CN112518403A - 一种大型构件的装夹装置及其装夹方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大型构件的装夹装置与装夹方法，所述装夹方法采用的装夹装置主要包括：推动气缸、定位销轴、增高底座和滑移平台。所述装夹方法主要包括以下步骤：S1、用行车将大型构件正面吊装至装夹工位，放在滑移平台上；S2、用X向推动气缸将零件推动至与定位销轴接触；S3、用Y向推动气缸将零件推动至与定位销轴接触；S4、将大型构件用行车吊起来，在滑移机架上安装V字安装架；S5、行车将大型构件反面放下与V字安装架贴合；S6、用X向推动气缸1推动滑移机架至延长靠板与定位销轴接触；S7、用Y向推动气缸推动零件至与定位销轴接触。本发明提供的大型构件的装夹装置与装夹方法简单实用，具有较高的精度和效率，满足正反面装夹要求。

Description

一种大型构件的装夹装置及其装夹方法
技术领域
本发明涉及零构件的自动化加工领域，特别涉及一种大型构件的装夹装置与装夹方法。
背景技术
大型构件一般采用行车起吊，吊装至合适的工位后放下，但是后续大型构件的装夹定位一直是困扰机械加工行业的难题。由于零件的重量大，装夹过程中对零件的移动就显得格外困难，装夹时定位的精度也不能保证。大型构件在加工完一面之后需要翻转过来对另一面进行加工，而往往零件的正反面是不一样的，因此对装夹装置也有更高的要求，装夹装置要适应正反面不同的接触面，同时还要方便后续的调整。传统的装夹装置和装夹方法耗时费力，精度也比较低，已经渐渐地无法满足日益增长的加工需求。
公开文件201510073664.5发明了一种零件装夹装置，该专利利用内壁为逐渐收拢形喇叭口的夹具箱，内部用多个夹具块来夹紧零件，只需一个油缸来推动，大大节约了成本；公开文件201510359374.7发明了一种碗状薄壁环形零件仿自由状态装夹方法，该专利用顶端为球面的螺柱与压紧面为弧面的压板，使得零件受力只是零件材料内部受力点的压应力，不会产生变形；公开文件201610630977.0发明了一种薄壁零件装夹装置及装夹方法，该专利利用步进推动气缸1驱动支柱移动到合适高度，并控制真空泵的抽吸力度和进气阀的流通面积，使得各个支柱上的吸盘对薄壁零件的吸附力调整到合适的数值。
公开文献报道中提到了一些装夹装置和装夹方法，有利用逐渐收拢喇叭口形状的夹具箱的，有通过顶端为球面的螺柱和压紧面为弧面的压板来避免零件变形的，也有控制真空泵的抽吸力度和进气阀的流通面积来调整吸盘吸附力的。但是目前市面上针对大型构件的装夹方法却很少，用本文的装夹装置和装夹方法，步骤简单，装夹精度高，能有效的对大型构件正反两个面均可进行装夹，故将此装夹装置和装夹方法应用于大型构件的装夹工艺中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型构件的装夹装置及其装夹方法,以解决目前大型构件难以装夹定位、装夹精度低和装夹翻面定位效率低等问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：提供一种大型构件的装夹装置，主要包括：推动气缸、定位销轴、增高底座和滑移平台；所述滑移平台包括滑移机架、滑移平台盒、大直径万向球、延长靠板和V字安装架；所述滑移机架下面装有大直径万向球，可以在滑移平台盒中进行X向移动；所述延长靠板是在滑移机架沿着X向一侧的一块板，V字安装架安装在滑移机架上，用以在零件反向安装时进行定位；所述定位销轴用来定位零件的最终位置，所述推动气缸下面安装增高底座，使得推动气缸的输出轴顶在滑移机架上，使得推动气缸与两个定位销轴接触在预定的位置输出。
进一步地，所述推动气缸为大缸径的气缸。
进一步地，所述定位销轴用来定位零件的最终位置。
进一步地，所述增高底座是用来垫高推动气缸，使得推动气缸能够在预定的位置输出。
进一步地，所述滑移机架的面积大于所述滑移平台盒的面积，能有效防止加工废弃物进入滑移平台，损坏大直径万向球，影响滑移效果。
进一步地，所述滑移机架下方安装有万向球，上方是放置工件的。
进一步地，所述滑移平台盒是滑移机架运动的地方，能有效防止工作台面被压坏，以及在运动时能减小摩擦。
进一步地，所述万向球的滚珠直径是
Figure BDA0002801045640000021
，能有效地满足承载需求。
进一步地，所述滑移平台盒中涂满了油脂，能有效减小所述万向球3-5的摩擦力。
进一步地，所述延长靠板安装在滑移机架末端，在反面装夹时用以定位。
进一步地，V字安装架的角度与工件背面的角度一致，能在Y方向上对工件进行定位。
本发明的另一技术方案在于，提供了上述大型构件的装夹装置的装夹方法，其主要包括以下步骤：
S1、用行车将大型构件正面吊装至装夹工位，放在滑移平台上；
S2、用X向推动气缸将零件推动至与定位销轴接触；
S3、用Y向推动气缸将零件推动至与定位销轴接触；
S4、将大型构件用行车吊起，在滑移机架上安装V字安装架；
S5、行车将大型构件反面放下与V字安装架贴合；
S6、用X向推动气缸推动滑移机架至延长靠板与定位销轴接触；
S7、用Y向推动气缸推动零件至与定位销轴接触。
进一步地，所述步骤S1中，用行车将大型构件正面吊装至滑移平台上，放置在滑移平台上。
进一步地，所述步骤S2中，驱动X向的两个推动气缸将工件沿着X向推动，直至工件与两个定位销轴都接触后停止。
进一步地，所述步骤S3中，驱动Y向的两个推动气缸将工件沿着Y向推动，直至工件与两个定位销轴都接触后停止。
进一步地，所述步骤S4中，用行车将工件吊起，在滑移支架上安装V字安装架，调整好V字安装架之间的距离。
进一步地，所述步骤S5中，将工件翻转后，用行车缓缓放下，使得工件背面与V字安装架贴合。
进一步地，所述步骤S6中，驱动X向的两个推动气缸1推动滑移支架在滑移平台盒中运动，直至两个延长靠板都与定位销轴接触。
进一步地，所述步骤S7中，驱动Y向的推动气缸1推动工件沿着Y向运动，直至工件接触到定位销轴后停止。
本发明的优点在于：
1、大型构件的装夹装置拥有带万向球的滑移平台，可有效减少摩擦力，便于推动大型构件至定位销/块处，完成有效定位；
2、大型构件的装夹装置与装夹方法满足构件正反面均可装夹的要求，简单实用。
本发明提供的一种大型构件的装夹装置与装夹方法可应用于多种大型构件的装夹过程，以满足这些零件的自动化加工、焊接、打磨和去毛刺等需求。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步说明：
图1为本发明实施例提供的滑移平台示意图；
图2为本发明实施例提供的大型构件正向打磨定位销轴位置分布示意图；
图3为本发明实施例提供的大型构件正向打磨推动气缸位置分布示意图；
图4为本发明实施例提供的大型构件反向打磨推动气缸位置分布示意图；
图5为本发明实施例提供的大型构件反向打磨定位销轴位置分布示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种大型构件的装夹装置与装夹方法作进一步详细说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非常精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明具体实施例中的滑移平台如图1所示，滑移平台3主要包括滑移机架3-2、滑移平台盒3-4、大直径万向球3-5、延长靠板3-1和V字安装架3-3。滑移机架3-2下面装有大直径万向球3-5，可以在滑移平台盒3-4中进行X向移动。延长靠板3-1是在滑移机架3-2沿着X向一侧的一块板，用以在零件反向安装时进行定位。
大型构件正向装夹定位的推动气缸1与定位销轴4布置如图2和图3所示。大型构件正向装夹定位时，底面的接触面是平整的，因此可以直接用行车将零件吊装至两个滑移平台3的滑移机架3-2上，用增高底座2将两个推动气缸1垫高使得推动气缸1的输出轴顶在零件底部的一个槽内，推动气缸1将零件与滑移机架3-2一起沿着X向移动，当滑移机架3-2移动到滑移平台盒3-4的一端无法再移动时，这时零件会在滑移机架3-2上移动，直至零件底部与两个定位销轴4接触，完成X向定位。然后两个带增高底座2的推动气缸1的输出轴顶在侧面的两个底角，推动零件沿着Y向运动，直至另一端与两个定位销轴4完全接触，完成Y向定位。
大型构件的反向装夹定位的推动气缸1与定位销轴4布置如图4和图5所示。在反向装夹时，由于零件的接触面是一个V字形的，因此需要在滑移机架3-2上安装V字安装架3-3，然后用行车将零件放下，使零件背面与V字安装架3-3贴合，这样整个零件的中心线就与两个滑移平台3的中心线处于一条直线上。推动气缸1下面安装增高底座2，使得推动气缸1的输出轴顶在滑移机架3-2上。推动气缸1推动滑移机架3-2在滑移平台盒3-4中沿着X向移动，直至另一端的两个延长靠板3-1分别与两个定位销轴4接触，完成X向定位。然后Y向一端带增高底座2的推动气缸1推动零件沿着Y向移动，直至与Y向的定位销轴4接触，则完成Y向定位。
本发明提供的一种大型构件的装夹装置与装夹方法经过多次现场的装夹定位试验，被证明是有效可靠的。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (14)

1.一种大型构件的装夹装置，其特征在于，主要包括：推动气缸、定位销轴、增高底座和滑移平台；
所述滑移平台包括滑移机架、滑移平台盒、大直径万向球、延长靠板和V字安装架；所述滑移机架下面装有大直径万向球，可以在滑移平台盒中进行X向移动；所述延长靠板是在滑移机架沿着X向一侧的一块板，V字安装架安装在滑移机架上，用以在零件反向安装时进行定位；
所述定位销轴用来定位零件的最终位置，所述推动气缸下面安装增高底座，使得推动气缸的输出轴顶在滑移机架上，使得推动气缸与两个定位销轴接触在预定的位置输出。
2.如权利要求1所述的一种大型构件的装夹装置，其特征在于，所述推动气缸为大缸径的气缸。
3.如权利要求1所述的一种大型构件的装夹装置，其特征在于，所述滑移机架的面积大于所述滑移平台盒的面积，能有效防止加工废弃物进入滑移平台和，损坏大直径万向球，影响滑移效果。
4.如权利要求1所述的一种大型构件的装夹装置，其特征在于，所述滑移机架上方可放置工件。
5.如权利要求1所述的一种大型构件的装夹装置，其特征在于，所述万向球的滚珠直径是
Figure FDA0002801045630000011
能有效地满足承载需求。
6.如权利要求1所述的一种大型构件的装夹装置，其特征在于，所述滑移平台盒中涂满了油脂，能有效减小所述万向球的摩擦力。
7.如权利要求1所述的一种大型构件的装夹装置，其特征在于，所述延长靠板安装在滑移机架末端，在反面装夹时用以定位。
8.如权利要求1所述的一种大型构件的装夹装置，其特征在于，其特征在于，所述V字安装架的角度与工件背面的角度一致，能在Y方向上对工件进行定位。
9.如权利要求1～8中任一所述一种大型构件的装夹装置的装夹方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、用行车将大型构件正面吊装至装夹工位，放在滑移平台上；
S2、用X向推动气缸将零件推动至与定位销轴接触；
S3、用Y向推动气缸将零件推动至与定位销轴接触；
S4、将大型构件用行车吊起来，在滑移机架上安装V字安装架；
S5、行车将大型构件反面放下与V字安装架贴合；
S6、用X向推动气缸推动滑移机架至延长靠板与定位销轴接触；
S7、用Y向推动气缸推动零件至与定位销轴接触。
10.如权利要求9所述的一种大型构件的装夹装置的装夹方法，其特征在于，所述步骤S2中，驱动X向的两个推动气缸将工件沿着X向推动，直至工件与两个定位销轴都接触后停止。
11.如权利要求9所述的一种大型构件的装夹装置的装夹方法，其特征在于，所述步骤S3中，驱动Y向的两个推动气缸将工件沿着Y向推动，直至工件与两个定位销轴都接触后停止。
12.如权利要求9所述的一种大型构件的装夹装置的装夹方法，其特征在于，所述步骤S5中，将工件翻转后，用行车缓缓放下，使得工件背面与V字安装架贴合。
13.如权利要求9所述的一种大型构件的装夹装置的装夹方法，其特征在于，所述步骤S6中，驱动X向的两个推动气缸推动滑移支架在滑移平台盒中运动，直至两个延长靠板都与定位销轴接触。
14.如权利要求9所述的一种大型构件的装夹装置的装夹方法，其特征在于，所述步骤S7中，驱动Y向的推动气缸推动工件沿着Y向运动，直至工件接触到定位销轴后停止。
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