CN111376085B - 一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车零部件加工领域，具体是涉及一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备，包括有工作平台，工作平台的上方设有旋转组件和夹持组件，工作平台的顶部两端分别设有两个安装座，旋转组件包括有旋转外壳、第一伺服电机和第一转轴，旋转外壳水平设置在工作平台的正上方，第一伺服电机水平设置在工作平台顶部一侧，第一伺服电机的输出轴指向旋转外壳的一端且预旋转外壳的轴线共线，本发明通过夹紧板上若干安装孔可以安装不同数量和不同位置的夹紧针，对不同的零件均起到较佳的夹持效果，可以翻转零件，限位条和转动到位销保证在旋转组件完成翻转后停止旋转，提高翻转的精确度，夹紧针上的弹簧设计为夹持组件提供了一定的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件加工领域，具体是涉及一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备。
背景技术
汽车配件加工是构成汽车配件加工整体的各单元及服务于汽车配件加工的产品。汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。特别是当前汽车行业正在轰轰烈烈、如火如荼开展的自主开发与创新，更需要一个强大的零部件体系作支撑。整车自主品牌与技术创新需要零部件作基础，零部件的自主创新又对整车产业的发展产生强大推动力，他们是相互影响、相互作用的，没有整车的自主品牌，强大零部件体系的研发创新能力难以迸发，没有强大零部件体系的支撑，自主品牌的做大作强将难以为继。
汽车零部件在加工过程中，一般的夹具只能夹持特定的零件，而无法适应其他零件的夹持，当需要生产加工多种零部件时，就需要采购多种与之配套的零部件夹具，增加了生产成本，现有夹具的防抖动能力较差，并且无法有效控制夹持力度，稳定性较差，从而影响夹持效果，夹具本身无法进行翻转，从而不能实现对所夹持零件全方位的加工功能。
因此，有必要设计一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备，用来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备，该技术方案解决了现有夹具只能夹持特定的零件适用性较低、稳定性较差、夹具本身无法翻转等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
提供了一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备，包括有工作平台，工作平台的上方设有旋转组件和夹持组件，工作平台的顶部两端分别设有两个安装座，旋转组件的两端分别能够旋转的设置在安装座上，夹持组件设置在旋转组件内部，且夹持组件位于工作平台中心处的正上方，旋转组件包括有旋转外壳、第一伺服电机和第一转轴，旋转外壳水平设置在工作平台的正上方，旋转外壳的两侧与工作平台顶部可旋转的连接，第一伺服电机水平设置在工作平台顶部一侧，第一伺服电机的输出轴指向旋转外壳的一端且预旋转外壳的轴线共线，第一转轴水平设置在第一伺服电机和旋转外壳之间，第一转轴的一端与第一伺服电机的输出轴固定连接，第一转轴的另一端与旋转外壳一侧侧壁中心处固定连接。
作为一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备的一种优选方案，旋转外壳包括有驱动外壳和从动外壳，驱动外壳和从动外壳分别与两个安装座相连，驱动外壳和从动外壳通过夹持组件实现同步转动，驱动外壳和从动外壳均为水平设置的中空圆柱，驱动外壳远离从动外壳的一侧设有第一延伸柱，从动外壳远离驱动外壳的一侧设有第二延伸柱，驱动外壳设置在靠近第一伺服电机的一侧，第一延伸柱的侧壁与第一转轴相连。
作为一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备的一种优选方案，第二延伸柱的侧壁上设有限位条，限位条的长度方向与第二延伸柱的轴线方向垂直，工作平台顶部靠近从动外壳的一侧竖直设有转动到位销，限位条在转动至最大工作位置时预转动到位销的顶部贴合。
作为一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备的一种优选方案，夹持组件包括有两块夹紧板、第二伺服电机和同步反向位移机构，两块夹紧板水平设置在驱动外壳与从动外壳之间，夹紧板的长度方向与旋转外壳的轴线方向垂直设置，夹紧板的两端分别与驱动外壳和从动外壳靠近夹紧板一侧的侧壁滑动连接，两块夹紧板沿旋转外壳的轴线对称设置，第二伺服电机通过同步反向位移机构为夹紧板的位移提供动力，夹紧板上垂直设有若干用于夹紧零件的夹紧针，夹紧针的长度方向与夹紧板的长度方向垂直设置。
作为一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备的一种优选方案，同步反向位移机构包括有螺纹伸缩杆、推板、两根铰接杆、和四个滑块，四个滑块分别设置在两块夹紧板的两侧，滑块的侧壁与夹紧板的侧壁固定连接，第二伺服电机固定安装在第一延伸柱的内部，推板竖直设置在驱动外壳的内部，螺纹伸缩杆水平设置在推板和第二伺服电机之间，螺纹伸缩杆的一端与第二伺服电机的输出轴固定连接，螺纹伸缩杆的另一端与推板靠近第二伺服电机的一侧侧壁固定连接，两根铰接杆对称设置在驱动外壳的内部，两根铰接杆的其中一端分别于推板远离第二伺服电机的一侧侧壁的两端铰接，两根铰接杆的另一端分别与位于驱动外壳内部的两个滑块的侧壁铰接，驱动外壳内部还设有两个限位柱，滑块能够滑动的设置在两个限位柱之间，从动外壳内部设有限位杆，限位杆的长度方向与夹紧板的长度方向垂直，限位杆的两端分别贯穿两个位于从动外壳内部的滑块并且与从动外壳内壁相连。
作为一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备的一种优选方案，驱动外壳与第一延伸柱相连的侧壁上开设有供螺纹伸缩杆水平位移的限位孔，驱动外壳和从动外壳靠近夹紧板一侧的侧壁上均设有限位滑槽。
作为一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备的一种优选方案，夹紧板上均匀分布有若干用于安装夹紧针的安装孔，夹紧针通过螺栓与夹紧板固定连接。
作为一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备的一种优选方案，夹紧针包括有固定中空针管、针头和弹簧，固定中空针管通过螺栓与夹紧板固定连接，针头能够滑动的设置在固定中空针管内部，弹簧设置在固定中空针管与针头之间，弹簧的两端分别于固定中空针管和针头的外壁固定连接。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
与现有技术相比，通过夹紧板上若干安装孔可以安装不同数量和不同位置的夹紧针，从而对待夹紧的不同的零件均起到较佳的夹持效果，通过转动组件可以带动夹持组件旋转，从而将待加工的零件同步旋转，便于对其进行全方位的加工操作，限位条和转动到位销可以保证在旋转组件完成翻转后停止旋转，提高翻转的精确度，保证零件加工的品质，夹紧针上的弹簧设计为夹持组件提供了一定的稳定性。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明的立体结构示意图二；
图3为本发明的正视图；
图4为本发明的立体剖视图；
图5为本发明的部分立体剖视图；
图6为本发明的夹持组件的立体结构示意图；
图7为本发明的夹紧针的立体结构示意图。
图中标号为：
工作平台1、旋转组件2、夹持组件3、安装座4、旋转外壳5、第一伺服电机6、第一转轴7、驱动外壳8、从动外壳9、第一延伸柱10、第二延伸柱11、限位条12、转动到位销13、夹紧板14、第二伺服电机15、同步反向位移机构16、夹紧针17、螺纹伸缩杆18、推板19、铰接杆20、滑块21、限位柱22、限位杆23、限位孔24、限位滑槽25、安装孔26、固定中空针管27、针头28、弹簧29。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1-图7所示的一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备，包括有工作平台1，工作平台1的上方设有旋转组件2和夹持组件3，工作平台1的顶部两端分别设有两个安装座4，旋转组件2的两端分别能够旋转的设置在安装座4上，夹持组件3设置在旋转组件2内部，且夹持组件3位于工作平台1中心处的正上方，旋转组件2包括有旋转外壳5、第一伺服电机6和第一转轴7，旋转外壳5水平设置在工作平台1的正上方，旋转外壳5的两侧与工作平台1顶部可旋转的连接，第一伺服电机6水平设置在工作平台1顶部一侧，第一伺服电机6的输出轴指向旋转外壳5的一端且预旋转外壳5的轴线共线，第一转轴7水平设置在第一伺服电机6和旋转外壳5之间，第一转轴7的一端与第一伺服电机6的输出轴固定连接，第一转轴7的另一端与旋转外壳5一侧侧壁中心处固定连接。当本设备工作时，夹持组件3将零件夹持在工作平台1的工作区域，旋转组件2用于带动已经夹持好的零件多角度旋转，从而可以实现多维度加工的目的，工作平台1上的安装座4用于安装旋转外壳5，第一伺服电机6输出带动第一转轴7转动从而带动与之固定连接的旋转外壳5同步进行旋转，进而带动安装在旋转外壳5上的夹持组件3同步旋转，完成对所夹持零件的转动操作。
旋转外壳5包括有驱动外壳8和从动外壳9，驱动外壳8和从动外壳9分别与两个安装座4相连，驱动外壳8和从动外壳9通过夹持组件3实现同步转动，驱动外壳8和从动外壳9均为水平设置的中空圆柱，驱动外壳8远离从动外壳9的一侧设有第一延伸柱10，从动外壳9远离驱动外壳8的一侧设有第二延伸柱11，驱动外壳8设置在靠近第一伺服电机6的一侧，第一延伸柱10的侧壁与第一转轴7相连。在旋转组件2工作时，第一伺服电机6输出通过第一转轴7带动第一延伸柱10转动，进而带动驱动外壳8转动，与驱动外壳8连接的夹持组件3在驱动外壳8的带动下同步转动，并且带动从动外壳9同步转动，最终完成旋转组件2的转动过程。
第二延伸柱11的侧壁上设有限位条12，限位条12的长度方向与第二延伸柱11的轴线方向垂直，工作平台1顶部靠近从动外壳9的一侧竖直设有转动到位销13，限位条12在转动至最大工作位置时预转动到位销13的顶部贴合。当设备旋转180度后，限位条12的端部抵触到转动到位销13的顶部，从而保证设备在转动过程中不会偏转过度，从而保证了设备转动过后对零件的加工精度。
夹持组件3包括有两块夹紧板14、第二伺服电机15和同步反向位移机构16，两块夹紧板14水平设置在驱动外壳8与从动外壳9之间，夹紧板14的长度方向与旋转外壳5的轴线方向垂直设置，夹紧板14的两端分别与驱动外壳8和从动外壳9靠近夹紧板14一侧的侧壁滑动连接，两块夹紧板14沿旋转外壳5的轴线对称设置，第二伺服电机15通过同步反向位移机构16为夹紧板14的位移提供动力，夹紧板14上垂直设有若干用于夹紧零件的夹紧针17，夹紧针17的长度方向与夹紧板14的长度方向垂直设置。当夹持组件3工作时，零件由机械手搬运至两块夹紧板14之间，通过第二伺服电机15输出为同步反向位移机构16提供夹持动力，同步反向位移机构16带动两块夹紧板14相互靠近，并且通过固定安装在夹紧板14上的夹紧针17对零件进行夹紧，完成对零件的夹持操作。
同步反向位移机构16包括有螺纹伸缩杆18、推板19、两根铰接杆20、和四个滑块21，四个滑块21分别设置在两块夹紧板14的两侧，滑块21的侧壁与夹紧板14的侧壁固定连接，第二伺服电机15固定安装在第一延伸柱10的内部，推板19竖直设置在驱动外壳8的内部，螺纹伸缩杆18水平设置在推板19和第二伺服电机15之间，螺纹伸缩杆18的一端与第二伺服电机15的输出轴固定连接，螺纹伸缩杆18的另一端与推板19靠近第二伺服电机15的一侧侧壁固定连接，两根铰接杆20对称设置在驱动外壳8的内部，两根铰接杆20的其中一端分别于推板19远离第二伺服电机15的一侧侧壁的两端铰接，两根铰接杆20的另一端分别与位于驱动外壳8内部的两个滑块21的侧壁铰接，驱动外壳8内部还设有两个限位柱22，滑块21能够滑动的设置在两个限位柱22之间，从动外壳9内部设有限位杆23，限位杆23的长度方向与夹紧板14的长度方向垂直，限位杆23的两端分别贯穿两个位于从动外壳9内部的滑块21并且与从动外壳9内壁相连。同步反向位移机构16工作时，第二伺服电机15输出带动螺纹伸缩杆18向后运动，进而推动推板19向后运动，推板19拉动两根铰接杆20反向运动，从而使两个与铰接杆20相连的滑块21沿着限位柱22的长度方向相互靠近，从而带动滑块21固定连接的两个夹紧板14相互靠近，最终使夹紧板14上的夹紧针17对零件进行夹紧，两块夹紧板14另外一侧的滑块21沿着限位杆23的长度方向跟随夹紧板14同步运动，限位杆23和限位柱22为滑块21的运动起到导向和限位的作用。
驱动外壳8与第一延伸柱10相连的侧壁上开设有供螺纹伸缩杆18水平位移的限位孔24，驱动外壳8和从动外壳9靠近夹紧板14一侧的侧壁上均设有限位滑槽25。限位孔24为螺纹伸缩杆18的运动起到导向和限位作用，限位滑槽25为滑块21的滑动起到导向和限位的作用，从而保证设备的正常运行。
夹紧板14上均匀分布有若干用于安装夹紧针17的安装孔26，夹紧针17通过螺栓与夹紧板14固定连接。在设备夹持不同零件时，根据不同零件的大小选择夹紧针17的安装根数与安装位置，从而起到最佳的夹持效果。
夹紧针17包括有固定中空针管27、针头28和弹簧29，固定中空针管27通过螺栓与夹紧板14固定连接，针头28能够滑动的设置在固定中空针管27内部，弹簧29设置在固定中空针管27与针头28之间，弹簧29的两端分别于固定中空针管27和针头28的外壁固定连接。夹紧针17通过弹簧29来提供一定的防抖动能力，从而保证零件在夹持状态下转动和加工时能够保持平稳，提高设备加工的精度。
本发明的工作原理：当本设备工作时，夹持组件3将零件夹持在工作平台1的工作区域，旋转组件2用于带动已经夹持好的零件多角度旋转，从而可以实现多维度加工的目的，工作平台1上的安装座4用于安装旋转外壳5，第一伺服电机6输出带动第一转轴7转动从而带动与之固定连接的旋转外壳5同步进行旋转，进而带动安装在旋转外壳5上的夹持组件3同步旋转，完成对所夹持零件的转动操作。在旋转组件2工作时，第一伺服电机6输出通过第一转轴7带动第一延伸柱10转动，进而带动驱动外壳8转动，与驱动外壳8连接的夹持组件3在驱动外壳8的带动下同步转动，并且带动从动外壳9同步转动，最终完成旋转组件2的转动过程。当设备旋转180度后，限位条12的端部抵触到转动到位销13的顶部，从而保证设备在转动过程中不会偏转过度，从而保证了设备转动过后对零件的加工精度。当夹持组件3工作时，零件由机械手搬运至两块夹紧板14之间，通过第二伺服电机15输出为同步反向位移机构16提供夹持动力，同步反向位移机构16带动两块夹紧板14相互靠近，并且通过固定安装在夹紧板14上的夹紧针17对零件进行夹紧，完成对零件的夹持操作。同步反向位移机构16工作时，第二伺服电机15输出带动螺纹伸缩杆18向后运动，进而推动推板19向后运动，推板19拉动两根铰接杆20反向运动，从而使两个与铰接杆20相连的滑块21沿着限位柱22的长度方向相互靠近，从而带动滑块21固定连接的两个夹紧板14相互靠近，最终使夹紧板14上的夹紧针17对零件进行夹紧，两块夹紧板14另外一侧的滑块21沿着限位杆23的长度方向跟随夹紧板14同步运动，限位杆23和限位柱22为滑块21的运动起到导向和限位的作用。限位孔24为螺纹伸缩杆18的运动起到导向和限位作用，限位滑槽25为滑块21的滑动起到导向和限位的作用，从而保证设备的正常运行。在设备夹持不同零件时，根据不同零件的大小选择夹紧针17的安装根数与安装位置，从而起到最佳的夹持效果。夹紧针17通过弹簧29来提供一定的防抖动能力，从而保证零件在夹持状态下转动和加工时能够保持平稳，提高设备加工的精度。
Claims (1)
1.一种汽车零部件加工用多功能翻转夹持设备，其特征在于，包括有工作平台(1)，工作平台(1)的上方设有旋转组件(2)和夹持组件(3)，工作平台(1)的顶部两端分别设有两个安装座(4)，旋转组件(2)的两端分别能够旋转的设置在安装座(4)上，夹持组件(3)设置在旋转组件(2)内部，且夹持组件(3)位于工作平台(1)中心处的正上方，旋转组件(2)包括有旋转外壳(5)、第一伺服电机(6)和第一转轴(7)，旋转外壳(5)水平设置在工作平台(1)的正上方，旋转外壳(5)的两侧与工作平台(1)顶部可旋转的连接，第一伺服电机(6)水平设置在工作平台(1)顶部一侧，第一伺服电机(6)的输出轴指向旋转外壳(5)的一端且与旋转外壳(5)的轴线共线，第一转轴(7)水平设置在第一伺服电机(6)和旋转外壳(5)之间，第一转轴(7)的一端与第一伺服电机(6)的输出轴固定连接，第一转轴(7)的另一端与旋转外壳(5)一侧侧壁中心处固定连接；
旋转外壳(5)包括有驱动外壳(8)和从动外壳(9)，驱动外壳(8)和从动外壳(9)分别与两个安装座(4)相连，驱动外壳(8)和从动外壳(9)通过夹持组件(3)实现同步转动，驱动外壳(8)和从动外壳(9)均为水平设置的中空圆柱，驱动外壳(8)远离从动外壳(9)的一侧设有第一延伸柱(10)，从动外壳(9)远离驱动外壳(8)的一侧设有第二延伸柱(11)，驱动外壳(8)设置在靠近第一伺服电机(6)的一侧，第一延伸柱(10)的侧壁与第一转轴(7)相连；
第二延伸柱(11)的侧壁上设有限位条(12)，限位条(12)的长度方向与第二延伸柱(11)的轴线方向垂直，工作平台(1)顶部靠近从动外壳(9)的一侧竖直设有转动到位销(13)，限位条(12)在转动至最大工作位置时与转动到位销(13)的顶部贴合；
夹持组件(3)包括有两块夹紧板(14)、第二伺服电机(15)和同步反向位移机构(16)，两块夹紧板(14)水平设置在驱动外壳(8)与从动外壳(9)之间，夹紧板(14)的长度方向与旋转外壳(5)的轴线方向垂直设置，夹紧板(14)的两端分别与驱动外壳(8)和从动外壳(9)靠近夹紧板(14)一侧的侧壁滑动连接，两块夹紧板(14)沿旋转外壳(5)的轴线对称设置，第二伺服电机(15)通过同步反向位移机构(16)为夹紧板(14)的位移提供动力，夹紧板(14)上垂直设有若干用于夹紧零件的夹紧针(17)，夹紧针(17)的长度方向与夹紧板(14)的长度方向垂直设置；
同步反向位移机构(16)包括有螺纹伸缩杆(18)、推板(19)、两根铰接杆(20)、和四个滑块(21)，四个滑块(21)分别设置在两块夹紧板(14)的两侧，滑块(21)的侧壁与夹紧板(14)的侧壁固定连接，第二伺服电机(15)固定安装在第一延伸柱(10)的内部，推板(19)竖直设置在驱动外壳(8)的内部，螺纹伸缩杆(18)水平设置在推板(19)和第二伺服电机(15)之间，螺纹伸缩杆(18)的一端与第二伺服电机(15)的输出轴固定连接，螺纹伸缩杆(18)的另一端与推板(19)靠近第二伺服电机(15)的一侧侧壁固定连接，两根铰接杆(20)对称设置在驱动外壳(8)的内部，两根铰接杆(20)的其中一端分别于推板(19)远离第二伺服电机(15)的一侧侧壁的两端铰接，两根铰接杆(20)的另一端分别与位于驱动外壳(8)内部的两个滑块(21)的侧壁铰接，驱动外壳(8)内部还设有两个限位柱(22)，滑块(21)能够滑动的设置在两个限位柱(22)之间，从动外壳(9)内部设有限位杆(23)，限位杆(23)的长度方向与夹紧板(14)的长度方向垂直，限位杆(23)的两端分别贯穿两个位于从动外壳(9)内部的滑块(21)并且与从动外壳(9)内壁相连；
驱动外壳(8)与第一延伸柱(10)相连的侧壁上开设有供螺纹伸缩杆(18)水平位移的限位孔(24)，驱动外壳(8)和从动外壳(9)靠近夹紧板(14)一侧的侧壁上均设有限位滑槽(25)；
夹紧板(14)上均匀分布有若干用于安装夹紧针(17)的安装孔(26)，夹紧针(17)通过螺栓与夹紧板(14)固定连接；
夹紧针(17)包括有固定中空针管(27)、针头(28)和弹簧(29)，固定中空针管(27)通过螺栓与夹紧板(14)固定连接，针头(28)能够滑动的设置在固定中空针管(27)内部，弹簧(29)设置在固定中空针管(27)与针头(28)之间，弹簧(29)的两端分别于固定中空针管(27)和针头(28)的外壁固定连接。
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