CN111942722B - 轴类产品柔性夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴类产品柔性夹具，包括底座，所述底座上设有对轴类产品施加支撑力的支撑单元，还包括对轴类产品施加压紧力并将轴类产品压紧固定在所述支撑单元上的压紧单元；所述压紧单元包括固定安装在所述底座上的压紧座，所述压紧座上设有上端开口的弧形轨道和与所述弧形轨道滑动配合的弧形滑轨，且所述弧形轨道的弧度与所述弧形滑轨的弧度之和大于2π，所述弧形滑轨上设有用于向轴类产品施加压紧力的压紧机构；所述压紧机构包括与轴类产品外表面配合的压紧板和用于驱动所述压紧板沿着所述弧形滑轨的径向方向移动的压紧组件；所述底座或所述压紧座上设有用于驱动所述弧形滑轨沿着所述弧形轨道滑动的滑动驱动机构。

Description

轴类产品柔性夹具

技术领域

本发明属于机械工装夹具技术领域，具体的为一种轴类产品柔性夹具。

背景技术

随着现代机械加工能力越来越强，人们对夹具柔性化提出了新要求，即需要夹具来满足加工能力和运输方式。柔性指根据生产工况的需要,工艺装备与工艺路线能满足多种产品的生产需求，缩短产品投放市场时间。柔性夹具指工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具还能适应加工需求的应变能力。为更好地适应快速多变的市场需求，制造企业生产系统应具备一定的柔性。夹具是制造系统中的重要组成部分，夹具具备一定的柔性可以很好地满足快速换产的需求。柔性夹具由于设计的自动化程度较低，而且没有一般性方法可遵循，因此成为现代制造系统实现柔性的一个难点和瓶颈。

现有的轴类产品夹具一般采用圆弧状的刚性结构，轴类产品放入夹具后，需要使用皮带等辅助夹紧。虽然现有的夹具在一定程度上能够满足轴类产品的装夹要求，但仍存在以下不足：

1）一个夹具只能适应一个外径尺寸的轴类产品，当轴类产品的型号种类繁多时，需要分别配备对应的夹具，不仅占用车间或者仓库的空间，而且增加了投资成本；

2）在轴类产品的装夹方式上，还采用人工手动夹紧的方式，浪费人力物力且效率低下；3）夹具与轴类产品是刚性接触，容易损坏产品表面，运输的安全性不能保证。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轴类产品柔性夹具，能够满足不同外径尺寸的轴类产品的装夹要求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴类产品柔性夹具，包括底座，所述底座上设有对轴类产品施加支撑力的支撑单元，还包括对轴类产品施加压紧力并将轴类产品压紧固定在所述支撑单元上的压紧单元；

所述压紧单元包括固定安装在所述底座上的压紧座，所述压紧座上设有上端开口的弧形轨道和与所述弧形轨道滑动配合的弧形滑轨，且所述弧形轨道的弧度与所述弧形滑轨的弧度之和大于2π，所述弧形滑轨上设有用于向轴类产品施加压紧力的压紧机构；所述压紧机构包括与轴类产品外表面配合的压紧板和用于驱动所述压紧板沿着所述弧形滑轨的径向方向移动的压紧组件；

所述底座或所述压紧座上设有用于驱动所述弧形滑轨沿着所述弧形轨道滑动的滑动驱动机构。

进一步，所述弧形滑轨的内侧壁上设有内齿，所述滑动驱动机构包括与所述内齿啮合的齿轮和用于驱动所述齿轮转动的动力机构；所述动力机构包括驱动电机和与所述驱动电机传动连接的减速器，所述减速器的输出轴与所述齿轮的转轴之间传动连接。

进一步，所述支撑单元包括固定安装在所述底座上的支撑座，所述支撑座上设有用于支撑轴类产品的支撑机构。

进一步，所述支撑机构包括设置在所述支撑座顶部的V型支撑槽。

进一步，所述支撑机构包括对称设置在所述支撑座上的两个支撑组件；所述支撑组件包括固定安装在所述支撑座上的第一电机座和第一电机，所述第一电机座上设有第一滑轨，所述第一电机滑动配合安装在所述第一滑轨上；所述第一电机的输出轴上设有与其传动连接的第一螺杆，所述支撑座上设有与所述第一螺杆螺纹配合的第一螺套，所述第一螺杆的另一端设有支撑底座，所述支撑底座上设有与轴类产品外壁配合的支撑板，所述第一滑轨与所述第一螺杆的轴线平行。

进一步，所述支撑底座背向所述第一螺杆的一侧设有第一柱形槽，所述支撑底座上设有与所述第一柱形槽滑动配合的第一柱形滑块，所述支撑底座上设有与所述第一柱形滑块限位配合的第一限位块，所述第一柱形滑块与所述第一柱形槽的槽底之间设有第一缓冲装置。

进一步，所述弧形轨道的弧度大于π，且所述弧形轨道相对于过其轴线的竖直平面对称设置，两个所述支撑组件之间的对称面与所述弧形轨道的对称面共面。

进一步，所述压紧组件包括固定安装在所述弧形滑轨上的第二电机座和第二电机，所述第二电机座上设有第二滑轨，所述第二电机滑动配合安装在所述第二滑轨上；所述第二电机的输出轴上设有与其转动连接的第二螺杆，所述弧形滑轨上设有与所述第二螺杆螺纹配合的第二螺套，所述第二螺杆的另一端设有压紧底座，所述压紧板设置在所述压紧底座上，所述第二滑轨与所述第二螺杆的轴线平行。

进一步，所述压紧底座背向所述第二螺杆的一侧设有第二柱形槽，所述压紧底座上设有与所述第二柱形槽滑动配合的第二柱形滑块，所述压紧底座上设有与所述第二柱形滑块限位配合的第二限位块，所述第二柱形滑块与所述第二柱形槽的槽底之间设有第二缓冲装置。

进一步，所述第二电机座固定安装在所述弧形滑轨的外侧壁上，所述压紧座上设有用于让位所述压紧机构通过的让位通道。

本发明的有益效果在于：

本发明的轴类产品柔性夹具，通过在压紧座上设置弧形轨道，并在弧形轨道上安装弧形滑轨，如此，利用滑动驱动机构驱动弧形滑轨沿着弧形轨道移动，可使弧形轨道上端的开口露出，方便放入轴类产品至支撑单元上，而后驱动弧形滑轨闭合弧形轨道上端的开口，使压紧机构位于支撑单元及轴类产品的上方，而后驱动压紧板沿弧形滑轨径向向内移动将轴类产品压紧固定在支撑单元上，实现轴类产品的装夹固定，且通过调节压紧板的径向位置，可满足不同外径尺寸的轴类产品的装夹要求。通过在支撑单元上设置第一缓冲装置，能够防止支撑板与轴类产品的表面刚性接触，即能够避免损坏轴类产品表面的问题，在运输过程中，能够避免轴类产品受到较大的冲击力作用；同理，通过在压紧单元上设置第二缓冲装置，能够避免压紧板与轴类产品表面刚性接触，避免损伤轴类产品表面，在运输过程中，能够避免轴类产品受到较大的冲击力作用。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明轴类产品柔性夹具实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为涂2的B详图；

图4为支撑单元的结构示意图；

图5为图4的C详图；

图6为本实施例轴类产品柔性夹具的立体图。

附图标记说明：1-底座；2-压紧座；3-弧形轨道；4-弧形滑轨；5-内齿；6-齿轮；7-驱动电机；8-减速器；9-支撑座；10-第一电机座；11-第一电机；12-第一螺杆；13-第一螺套；14-支撑底座；15-支撑板；16-第二电机座；17-第二电机；18-第二螺杆；19-第二螺套；20-压紧底座；21-压紧板；22-第一缓冲装置；23-第二缓冲装置；24-让位通道；25-第一柱形槽；26-第一柱形滑块；27-第一限位块；28-第二柱形槽；29-第二柱形滑块；30-第二限位块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明轴类产品柔性夹具实施例的结构示意图。本实施例的轴类产品柔性夹具，包括底座1，底座1上设有对轴类产品施加支撑力的支撑单元。支撑单元包括固定安装在底座1上的支撑座9，支撑座9上设有用于支撑轴类产品的支撑机构。具体的，支撑机构可以采用现有的多种方式实现，如支撑机构可以为包括设置在支撑座9顶部的V型支撑槽。本实施例的支撑机构包括对称设置在支撑座9上的两个支撑组件；支撑组件包括固定安装在支撑座9上的第一电机座10和第一电机11，第一电机座10上设有第一滑轨，第一电机11滑动配合安装在第一滑轨上；第一电机11的输出轴上设有与其传动连接的第一螺杆12，支撑座9上设有与第一螺杆12螺纹配合的第一螺套13，第一螺杆12的另一端设有支撑底座14，本实施例的支撑底座14与第一螺杆12固定连接。支撑底座14上设有与轴类产品外壁配合的支撑板15，第一滑轨与第一螺杆12的轴线平行。即本实施例的支撑板15的位置可通过第一螺杆12与第一螺套13之间的螺纹配合关系进行调节，能够满足不同尺寸大小的轴类产品的支撑要求。优选的，支撑底座14背向第一螺杆12的一侧设有第一柱形槽25，支撑底座14上设有与第一柱形槽25滑动配合的第一柱形滑块26，支撑底座14上设有与第一柱形滑块26限位配合的第一限位块27，第一柱形滑块26与第一柱形槽25的槽底之间设有第一缓冲装置22，本实施例的第一缓冲装置22采用碟簧。通过设置第一缓冲装置，能够防止支撑板15与轴类产品的表面刚性接触，即能够避免损坏轴类产品表面的问题，在运输过程中，能够避免轴类产品受到较大的冲击力作用。

本实施例的轴类产品柔性夹具还包括对轴类产品施加压紧力并将轴类产品压紧固定在支撑单元上的压紧单元。本实施例的压紧单元包括固定安装在底座1上的压紧座2，压紧座2上设有上端开口的弧形轨道3和与弧形轨道3滑动配合的弧形滑轨4，且弧形轨道3的弧度与弧形滑轨4的弧度之和大于2π，即弧形滑轨4与弧形轨道3之间可以组成一个封闭的圆。本实施例的弧形滑轨4上设有用于向轴类产品施加压紧力的压紧机构，压紧机构包括与轴类产品外表面配合的压紧板21和用于驱动压紧板21沿着弧形滑轨4的径向方向移动的压紧组件。本实施例的压紧组件包括固定安装在弧形滑轨4上的第二电机座16和第二电机17，第二电机座16上设有第二滑轨，第二电机17滑动配合安装在第二滑轨上；第二电机17的输出轴上设有与其转动连接的第二螺杆18，弧形滑轨4上设有与第二螺杆18螺纹配合的第二螺套19，第二螺杆18的上端设有与其转动配合的压紧底座20，压紧板21设置在压紧底座20上，第二滑轨与第二螺杆18的轴线平行。通过第二电机17驱动第二螺杆18转动，可驱动压紧底座20移动，可满足不同尺寸大小的轴类产品的装夹要求。优选的，压紧底座20背向第二螺杆18的一侧设有第二柱形槽28，压紧底座20上设有与第二柱形槽28滑动配合的第二柱形滑块29，压紧底座20上设有与第二柱形滑块29限位配合的第二限位块30，第二柱形滑块29与第二柱形槽28的槽底之间设有第二缓冲装置23。本实施例的第二缓冲装置采用碟簧，通过设置第二缓冲装置23，能够避免压紧板21与轴类产品表面刚性接触，避免损伤轴类产品表面，在运输过程中，能够避免轴类产品受到较大的冲击力作用。

底座1或压紧座2上设有用于驱动弧形滑轨4沿着弧形轨道3滑动的滑动驱动机构。具体的，弧形滑轨4的内侧壁上设有内齿5，滑动驱动机构包括与内齿5啮合的齿轮6和用于驱动齿轮6转动的动力机构；动力机构包括驱动电机7和与驱动电机7传动连接的减速器8，减速器8的输出轴与齿轮6的转轴之间传动连接。当然，滑动驱动机构还可以采用现有的多种方式实现，不再累述。

进一步，弧形轨道3的弧度大于π，且弧形轨道3相对于过其轴线的竖直平面对称设置，两个支撑组件之间的对称面与弧形轨道3的对称面共面，即两个支撑组件对轴类产品施加的支撑力位于竖直向上的方向，对于轴类产品的支撑更加稳定。

进一步，第二电机座16固定安装在弧形滑轨4的外侧壁上，压紧座2上设有用于让位压紧机构通过的让位通道24。具体的，本实施例的压紧座2设有两个，两个压紧座2上分别设有弧形轨道3，两个压紧座2之间设有间隙，该间隙形成让位通道24。弧形滑轨4的两侧分别设有圆弧形的凹槽，位于弧形滑轨4两侧的两个弧形轨道3分别设有与该圆弧形凹槽滑动配合的圆弧形凸块。

本实施例的轴类产品柔性夹具，通过在压紧座上设置弧形轨道，并在弧形轨道上安装弧形滑轨，如此，利用滑动驱动机构驱动弧形滑轨沿着弧形轨道移动，可使弧形轨道上端的开口露出，方便放入轴类产品至支撑单元上，而后驱动弧形滑轨闭合弧形轨道上端的开口，使压紧机构位于支撑单元及轴类产品的上方，而后驱动压紧板沿弧形滑轨径向向内移动将轴类产品压紧固定在支撑单元上，实现轴类产品的装夹固定，且通过调节压紧板的径向位置，可满足不同外径尺寸的轴类产品的装夹要求。以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种轴类产品柔性夹具，包括底座（1），所述底座（1）上设有对轴类产品施加支撑力的支撑单元，其特征在于：还包括对轴类产品施加压紧力并将轴类产品压紧固定在所述支撑单元上的压紧单元；

所述压紧单元包括固定安装在所述底座（1）上的压紧座（2），所述压紧座（2）上设有上端开口的弧形轨道（3）和与所述弧形轨道（3）滑动配合的弧形滑轨（4），且所述弧形轨道（3）的弧度与所述弧形滑轨（4）的弧度之和大于2π，所述弧形滑轨（4）上设有用于向轴类产品施加压紧力的压紧机构；所述压紧机构包括与轴类产品外表面配合的压紧板（21）和用于驱动所述压紧板（21）沿着所述弧形滑轨（4）的径向方向移动的压紧组件；

所述底座（1）或所述压紧座（2）上设有用于驱动所述弧形滑轨（4）沿着所述弧形轨道（3）滑动的滑动驱动机构；

所述支撑单元包括固定安装在所述底座（1）上的支撑座（9），所述支撑座（9）包括分别位于所述弧形轨道（3）两侧的支撑架，两个所述支撑架的顶部设有用于支撑轴类产品的支撑机构，两个所述支撑架的底部安装在所述底座（1）上，所述支撑机构位于所述弧形轨道（3）的上方；所述底座（1）、支撑机构和两个所述支撑架之间形成用于所述压紧机构通过的让位通道。

2.根据权利要求1所述的轴类产品柔性夹具，其特征在于：所述弧形滑轨（4）的内侧壁上设有内齿（5），所述滑动驱动机构包括与所述内齿（5）啮合的齿轮（6）和用于驱动所述齿轮（6）转动的动力机构；所述动力机构包括驱动电机（7）和与所述驱动电机（7）传动连接的减速器（8），所述减速器（8）的输出轴与所述齿轮（6）的转轴之间传动连接。

3.根据权利要求1所述的轴类产品柔性夹具，其特征在于：所述支撑机构包括设置在所述支撑座（9）顶部的V型支撑槽。

4.根据权利要求1所述的轴类产品柔性夹具，其特征在于：所述支撑机构包括对称设置在所述支撑座（9）上的两个支撑组件；所述支撑组件包括固定安装在所述支撑座（9）上的第一电机座（10）和第一电机（11），所述第一电机座（10）上设有第一滑轨，所述第一电机（11）滑动配合安装在所述第一滑轨上；所述第一电机（11）的输出轴上设有与其传动连接的第一螺杆（12），所述支撑座（9）上设有与所述第一螺杆（12）螺纹配合的第一螺套（13），所述第一螺杆（12）的另一端设有支撑底座（14），所述支撑底座（14）上设有与轴类产品外壁配合的支撑板（15），所述第一滑轨与所述第一螺杆（12）的轴线平行。

5.根据权利要求4所述的轴类产品柔性夹具，其特征在于：所述支撑底座（14）背向所述第一螺杆（12）的一侧设有第一柱形槽（25），所述支撑底座（14）上设有与所述第一柱形槽（25）滑动配合的第一柱形滑块（26），所述支撑底座（14）上设有与所述第一柱形滑块（26）限位配合的第一限位块（27），所述第一柱形滑块（26）与所述第一柱形槽（25）的槽底之间设有第一缓冲装置（22）。

6.根据权利要求4所述的轴类产品柔性夹具，其特征在于：所述弧形轨道（3）的弧度大于π，且所述弧形轨道（3）相对于过其轴线的竖直平面对称设置，两个所述支撑组件之间的对称面与所述弧形轨道（3）的对称面共面。

7.根据权利要求1所述的轴类产品柔性夹具，其特征在于：所述压紧组件包括固定安装在所述弧形滑轨（4）上的第二电机座（16）和第二电机（17），所述第二电机座（16）上设有第二滑轨，所述第二电机（17）滑动配合安装在所述第二滑轨上；所述第二电机（17）的输出轴上设有与其转动连接的第二螺杆（18），所述弧形滑轨（4）上设有与所述第二螺杆（18）螺纹配合的第二螺套（19），所述第二螺杆（18）的另一端设有压紧底座（20），所述压紧板（21）设置在所述压紧底座（20）上，所述第二滑轨与所述第二螺杆（18）的轴线平行。

8.根据权利要求7所述的轴类产品柔性夹具，其特征在于：所述压紧底座（20）背向所述第二螺杆（18）的一侧设有第二柱形槽（28），所述压紧底座（20）上设有与所述第二柱形槽（28）滑动配合的第二柱形滑块（29），所述压紧底座（20）上设有与所述第二柱形滑块（29）限位配合的第二限位块（30），所述第二柱形滑块（29）与所述第二柱形槽（28）的槽底之间设有第二缓冲装置（23）。

9.根据权利要求7所述的轴类产品柔性夹具，其特征在于：所述第二电机座（16）固定安装在所述弧形滑轨（4）的外侧壁上，所述压紧座（2）上设有用于让位所述压紧机构通过的让位通道（24）。

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