CN112621317B - 一种机电一体化夹紧装置 - Google Patents

Abstract

一种机电一体化夹紧装置，包括加紧座、滑槽、涡轮减速器、电机、滑块、定位板、导槽、定位滑块、螺杆、压板、气缸、支架、齿轮架、加紧臂、转动臂、卡爪、偏心轮，加紧座下部具有转轴,转轴转动连接涡轮减速器，涡轮减速器下部具有两个加紧槽,涡轮减速器连接电机，加紧座上部具有十二条滑槽，加紧座上部设置定位板,定位板通过滑块和加紧座连接在一起，定位板中间具有导槽，导槽中间设置两个滑块，滑块上部具有转轴，导槽滑动连接转轴，滑块滑动连接滑槽,滑槽中间设置定位滑块，定位滑块滑动连接滑槽,定位滑块上部具有螺杆。

Description

一种机电一体化夹紧装置

技术领域

本发明涉及机电一体化领域，尤其涉及一种机电一体化夹紧装置。

背景技术

在机电一体化产品加工过程中，单件、小批量产品越来越多，各种不规则形状零件也越来越多，这类产品在加工过程中的加紧比较麻烦，因为它们的定位面不规则，夹紧面也不规则，没有一个灵活的夹紧装置对它们进行夹紧，影响了产品质量和加工效率。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种通用性和适应性强的一种机电一体化夹紧装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种机电一体化夹紧装置，包括加紧座、滑槽、涡轮减速器、电机、滑块、定位板、导槽、定位滑块、螺杆、压板、气缸、支架、齿轮架、加紧臂、转动臂、卡爪、偏心轮，加紧座下部具有转轴,转轴转动连接涡轮减速器，涡轮减速器下部具有两个加紧槽,涡轮减速器连接电机，加紧座上部具有十二条滑槽，加紧座上部设置定位板,定位板通过滑块和加紧座连接在一起，定位板中间具有导槽，导槽中间设置两个滑块，滑块上部具有转轴，导槽滑动连接转轴，滑块滑动连接滑槽,滑槽中间设置定位滑块，定位滑块滑动连接滑槽,定位滑块上部具有螺杆,螺杆外侧设置压板、第一螺母、第二螺母、支架、第三螺母,支架右侧下部具有支架板,支架板中间具有螺杆孔,螺杆从下到上依次穿过压板、第一螺母、第二螺母、螺杆孔、第三螺母，支架中间具有支架槽,支架槽两侧具有支架滑槽，支架右侧具有支架气缸孔，支架下部具有支架板,支架板上部固定连接气缸,气缸前部具有气缸轴,气缸轴穿过支架气缸孔,气缸轴左侧设置齿轮架,齿轮架在支架槽中间，齿轮架后部具有气缸轴孔,气缸轴固定连接气缸轴孔, 齿轮架前部具有齿轮架孔,齿轮架槽内部设置齿轮,齿轮和齿轮架孔同轴，齿轮轴穿过齿轮架孔和齿轮,齿轮轴固定连接齿轮架孔,齿轮轴转动连接齿轮,齿轮两侧设置加紧臂,加紧臂右侧具有滑轨,滑轨内侧具有齿条,齿条和齿轮相互啮合，滑轨滑动连接支架滑槽,加紧臂在支架滑槽中滑动。

加紧臂前部具有外花键,外花键外侧设置转动臂,转动臂内部具有内花键,外花键滑动连接内花键,转动臂左侧具有连接板,连接板中间具有连接板孔,转动臂左侧设置卡爪,卡爪右侧具有连接架,连接架中间具有卡爪槽,连接架右侧具有连接架孔,连接板插入卡爪槽,销子穿过连接架孔和连接板孔,销子固定连接连接架孔,销子转动连接连接板孔，卡爪上部具有短边，下部具有长边,长边前部具有长边斜面,短边前部具有短边斜面,短边中间具有凸轮槽,凸轮槽两侧具有短边孔，凸轮槽中间设置偏心轮,偏心轮两侧具有偏心轴，偏心轴外侧具有外六角螺栓,偏心轴转动连接短边孔,偏心轴在短边孔中转动。

有益效果：

本发明适应性强，使用灵活，根据工件大小可以选择几套加紧装置同时使用，互不干涉，每套加紧装置既可以垂直夹紧，也可以水平夹紧，可以选择安装一个卡爪 ，也可以选择安装两个卡爪，或者不安装卡爪，都可以使用，加紧座下部具有转轴,转轴转动连接涡轮减速器，涡轮减速器下部具有两个加紧槽,涡轮减速器连接电机，电机启动时，经过涡轮减速器带动转轴转动，转动加紧座可以调整加紧座的工作角度，使得上部的工件能有一个正确的加工位置，主要用来对加紧座的精确调整和定位，涡轮减速器安装在机床工作台或者其它工作平台，加紧座上部具有十二条滑槽，采用多个滑槽是为了加紧和定位装置有更强的适应性，满足不同形状，不同角度的工件的安装和加紧要求，滑槽采用矩形结构，可以满足滑动要求，又不能转动，能精确定位，同时还满足定位和加紧装置和加紧座固定连接的要求，加紧座上部设置定位板,定位板通过滑块和加紧座连接在一起，定位板中间具有导槽，导槽中间设置两个滑块，滑块上部具有转轴，导槽滑动连接转轴，滑块滑动连接滑槽，定位板的作用是进行定位，零件加工时，零件必须相对工件和刀具有一个正确的位置，由于滑块可以自由的安装在任意一个滑槽中，并且可以自由滑动，滑块滑动过程中带动定位板在加紧座上部随意变换位置，这就满足了不同形状的零件定位要求，初步定位后，通过螺母将滑块、定位板锁紧在加紧座上部，此时定位板将不会再动，通过找正的方法确定工件的位置是否何时，如果需要还可以再次调整，或者启动电机进行精确定位，根据需要可安装多个定位板，对不同方向的面进行定位,安装后需要将加紧在定位板侧面，达到定位和加紧的要求，定位滑块的作用就是将加紧装置固定在合适的位置，根据的大小和夹紧面的方位，选择合适方位的滑槽，然后定位滑块滑动连接这个滑槽，滑动到合适位置，锁紧第一螺母，将定位滑块、压板、和加紧座锁紧，加紧装置完成定位，然后调整支架的高度，以适应不同高度的或者不同高度加紧面的要求，调整时，旋转第二螺母即可，调整结束，锁紧第二螺母和第三螺母，将支架固定在合适的高度，气缸动作时，带动齿轮架往左移动，齿轮架带动齿轮往左移动，齿轮带动加紧臂往左移动，加紧臂前部碰到加紧面时，完成加紧动作，如果两个加紧臂的加紧面不在一个平面上，先碰到加紧面的加紧臂停止并加紧，另外一个加紧臂和齿轮产生旋转运动，带动加紧臂继续往前移动，直到碰到加紧面加紧为止，利用了齿轮的差速原理，完成对不在同一个平面上的两个面同时进行加紧，也可以对两个工件进行加紧，以适应不同工件之间的位置误差。

加紧臂前部具有外花键,外花键外侧设置转动臂,转动臂内部具有内花键,外花键滑动连接内花键,转动臂左侧具有连接板,连接板中间具有连接板孔,转动臂左侧设置卡爪,卡爪右侧具有连接架,连接架中间具有卡爪槽,连接架右侧具有连接架孔,连接板插入卡爪槽,销子穿过连接架孔和连接板孔,销子固定连接连接架孔,销子转动连接连接板孔，这样的连接使得卡爪可以绕转动臂转动一定的角度，满足不同方向加紧面和工件误差的要求，卡爪可以更好的加紧工件，转动臂和加紧臂通过花键连接，这样的连接可以将转动臂自由的取下和安装上，一些比较简单的加紧可以不用安装转动臂，更主要的是通过花键连接可以调整转动臂在空间的方位，使得转动臂在360°范围自由调整角度，让卡爪能够加紧各种角度的斜面，极大提高了自由度和适应性，短边和长边高度不同，长边斜面和短边斜面角度一致，延伸平面一致，保证加紧时，两侧同时接触加紧面，当卡爪两侧不能同时接触时，可以转动外六角螺栓，这时偏心轮旋转，由于偏心轮是偏心结构，使得卡爪绕销子旋转，此时卡爪两侧就会仅仅贴在工件表面，偏心轮的主要作用是可以在垂直或者倾斜的方向把工件压紧在加紧座，把卡爪调整到垂直或者倾斜方向，且长边在上方，此时旋转外六角螺栓,偏心轮旋转，卡爪绕销子旋转，长边下面卡在工件上部，把工件压紧到加紧座上，实现了水平和垂直方向或者其它方向同时加紧的功能，长短边的结构使得，长边能卡住工件上面，利用偏心原理和杠杆原理来夹紧工件。

附图说明

图1为本发明所述的机电一体化夹紧装置整体结构示意图。

图2为本发明所述的机电一体化夹紧装置仰视图结构示意图。

图3为本发明所述的机电一体化夹紧装置爆炸结构示意图。

图4为本发明所述的定位板连接结构示意图。

图5为本发明所述的夹紧装置连接结构示意图。

图6为本发明所述的支架结构示意图。

图7为本发明所述的齿轮架结构示意图。

图8为本发明所述的夹紧臂结构示意图。

图9为本发明所述的转动臂结构示意图。

图10为本发明所述的卡爪结构示意图。

图11为本发明所述的偏心轮结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

一种机电一体化夹紧装置，包括加紧座01、滑槽11、涡轮减速器13、电机15、滑块16、定位板18、导槽19、定位滑块02、螺杆21、压板22、气缸24、支架03、齿轮架04、加紧臂05、转动臂06、卡爪07、偏心轮08，加紧座01下部具有转轴12,转轴12转动连接涡轮减速器13，涡轮减速器13下部具有两个加紧槽14,涡轮减速器13连接电机15，加紧座01上部具有十二条滑槽11，加紧座01上部设置定位板18,定位板18通过滑块16和加紧座01连接在一起，定位板18中间具有导槽19，导槽19中间设置两个滑块16，滑块16上部具有转轴17，导槽19滑动连接转轴17，滑块16滑动连接滑槽11,滑槽11中间设置定位滑块02，定位滑块02滑动连接滑槽11,定位滑块02上部具有螺杆21,螺杆21外侧设置压板22、第一螺母23、第二螺母23、支架03、第三螺母23,支架03右侧下部具有支架板34,支架板34中间具有螺杆孔35,螺杆21从下到上依次穿过压板22、第一螺母23、第二螺母23、螺杆孔35、第三螺母23，支架03中间具有支架槽31,支架槽31两侧具有支架滑槽32，支架03右侧具有支架气缸孔33，支架03下部具有支架板34,支架板34上部固定连接气缸24,气缸24前部具有气缸轴25,气缸轴25穿过支架气缸孔33,气缸轴25左侧设置齿轮架04,齿轮架04在支架槽31中间，齿轮架04后部具有气缸轴孔43,气缸轴25固定连接气缸轴孔43, 齿轮架04前部具有齿轮架孔42,齿轮架槽41内部设置齿轮44,齿轮44和齿轮架孔42同轴，齿轮轴45穿过齿轮架孔42和齿轮44,齿轮轴45固定连接齿轮架孔42,齿轮轴45转动连接齿轮44,齿轮44两侧设置加紧臂05,加紧臂05右侧具有滑轨51,滑轨51内侧具有齿条52,齿条52和齿轮44相互啮合，滑轨51滑动连接支架滑槽32,加紧臂05在支架滑槽32中滑动。

加紧臂05前部具有外花键53,外花键53外侧设置转动臂06,转动臂06内部具有内花键61,外花键53滑动连接内花键61,转动臂06左侧具有连接板62,连接板62中间具有连接板孔63,转动臂06左侧设置卡爪07,卡爪07右侧具有连接架71,连接架71中间具有卡爪槽73,连接架71右侧具有连接架孔72,连接板62插入卡爪槽73,销子70穿过连接架孔72和连接板孔63,销子70固定连接连接架孔72,销子70转动连接连接板孔63，卡爪07上部具有短边74，下部具有长边78,长边78前部具有长边斜面79,短边74前部具有短边斜面77,短边74中间具有凸轮槽75,凸轮槽75两侧具有短边孔76，凸轮槽75中间设置偏心轮08,偏心轮08两侧具有偏心轴81，偏心轴81外侧具有外六角螺栓82,偏心轴81转动连接短边孔76,偏心轴81在短边孔76中转动。

加紧座01下部具有转轴12,转轴12转动连接涡轮减速器13，涡轮减速器13下部具有两个加紧槽14,涡轮减速器13连接电机15，电机15启动时，经过涡轮减速器13带动转轴12转动，转动加紧座01可以调整加紧座01的工作角度，使得上部的工件能有一个正确的加工位置，主要用来对加紧座01的精确调整和定位，涡轮减速器13安装在机床工作台或者其它工作平台，加紧座01上部具有十二条滑槽11，采用多个滑槽11是为了加紧和定位装置有更强的适应性，满足不同形状，不同角度的工件的安装和加紧要求，滑槽11采用矩形结构，可以满足滑动要求，又不能转动，能精确定位，同时还满足定位和加紧装置和加紧座01固定连接的要求，加紧座01上部设置定位板18,定位板18通过滑块16和加紧座01连接在一起，定位板18中间具有导槽19，导槽19中间设置两个滑块16，滑块16上部具有转轴17，导槽19滑动连接转轴17，滑块16滑动连接滑槽11，定位板18的作用是对零件09进行定位，零件加工时，零件必须相对工件和刀具有一个正确的位置，由于滑块16可以自由的安装在任意一个滑槽11中，并且可以自由滑动，滑块16滑动过程中带动定位板18在加紧座01上部随意变换位置，这就满足了不同形状的零件定位要求，初步定位后，通过螺母将滑块16、定位板18锁紧在加紧座01上部，此时定位板18将不会再动，通过找正的方法确定工件的位置是否何时，如果需要还可以再次调整，或者启动电机15进行精确定位，根据需要可安装多个定位板18，对零件09不同方向的面进行定位,滑槽11中间设置定位滑块02，定位滑块02滑动连接滑槽11,定位滑块02上部具有螺杆21,螺杆21外侧设置压板22、第一螺母23、第二螺母23、支架03、第三螺母23,支架03右侧下部具有支架板34,支架板34中间具有螺杆孔35,螺杆21从下到上依次穿过压板22、第一螺母23、第二螺母23、螺杆孔35、第三螺母23,零件09安装后需要将零件09加紧在定位板18侧面，达到定位和加紧的要求，定位滑块02的作用就是将加紧装置固定在合适的位置，根据零件09的大小和夹紧面的方位，选择合适方位的滑槽11，然后定位滑块02滑动连接这个滑槽11，滑动到合适位置，锁紧第一螺母23，将定位滑块02、压板22、和加紧座01锁紧，加紧装置完成定位，然后调整支架03的高度，以适应不同高度零件09的或者不同高度加紧面的要求，调整时，旋转第二螺母23即可，调整结束，锁紧第二螺母和第三螺母23，将支架03固定在合适的高度，支架03中间具有支架槽31,支架槽31两侧具有支架滑槽32，支架03右侧具有支架气缸孔33，支架03下部具有支架板34,支架板34上部固定连接气缸24,气缸24前部具有气缸轴25,气缸轴25穿过支架气缸孔33,气缸轴25左侧设置齿轮架04,齿轮架04在支架槽31中间，齿轮架04后部具有气缸轴孔43,气缸轴25固定连接气缸轴孔43, 齿轮架04前部具有齿轮架孔42,齿轮架槽41内部设置齿轮44,齿轮44和齿轮架孔42同轴，齿轮轴45穿过齿轮架孔42和齿轮44,齿轮轴45固定连接齿轮架孔42,齿轮轴45转动连接齿轮44,齿轮44两侧设置加紧臂05,加紧臂05右侧具有滑轨51,滑轨51内侧具有齿条52,齿条52和齿轮44相互啮合，滑轨51滑动连接支架滑槽32,加紧臂05在支架滑槽32中滑动，气缸24动作时，带动齿轮架04往左移动，齿轮架04带动齿轮44往左移动，齿轮44带动加紧臂05往左移动，加紧臂05前部碰到加紧面时，完成加紧动作，如果两个加紧臂05的加紧面不在一个平面上，先碰到加紧面的加紧臂05停止并加紧，另外一个加紧臂05和齿轮44产生旋转运动，带动加紧臂05继续往前移动，直到碰到加紧面加紧为止，利用了齿轮的差速原理，完成对不在同一个平面上的两个面同时进行加紧，也可以对两个工件进行加紧，以适应不同工件之间的位置误差。

加紧臂05前部具有外花键53,外花键53外侧设置转动臂06,转动臂06内部具有内花键61,外花键53滑动连接内花键61,转动臂06左侧具有连接板62,连接板62中间具有连接板孔63,转动臂06左侧设置卡爪07,卡爪07右侧具有连接架71,连接架71中间具有卡爪槽73,连接架71右侧具有连接架孔72,连接板62插入卡爪槽73,销子70穿过连接架孔72和连接板孔63,销子70固定连接连接架孔72,销子70转动连接连接板孔63，这样的连接使得卡爪07可以绕转动臂06转动一定的角度，满足不同方向加紧面和工件误差的要求，卡爪07可以更好的加紧工件，转动臂06和加紧臂05通过花键连接，这样的连接可以将转动臂06自由的取下和安装上，一些比较简单的加紧可以不用安装转动臂06，更主要的是通过花键连接可以调整转动臂06在空间的方位，使得转动臂06在360°范围自由调整角度，让卡爪07能够加紧各种角度的斜面，极大提高了自由度和适应性，卡爪07上部具有短边74，下部具有长边78,长边78前部具有长边斜面79,短边74前部具有短边斜面77,短边74中间具有凸轮槽75,凸轮槽75两侧具有短边孔76，凸轮槽75中间设置偏心轮08,偏心轮08两侧具有偏心轴81，偏心轴81外侧具有外六角螺栓82,偏心轴81转动连接短边孔76,偏心轴81在短边孔76中转动，短边74和长边78高度不同，长边斜面79和短边斜面77角度一致，延伸平面一致，保证加紧时，两侧同时接触加紧面，当卡爪07两侧不能同时接触时，可以转动外六角螺栓82，这时偏心轮08旋转，由于偏心轮08是偏心结构，使得卡爪07绕销子70旋转，此时卡爪07两侧就会仅仅贴在工件表面，偏心轮08的主要作用是可以在垂直或者倾斜的方向把工件压紧在加紧座01，把卡爪07调整到垂直或者倾斜方向，且长边78在上方，此时旋转外六角螺栓82,偏心轮08旋转，卡爪07绕销子70旋转，长边78下面卡在工件上部，把工件压紧到加紧座01上，实现了水平和垂直方向或者其它方向同时加紧的功能，长短边的结构使得，长边能卡住工件上面，利用偏心原理和杠杆原理来夹紧工件。

本发明使用时，启动气缸24，气缸24带动齿轮架04往前移动，齿轮架04带动齿轮44往前移动，齿轮44带动两侧加紧臂05往前移动，两侧加紧臂05适应不同高度的加紧面，实现不同高度面的同时加紧，加紧臂05往前移动，带动转动臂06往前移动，转动臂06带动卡爪07往前移动，卡爪07接触到零件09时，可以自动旋转并适应加紧面的角度和误差，如果卡爪07两侧不能同时接触加紧面，可以转动偏心轮08实现和加紧面的完全接触，如果需要垂直方向或者其它方向的加紧，把其中一个卡爪07调整到垂直方向或者需要的角度即可，实现水平和垂直方向或者其它方向的同时加紧，本发明适应性强，使用灵活，根据工件大小可以选择几套加紧装置同时使用，互不干涉，每套加紧装置既可以垂直夹紧，也可以水平夹紧，可以选择安装一个卡爪07 ，也可以选择安装两个卡爪07，或者不安装卡爪07，都可以使用，本发明使用分以下步骤，第一：根据零件09的形状和定位面，决定定位板18的数量和方向，调整定位板18的方向，然后把定位板18锁紧在加紧座01上，第二：将零件09定位面和定位板18靠紧，第三：根据零件09形状选择卡爪07的数量和方位，寻找一个合适的滑槽11，安装定位滑块02并锁紧，第四：调整卡爪07的高度并锁紧，第五：启动气缸24，加紧零件09，试加工，根据加工效果，可以启动电机15进行角度的微调。

Claims (3)

1.一种机电一体化夹紧装置，其特征是:包括夹紧座、滑槽、涡轮减速器、电机、滑块、定位板、导槽、定位滑块、螺杆、压板、气缸、支架、齿轮架、夹紧臂、转动臂、卡爪、偏心轮，夹紧座下部具有转轴,转轴转动连接涡轮减速器，涡轮减速器下部具有两个夹紧槽,涡轮减速器连接电机，夹紧座上部具有十二条滑槽，夹紧座上部设置定位板,定位板通过滑块和夹紧座连接在一起，定位板中间具有导槽，导槽中间设置两个滑块，滑块上部具有转轴，导槽滑动连接转轴，滑块滑动连接滑槽,滑槽中间设置定位滑块，定位滑块滑动连接滑槽,定位滑块上部具有螺杆,螺杆外侧设置压板、第一螺母、第二螺母、支架、第三螺母,支架右侧下部具有支架板,支架板中间具有螺杆孔,螺杆从下到上依次穿过压板、第一螺母、第二螺母、螺杆孔、第三螺母，支架中间具有支架槽,支架槽两侧具有支架滑槽，支架右侧具有支架气缸孔，支架下部具有支架板,支架板上部固定连接气缸,气缸前部具有气缸轴,气缸轴穿过支架气缸孔,气缸轴左侧设置齿轮架,齿轮架在支架槽中间，齿轮架后部具有气缸轴孔,气缸轴固定连接气缸轴孔, 齿轮架前部具有齿轮架孔,齿轮架槽内部设置齿轮,齿轮和齿轮架孔同轴，齿轮轴穿过齿轮架孔和齿轮,齿轮轴固定连接齿轮架孔,齿轮轴转动连接齿轮,齿轮两侧设置夹紧臂,夹紧臂右侧具有滑轨,滑轨内侧具有齿条,齿条和齿轮相互啮合，滑轨滑动连接支架滑槽,夹紧臂在支架滑槽中滑动。

2.根据权利要求1所述的一种机电一体化夹紧装置，其特征是: 所述夹紧臂前部具有外花键,外花键外侧设置转动臂,转动臂内部具有内花键,外花键滑动连接内花键,转动臂左侧具有连接板,连接板中间具有连接板孔,转动臂左侧设置卡爪,卡爪右侧具有连接架,连接架中间具有卡爪槽,连接架右侧具有连接架孔,连接板插入卡爪槽,销子穿过连接架孔和连接板孔,销子固定连接连接架孔,销子转动连接连接板孔，卡爪上部具有短边，下部具有长边,长边前部具有长边斜面,短边前部具有短边斜面,短边中间具有凸轮槽,凸轮槽两侧具有短边孔，凸轮槽中间设置偏心轮,偏心轮两侧具有偏心轴，偏心轴外侧具有外六角螺栓,偏心轴转动连接短边孔,偏心轴在短边孔中转动。

3.根据权利要求1所述的一种机电一体化夹紧装置的使用方法，其特征是:包括以下步骤：第一步，启动气缸，气缸带动齿轮架往前移动，齿轮架带动齿轮往前移动，齿轮带动两侧夹紧臂往前移动，两侧夹紧臂适应不同高度的夹紧面，实现不同高度面的同时夹紧，夹紧臂往前移动，带动转动臂往前移动，转动臂带动卡爪往前移动，卡爪接触到零件时，可以自动旋转并适应夹紧面的角度和误差，如果卡爪两侧不能同时接触夹紧面，可以转动偏心轮实现和夹紧面的完全接触，如果需要垂直方向或者其它方向的夹紧，把其中一个卡爪调整到垂直方向或者需要的角度即可，实现水平和垂直方向或者其它方向的同时夹紧，根据零件的形状和定位面，决定定位板的数量和方向，调整定位板的方向，然后把定位板锁紧在夹紧座上，第二步：将零件定位面和定位板靠紧，第三步：根据零件形状选择卡爪的数量和方位，寻找一个合适的滑槽，安装定位滑块并锁紧，第四步：调整卡爪的高度并锁紧，第五步：启动气缸，夹紧零件，试加工，根据加工效果，启动电机进行角度的微调。

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