外圈,所述轴承组件还包括与轴承内圈相适配的第一压板以及与轴承外圈相适配的第二压板,所述轴承内圈、第一压板和夹紧内板随着工件联动,所述轴承外圈和第二压板固定。
5.根据权利要求4所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述夹紧机构还包括设在第二压板与弹性元件之间的心轴。
6.根据权利要求1所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述随动夹紧装置还包括导向机构,所述夹紧机构固定安装在导向机构上,所述导向机构包括与驱动机构驱动连接的支架、安装在支架上的滑块以及安装在主体上的固定板,所述固定板上设有与滑块相匹配的滑道。
7.根据权利要求6所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述导向机构还包括挡尘板,所述挡尘板设置在滑块两侧。
8.根据权利要求1所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述驱动机构包括驱动气缸以及浮动接头,所述浮动接头分别连接驱动气缸以及轴承组件,所述驱动气缸通过浮动接头驱动夹紧机构移动。
9.根据权利要求8所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述驱动机构还包括用于控制驱动气缸动力通断的电磁阀、用于调整驱动气缸运动速度的调速阀以及用于调整给予驱动气缸压力的调压阀,所述调速阀安装在驱动气缸上,所述电磁阀和调压阀通过气管与调速阀串连。
10.根据权利要求1所述的随动夹紧装置,其特征在于:所述随动夹紧装置还包括上导向销和下导向销,所述夹紧板上设有第一销孔和第二销孔,所述上导向销固定放置;所述夹紧板在联动初始位置时,所述上导向销与第一销孔相互对应,所述下导向销与第二销孔相互对应;所述下导向销穿过第二销孔时,所述下导向销随着夹紧板联动。
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