CN113857908B - 快速互换夹具结构 - Google Patents

Abstract

一种快速互换夹具结构，包括切换架及夹具底座。切换架包括连杆、多个定位座及多个压板，定位座均与连杆连接，定位座上的两端上均设置有快换孔组，快换孔组之间具有若干个穴位，快换孔组包括定位孔及限位腔，限位腔包括通孔及限位槽；夹具底座上设置有多个快换模块，快换模块朝向定位座设置，快换模块上设置有定位销、拉钉及夹持气缸。单个切换架能够同时装夹多个中框，切换架与夹具底座之间为可分离式设计，装夹中框不需在数控机床上进行，减少数控机床的待机时间，提高加工效率；定位销与定位孔配合保证切换架与夹具底座连接的位置精度，由夹持气缸驱动拉钉与限位腔配合，以快速锁定切换架与夹具底座，提高切换架的换装效率。

Description

快速互换夹具结构

技术领域

本发明涉及一种夹具，特别是涉及一种快速互换夹具结构。

背景技术

在电视机中框的制作工艺中，需要采用CNC机床进行切削加工，将夹具固定在CNC机床的工作台上，利用夹具将待加工中框固定在CNC机床上，在进行加工。

上述夹具每次仅可装夹单个中框，且需要等CNC机床加工完毕，才能进行装夹操作，将完成加工的中框取下，并将下一待加工中框装入夹具中，需要频繁装夹产品，装夹产品过程占用时间长，影响产品加工效率。

实用新型内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种单次可装夹多个产品，且能够快速切换，减少待机时长，提高产品装夹效率的快速互换夹具结构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种快速互换夹具结构，包括：切换架及夹具底座；

所述切换架包括连杆、多个定位座及多个压板，各所述定位座均与所述连杆连接，每一所述定位座上的两端上均设置有快换孔组，两个所述快换孔组之间开设有若干个用于定位待加工中框的穴位，各所述压板对应安装于各所述定位座上，每一所述快换孔组均设置有定位孔及限位腔，所述限位腔包括相连通的通孔及限位槽；

所述夹具底座上设置有多个快换模块，每一所述快换模块对应朝向一个所述定位座设置，各所述快换模块的两端上均包括定位销、拉钉及夹持气缸，所述定位销穿设所述定位孔，所述拉钉穿设所述限位腔，所述夹持气缸与所述拉钉连接，所述夹持气缸用于驱使所述拉钉夹持或松开所述限位腔。

在其中一个实施例中，所述拉钉包括杆体及钉帽，所述杆体与所述夹持气缸连接，所述钉帽位于所述杆体，所述钉帽的直径大于所述限位槽的槽宽，且所述钉帽的直接小于所述通孔的孔径。

在其中一个实施例中，所述钉帽的下端高于所述定位销的顶端。

在其中一个实施例中，所述定位销的上部设置有锥形定位部。

在其中一个实施例中，所述切换架还包括锥度套，所述锥度套嵌置于所述定位孔内，所述锥度套内设置有锥形孔，所述锥形定位部与所述锥形孔的孔壁贴合。

在其中一个实施例中，所述夹具底座包括固定板及两个支撑台，两个所述支撑台分别设置于所述固定板的两端，两个所述快换模块分别位于两个所述支撑台上。

在其中一个实施例中，所述支撑台的两端各设置有一个支撑耳，所述夹持气缸、所述定位销及所述拉钉均位于所述支撑耳上。

在其中一个实施例中，所述连杆设置有2条，各所述定位座的两端分别与2 条连杆连接，且各所述定位座沿所述连杆的延伸方向间隔设置。

在其中一个实施例中，所述定位座的数量与中框上待加工的位置的数量一致。

在其中一个实施例中，所述切换架还包括定位支架，所述定位支架的两端分别与两条所述连杆连接，所述定位支架上设置有若干定位块，每一所述定位块对应与一个中框的外壁贴合。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

1、定位座上开设多个穴位使得单个切换架能够同时装夹多个中框，切换架与夹具底座之间为可分离式设计，装夹中框不需在数控机床上进行，错开装夹时机，减少数控机床的待机时间，提高加工效率；

2、定位销与定位孔配合保证切换架与夹具底座连接的位置精度，由夹持气缸驱动拉钉与限位腔配合，以快速锁定切换架与夹具底座，提高切换架的换装效率。

附图说明

图1为中框的结构示意图；

图2为图1所示中框的截面示意图；

图3为本发明一实施例中快速互换夹具结构的组装示意图；

图4为本发明一实施例中切换架的爆炸视图；

图5为本发明一实施例中夹具底座的的爆炸视图；

图6为拉钉穿过通孔进入限位腔时的状态示意图；

图7为切换架安装到位后拉钉与限位腔的配合状态示意图；

图8为本发明一实施例中定位支架的结构示意图；

图9为图4在A处的放大视图。

附图标记：

快速互换夹具10、切换架11、夹具底座12、压板13、中框20、对折缺口 21、孔22、基板23、加强筋24、连杆100、定位座200、定位孔211、限位腔 212、通孔212a、限位槽212b、穴位220、凸起230、透孔240快换模块300、定位销310、锥形定位部311、拉钉320、杆体321、钉帽322、夹持气缸330、锥度套400、固定板500、支撑台600、支撑耳610、定位支架700、定位块710、插销711、缓冲垫片800

具体实施方式

请参阅图3，一种快速互换夹具10结构，包括：切换架11及夹具底座12。切换架11用于夹持中框20，夹具底座12固定在数控机床上，切换架11与夹具底座12之间为可分离式连接，可将中框20加工过程中的装夹步骤和切削步骤的时机错开。

切换架11配置有多个，在数控机床进行切削加工的同时，于数控机床外在其余的切换架11上装夹中框20，待数控机床完成切削，直接替换切换架11，减少数控机床的待机时长，且由于装夹过程不再数控机床上进行，有足够时间在切换架11上装夹多个中框20。

请参阅图1及图2，需要说明的是，中框20上具有2个对折缺口21，对折缺口21由数控机床切割形成。该图为中框20的截面示意图，可见中框20包括基板23及两条加强筋24，基板23与两条加强筋24组成“U”字形截面结构，数控机床在两条加强筋24上切割形成对折缺口21。

请参阅图3及图4，切换架11包括连杆100、多个定位座200及多个压板 13，定位座200用于对中框20上需要进行切削加工的部位提供定位及支撑，保证加工精度。

定位座200的设置数量与中框20上对折缺口21的数量一致，各定位座200 均与连杆100连接，且各定位座200沿连杆100的延伸方向顺序设置，本实施例中，连杆100设置有2条，各定位座200的两端分别与2条连杆100连接，且各定位座200沿连杆100的延伸方向间隔设置。各定位座200之间的间距与中框20上对折缺口21之间的间距一致。

请参阅图4及图9，每一定位座200上的两端上均设置有快换孔组，且定位座200上位于两个快换孔组之间的区域内设有若干个用于定位待加工中框20的穴位220，各压板13对应安装于各定位座200上，压板13用于封闭穴位220，将中框20固定在穴位220内，穴位220的数量根据中框20尺寸增加或者减少，本实施例中，穴位200设置数量为6，即定位座200可同时固定6个中框20，每一快换孔组均设置有定位孔211及限位腔212，限位腔212包括相连通的通孔 212a及限位槽212b，限位槽212b的槽宽小于通孔212a的孔径，通孔212a与限位槽212b所围成的孔呈葫芦形。

请参阅图3及图5，夹具底座12上设置有多个快换模块300，每一快换模块300对应朝向一个定位座200设置，即将切换座11设置于夹具底座12上时，快换模块300与定位座200接触。每一快换模块300的两端上均设置有定位销 310、拉钉320及夹持气缸330。切换架11固定于夹具底座12上时，定位销310 穿设定位孔211，为切换架11提供定位，提高切换架11与夹具底座12组合时的位置精度；

请参阅图6及图7，装夹切换架11时，拉钉320由通孔212a伸入限位腔212 内，水平滑动切换架11，使拉钉320进入限位槽212b，夹持气缸330驱使拉钉 320下降，使得拉钉320与限位腔212的内壁抵持，施加夹持力将切换架11固定在夹具底座12上。

请参阅图5，其中，拉钉320包括杆体321及钉帽322，杆体321与夹持气缸330连接，钉帽322位于杆体321，钉帽322的直径大于限位槽212b的槽宽，且钉帽322的直接小于通孔212a的孔径。故拉钉320水平滑动切换架11时，限位槽212b被移动至钉帽322下方，此时夹持气缸330驱动拉钉320下降，由于钉帽322的直径大于限位槽212b的槽宽，钉帽322将无法穿过限位槽212b离开限位腔212，夹持气缸330提供的拉力通过钉帽322作用于限位腔212内壁上，进而将切换座11固定在夹具底座12上。

替换切换架11时，夹持气缸330处于伸出状态，此时钉帽322的下端高于定位销310的顶端，将通孔212a对准拉钉320，将切换架11放置于夹具底座12 上，此时拉钉320穿过通孔212a进入限位腔212，此时钉帽322与限位腔212 配合状态如图6所示，该状态下定位销310与定位座200的底面抵接，此时钉帽322的下端与限位腔212的内壁之间存在间隙，可推动切换架11水平滑动切换架11，沿限位槽212b延伸方向水平推动切换架11，使得定位孔211对准定位销310，平移到位后钉帽322与限位腔212配合状态如图7所示，此时切换架 11下沉，定位销310穿入定位孔211内，切换架11水平安装到位，在由夹持气缸330驱动拉钉320下降，使钉帽322的下端按压限位腔212的内腔，将切换架11固定在夹具底座12上。

替换切换架11时不需要使用扳手、螺钉等辅助工具，切换效率高，且切换架11与夹具底座12之间通过定位销310与定位孔211配合，组装精度高。

请参阅图5，为了提高替换切换架11的效率，定位销310的上部设置有锥形定位部311。切换架11还包括锥度套400，锥度套400嵌置于定位孔211内，锥度套400内设置有锥形孔，锥形定位部311与锥形孔匹配自动对心，降低切换架11的切换难度。

请参阅图5，为了使夹具底座12上各部件结构更紧凑，夹具底座12包括固定板500及两个支撑台600，两个支撑台600分别设置于固定板500的两端，两个快换模块300分别位于两个支撑台600上。支撑台600的两端各设置有一个支撑耳610，夹持气缸330、定位销310及拉钉320均位于支撑耳610上。

请参阅图4及图8，中框20为长条状工件，而切换架11仅对中框20上的待切削部位提供支撑，切换架11无法覆盖整条中框20，缺少水平横向的定位基准，故将中框20放入切换架11的穴位220后，需要推动中框20水平移动，保证各个中框20在切换架11上的位置精度，为了提高中框20的装夹效率，切换架11还包括定位支架700，定位支架700作为中框20水平横向的定位基准，定位支架700的两端分别与两条连杆100连接，定位支架上设置有若干定位块710，定位块710设置数量与互换架11上待加工中框20数量一致，通过定位块710 为中框20提供定位。

请参阅图8，具体的，每一定位块710的侧面上均设置有插销711，定位块 710伸入中框20中，且与其中一条加强筋24的侧壁贴合，插销711嵌入该加强筋24上的孔22中，插销711与孔配合为中框20提供水平横向定位，以保证中框20的装夹精度。

下面对上述实施例中块数互换夹具结构的使用步骤进行介绍：

将待加工的中框20装夹入切换架11中，使中框20与连杆100平行，且使中框20上的待加工部位嵌入定位座200的穴位220内；

将定位座200安装于数控机床上，准备工作完成；

将装夹有中框20的切换架11抬起，时其上定位座200的通孔212a对准快换模块300上的拉钉320，放下切换架11，此时拉钉320穿过通孔212a伸入限位腔212内，其上钉帽322与限位腔212内壁之间存在间隙，定位销310与定位座200的底面抵接；

接着，沿限位槽212b延伸方向水平推动切换架11，当锥度套400上锥形孔移动到定位销310上方时，切换架11在重力作用下下沉，且定位销310上上锥形定位部311与锥度套400上锥形孔自动对心，当定位座200与快换模块300 贴合时，切换架11下沉到位。

夹持气缸330启动，拉钉320下降，使钉帽322与限位腔212的内壁抵持，提供压力将切换架11夹持在夹具底座12上，此时切换架11固定完毕，可进行切削加工；

在数控机床进行切削加工过程中，可在其他切换架11上装夹中框20；

数控机床切削完毕时，夹持气缸330推动拉钉320上升，钉帽322与限位腔212的内壁分离，沿限位槽212b推动切换架11，使通孔212a移动至钉帽322 下方，即可将该切换架11从夹具底座12上取下，并将下一切换架11按照前述方式装夹在夹具底座12上进行下一轮切削工作。

将中框20的装夹时机与数控机床的切削加工时间错开，减少数控机床待机时长，且留出更多时间用于装夹加工中框20，有充足时间在切换架11上装夹多个中框20，使多个中框20同时进行切削加工，提高中框20的加工效率。

请参阅图2及图9，中框20上的加强筋24为待加工部位，需要通过数控机床在加强筋24上切割，在中框20上形成对折缺口21，由于加强筋24厚度小，切削过程产生的径向压力会驱使加强筋24弯曲，为保证加工精度，且便于装夹中框20，定位座200上设有多个凸起230，每一穴位220内均分布有一个凸起 230，凸起230嵌入中框20内，与中框20的内壁贴合。凸起230作为定位基准，以此为中框20提供定位，且凸起230的外壁分别与两条加强筋24贴合，提供支撑，防止切削加强筋24时产生的径向压力导致两个加强筋24上的非加工部位发生内陷。凸起230的外壁与穴位220的内壁配合，压缩穴位220内部空间，减少加强筋24的可活动空间，以此避免加强筋24因切削加工产的径向压力发生外翻。

请参阅图3及图6，为了便于数控机床上切刀进行切削，定位座200上开设有透孔240，透孔240与各穴位220连通，如此切刀可直接穿过透孔240伸入定位座200，对定位座200内的中框20进行切削加工。

请参阅图4，可以理解，基板23上远离加强筋24的侧面为产品外表面，为保证该侧面不会被刮花，切换架11还包括缓冲垫片800，缓冲垫片设置在夹板 13与中框20之间，避免夹板13直接与中框20直接接触，防止夹板13夹坏中框20，或装夹过程刮花基板23的外壁。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种快速互换夹具结构，其特征在于，包括：

切换架，所述切换架包括连杆、多个定位座及多个压板，各所述定位座均与所述连杆连接，每一所述定位座上的两端上均设置有快换孔组，所述定位座开设有若干个用于定位待加工中框的穴位，各所述压板对应安装于各所述定位座上，每一所述快换孔组均包括定位孔及限位腔，所述限位腔包括相连通的通孔及限位槽；

夹具底座，所述夹具底座上设置有多个快换模块，每一所述快换模块对应朝向一个所述定位座设置，各所述快换模块的两端上均设置有定位销、拉钉及夹持气缸，所述定位销穿设所述定位孔，所述拉钉穿设所述限位腔，所述夹持气缸与所述拉钉连接，所述夹持气缸用于驱使所述拉钉夹持或松开所述限位腔的内壁；

所述夹具底座包括固定板及两个支撑台，两个所述支撑台分别设置于所述固定板的两端，两个所述快换模块分别位于两个所述支撑台上；

所述连杆设置有2条，各所述定位座的两端分别与2条连杆连接，且各所述定位座沿所述连杆的延伸方向间隔设置；

所述切换架还包括定位支架，所述定位支架的两端分别与两条所述连杆连接，所述定位支架上设置有若干定位块，每一所述定位块对应与一个中框的外壁贴合；

每一所述定位块的侧面上均设置有插销，所述定位块伸入中框中，且与中框的其中一条加强筋的侧壁贴合，所述插销嵌入该加强筋上的孔中。

2.根据权利要求1所述的快速互换夹具结构，其特征在于，所述拉钉包括杆体及钉帽，所述杆体与所述夹持气缸连接，所述钉帽位于所述杆体，所述钉帽的直径大于所述限位槽的槽宽，且所述钉帽的直径 小于所述通孔的孔径。

3.根据权利要求2所述的快速互换夹具结构，其特征在于，所述钉帽的下端高于所述定位销的顶端。

4.根据权利要求1所述的快速互换夹具结构，其特征在于，所述定位销的上部设置有锥形定位部。

5.根据权利要求4所述的快速互换夹具结构，其特征在于，所述切换架还包括锥度套，所述锥度套嵌置于所述定位孔内，所述锥度套内设置有锥形孔，所述锥形定位部与所述锥形孔的孔壁贴合。

6.根据权利要求1所述的快速互换夹具结构，其特征在于，所述支撑台的两端各设置有一个支撑耳，所述夹持气缸、所述定位销及所述拉钉均位于所述支撑耳上。

7.根据权利要求1所述的快速互换夹具结构，其特征在于，所述定位座的数量与中框上待加工的位置的数量一致。

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