CN111590346A - 一种用于立式钻床的智能夹具 - Google Patents

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CN111590346A CN202010497194.6A CN202010497194A CN111590346A CN 111590346 A CN111590346 A CN 111590346A CN 202010497194 A CN202010497194 A CN 202010497194A CN 111590346 A CN111590346 A CN 111590346A
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Abstract

本发明涉及一种用于立式钻床的智能夹具，包括固定箱，所述固定箱的形状为长方体，所述固定箱上设有夹紧机构和清洁机构，所述清洁机构位于固定箱内，所述夹紧机构包括移动组件和两个夹紧组件，所述移动组件设置在固定箱内，所述夹紧组件设置在固定箱的上方，所述移动组件包括驱动电机、驱动齿轮、从动齿轮、转动轴、两个丝杆、两个轴承和两个传动单元，所述传动单元包括第一滑块、移动杆和滑动槽，所述夹紧组件包括夹紧板、连接板、压力传感器和两个复位单元，该用于立式钻床的智能夹具通过夹紧机构实现了夹紧工件的功能，不仅如此，还通过清洁机构实现了清除工件上所钻孔内碎屑的功能。

Description

一种用于立式钻床的智能夹具
技术领域
本发明涉及钻床领域，特别涉及一种用于立式钻床的智能夹具。
背景技术
立式钻床是钻床的一种，立式钻床主轴竖直布置且中心位置固定的钻床，简称立钻，常用于机械制造和修配工厂加工中、小型工件的孔。
现有的立式钻床在对工件钻孔过程中，为了防止工件产生位移，均需要通过夹具对工件实现固定，但当工件的材质较软时，夹紧力度过大易使工件变形，而夹紧力度过小则以使工件产生偏移，降低了实用性，不仅如此，当钻孔完毕后，工件所钻孔内会残留碎屑，碎屑不仅降低了整洁性，还会影响工件在装配过程中的流畅性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于立式钻床的智能夹具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于立式钻床的智能夹具，包括固定箱，所述固定箱的形状为长方体，所述固定箱上设有夹紧机构和清洁机构，所述清洁机构位于固定箱内；
所述夹紧机构包括移动组件和两个夹紧组件，所述移动组件设置在固定箱内，所述夹紧组件设置在固定箱的上方；
所述移动组件包括驱动电机、驱动齿轮、从动齿轮、转动轴、两个丝杆、两个轴承和两个传动单元，所述转动轴水平设置，所述丝杆与转动轴同轴设置，两个丝杆分别固定在转动轴的两端，所述轴承与丝杆一一对应，所述轴承的内圈安装在转动轴上，所述轴承的外圈固定在箱体的内壁上，所述从动齿轮安装在转动轴，所述驱动电机固定在固定箱的内壁上且与驱动齿轮传动连接，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合，所述夹具组件和传动单元均与丝杆一一对应；
所述传动单元包括第一滑块、移动杆和滑动槽，所述滑动槽设置在固定箱的顶部，所述第一滑块套设在丝杆上，所述第一滑块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，两个丝杆的螺纹旋向相反，所述移动杆竖向设置且穿过滑动槽，所述移动杆与滑动槽匹配且与滑动槽的内壁滑动连接，所述移动杆的底端固定在第一滑块上，所述夹具组件设置在移动杆的顶端；
所述夹紧组件包括夹紧板、连接板、压力传感器和两个复位单元，所述夹紧板与丝杆垂直，所述连接板与夹紧板平行且正对设置，两个夹紧板位于两个连接板之间，所述连接板与夹紧板之间设有间隙，所述压力传感器设置连接板的靠近夹紧板的一侧且与连接板之间设有间隙，所述固定箱内设有PLC，所述远离传感器和驱动电机均与PLC电连接，两个复位单元沿着移动杆的轴向均匀设置在连接板上；
所述复位单元包括连接杆、固定块、第一弹簧和连接孔，所述连接杆与连接板垂直，所述连接孔设置在连接板上，所述连接杆穿过连接孔且与连接孔的内壁滑动连接，所述连接杆的一端固定在夹紧板上，所述固定块固定在连接杆的另一端，所述第一弹簧位于固定块和连接板之间，所述连接板通过第一弹簧与固定块连接；
所述清洁机构包括固定管、移动管、密封盘和两个动力组件，所述固定管与移动杆平行，所述固定管的轴线位于两个夹紧板之间，所述固定管的顶端与箱体内的顶部密封且固定连接，所述固定箱的顶部设有通孔，所述通孔与固定管的顶端连通，所述移动管与固定管同轴设置，所述固定管的底端插入移动管的顶端，所述移动管与固定管滑动且密封连接，所述密封盘与移动管的底端密封且固定连接，所述动力组件与移动杆一一对应；
所述动力组件包括连接线、定滑轮、第二滑块、导杆、第二弹簧和连接块，所述导杆与移动管平行，所述导杆的顶端固定在固定箱内的顶部，所述连接块固定在导杆的底端，所述第二滑块套设在导杆上且固定在移动管上，所述第二弹簧位于连接块和第二滑块之间，所述第二滑块通过第二弹簧与连接块连接，所述第二弹簧处于拉伸状态，所述连接线的一端固定在第二滑块的顶部，所述连接线的另一端绕过定滑轮固定在移动杆上，所述定滑轮固定在固定箱的内壁上。
作为优选，为了防止碎屑影响固定管与移动管之间的密封性，所述固定管内安装有滤网。
作为优选，为了提高夹紧板与工件之间的摩擦力，两个夹紧板的相互靠近的一侧均设有防滑纹。
作为优选，为了减小连接杆与连接孔内壁之间的摩擦力，所述连接杆上涂有润滑油。
作为优选，为了便于连接杆的安装，所述连接杆的两端均设有倒角。
作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。
作为优选，为了提高连接线的可靠性，所述连接线为钢丝绳。
作为优选，为了减小固定管与移动管之间的间隙，所述固定管与移动管的连接处涂有密封脂。
作为优选，为了降噪，所述连接板为吸音板。
作为优选，为了延长固定箱的使用寿命，所述固定箱上设有防腐镀锌层。
本发明的有益效果是，该用于立式钻床的智能夹具通过夹紧机构实现了夹紧工件的功能，与现有的夹紧机构相比，该夹紧机构可以智能控制夹紧板夹住工件的力度，而且，该夹紧机构与清洁机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还通过清洁机构实现了清除工件上所钻孔内碎屑的功能，与现有的清洁机构相比，该清洁机构通过通孔吸附工件，还可以提高工件的稳定性，实用性更强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于立式钻床的智能夹具的结构示意图；
图2是图1的A部放大图；
图3是本发明的用于立式钻床的智能夹具的夹紧组件的结构示意图；
图4是本发明的用于立式钻床的智能夹具的清洁机构的结构示意图；
图中：1.固定箱，2.驱动电机，3.驱动齿轮，4.从动齿轮，5.转动轴，6.丝杆，7.轴承，8.第一滑块，9.移动杆，10.夹紧板，11.连接板，12.压力传感器，13.连接杆，14.固定块，15.第一弹簧，16.固定管，17.移动管，18.密封盘，19.连接线，20.定滑轮，21.第二滑块，22.导杆，23.第二弹簧，24.连接块，25.滤网。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种用于立式钻床的智能夹具，包括固定箱1，所述固定箱1的形状为长方体，所述固定箱1上设有夹紧机构和清洁机构，所述清洁机构位于固定箱1内；
所述夹紧机构包括移动组件和两个夹紧组件，所述移动组件设置在固定箱1内，所述夹紧组件设置在固定箱1的上方；
所述移动组件包括驱动电机2、驱动齿轮3、从动齿轮4、转动轴5、两个丝杆6、两个轴承7和两个传动单元，所述转动轴5水平设置，所述丝杆6与转动轴5同轴设置，两个丝杆6分别固定在转动轴5的两端，所述轴承7与丝杆6一一对应，所述轴承7的内圈安装在转动轴5上，所述轴承7的外圈固定在箱体的内壁上，所述从动齿轮4安装在转动轴5，所述驱动电机2固定在固定箱1的内壁上且与驱动齿轮3传动连接，所述驱动齿轮3与从动齿轮4啮合，所述夹具组件和传动单元均与丝杆6一一对应；
所述传动单元包括第一滑块8、移动杆9和滑动槽，所述滑动槽设置在固定箱1的顶部，所述第一滑块8套设在丝杆6上，所述第一滑块8的与丝杆6的连接处设有与丝杆6匹配的螺纹，两个丝杆6的螺纹旋向相反，所述移动杆9竖向设置且穿过滑动槽，所述移动杆9与滑动槽匹配且与滑动槽的内壁滑动连接，所述移动杆9的底端固定在第一滑块8上，所述夹具组件设置在移动杆9的顶端；
所述夹紧组件包括夹紧板10、连接板11、压力传感器12和两个复位单元，所述夹紧板10与丝杆6垂直，所述连接板11与夹紧板10平行且正对设置，两个夹紧板10位于两个连接板11之间，所述连接板11与夹紧板10之间设有间隙，所述压力传感器12设置连接板11的靠近夹紧板10的一侧且与连接板11之间设有间隙，所述固定箱1内设有PLC，所述远离传感器和驱动电机2均与PLC电连接，两个复位单元沿着移动杆9的轴向均匀设置在连接板11上；
所述复位单元包括连接杆13、固定块14、第一弹簧15和连接孔，所述连接杆13与连接板11垂直，所述连接孔设置在连接板11上，所述连接杆13穿过连接孔且与连接孔的内壁滑动连接，所述连接杆13的一端固定在夹紧板10上，所述固定块14固定在连接杆13的另一端，所述第一弹簧15位于固定块14和连接板11之间，所述连接板11通过第一弹簧15与固定块14连接；
将工件放置在固定箱1的顶部且位于两个夹紧板10之间，随后，驱动电机2启动，使驱动齿轮3带动从动齿轮4转动，从而使转动轴5在轴承7的支撑作用下转动，转动轴5的转动带动丝杆6转动，从而使第一滑块8在丝杆6上移动，因两个丝杆6的螺纹旋向相反，从而可以使两个第一滑块8靠近移动，第一滑块8的移动通过移动杆9带动连接板11向着靠近夹紧板10方向移动，连接板11的移动通过第一弹簧15使夹紧板10与工件抵靠，随着连接板11的继续移动，使第一弹簧15拉伸，并使压力传感器12与夹紧板10抵靠，通过压力传感器12可以检测夹紧板10夹住工件的力度，当压力传感器12的检测值位于设定范围内时，压力传感器12给PLC发出信号，PLC即可编程逻辑控制器，主要是用来实现中央数据处理，即可以使PLC使驱动电机2停止运行，即可以使挤压板连接板11停止向着靠近夹紧板10方向移动，从而可以防止两个夹紧板10对工件的力度过大而使工件产生形变，并且，也可以防止两个夹紧板10对工件的力度过小而使工件产生偏移，实现了智能控制夹紧力度的功能，这里，通过弹簧的弹性作用，可以减小夹紧板10与工件抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。
如图4所示，所述清洁机构包括固定管16、移动管17、密封盘18和两个动力组件，所述固定管16与移动杆9平行，所述固定管16的轴线位于两个夹紧板10之间，所述固定管16的顶端与箱体内的顶部密封且固定连接，所述固定箱1的顶部设有通孔，所述通孔与固定管16的顶端连通，所述移动管17与固定管16同轴设置，所述固定管16的底端插入移动管17的顶端，所述移动管17与固定管16滑动且密封连接，所述密封盘18与移动管17的底端密封且固定连接，所述动力组件与移动杆9一一对应；
所述动力组件包括连接线19、定滑轮20、第二滑块21、导杆22、第二弹簧23和连接块24，所述导杆22与移动管17平行，所述导杆22的顶端固定在固定箱1内的顶部，所述连接块24固定在导杆22的底端，所述第二滑块21套设在导杆22上且固定在移动管17上，所述第二弹簧23位于连接块24和第二滑块21之间，所述第二滑块21通过第二弹簧23与连接块24连接，所述第二弹簧23处于拉伸状态，所述连接线19的一端固定在第二滑块21的顶部，所述连接线19的另一端绕过定滑轮20固定在移动杆9上，所述定滑轮20固定在固定箱1的内壁上。
当工件放置在固定箱1的顶部时，使工件堵住通孔，并通过两个移动杆9的靠近移动，使连接线19松开，从而通过第二弹簧23的弹性作用使第二滑块21向着靠近连接块24方向移动，第二滑块21的移动带动移动管17实现同步移动，使固定管16内的气压降低，从而可以使通孔吸附工件，从而可以提高工件的稳定性，当工件钻孔完毕后，实际上，通孔与钻杆同轴设置，从而可以使工件上所钻孔与通孔连通，此时，使工件上所钻孔内的空气从通孔输送至固定管16内，在气流的作用下可以将所钻孔内的碎屑输送至固定管16内，实现了清洁工件上所钻孔内壁的功能。
作为优选，为了防止碎屑影响固定管16与移动管17之间的密封性，所述固定管16内安装有滤网25。
滤网25的作用是防止输送至固定管16内的碎屑移动至固定管16和移动管17之间而影响移动管17与固定管16之间的密封性。
作为优选，为了提高夹紧板10与工件之间的摩擦力，两个夹紧板10的相互靠近的一侧均设有防滑纹。
防滑纹的作用是提高工件与夹紧板10之间的摩擦力，防止打滑。
作为优选，为了减小连接杆13与连接孔内壁之间的摩擦力，所述连接杆13上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小连接杆13与连接孔内壁之间的摩擦力，提高连接杆13移动的流畅性。
作为优选，为了便于连接杆13的安装，所述连接杆13的两端均设有倒角。
倒角的作用是减小连接杆13穿过连接孔时的口径，提高了便于安装的效果。
作为优选，为了提高驱动电机2的驱动力，所述驱动电机2为伺服电机。
伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高驱动电机2的驱动力。
作为优选，为了提高连接线19的可靠性，所述连接线19为钢丝绳。
钢丝绳具有强度高、不易断等特点，从而可以提高连接线19的可靠性。
作为优选，为了减小固定管16与移动管17之间的间隙，所述固定管16与移动管17的连接处涂有密封脂。
密封脂的作用是减小固定管16与移动管17之间的间隙，提高了密封性。
作为优选，为了降噪，所述连接板11为吸音板。
吸音板可以吸收钻孔时产生的噪音，实现了降噪。
作为优选，为了延长固定箱1的使用寿命，所述固定箱1上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升固定箱1的防锈能力，延长固定箱1的使用寿命。
将工件放置在固定箱1的顶部且位于两个夹紧板10之间，随后，驱动电机2启动，使驱动齿轮3带动从动齿轮4转动，从而使转动轴5在轴承7的支撑作用下转动，转动轴5的转动带动丝杆6转动，从而使第一滑块8在丝杆6上移动，因两个丝杆6的螺纹旋向相反，从而可以使两个第一滑块8靠近移动，第一滑块8的移动通过移动杆9带动连接板11向着靠近夹紧板10方向移动，连接板11的移动通过第一弹簧15使夹紧板10与工件抵靠，随着连接板11的继续移动，使第一弹簧15拉伸，并使压力传感器12与夹紧板10抵靠，通过压力传感器12可以检测夹紧板10夹住工件的力度，当压力传感器12的检测值位于设定范围内时，压力传感器12给PLC发出信号，PLC即可编程逻辑控制器，主要是用来实现中央数据处理，即可以使PLC使驱动电机2停止运行，即可以使挤压板连接板11停止向着靠近夹紧板10方向移动，从而可以防止两个夹紧板10对工件的力度过大而使工件产生形变，并且，也可以防止两个夹紧板10对工件的力度过小而使工件产生偏移，实现了智能控制夹紧力度的功能，这里，通过弹簧的弹性作用，可以减小夹紧板10与工件抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振，并且，使工件堵住通孔，并通过两个移动杆9的靠近移动，使连接线19松开，从而通过第二弹簧23的弹性作用使第二滑块21向着靠近连接块24方向移动，第二滑块21的移动带动移动管17实现同步移动，使固定管16内的气压降低，从而可以使通孔吸附工件，从而可以提高工件的稳定性，当工件钻孔完毕后，实际上，通孔与钻杆同轴设置，从而可以使工件上所钻孔与通孔连通，此时，使工件上所钻孔内的空气从通孔输送至固定管16内，在气流的作用下可以将所钻孔内的碎屑输送至固定管16内，实现了清洁工件上所钻孔内壁的功能。
与现有技术相比，该用于立式钻床的智能夹具通过夹紧机构实现了夹紧工件的功能，与现有的夹紧机构相比，该夹紧机构可以智能控制夹紧板10夹住工件的力度，而且，该夹紧机构与清洁机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还通过清洁机构实现了清除工件上所钻孔内碎屑的功能，与现有的清洁机构相比，该清洁机构通过通孔吸附工件，还可以提高工件的稳定性，实用性更强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于立式钻床的智能夹具，包括固定箱（1），所述固定箱（1）的形状为长方体，其特征在于，所述固定箱（1）上设有夹紧机构和清洁机构，所述清洁机构位于固定箱（1）内；
所述夹紧机构包括移动组件和两个夹紧组件，所述移动组件设置在固定箱（1）内，所述夹紧组件设置在固定箱（1）的上方；
所述移动组件包括驱动电机（2）、驱动齿轮（3）、从动齿轮（4）、转动轴（5）、两个丝杆（6）、两个轴承（7）和两个传动单元，所述转动轴（5）水平设置，所述丝杆（6）与转动轴（5）同轴设置，两个丝杆（6）分别固定在转动轴（5）的两端，所述轴承（7）与丝杆（6）一一对应，所述轴承（7）的内圈安装在转动轴（5）上，所述轴承（7）的外圈固定在箱体的内壁上，所述从动齿轮（4）安装在转动轴（5），所述驱动电机（2）固定在固定箱（1）的内壁上且与驱动齿轮（3）传动连接，所述驱动齿轮（3）与从动齿轮（4）啮合，所述夹具组件和传动单元均与丝杆（6）一一对应；
所述传动单元包括第一滑块（8）、移动杆（9）和滑动槽，所述滑动槽设置在固定箱（1）的顶部，所述第一滑块（8）套设在丝杆（6）上，所述第一滑块（8）的与丝杆（6）的连接处设有与丝杆（6）匹配的螺纹，两个丝杆（6）的螺纹旋向相反，所述移动杆（9）竖向设置且穿过滑动槽，所述移动杆（9）与滑动槽匹配且与滑动槽的内壁滑动连接，所述移动杆（9）的底端固定在第一滑块（8）上，所述夹具组件设置在移动杆（9）的顶端；
所述夹紧组件包括夹紧板（10）、连接板（11）、压力传感器（12）和两个复位单元，所述夹紧板（10）与丝杆（6）垂直，所述连接板（11）与夹紧板（10）平行且正对设置，两个夹紧板（10）位于两个连接板（11）之间，所述连接板（11）与夹紧板（10）之间设有间隙，所述压力传感器（12）设置连接板（11）的靠近夹紧板（10）的一侧且与连接板（11）之间设有间隙，所述固定箱（1）内设有PLC，所述远离传感器和驱动电机（2）均与PLC电连接，两个复位单元沿着移动杆（9）的轴向均匀设置在连接板（11）上；
所述复位单元包括连接杆（13）、固定块（14）、第一弹簧（15）和连接孔，所述连接杆（13）与连接板（11）垂直，所述连接孔设置在连接板（11）上，所述连接杆（13）穿过连接孔且与连接孔的内壁滑动连接，所述连接杆（13）的一端固定在夹紧板（10）上，所述固定块（14）固定在连接杆（13）的另一端，所述第一弹簧（15）位于固定块（14）和连接板（11）之间，所述连接板（11）通过第一弹簧（15）与固定块（14）连接；
所述清洁机构包括固定管（16）、移动管（17）、密封盘（18）和两个动力组件，所述固定管（16）与移动杆（9）平行，所述固定管（16）的轴线位于两个夹紧板（10）之间，所述固定管（16）的顶端与箱体内的顶部密封且固定连接，所述固定箱（1）的顶部设有通孔，所述通孔与固定管（16）的顶端连通，所述移动管（17）与固定管（16）同轴设置，所述固定管（16）的底端插入移动管（17）的顶端，所述移动管（17）与固定管（16）滑动且密封连接，所述密封盘（18）与移动管（17）的底端密封且固定连接，所述动力组件与移动杆（9）一一对应；
所述动力组件包括连接线（19）、定滑轮（20）、第二滑块（21）、导杆（22）、第二弹簧（23）和连接块（24），所述导杆（22）与移动管（17）平行，所述导杆（22）的顶端固定在固定箱（1）内的顶部，所述连接块（24）固定在导杆（22）的底端，所述第二滑块（21）套设在导杆（22）上且固定在移动管（17）上，所述第二弹簧（23）位于连接块（24）和第二滑块（21）之间，所述第二滑块（21）通过第二弹簧（23）与连接块（24）连接，所述第二弹簧（23）处于拉伸状态，所述连接线（19）的一端固定在第二滑块（21）的顶部，所述连接线（19）的另一端绕过定滑轮（20）固定在移动杆（9）上，所述定滑轮（20）固定在固定箱（1）的内壁上。
2.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，所述固定管（16）内安装有滤网（25）。
3.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，两个夹紧板（10）的相互靠近的一侧均设有防滑纹。
4.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，所述连接杆（13）上涂有润滑油。
5.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，所述连接杆（13）的两端均设有倒角。
6.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，所述驱动电机（2）为伺服电机。
7.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，所述连接线（19）为钢丝绳。
8.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，所述固定管（16）与移动管（17）的连接处涂有密封脂。
9.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，所述连接板（11）为吸音板。
10.如权利要求1所述的用于立式钻床的智能夹具，其特征在于，所述固定箱（1）上设有防腐镀锌层。
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