CN110496975A - 一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工装夹具领域，具体是一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，包括密封外壳、夹紧机构、识别机构、旋转驱动机构和定位机构。本发明结构简单，可防水，可适用多种长度轴类零件加工，部件可单独拆装，可以实现工件的旋转和定位，且工件旋转到位后还可以锁紧工件，体积小，重量轻。

Description

一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构及其工作 方法

技术领域

本发明涉及工装夹具领域，具体是一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构及其工作方法。

背景技术

工装夹具广泛应用于自动化设备中，轴类零件也是常见的零件类型。大多数轴类零件都是单独装夹，或者仅很少轴类零件可以共通使用一套夹具机构，存在夹紧机构不能作为单独组件拆装、工件不可旋转、不能防水、不易固定工件，使工件不可旋转、体积大、重量重等缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中工装夹具适用零件种类少，不能单独拆装，工件不可旋转，不能防水，体积大，重量重等缺点，提供一种结构简单、可防水、可适用多种长度轴类零件加工、部件可单独拆装、可以实现工件的旋转和定位、且工件旋转到位后还可以锁紧工件、体积小和重量轻的工装夹具机构及其工作方法。

为了实现上述目的，设计一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，其特征在于，包括夹紧机构，

所述夹紧机构包括第一气缸、第一齿条、第二齿条、齿轮、第一基座板、第二基座板、导轨、第一轴体、第二轴体、第一手臂、第二手臂、第一顶尖和第二顶尖，所述第一基座板和所述第二基座板固定于所述导轨上，所述第一气缸的两端分别固定于所述第一基座板和所述第二基座板上，所述第一基座板上固定有所述第一齿条，所述第二基座板上固定有所述第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条通过所述齿轮连接，所述第一齿条、所述第二齿条和所述齿轮形成啮合机构，所述第一气缸可以驱动所述第一基座板和所述第二基座板作同步的相反和相对运动，所述第一基座板与所述第一轴体连接，所述第二基座板与所述第二轴体连接，所述第一手臂安装有所述第一顶尖，所述第二手臂安装有所述第二顶尖。

优选地，所述一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构还包括密封外壳，所述密封外壳包括主机外壳、第一手臂外壳和第二手臂外壳，所述主机外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第二外壳上设有一观察窗，所述主机外壳的左侧通过第一密封圈与第一轴体的一端密封，所述第一轴体的另一端连接于所述第一手臂，所述主机外壳的右侧通过端盖和第二密封圈密封于第二轴体的一端，所述第二轴体的另一端通过第三密封圈密封于所述第二手臂，所述第一手臂外壳包括第五外壳、第六外壳和第五密封圈，所述第二手臂外壳包括第三外壳、第四外壳和第四密封圈。

优选地，所述一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构还包括识别机构，所述识别机构包括接近开关支架、若干接近开关和接近开关感应板，所述接近开关感应板呈阶梯形，所述接近开关感应板安装在所述第一基座板，若干所述接近开关直线排列安装于所述接近开关支架上。

优选地，所述一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构还包括定位机构，所述定位机构包括第二气缸、杠杆、第三轴体、弹簧、铰接块、两铰链销和两卡爪，所述杠杆的一端铰接于所述第二气缸铰接，所述杠杆的另一端连接于所述第三轴体，所述第三轴体的一端套设有所述弹簧，所述杠杆可以通过所述第二气缸驱动所述第三轴体进行左右移动，所述第三轴体的另一端固定有由所述铰接块、两所述铰链销和两所述卡爪组成的一三连杆机构，两所述卡爪可以通过所述铰接块和两所述铰链销的传动进行闭合和张开运动。

优选地，所述一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构还包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括电机、减速器、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述电机与所述减速机连接，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮均固定于所述减速机的轴上，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮连接。所述电机通过所述减速机、所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮驱动所述第三轴体的旋转。所述第一顶尖和所述第三轴体连接，所述第三轴体的旋转带动所述第一顶尖的旋转。

一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构的工作方法，其特征在于，所述工作方法步骤如下：

a.将工件放置于第一顶尖与第二顶尖间，第一气缸工作带动第一基座板和第二基座板的运动，第一基座板和第二基座板分别与第一轴体和第二轴体连接，进而带动第一手臂上的第一顶尖和第二手臂上的第二顶尖的移动，用于装夹工件，第一基座板的运动带动接近开关感应板的移动，接近开关感应板可以感应接近开关的数量，从而判断工件的长度；

b.电机驱动第三轴体旋转，第三轴体带动第一顶尖一起旋转，进而带动工件的旋转，将工件旋转至合适的加工位置；

c.第二气缸驱动第三轴体左右移动，第三轴体通过铰接块和两铰链销传动，使得两卡爪的闭合，用于夹紧工件；

d.待工件加工完成后，松开两卡爪，取下工件。

本发明与现有技术相比，本发明结构简单，可防水，可适用多种长度轴类零件加工，部件可单独拆装，可以实现工件的旋转和定位，且工件旋转到位后还可以锁紧工件，体积小，重量轻。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2a是本发明的密封外壳的结构示意图；

图2b是图2a的A-A的剖视图；

图3a是本发明的夹紧机构的主视图；

图3b是本发明的夹紧机构的结构示意图；

图4是本发明的识别机构的结构示意图；

图5是本发明的旋转驱动机构的结构示意图；

图6a是本发明的定位机构的主视图；

图6b是本发明的定位机构的结构示意图。

图中：1密封外壳、1-1 第一外壳、1-2 第二外壳、1-3 第一密封圈、1-4 观察窗、1-5 端盖、1-6 第二密封圈、1-7 第三密封圈、1-8 第三外壳、1-9 第四外壳、1-10 第四密封圈、1-11 第五外壳、1-12 第六外壳、1-13 第五密封圈、2夹紧机构、2-1 第一气缸、2-2 第一齿条、2-3 第二齿条，2-4 齿轮、2-5 第一基座板、2-6第二基座板、2-7 导轨、2-8 第一轴体、2-9第二轴体、2-10 第一手臂、2-11 第二手臂、2-12 第一顶尖、2-13 第二顶尖、3 识别机构、3-1 接近开关支架、3-2 接近开关、3-3 接近开关感应板、4 驱动机构、4-1电机、4-2减速机、4-3 第一锥齿轮、4-4 第二锥齿轮、5 定位机构、5-1 第二气缸、5-2 杠杆、5-3 第三轴体、5-4 弹簧、5-5 铰接块、5-6 铰链销、5-7 卡爪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，包括密封外壳、夹紧机构、识别机构、旋转驱动机构和定位机构。密封外壳包括主机外壳、第一手臂外壳和第二手臂外壳，主机外壳包括第一外壳和第二外壳，主机外壳的左侧通过第一密封圈与第一轴体的一端密封，第一轴体的另一端连接于第一手臂，主机外壳的右侧通过端盖和第二密封圈密封于第二轴体的一端，第二轴体的另一端通过第三密封圈密封于第二手臂，第一手臂外壳包括第五外壳、第六外壳和第五密封圈，第二手臂外壳包括第三外壳、第四外壳和第四密封圈。密封外壳和密封圈的设计，可以起到防水的作用。

夹紧机构包括第一气缸、第一齿条、第二齿条、齿轮、第一基座板、第二基座板、导轨、第一轴体、第二轴体、第一手臂、第二手臂、第一顶尖和第二顶尖，第一基座板和第二基座板固定于导轨上，第一气缸的两端分别固定于第一基座板和第二基座板上，第一基座板上固定有第一齿条，第二基座板上固定有第二齿条，第一齿条和第二齿条通过齿轮连接，第一齿条、第二齿条和齿轮形成啮合机构，第一气缸可以驱动第一基座板和第二基座板作同步的相反和相对运动。第一基座板与第一轴体连接，第二基座板与第二轴体连接。第一手臂安装有第一顶尖，第二手臂安装有第二顶尖。工件可以放置于第一顶尖与第二顶尖间，第一气缸工作带动第一基座板和第二基座板的运动，第一基座板和第二基座板分别带动第一轴体和第二轴体移动，进而带动第一手臂上的第一顶尖和第二手臂上的第二顶尖的移动，用于工件的装夹。

识别机构包括接近开关支架、若干接近开关和接近开关感应板，接近开关感应板呈阶梯形，接近开关感应板安装在第一基座板，若干接近开关直线排列安装于接近开关支架上。阶梯形的接近开关感应板随第一基座板一起移动，可以感应接近开关的数量，从而判断工件的长度。

定位机构包括第二气缸、杠杆、第三轴体、弹簧、铰接块、两铰链销和两卡爪，杠杆的一端铰接于第二气缸铰接，杠杆的另一端连接于第三轴体，第三轴体的一端套设有弹簧，第三轴体可以在弹簧的弹力作用下反弹回来，因而杠杆可以通过第二气缸驱动第三轴体进行左右移动，第三轴体的另一端固定有由铰接块、两铰链销和两卡爪组成的一三连杆机构，第三轴体的移动可以带动三连杆机构的传动，使两卡爪可以通过铰接块和两铰链销的传动进行闭合和张开运动，用于夹紧和松开工件。工件圆周方向上设有缺口，两卡爪闭合时可以卡住工件的缺口，起到定位工件的作用。

旋转驱动机构包括电机、减速器、第一锥齿轮和第二锥齿轮，电机与减速机连接，第一锥齿轮和第二锥齿轮均固定于减速机的轴上，第一锥齿轮和第二锥齿轮连接。电机通过减速机、第一锥齿轮和第二锥齿轮驱动第三轴体的旋转。第一顶尖和第三轴体连接，第三轴体的旋转带动第一顶尖的旋转。工件放置于第一顶尖上，可以实现工件的旋转，将工件旋转至合适的加工位置。

第二外壳上设有一观察窗，可以观察密封外壳内部的情况。

一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构的工作方法，工作方法步骤如下：

a.将工件放置于第一顶尖与第二顶尖间，第一气缸工作带动第一基座板和第二基座板的运动，第一基座板和第二基座板分别与第一轴体和第二轴体连接，进而带动第一手臂上的第一顶尖和第二手臂上的第二顶尖的移动，用于装夹工件，第一基座板的运动带动接近开关感应板的移动，接近开关感应板可以感应接近开关的数量，从而判断工件的长度；

b.电机驱动第三轴体旋转，第三轴体带动第一顶尖一起旋转，进而带动工件的旋转，将工件旋转至合适的加工位置；

c.第二气缸驱动第三轴体左右移动，第三轴体通过铰接块和两铰链销传动，使得两卡爪的闭合，用于夹紧工件；

d.待工件加工完成后，松开两卡爪，取下工件。

因此，本发明结构简单，可防水，可适用多种长度轴类零件加工，部件可单独拆装，可以实现工件的旋转和定位，且工件旋转到位后还可以锁紧工件，体积小，重量轻。

Claims (6)

1.一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，其特征在于，包括夹紧机构，

所述夹紧机构包括第一气缸、第一齿条、第二齿条、齿轮、第一基座板、第二基座板、导轨、第一轴体、第二轴体、第一手臂、第二手臂、第一顶尖和第二顶尖，所述第一基座板和所述第二基座板固定于所述导轨上，所述第一气缸的两端分别固定于所述第一基座板和所述第二基座板上，所述第一基座板上固定有所述第一齿条，所述第二基座板上固定有所述第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条通过所述齿轮连接，所述第一齿条、所述第二齿条和所述齿轮形成啮合机构，所述第一气缸可以驱动所述第一基座板和所述第二基座板作同步的相反和相对运动，所述第一基座板与所述第一轴体连接，所述第二基座板与所述第二轴体连接，所述第一手臂安装有所述第一顶尖，所述第二手臂安装有所述第二顶尖。

2.如权利要求1所述的一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，其特征在于，还包括密封外壳，

所述密封外壳包括主机外壳、第一手臂外壳和第二手臂外壳，所述主机外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第二外壳上设有一观察窗，所述主机外壳的左侧通过第一密封圈与第一轴体的一端密封，所述第一轴体的另一端连接于所述第一手臂，所述主机外壳的右侧通过端盖和第二密封圈密封于第二轴体的一端，所述第二轴体的另一端通过第三密封圈密封于所述第二手臂，所述第一手臂外壳包括第五外壳、第六外壳和第五密封圈，所述第二手臂外壳包括第三外壳、第四外壳和第四密封圈。

3.如权利要求1所述的一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，其特征在于，还包括识别机构，

所述识别机构包括接近开关支架、若干接近开关和接近开关感应板，所述接近开关感应板呈阶梯形，所述接近开关感应板安装在所述第一基座板，若干所述接近开关直线排列安装于所述接近开关支架上。

4.如权利要求1所述的一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，其特征在于，还包括定位机构，

所述定位机构包括第二气缸、杠杆、第三轴体、弹簧、铰接块、两铰链销和两卡爪，所述杠杆的一端铰接于所述第二气缸铰接，所述杠杆的另一端连接于所述第三轴体，所述第三轴体的一端套设有所述弹簧，所述杠杆可以通过所述第二气缸驱动所述第三轴体进行左右移动，所述第三轴体的另一端固定有由所述铰接块、两所述铰链销和两所述卡爪组成的一三连杆机构，两所述卡爪可以通过所述铰接块和两所述铰链销的传动进行闭合和张开运动。

5.如权利要求1所述的一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，其特征在于，还包括旋转驱动机构，

所述旋转驱动机构包括电机、减速器、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述电机与所述减速机连接，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮均固定于所述减速机的轴上，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮连接，所述电机通过所述减速机、所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮驱动所述第三轴体的旋转，所述第一顶尖和所述第三轴体连接，所述第三轴体的旋转带动所述第一顶尖的旋转。

6.一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构的工作方法，其特征在于采用如权利要求1～5任一所述的一种适用多种长度轴类零件的可防水工装夹具机构，所述工作方法步骤如下：

a.将工件放置于第一顶尖与第二顶尖间，第一气缸工作带动第一基座板和第二基座板的运动，第一基座板和第二基座板分别与第一轴体和第二轴体连接，进而带动第一手臂上的第一顶尖和第二手臂上的第二顶尖的移动，用于装夹工件，第一基座板的运动带动接近开关感应板的移动，接近开关感应板可以感应接近开关的数量，从而判断工件的长度；

b.电机驱动第三轴体旋转，第三轴体带动第一顶尖一起旋转，进而带动工件的旋转，将工件旋转至合适的加工位置；

c.第二气缸驱动第三轴体左右移动，第三轴体通过铰接块和两铰链销传动，使得两卡爪的闭合，用于夹紧工件；

d.待工件加工完成后，松开两卡爪，取下工件。