CN113441964A - 一种模架自动装夹系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模架自动装夹系统，涉及模架加工设备技术领域，包括、车床、工作台、支撑架、承载杆、承重座、活动柱、空心筒、定位杆、活塞、单向阀、柔性管、空心环、气嘴、容纳槽、L形块、定位板。本发明通过设置转动台、夹持环、第一齿条和限位板起到了提高装夹速度的作用，可自动完成装夹降低了员工的劳动强度，同时只需一次往返即可完成装夹，加工效率高，提升了生产产量，增加了经济效益，使用效果好，还通过设置空心筒、活塞、空心环和气嘴起到了提高加工效果的作用，可在装夹过程中自动完成对模架的清理工作，使得模架在后续的加工过程中不会受到顶部灰尘的干扰，提高了加工精度，使用方便，综合使用效果较佳。

Description

一种模架自动装夹系统

技术领域

本发明涉及模架加工设备技术领域，具体为一种模架自动装夹系统。

背景技术

模架是模具的支撑件，是现代工业生产必不可少的用具，其作用是可以将模具各部分按一定规律和位置加以组合和固定，并使模具能安装到加工设备上工作的装置，其主要由推出机构、导向机构、预复位机构模脚垫块、座板等部件进行组成，在模架的生产加工时，需要将模架装夹至数控车床上，而后利用车床完成对模架的各种机加工。

但是目前模架的装夹操作都是依靠操作人员手动作业完成的，操作人员首先将加工好的模架拆下，而后放在放置架上，随后从储料架上拿取新的模架，最后将其装夹在车床上，此传统方式装夹速度慢，员工劳动强度大，同时员工需要两次往返才可完成装夹，使得加工效率非常低，进而降低了生产产量，严重制约了生产产能的提升，急需进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模架自动装夹系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种模架自动装夹系统，包括车床，所述车床的顶部一侧设有工作台，所述车床的顶部另一侧设有支撑架，所述支撑架的顶部一侧设有承载杆，所述承载杆的外壁一侧活动连接有承重座，所述承载杆的内部一侧设有与承重座相匹配的水平位移机构，所述承重座的内部一侧活动连接有活动柱，所述承重座的内部一侧设有与活动柱相匹配的竖直升降机构，所述活动柱的底部一侧设有装夹机构，所述车床的内部一侧设有夹持机构。

进一步的，所述夹持机构包括竖直转动连接于活动柱底部一侧的转动台，所述活动柱的内部一侧设有第一伺服电机，所述转动台的顶部一侧与第一伺服电机输出轴固定连接，所述转动台的外壁两侧设有夹持环，所述夹持环的底部一侧设有若干个气缸，所述气缸的输出端设有夹持板，所述夹持机构包括活动连接于车床顶部一侧的第一齿条，所述第一齿条位于工作台远离支撑架的一侧，所述第一齿条的底部一侧于车床内部设有压紧弹簧，所述车床的内壁一侧水平转动连接有传动齿轮，所述第一齿条与传动齿轮相啮合，所述车床的内部一侧于工作台下方活动连接有第二齿条，所述第二齿条与传动齿轮相啮合，所述第二齿条的顶部两侧铰接有推拉杆，所述工作台的顶部一侧设有安置槽，所述工作台的内部于安置槽两侧活动连接有限位板，所述推拉杆远离第二齿条的一端与相邻限位板的底部一侧铰接。

进一步的，所述水平位移机构包括水平转动连接于承载杆内部一侧的丝杆，所述承载杆的外壁一侧设有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与丝杆的一端固定连接，所述承载杆的内部一侧活动连接有活动滑块，所述活动滑块的内部一侧设有丝杆螺母，所述丝杆螺母活动套设于丝杆外壁一侧，所述活动滑块远离丝杆的一端延伸至承载杆外侧与承重座外壁一侧固定连接，稳定带动承重座进行水平运动，使装置运行平稳。

进一步的，所述竖直升降机构包括水平转动连接于承重座内部一侧的转动齿轮，所述承重座的外壁一侧设有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴与转动齿轮一端固定连接，所述活动柱的外壁一侧设有第三齿条，所述第三齿条与转动齿轮相啮合，稳定带动活动柱进行竖直运动，提高了装置的平稳度。

进一步的，所述活动柱的外壁两侧于承重座下方设有空心筒，所述承重座的底部两侧设有定位杆，所述定位杆的底端延伸至相邻空心筒的内部设有活塞，所述空心筒靠近底部的外壁一侧设有单向阀，所述空心筒的底部一侧设有柔性管，所述夹持环的顶部一侧设有空心环，所述空心环的内壁一侧设有若干个气嘴，所述柔性管远离空心筒的一端与相邻空心环外壁一侧固定连接，对模架顶部进行清理，提高了加工精度。

进一步的，所述安置槽的内壁底部两侧设有容纳槽，所述容纳槽远离安置槽的内壁一侧铰接有L形块，所述L形块的顶部一侧设有定位板，所述L形块位于限位板相邻外壁之间，对放置的模架进行定位，提高后续加工精度。

进一步的，所述转动台的底部设为半球形，所述车床的内部一侧于第一齿条下方设有第一导向杆，所述第一齿条活动套设于第一导向杆外壁一侧，所述车床的内部一侧于第二齿条下方设有第二导向杆，所述第二齿条活动套设于第二导向杆外壁一侧，提高了夹持机构开合的稳定性，便于进行使用。

进一步的，所述活动柱的底部一侧设有活动凹槽，所述活动凹槽的内壁一侧设有若干个与转动台相匹配的滚动轴承，提高了转动台的转动稳定性。

进一步的，所述工作台的内部两侧设有与限位板相匹配的限位滑槽，所述限位滑槽的内壁一侧设有第三导向杆，所述限位板活动套设于第三导向杆外壁一侧，保障了限位板的夹持平稳性。

进一步的，所述空心筒的顶部一侧设有与定位杆相匹配的活动通孔，所述活塞的外壁一侧套设有封闭圈，所述气嘴的喷射口对准斜下方，提高了喷出的气流量，保障了清理效果。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、该模架自动装夹系统，通过设置转动台和夹持环，可实现一次往返即可完成模架的拆卸和装夹，提高了生产效率；第二齿条、推拉杆和限位板，可方便快捷的对加工件进行夹持，提高了后续加工的精确度；第一齿条、传动齿轮和压紧弹簧，可相互配合实现自动夹持作用，不再需要额外的机构进行控制；容纳槽、L形块和定位板，利用加工件自身的重力，实现了自动定位功能，保障了加工效果；装置各部件相互配合使得加工效率高，提升了生产产量，增加了经济效益，使用效果较佳。

2、该模架自动装夹系统，通过设置空心筒、活塞、空心环和气嘴，定位杆相对于定位杆向下运动，活塞下降，于是空心筒内容积减少，气压升高，单向阀封闭，气体形成气流进入至柔性管之中，之后通过柔性管进入空心环的内腔中，最终通过气嘴喷射至加工件，其起到了提高加工效果的作用，可在装夹过程中自动完成对模架的清理工作，使得模架在后续的加工过程中不会受到顶部灰尘的干扰，提高了加工精度，使用方便，综合使用效果较佳。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的主视剖面图；

图2是本发明图1中A处的放大示意图；

图3是本发明图1中B处的放大示意图；

图4是本发明限位板的结构示意图；

图5是本发明活动滑块的结构示意图；

图6是本发明夹持环的结构示意图。

图中：1、车床；2、工作台；3、支撑架；4、承载杆；5、承重座；6、活动柱；7、转动台；8、第一伺服电机；9、夹持环；10、气缸；11、夹持板；12、第一齿条；13、压紧弹簧；14、传动齿轮；15、第二齿条；16、推拉杆；17、安置槽；18、限位板；19、丝杆；20、第二伺服电机；21、活动滑块；22、丝杆螺母；23、转动齿轮；24、第三伺服电机；25、第三齿条；26、空心筒；27、定位杆；28、活塞；29、单向阀；30、柔性管；31、空心环；32、气嘴；33、容纳槽；34、L形块；35、定位板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示的一种模架自动装夹系统，包括车床1，所述车床1的顶部一侧设有工作台2，所述车床1的顶部另一侧设有支撑架3，所述支撑架3的顶部一侧设有承载杆4，所述承载杆4的外壁一侧活动连接有承重座5，所述承载杆4的内部一侧设有与承重座5相匹配的水平位移机构，所述承重座5的内部一侧活动连接有活动柱6，所述承重座5的内部一侧设有与活动柱6相匹配的竖直升降机构，所述活动柱6的底部一侧设有装夹机构，所述车床1的内部一侧设有夹持机构，所述夹持机构包括竖直转动连接于活动柱6底部一侧的转动台7，所述活动柱6的内部一侧设有第一伺服电机8，所述转动台7的顶部一侧与第一伺服电机8输出轴固定连接，所述转动台7的外壁两侧设有夹持环9，所述夹持环9的底部一侧设有若干个气缸10，所述气缸10的输出端设有夹持板11，所述夹持机构包括活动连接于车床1顶部一侧的第一齿条12，所述第一齿条12位于工作台2远离支撑架3的一侧，所述第一齿条12的底部一侧于车床1内部设有压紧弹簧13，所述车床1的内壁一侧水平转动连接有传动齿轮14，所述第一齿条12与传动齿轮14相啮合，所述车床1的内部一侧于工作台2下方活动连接有第二齿条15，所述第二齿条15与传动齿轮14相啮合，所述第二齿条15的顶部两侧铰接有推拉杆16，所述工作台2的顶部一侧设有安置槽17，所述工作台2的内部于安置槽17两侧活动连接有限位板18，所述推拉杆16远离第二齿条15的一端与相邻限位板18的底部一侧铰接。

所述水平位移机构包括水平转动连接于承载杆4内部一侧的丝杆19，所述承载杆4的外壁一侧设有第二伺服电机20，所述第二伺服电机20的输出轴与丝杆19的一端固定连接，所述承载杆4的内部一侧活动连接有活动滑块21，所述活动滑块21的内部一侧设有丝杆螺母22，所述丝杆螺母22活动套设于丝杆19外壁一侧，所述活动滑块21远离丝杆19的一端延伸至承载杆4外侧与承重座5外壁一侧固定连接，使用时，启动第二伺服电机20，第二伺服电机20带动丝杆19进行转动，丝杆19通过丝杆螺母22带动活动滑块21水平运动，活动滑块21带动承重座5同步进行运动，稳定带动承重座5进行水平运动，使装置运行平稳。

所述竖直升降机构包括水平转动连接于承重座5内部一侧的转动齿轮23，所述承重座5的外壁一侧设有第三伺服电机24，所述第三伺服电机24的输出轴与转动齿轮23一端固定连接，所述活动柱6的外壁一侧设有第三齿条25，所述第三齿条25与转动齿轮23相啮合，使用时，启动第三伺服电机24，第三伺服电机24带动转动齿轮23转动，转动齿轮23带动第三齿条25运动，第三齿条25带动活动柱6进行上下竖直运动，稳定带动活动柱6进行竖直运动，提高了装置的平稳度。

所述安置槽17的内壁底部两侧设有容纳槽33，所述容纳槽33远离安置槽17的内壁一侧铰接有L形块34，所述L形块34的顶部一侧设有定位板35，所述L形块34位于限位板18相邻外壁之间，当模架被放置于安置槽17中时，首先L形块34一端受到模架的挤压，于是L形块34开始转动，进而L形块34另一端带动定位板35运动，随后定位板35与模架外壁接触，当L形块34完全落入容纳槽33中随时，两侧的定位板35配合将模架定位于安置槽17的中心，对放置的模架进行定位，提高后续加工精度。

所述转动台7的底部设为半球形，所述车床1的内部一侧于第一齿条12下方设有第一导向杆，所述第一齿条12活动套设于第一导向杆外壁一侧，所述车床1的内部一侧于第二齿条15下方设有第二导向杆，所述第二齿条15活动套设于第二导向杆外壁一侧，转动台7半球形的底部降低了转动时受到的摩擦力，第一齿条12沿着第一导向杆进行上下滑动，而第二齿条15则沿着第二导向杆进行上下滑动，提高了夹持机构开合的稳定性，便于进行使用。

所述活动柱6的底部一侧设有活动凹槽，所述活动凹槽的内壁一侧设有若干个与转动台7相匹配的滚动轴承，活动柱6通过滚动轴承与转动台7转动连接，提高了转动台7的转动稳定性。

所述工作台2的内部两侧设有与限位板18相匹配的限位滑槽，所述限位滑槽的内壁一侧设有第三导向杆，所述限位板18活动套设于第三导向杆外壁一侧，所述限位板18在推拉杆16的带动下于限位滑槽内沿着第三导向杆进行水平滑动，保障了限位板18的夹持平稳性。

实施方式具体为：使用时，首先外设两条输送带，右侧负责上料，左侧负责下料，随后启动水平位移机构使承重座5移动至外设的两个输送带之间，随后启动竖直升降机构使活动柱6逐渐下降，活动柱6通过转动台7带动两侧的夹持环9运动，此时上料的输送带将一个工件输送至一个夹持环9下方，当夹持环9套设于工件外侧时，活动柱6停止运动，随后启动用于套设的夹持环9下方的气缸10，气缸10带动夹持板11运动，夹持板11共同配合将工件夹紧，随后使转动台7运动至第一齿条12上方，之后控制转动台7逐渐下降，转动台7推动第一齿条12，第一齿条12克服压紧弹簧13的张力向下运动，第一齿条12带动传动齿轮14转动，传动齿轮14带动第二齿条15向上运动，第二齿条15推动推拉杆16运动，推拉杆16带动限位板18运动，于是限位板18松开放置在工作台2顶部安置槽17之内的已加工件，此时恰好左侧的夹持环9套设于已加工件的外侧，随后启动左侧的气缸10，气缸10带动夹持板11将其夹持，控制转动台7上升，于是已加工件被取走，之后启动第一伺服电机8，第一伺服电机8带动转动台7转动180度，使未加工件位于工作台2上方，然后转动台7下降，使夹持机构松开，并将未加工件放置于安置槽17之中，当转动台7再次上升时，夹持机构将会夹紧未加工件，此时完成了工件的装夹，之后控制转动台7再次返程重新位于两个输送带之间，随后启动第一伺服电机8，使转动台7回转180度，随后控制其下降，于是右侧的夹持环9重新装夹新的未加工件，而左侧的夹持环9则将已加工件放置于左侧下料输送带上，此时一个工作周期结束，通过设置以上结构起到了提高装夹速度的作用，可自动完成装夹降低了员工的劳动强度，同时只需一次往返即可完成装夹，加工效率高，提升了生产产量，增加了经济效益，使用效果好。

如图1-2和图6所示的一种模架自动装夹系统，还包括所述活动柱6的外壁两侧于承重座5下方设有空心筒26，所述承重座5的底部两侧设有定位杆27，所述定位杆27的底端延伸至相邻空心筒26的内部设有活塞28，所述空心筒26靠近底部的外壁一侧设有单向阀29，所述空心筒26的底部一侧设有柔性管30，所述夹持环9的顶部一侧设有空心环31，所述空心环31的内壁一侧设有若干个气嘴32，所述柔性管30远离空心筒26的一端与相邻空心环31外壁一侧固定连接，对模架顶部进行清理，提高了加工精度。

所述空心筒26的顶部一侧设有与定位杆27相匹配的活动通孔，所述活塞28的外壁一侧套设有封闭圈，所述气嘴32的喷射口对准斜下方，提高了喷出的气流量，保障了清理效果。

实施方式具体为：当活动柱6下降时，定位杆27相对于空心筒26向上运动，于是活塞28同步向上运动，此时空心筒26内形成负压，单向阀29打开使外界气体进入空心筒26之中，当活动柱6上升时，定位杆27相对于定位杆27向下运动，于是活塞28同步下降，于是空心筒26内容积减少，气压升高，单向阀29封闭，于是气体形成气流进入至柔性管30之中，之后通过柔性管30进入空心环31的内腔中，最终通过气嘴32喷射至外界，而由于空心环31设置在夹持环9顶部，于是气流喷出时恰好对准夹持工件的顶部，于是，加工件顶部被清理，通过设置以上结构起到了提高加工效果的作用，可在装夹过程中自动完成对模架的清理工作，使得模架在后续的加工过程中不会受到顶部灰尘的干扰，提高了加工精度，使用方便，综合使用效果较佳。

本发明的工作原理：

参照说明书附图1-6，通过设置转动台7、夹持环9、第一齿条12和限位板18起到了提高装夹速度的作用，可自动完成装夹降低了员工的劳动强度，同时只需一次往返即可完成装夹，加工效率高，提升了生产产量，增加了经济效益，使用效果好。

进一步的，参照说明书附图1-2和图6，通过设置空心筒26、活塞28、空心环31和气嘴32起到了提高加工效果的作用，可在装夹过程中自动完成对模架的清理工作，使得模架在后续的加工过程中不会受到顶部灰尘的干扰，提高了加工精度，使用方便，综合使用效果较佳。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模架自动装夹系统，包括车床(1)，其特征在于：所述车床(1)的顶部一侧设有工作台(2)，所述车床(1)的顶部另一侧设有支撑架(3)，所述支撑架(3)的顶部一侧设有承载杆(4)，所述承载杆(4)的外壁一侧活动连接有承重座(5)，所述承载杆(4)的内部一侧设有与承重座(5)相匹配的水平位移机构，所述承重座(5)的内部一侧活动连接有活动柱(6)，所述承重座(5)的内部一侧设有与活动柱(6)相匹配的竖直升降机构，所述活动柱(6)的底部一侧设有装夹机构，所述车床(1)的内部一侧设有夹持机构。

2.根据权利要求1所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述夹持机构包括竖直转动连接于活动柱(6)底部一侧的转动台(7)，所述活动柱(6)的内部一侧设有第一伺服电机(8)，所述转动台(7)的顶部一侧与第一伺服电机(8)输出轴固定连接，所述转动台(7)的外壁两侧设有夹持环(9)，所述夹持环(9)的底部一侧设有若干个气缸(10)，所述气缸(10)的输出端设有夹持板(11)，所述夹持机构包括活动连接于车床(1)顶部一侧的第一齿条(12)，所述第一齿条(12)位于工作台(2)远离支撑架(3)的一侧，所述第一齿条(12)的底部一侧于车床(1)内部设有压紧弹簧(13)，所述车床(1)的内壁一侧水平转动连接有传动齿轮(14)，所述第一齿条(12)与传动齿轮(14)相啮合，所述车床(1)的内部一侧于工作台(2)下方活动连接有第二齿条(15)，所述第二齿条(15)与传动齿轮(14)相啮合，所述第二齿条(15)的顶部两侧铰接有推拉杆(16)，所述工作台(2)的顶部一侧设有安置槽(17)，所述工作台(2)的内部于安置槽(17)两侧活动连接有限位板(18)，所述推拉杆(16)远离第二齿条(15)的一端与相邻限位板(18)的底部一侧铰接。

3.根据权利要求1所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述水平位移机构包括水平转动连接于承载杆(4)内部一侧的丝杆(19)，所述承载杆(4)的外壁一侧设有第二伺服电机(20)，所述第二伺服电机(20)的输出轴与丝杆(19)的一端固定连接，所述承载杆(4)的内部一侧活动连接有活动滑块(21)，所述活动滑块(21)的内部一侧设有丝杆螺母(22)，所述丝杆螺母(22)活动套设于丝杆(19)外壁一侧，所述活动滑块(21)远离丝杆(19)的一端延伸至承载杆(4)外侧与承重座(5)外壁一侧固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述竖直升降机构包括水平转动连接于承重座(5)内部一侧的转动齿轮(23)，所述承重座(5)的外壁一侧设有第三伺服电机(24)，所述第三伺服电机(24)的输出轴与转动齿轮(23)一端固定连接，所述活动柱(6)的外壁一侧设有第三齿条(25)，所述第三齿条(25)与转动齿轮(23)相啮合。

5.根据权利要求2所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述活动柱(6)的外壁两侧于承重座(5)下方设有空心筒(26)，所述承重座(5)的底部两侧设有定位杆(27)，所述定位杆(27)的底端延伸至相邻空心筒(26)的内部设有活塞(28)，所述空心筒(26)靠近底部的外壁一侧设有单向阀(29)，所述空心筒(26)的底部一侧设有柔性管(30)，所述夹持环(9)的顶部一侧设有空心环(31)，所述空心环(31)的内壁一侧设有若干个气嘴(32)，所述柔性管(30)远离空心筒(26)的一端与相邻空心环(31)外壁一侧固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述安置槽(17)的内壁底部两侧设有容纳槽(33)，所述容纳槽(33)远离安置槽(17)的内壁一侧铰接有L形块(34)，所述L形块(34)的顶部一侧设有定位板(35)，所述L形块(34)位于限位板(18)相邻外壁之间。

7.根据权利要求2所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述转动台(7)的底部设为半球形，所述车床(1)的内部一侧于第一齿条(12)下方设有第一导向杆，所述第一齿条(12)活动套设于第一导向杆外壁一侧，所述车床(1)的内部一侧于第二齿条(15)下方设有第二导向杆，所述第二齿条(15)活动套设于第二导向杆外壁一侧。

8.根据权利要求2所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述活动柱(6)的底部一侧设有活动凹槽，所述活动凹槽的内壁一侧设有若干个与转动台(7)相匹配的滚动轴承。

9.根据权利要求2所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述工作台(2)的内部两侧设有与限位板(18)相匹配的限位滑槽，所述限位滑槽的内壁一侧设有第三导向杆，所述限位板(18)活动套设于第三导向杆外壁一侧。

10.根据权利要求5所述的一种模架自动装夹系统，其特征在于：所述空心筒(26)的顶部一侧设有与定位杆(27)相匹配的活动通孔，所述活塞(28)的外壁一侧套设有封闭圈，所述气嘴(32)的喷射口对准斜下方。

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