CN111531390B - 一种精密机床用的非标零件加工用夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其在对待加工的非标零件进行定位夹紧时，视觉检测机构能够对所述非标零件的顶部某一个面或多个面或者多个点进行扫描检测，视觉检测机构并对所述某一个面或多个面或者多个点的空间位置坐标进行计算；这样，通过控制器，可以便使得控制器能够根据所述视觉检测机构计算的所述空间位置坐标来控制所述补偿支撑调节机构进行高度方向的伸缩调节，进而实现对待加工的非标零件的准确定位，保证非标零件的定位精度，提高夹持定位的可靠性，提高后续加工时的对刀精度，实现高精密的定位夹持与高精密的加工，本发明有效解决浮动支撑定位精度不高的问题，有效提高加工的精密性。

Description

一种精密机床用的非标零件加工用夹具
技术领域
本发明具体涉及一种精密机床用的非标零件加工用夹具，属于夹具技术领域。
背景技术
目前，对于一些非标零件来说，在对其进行夹持固定时，需要设计专门的夹具，以便适应非标零件的高度位置，进而实现对刀作业。随着自动加工技术以及高精密机床的不断发展，高精度定位夹持机构的应用越来越多，其中，浮动支撑夹具是目前较为常见的工件定位机构之一。但是，这种浮动支撑夹具在定位时，由于是浮动支撑，往往出现定位准确度较低，难以实现高精密的定位夹紧，严重影响后续的刀具定位精度以及加工精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精密机床用的非标零件加工用夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其包括基座、立柱、视觉检测机构、转台、定位夹座、夹持台、补偿支撑调节机构和压紧机构，其中，水平设置的所述基座的一侧设置有竖直延伸的所述立柱，所述基座的顶部设置有可转动的转台，其特征在于，所述立柱上可上下调节位置的设置有所述视觉检测机构，所述转台上固定设置有所述定位夹座，所述定位夹座上定位设置有所述夹持台，所述夹持台上的四周设置有所述压紧机构，所述夹持台内部设置有多个向上伸出所述夹持台的顶部台面的所述补偿支撑调节机构，且所述补偿支撑调节机构的顶部伸出台面的高度能够自动调节，在对待加工的非标零件进行定位夹紧时，所述视觉检测机构能够对所述非标零件的顶部某一个面或多个面或者多个点进行扫描检测，且所述视觉检测机构能够对所述某一个面或多个面或者多个点的空间位置坐标进行计算；
还包括控制器，所述控制器与所述视觉检测机构和所述补偿支撑调节机构控制连接，以便使得所述控制器能够根据所述视觉检测机构计算的所述空间位置坐标来控制所述补偿支撑调节机构进行高度方向的伸缩调节，进而实现对待加工的非标零件的准确定位；
所述压紧机构能够将定位好的待加工的非标零件压紧固定。
进一步，作为优选，各个所述补偿支撑调节机构上均设置有对其高度方向伸缩高度进行检测的光栅尺，且所述光栅尺与所述控制器连接，以便利用所述光栅尺的反馈实现对补偿支撑调节机构的精密调节。
进一步，作为优选，所述补偿支撑调节机构包括上固定套、下固定套、伸缩驱动缸、限位座、支撑套、液压锁紧机构、伸缩导向机构，其中，所述伸缩导向机构固定在所述下固定套内，所述下固定套固定在所述转台内，所述上固定套固定在所述夹持台内，所述上固定套位于所述下固定套的正上方，所述上固定套的下部设置有所述液压锁紧机构，所述伸缩导向机构的上端导向设置在所述伸缩驱动缸的活塞杆的下端，所述伸缩驱动缸内的活塞的上方为调节伸缩的调节液压腔，所述伸缩驱动缸的上端向上能够上下滑动的套设在所述上固定套内，且所述液压锁紧机构能够对所述伸缩驱动缸进行液压锁紧，以便固定住所述伸缩驱动缸的位置，所述伸缩驱动缸的顶端连接有所述限位座，所述限位座的顶部固定连接有定位柱，所述支撑套固定套设在所述定位柱上，且所述支撑套的顶部向上伸出所述夹持台的台面，以便实现对非标零件进行支撑。
进一步，作为优选，所述支撑套的顶部设置有凸球结构，所述支撑套为刚性结构，且所述支撑套的硬度小于待夹持支撑的非标零件的硬度，所述上固定套内设置有避让腔，所述限位座位于所述避让腔内。
进一步，作为优选，所述上固定套的底部中心设置有锁紧凹槽，所述液压锁紧机构位于所述锁紧凹槽内，所述液压锁紧机构包括弹簧锁紧环囊、锁紧套和液压泵，其中，所述锁紧套位于所述锁紧凹槽内且位于所述伸缩驱动缸的外周，所述锁紧套的外侧套设有所述弹簧锁紧环囊，所述弹簧锁紧环囊的液压腔与所述液压泵连接，以便通过所述液压泵实现对所述弹簧锁紧环囊的伸缩控制，进而驱动所述锁紧套对所述伸缩驱动缸的四周壁进行锁紧，所述锁紧凹槽内设置有盖板，所述盖板实现对所述弹簧锁紧环囊、锁紧套的下部的限位。
进一步，作为优选，所述伸缩导向机构包括支撑底套、弹簧、导向杆和导向限位座，所述支撑底套固定在所述下固定套的底部中心，所述导向限位座固定在所述下固定套的顶部中心，所述支撑底套的中心固定设置有所述导向杆，所述导向杆的顶部固定连接在所述活塞杆的下端，所述伸缩驱动缸的缸体外侧上下滑动导向的设置在所述导向限位座内，且所述伸缩驱动缸的缸体底部与所述支撑底套之间设置有套设在所述导向杆外侧的所述弹簧。
进一步，作为优选，所述立柱上固定设置有竖直延伸的导轨座，所述视觉检测机构的检测主体滑座可上下滑动的设置在所述导轨座上，所述检测主体滑座的前侧设置有多个视觉摄像头。
进一步，作为优选，所述伸缩驱动缸的外壁上设置有至少一个沿着其轴向延伸的开口凹槽，所述光栅尺位于所述开口凹槽内。
进一步，作为优选，所述压紧机构包括多个压紧臂，所述压紧臂的中部铰接在所述定位夹座上，所述压紧臂的远离压紧端的一端铰接在驱动臂上，所述驱动臂可滑动的设置在转台上，且所述转台的底部采用支架固定有夹紧气缸，所述夹紧气缸的活塞杆通过连接座连接在驱动柱上，所述驱动柱与各个所述驱动臂的底端铰接连接，通过所述夹紧气缸来驱动所述压紧臂的压紧，所述驱动柱上还套设有恢复弹簧。
进一步，作为优选，所述定位夹座的四周设置有多个限位肩，所述夹持台定位在所述限位肩内侧，所述转台在所述基座上的转动由位于基座底部的驱动电机驱动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其在对待加工的非标零件进行定位夹紧时，视觉检测机构能够对所述非标零件的顶部某一个面或多个面或者多个点进行扫描检测，视觉检测机构并对所述某一个面或多个面或者多个点的空间位置坐标进行计算；
这样，通过控制器，可以便使得控制器能够根据所述视觉检测机构计算的所述空间位置坐标来控制所述补偿支撑调节机构进行高度方向的伸缩调节，进而实现对待加工的非标零件的准确定位，保证非标零件的定位精度，提高夹持定位的可靠性，提高后续加工时的对刀精度，实现高精密的定位夹持与高精密的加工，本发明有效解决浮动支撑定位精度不高的问题，有效提高加工的精密性。
附图说明
图1为一种精密机床用的非标零件加工用夹具的整体主视结构示意图。
图2为一种精密机床用的非标零件加工用夹具的整体侧视三维结构示意图。
图3为一种精密机床用的非标零件加工用夹具的整体俯视结构示意图。
图4为一种精密机床用的非标零件加工用夹具中补偿支撑调节机构的结构示意图。
图5为伸缩驱动缸的剖视图。
图6为图4中A处的放大结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其包括基座1、立柱2、视觉检测机构14、转台10、定位夹座16、夹持台11、补偿支撑调节机构13和压紧机构，其中，水平设置的所述基座1的一侧设置有竖直延伸的所述立柱2，所述基座1的顶部设置有可转动的转台10，其特征在于，所述立柱上可上下调节位置的设置有所述视觉检测机构14，所述转台10上固定设置有所述定位夹座16，所述定位夹座16上定位设置有所述夹持台11，所述夹持台上的四周设置有所述压紧机构，所述夹持台内部设置有多个向上伸出所述夹持台的顶部台面的所述补偿支撑调节机构，且所述补偿支撑调节机构的顶部伸出台面的高度能够自动调节，在对待加工的非标零件进行定位夹紧时，所述视觉检测机构14能够对所述非标零件的顶部某一个面或多个面或者多个点进行扫描检测，且所述视觉检测机构14能够对所述某一个面或多个面或者多个点的空间位置坐标进行计算；
还包括控制器，所述控制器与所述视觉检测机构和所述补偿支撑调节机构控制连接，以便使得所述控制器能够根据所述视觉检测机构计算的所述空间位置坐标来控制所述补偿支撑调节机构进行高度方向的伸缩调节，进而实现对待加工的非标零件的准确定位；
所述压紧机构能够将定位好的待加工的非标零件压紧固定。
在本实施例中，各个所述补偿支撑调节机构上均设置有对其高度方向伸缩高度进行检测的光栅尺，且所述光栅尺与所述控制器连接，以便利用所述光栅尺的反馈实现对补偿支撑调节机构的精密调节。
其中，所述补偿支撑调节机构包括上固定套20、下固定套30、伸缩驱动缸25、限位座21、支撑套18、液压锁紧机构、伸缩导向机构，其中，所述伸缩导向机构固定在所述下固定套内，所述下固定套固定在所述转台10内，所述上固定套固定在所述夹持台11内，所述上固定套位于所述下固定套的正上方，所述上固定套的下部设置有所述液压锁紧机构，所述伸缩导向机构的上端导向设置在所述伸缩驱动缸的活塞杆的下端，所述伸缩驱动缸内的活塞26的上方为调节伸缩的调节液压腔23，所述伸缩驱动缸的上端向上能够上下滑动的套设在所述上固定套内，且所述液压锁紧机构能够对所述伸缩驱动缸进行液压锁紧，以便固定住所述伸缩驱动缸的位置，所述伸缩驱动缸的顶端连接有所述限位座，所述限位座的顶部固定连接有定位柱19，所述支撑套固定套设在所述定位柱19上，且所述支撑套的顶部向上伸出所述夹持台的台面，以便实现对非标零件进行支撑。
所述支撑套18的顶部设置有凸球结构17，所述支撑套为刚性结构，且所述支撑套的硬度小于待夹持支撑的非标零件的硬度，所述上固定套内设置有避让腔，所述限位座位于所述避让腔内。
所述上固定套的底部中心设置有锁紧凹槽，所述液压锁紧机构位于所述锁紧凹槽内，所述液压锁紧机构包括弹簧锁紧环囊24、锁紧套33和液压泵，其中，所述锁紧套位于所述锁紧凹槽内且位于所述伸缩驱动缸的外周，所述锁紧套的外侧套设有所述弹簧锁紧环囊24，所述弹簧锁紧环囊24的液压腔与所述液压泵连接，以便通过所述液压泵实现对所述弹簧锁紧环囊24的伸缩控制，进而驱动所述锁紧套对所述伸缩驱动缸25的四周壁进行锁紧，所述锁紧凹槽内设置有盖板22，所述盖板实现对所述弹簧锁紧环囊24、锁紧套33的下部的限位。
所述伸缩导向机构包括支撑底套31、弹簧29、导向杆28和导向限位座27，所述支撑底套固定在所述下固定套的底部中心，所述导向限位座固定在所述下固定套的顶部中心，所述支撑底套的中心固定设置有所述导向杆，所述导向杆的顶部固定连接在所述活塞杆的下端，所述伸缩驱动缸的缸体外侧上下滑动导向的设置在所述导向限位座内，且所述伸缩驱动缸的缸体底部与所述支撑底套之间设置有套设在所述导向杆外侧的所述弹簧。
所述立柱2上固定设置有竖直延伸的导轨座3，所述视觉检测机构的检测主体滑座可上下滑动的设置在所述导轨座上，所述检测主体滑座的前侧设置有多个视觉摄像头。
所述伸缩驱动缸25的外壁上设置有至少一个沿着其轴向延伸的开口凹槽32，所述光栅尺位于所述开口凹槽内。
所述压紧机构包括多个压紧臂12，所述压紧臂的中部铰接在所述定位夹座16上，所述压紧臂的远离压紧端的一端铰接在驱动臂上，所述驱动臂可滑动的设置在转台10上，且所述转台的底部采用支架5固定有夹紧气缸7，所述夹紧气缸的活塞杆通过连接座6连接在驱动柱上，所述驱动柱与各个所述驱动臂的底端铰接连接，通过所述夹紧气缸来驱动所述压紧臂的压紧，所述驱动柱上还套设有恢复弹簧9。
所述定位夹座的四周设置有多个限位肩15，所述夹持台11定位在所述限位肩内侧，所述转台在所述基座上的转动由位于基座底部的驱动电机驱动。
本发明提供的一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其在对待加工的非标零件进行定位夹紧时，视觉检测机构能够对所述非标零件的顶部某一个面或多个面或者多个点进行扫描检测，视觉检测机构并对所述某一个面或多个面或者多个点的空间位置坐标进行计算；
这样，通过控制器，可以便使得控制器能够根据所述视觉检测机构计算的所述空间位置坐标来控制所述补偿支撑调节机构进行高度方向的伸缩调节，进而实现对待加工的非标零件的准确定位，保证非标零件的定位精度，提高夹持定位的可靠性，提高后续加工时的对刀精度，实现高精密的定位夹持与高精密的加工，本发明有效解决浮动支撑定位精度不高的问题，有效提高加工的精密性。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其包括基座（1）、立柱（2）、视觉检测机构（14）、转台（10）、定位夹座（16）、夹持台（11）、补偿支撑调节机构（13）和压紧机构，其中，水平设置的所述基座（1）的一侧设置有竖直延伸的所述立柱（2），所述基座（1）的顶部设置有可转动的转台（10），其特征在于，所述立柱上可上下调节位置的设置有所述视觉检测机构（14），所述转台（10）上固定设置有所述定位夹座（16），所述定位夹座（16）上定位设置有所述夹持台（11），所述夹持台上的四周设置有所述压紧机构，所述夹持台内部设置有多个向上伸出所述夹持台的顶部台面的所述补偿支撑调节机构，且所述补偿支撑调节机构的顶部伸出台面的高度能够自动调节，在对待加工的非标零件进行定位夹紧时，所述视觉检测机构（14）能够对所述非标零件的顶部某一个面或多个面或者多个点进行扫描检测，且所述视觉检测机构（14）能够对所述某一个面或多个面或者多个点的空间位置坐标进行计算；
还包括控制器，所述控制器与所述视觉检测机构和所述补偿支撑调节机构控制连接，以便使得所述控制器能够根据所述视觉检测机构计算的所述空间位置坐标来控制所述补偿支撑调节机构进行高度方向的伸缩调节，进而实现对待加工的非标零件的准确定位；
所述压紧机构能够将定位好的待加工的非标零件压紧固定；
所述补偿支撑调节机构包括上固定套（20）、下固定套（30）、伸缩驱动缸（25）、限位座（21）、支撑套（18）、液压锁紧机构、伸缩导向机构，其中，所述伸缩导向机构固定在所述下固定套内，所述下固定套固定在所述转台（10）内，所述上固定套固定在所述夹持台（11）内，所述上固定套位于所述下固定套的正上方，所述上固定套的下部设置有所述液压锁紧机构，所述伸缩导向机构的上端导向设置在所述伸缩驱动缸的活塞杆的下端，所述伸缩驱动缸内的活塞（26）的上方为调节伸缩的调节液压腔（23），所述伸缩驱动缸的上端向上能够上下滑动的套设在所述上固定套内，且所述液压锁紧机构能够对所述伸缩驱动缸进行液压锁紧，以便固定住所述伸缩驱动缸的位置，所述伸缩驱动缸的顶端连接有所述限位座，所述限位座的顶部固定连接有定位柱（19），所述支撑套固定套设在所述定位柱（19）上，且所述支撑套的顶部向上伸出所述夹持台的台面，以便实现对非标零件进行支撑；
所述支撑套（18）的顶部设置有凸球结构（17），所述支撑套为刚性结构，且所述支撑套的硬度小于待夹持支撑的非标零件的硬度，所述上固定套内设置有避让腔，所述限位座位于所述避让腔内；
所述上固定套的底部中心设置有锁紧凹槽，所述液压锁紧机构位于所述锁紧凹槽内，所述液压锁紧机构包括弹簧锁紧环囊（24）、锁紧套（33）和液压泵，其中，所述锁紧套位于所述锁紧凹槽内且位于所述伸缩驱动缸的外周，所述锁紧套的外侧套设有所述弹簧锁紧环囊（24），所述弹簧锁紧环囊（24）的液压腔与所述液压泵连接，以便通过所述液压泵实现对所述弹簧锁紧环囊（24）的伸缩控制，进而驱动所述锁紧套对所述伸缩驱动缸（25）的四周壁进行锁紧，所述锁紧凹槽内设置有盖板（22），所述盖板实现对所述弹簧锁紧环囊（24）、锁紧套（33）的下部的限位。
2.如权利要求1所述的一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其特征在于：各个所述补偿支撑调节机构上均设置有对其高度方向伸缩高度进行检测的光栅尺，且所述光栅尺与所述控制器连接，以便利用所述光栅尺的反馈实现对补偿支撑调节机构的精密调节。
3.如权利要求2所述的一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其特征在于：所述伸缩导向机构包括支撑底套（31）、弹簧（29）、导向杆（28）和导向限位座（27），所述支撑底套固定在所述下固定套的底部中心，所述导向限位座固定在所述下固定套的顶部中心，所述支撑底套的中心固定设置有所述导向杆，所述导向杆的顶部固定连接在所述活塞杆的下端，所述伸缩驱动缸的缸体外侧上下滑动导向的设置在所述导向限位座内，且所述伸缩驱动缸的缸体底部与所述支撑底套之间设置有套设在所述导向杆外侧的所述弹簧。
4.如权利要求1所述的一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其特征在于：所述立柱（2）上固定设置有竖直延伸的导轨座（3），所述视觉检测机构的检测主体滑座可上下滑动的设置在所述导轨座上，所述检测主体滑座的前侧设置有多个视觉摄像头。
5.如权利要求3所述的一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其特征在于：所述伸缩驱动缸（25）的外壁上设置有至少一个沿着其轴向延伸的开口凹槽（32），所述光栅尺位于所述开口凹槽内。
6.如权利要求1所述的一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其特征在于：所述压紧机构包括多个压紧臂（12），所述压紧臂的中部铰接在所述定位夹座（16）上，所述压紧臂的远离压紧端的一端铰接在驱动臂上，所述驱动臂可滑动的设置在转台（10）上，且所述转台的底部采用支架（5）固定有夹紧气缸（7），所述夹紧气缸的活塞杆通过连接座（6）连接在驱动柱上，所述驱动柱与各个所述驱动臂的底端铰接连接，通过所述夹紧气缸来驱动所述压紧臂的压紧，所述驱动柱上还套设有恢复弹簧（9）。
7.如权利要求1所述的一种精密机床用的非标零件加工用夹具，其特征在于：所述定位夹座的四周设置有多个限位肩（15），所述夹持台（11）定位在所述限位肩内侧，所述转台在所述基座上的转动由位于基座底部的驱动电机驱动。
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