CN114102206A - 一种夹具快速交换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体涉及一种夹具快速交换装置，包括：夹具底座；第一回转装置，转动设置在所述夹具底座上，在所述第一回转装置上转动设置有第二回转装置，所述第二回转装置用于放置夹具；所述第一回转装置用于带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换；所述第二回转装置用于带动所述夹具转动，改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴加工夹持在夹具上的工件。通过不同配置的垂直回转装置实现夹具在待加工区和加工区夹具的快速交换。可根据机床工艺需求灵活配置交换装置的驱动形式、工位数、回转尺寸等；根据夹具要求选配第四轴、第五轴功能，也可根据机床主轴数量对应配备配备夹具数量，以提高机床的加工效率。

Description

一种夹具快速交换装置
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，具体涉及一种夹具快速交换装置。
背景技术
传统的机床通常是通过水平的托盘回转装置实现机床待加工区和加工区夹具的交换，由于交换装置水平回转时需要抬起转动，接着需要将交换装置落下锁定，以便于机床主轴对交换装置上的工件进行加工，所以针对大型或者较重工件对交换系统，需要确保该交换系统具有一定的刚性，因此，这种交换装置的结构存在一定局限性，无法同时交换多组夹具，便无法适用于多主轴多工位的机床。
发明内容
本申请针对现有技术的不足，提供了一种夹具快速交换装置，能够同时交换多组夹具，以适用于多主轴多工位的机床。具体方案如下：
本申请提供了一种夹具快速交换装置，包括：
夹具底座；第一回转装置，转动设置在所述夹具底座上，在所述第一回转装置上转动设置有第二回转装置，所述第二回转装置用于放置夹具；所述第一回转装置用于带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换；所述第二回转装置用于带动所述夹具转动，改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴加工夹持在夹具上的工件。
进一步的，所述第一回转装置包括：第一驱动装置，固定在所述夹具底座上；第一回转盘，所述第一驱动装置驱动连接所述第一回转盘，所述第二回转装置转动设置在所述回转盘上，所述第一驱动装置用于带动所述第一回转盘转动进而带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换。
进一步的，所述第一驱动装置为电机，所述第一驱动装置的转动端驱动连接所述第一回转盘；所述第一驱动装置用于带动第一回转盘转动。
进一步的，所述第二回转装置包括：第二驱动装置，连接在所述第一回转盘上；第二回转盘，与所述第二驱动装置驱动连接，所述第二驱动装置用于带动所述第二回转盘转动；夹具安装板，所述夹具安装在所述夹具安装板上，所述夹具安装板固接在所述第二回转盘上，随所述第二回转盘转动而转动，用于改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴加工夹持在夹具上的工件。
进一步的，所述第二驱动装置为电机，所述第二驱动装置的转动端驱动连接所述第二回转盘。
进一步的，还包括：第三回转装置，所述第三回转装置设置在所述夹具安装板上；所述第三回转装置用于带动所述夹具转动。
进一步的，所述第三回转装置与所述夹具分别位于所述夹具安装板的两侧。
进一步的，还包括：防护分区挡板，所述防护分区挡板设置在所述加工区与装卸区的交界处；交换隔板，设置在所述第一回转装置上，且位于所述第二回转装置和第三回转装置的中间，随所述第一回转装置转动而转动。
进一步的，还包括：机床外观防护壳，覆盖在夹具快速交换装置的外侧；机床内防护板，设置在所述夹具底座上，随着机床主轴移动，保证加工区域密封。
进一步的，在所述第一回转装置上，设置有至少两个所述第二回转装置。
本申请实施例提供的本申请提供了一种夹具快速交换装置，包括：夹具底座；第一回转装置，转动设置在所述夹具底座上，在所述第一回转装置上转动设置有第二回转装置，所述第二回转装置用于放置夹具；所述第一回转装置用于带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换；所述第二回转装置用于带动所述夹具转动，改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴加工夹持在夹具上的工件。通过不同配置的垂直回转装置实现，待加工区和加工区夹具的快速交换。可根据机床工艺需求灵活配置交换装置的驱动形式、工位数、回转尺寸等；根据夹具要求选配第四轴、第五轴功能，也可根据机床主轴数量按节拍要求配备夹具数量等。
另外，本装置的可根据配备的不同机床型号形成由于模块化、系列化设计，使机床可靠性、维护性提升；特别是针对多工位机床多夹具同时交换有无可替代的优势，具备很好的推广价值。
附图说明
图1为本申请提供的一种夹具快速交换装置的结构示意图；
图2为图1所示的夹具快速交换装置的结构从M向的示意图；
图3为本申请提供的一种夹具快速交换装置的侧视结构示意图。
图中标号分别为：
1.防护分区挡板；2.交换隔板；3.机床外观防护壳；4.夹具底座；5.机床内防护板；6.机床主轴；7.第一驱动装置；8.第一回转盘；9.A1轴回转驱动装置；10.A1轴回转盘；11.A1轴夹具；12.A2轴回转驱动装置；13.A2轴回转盘；14.A2轴夹具。15.A1轴夹具回转中心；16.A2轴夹具回转中心；17.第一回转装置回转中心；18.配第五轴结构；19.无第五轴结构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系(若有的话)为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1～3所示，本申请实施例提供的本申请提供了一种夹具快速交换装置，包括：夹具底座4；第一回转装置，转动设置在所述夹具底座4上，在所述第一回转装置上转动设置有第二回转装置，所述第二回转装置用于放置夹具；所述第一回转装置用于带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换；所述第二回转装置用于带动所述夹具转动，改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴6加工夹持在夹具上的工件。
本示例实施方式中，上述夹具底座4的形状可以是长方体，也可以是正方体，亦或者是其他任何规则或不规则的形状，本方案不对上述夹具底座4的形状做限定。上述夹具底座4的材质可以是铸铁，也可以是钢材焊接，本方案不对上述夹具底座4的材质做限定。
本示例实施方式中，上述第一回转装置的作用是带动第二回转装置以第一回转装置回转中心17为中心进行转动，以便于将第二回转装置上的夹具在加工区与装卸区之间进行切换，可以理解的是，上述第二回转装置上可以设置一个夹具，通过第一回转装置带动第二回转装置转动，进而使设置在第二回转装置上的一个夹具在加工区与装卸区之间进行切换，具体到实际应用场景中，当需要在夹具上安装待加工工件时，可以将夹具转动至装卸区，并在夹具上安装待加工工件，之后，通过第一回转装置转动将夹具转动至加工区，利用机床主轴6对夹持在夹具上的工件进行加工。当然，上述第二回转装置上可以设置多个夹具，即当部分夹具位于加工区时，另外一部分夹具位于装卸区，此时，机床主轴6对位于加工区内的夹具上的工件进行加工，工作人员可以同时在位于装卸区的夹具上装夹工件，进而提高机床的加工效率。具体的，上述夹具的数量可以是两个，一个夹具位于加工区，另一个夹具位于装卸区；上述夹具的数量可以是四个，两个夹具位于加工区的同时，另外两个夹具位于装卸区，具体的数量根据需要配置。
本示例实施方式中，上述夹具的种类可以根据实际装夹的工件来选定，本方案不对上述夹具的具体型号及结构做限定。例如，当需要装夹盘状工件时，上述夹具可以是卡盘。
本示例实施方式中，上述第一回转装置的结构可以包括：一组对称设置的转轴支座、转轴、驱动器、转盘；转轴转动设置在转轴支座上，驱动器与转轴驱动连接，驱动器用于转轴转动；转轴的另一端固定连接转盘，连接盘与转轴支座转动连接；第二回转装置设置在转轴上，此时，驱动器驱动转轴转动，转轴转动带动转盘相对转轴支座转动，转盘转动便可以带动设置在转盘上的第二回转装置转动，进而实现将安装在第二回转装置上的夹具在装卸区与加工区之间进行切换。
本示例实施方式中，上述第二回转装置的结构可以包括：一组对称设置的转轴支座、转轴、驱动器、转盘、安装板；转轴支座设置在第一回转装置的转盘上，转轴转动设置在转轴支座上，驱动器与转轴驱动连接，驱动器用于转轴转动；转轴的另一端固定连接转盘，连接盘与转轴支座转动连接；安装盘设置在转盘上，安装盘用于安装夹具；此时，驱动器驱动转轴转动，转轴转动带动转盘相对转轴支座转动，转盘转动便可以带动设置在转盘上的安装板转动，进而带动安装盘上的夹具转动，改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴6加工夹持在夹具上的工件。
在一种具体实施方式中，所述第一回转装置包括：第一驱动装置7，固定在所述夹具底座4上；第一回转盘8，所述第一驱动装置7驱动连接所述第一回转盘8，所述第二回转装置转动设置在所述回转盘上，所述第一驱动装置7用于带动所述第一回转盘8转动进而带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换。
请参见图2所示，第一回转装置由第一驱动装置7和第一回转盘8组成，第一回转装置通过驱动第一回转盘8转动，进而实现A1轴夹具11和A2轴夹具14在装卸料区和加工区交换功能。
在一种具体实施方式中，所述第一驱动装置7为电机，所述第一驱动装置7的转动端驱动连接所述第一回转盘8。具体的，上述第一驱动装置7可根据交换回转的位置需要选用伺服电机、力矩电机驱动，也可选用普通电机变频控制实现。
在一种具体实施方式中，所述第二回转装置包括：第二驱动装置，连接在所述第一回转盘8上；第二回转盘，与所述第二驱动装置驱动连接，所述第二驱动装置用于带动所述第二回转盘转动；夹具安装板，所述夹具安装在所述夹具安装板上，所述夹具安装板固接在所述第二回转盘上，随所述第二回转盘转动而转动，用于改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴6加工夹持在夹具上的工件。
具体的，当工位夹具需要垂直转位时可根据需要配备第四轴18、第五轴19功能，回转驱动均采用力矩电机结构，也可采用固定夹具。而且夹具的工位数可以根据机床和工艺需求采用多工位夹具，具备更好的扩展性。
具体的，可以根据实际安装需求，相对应的选择设置上述第二回转装置的数量，例如，当需要实现在机床主轴6加工一组工件时，可以通过对装卸区的夹具进行装卸工件，则可以设置至少两组上述第二回转装置，两组第二回转装置的结构相同。具体而言，请参见图2，图2提供了一种设置有两个第二回转装置的结构图，具体的，图2中，将一组第二回转装置定义为A1轴夹具11部分，另一组第二回转装置定义为A2轴夹具14部分；具体的，结合图2所示，A1轴夹具11部分由A1轴回转驱动装置9、A1轴回转盘10和A1轴夹具11组成。在A1轴回转驱动装置9的驱动下，A1轴回转盘10沿A1轴夹具回转中心15转动，进而改变A1轴夹具11的朝向，以便于机床主轴6对A1轴夹具上夹持的工件进行加工。当工位夹具需要垂直转位时可根据需要配备第五轴结构18、无第五轴结构19两种形式，回转驱动均采用力矩电机结构，也可采用固定夹具。而且夹具的工位数可以根据机床和工艺需求采用多工位夹具，具备更好的扩展性。
A2轴夹具14部分由A2轴回转驱动装置12、A2轴回转盘13组成和A2轴夹具14组成。A1轴夹具14部分由A2轴回转驱动装置12、A2轴回转盘13和A2轴夹具14组成。在A2轴回转驱动装置12的驱动下，A2轴回转盘13沿A2轴夹具回转中心16转动，进而改变A2轴夹具14的朝向，以便于机床主轴6对A2轴夹具14上夹持的工件进行加工当工位夹具需要垂直转位时可根据需要配备第五轴结构18、无第五轴结构19两种形式，回转驱动均采用力矩电机结构，也可采用固定夹具。而且夹具的工位数可以根据机床和工艺需求采用多工位夹具，具备更好的扩展性。
在一种具体实施方式中，所述第二驱动装置为电机，所述第二驱动装置的转动端驱动连接所述第二回转盘。具体的，上述第二驱动装置可根据交换回转的位置需要选用力矩电机驱动。
在一种具体实施方式中，还包括：第三回转装置，所述第三回转装置设置在所述夹具安装板上；所述第三回转装置用于带动所述夹具转动。
在一种具体实施方式中，所述第三回转装置与所述夹具分别位于所述夹具安装板的两侧。
在一种具体实施方式中，还包括：防护分区挡板1，所述防护分区挡板1设置在所述加工区与装卸区的交界处；交换隔板2，设置在所述第一回转装置上，且位于所述第二回转装置和第三回转装置的中间，随所述第一回转装置转动而转动。
在一种具体实施方式中，还包括：机床外观防护壳3，覆盖在夹具快速交换装置的外侧；机床内防护板5，设置在所述夹具底座4上，随着机床主轴移动，保证加工区域密封。
在一种具体实施方式中，在所述第一回转装置上，设置有至少两个所述第二回转装置。
本发明提供的一种夹具快速交换装置，使机床的自动化上下料实现更为简单可靠，并且大幅缩短了上下料时间，提升机床使用效率，同时通过上料区与加工区交换使得机床操作更安全、宜人；特别是针对多工位机床多夹具同时交换有无可替代的优势，具备很好的推广价值。
本申请实施例提供的本申请提供了一种夹具快速交换装置，包括：夹具底座4；第一回转装置，转动设置在所述夹具底座4上，在所述第一回转装置上转动设置有第二回转装置，所述第二回转装置用于放置夹具；所述第一回转装置用于带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换；所述第二回转装置用于带动所述夹具转动，改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴6加工夹持在夹具上的工件。通过不同配置的垂直回转装置实现，待加工区和加工区夹具的快速交换。可根据机床工艺需求灵活配置交换装置的驱动形式、工位数、回转尺寸等；根据夹具要求选配第五轴结构18、无第五轴结构19两种形式，也可根据机床主轴6数量可节拍要求配备夹具数量等。
另外，本装置的可根据配备的不同机床型号形成由于模块化、系列化设计，使机床可靠性、维护性提升；特别是针对多工位机床多夹具同时交换有无可替代的优势，具备很好的推广价值。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，参照优选的实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种夹具快速交换装置，其特征在于，包括：
夹具底座(4)；
第一回转装置，转动设置在所述夹具底座(4)上，在所述第一回转装置上转动设置有第二回转装置，所述第二回转装置用于放置夹具；所述第一回转装置用于带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换；
所述第二回转装置用于带动所述夹具转动，改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴(6)加工夹持在夹具上的工件。
2.根据权利要求1所述的夹具快速交换装置，其特征在于，所述第一回转装置包括：
第一驱动装置(7)，固定在所述夹具底座(4)上；
第一回转盘(8)，所述第一驱动装置(7)驱动连接所述第一回转盘(8)，所述第二回转装置转动设置在所述回转盘上，所述第一驱动装置(7)用于带动所述第一回转盘(8)转动进而带动所述第二回转装置在加工区与装卸区进行切换。
3.根据权利要求2所述的夹具快速交换装置，其特征在于，所述第一驱动装置(7)为电机，所述第一驱动装置(7)的转动端驱动连接所述第一回转盘(8)；所述第一驱动装置(7)用于带动所述第一回转盘转动(8)。
4.根据权利要求1所述的夹具快速交换装置，其特征在于，所述第二回转装置包括：
第二驱动装置，连接在所述第一回转盘(8)上；
第二回转盘，与所述第二驱动装置驱动连接，所述第二驱动装置用于带动所述第二回转盘转动；
夹具安装板，所述夹具安装在所述夹具安装板上，所述夹具安装板固接在所述第二回转盘上，随所述第二回转盘转动而转动，用于改变所述夹具的朝向，以便于机床主轴(6)加工夹持在夹具上的工件。
5.根据权利要求4所述的夹具快速交换装置，其特征在于，所述第二驱动装置为电机，所述第二驱动装置的转动端驱动连接所述第二回转盘。
6.根据权利要求4所述的夹具快速交换装置，其特征在于，还包括：
第三回转装置，所述第三回转装置设置在所述夹具安装板上；所述第三回转装置用于带动所述夹具转动。
7.根据权利要求6所述的夹具快速交换装置，其特征在于，所述第三回转装置与所述夹具分别位于所述夹具安装板的两侧。
8.根据权利要求1-8任一项所述的夹具快速交换装置，其特征在于，还包括：
防护分区挡板(1)，所述防护分区挡板(1)设置在所述加工区与装卸区的交界处；
交换隔板(2)，设置在所述第一回转装置上，且位于所述第二回转装置和第三回转装置的中间，随所述第一回转装置转动而转动。
9.根据权利要求1-8任一项所述的夹具快速交换装置，其特征在于，还包括：
机床外观防护壳(3)，覆盖在夹具快速交换装置的外侧；
机床内防护板(5)，设置在所述夹具底座(4)上，随着机床主轴(6)移动，保证加工区域密封。
10.根据权利要求1-8任一项所述的夹具快速交换装置，其特征在于，在所述第一回转装置上，设置有至少两个所述第二回转装置。
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