CN114178890B - 一种转角开合治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转角开合治具，包括相连的顶升气缸和旋转气缸，还包括：楔形块，用于触发所述顶升气缸和旋转气缸，所述楔形块的一侧面设置为凹凸面；第一行程机械阀和第二行程机械阀，分别电连接所述顶升气缸和旋转气缸的开关，所述第一行程机械阀和第二行程机械阀的滚轮对应所述凹凸面顺序设置；平推组件，所述平推组件沿所述第一行程机械阀和第二行程机械阀的连线方向设置，所述平推组件连接所述楔形块。本发明能够实现压臂的顶升和旋转动作顺序完成，且能够在狭小的空间提供足够的压合力，结构简单，成本低。

Description

一种转角开合治具

技术领域

本发明涉及自动化元件技术领域，尤其是指一种转角开合治具。

背景技术

转角缸是数控机床、特别是加工中心综合提高工作效率不可缺少的夹持元件，同时也用于焊接及装配等治具。它体积小、力量大，节省空间，夹持速度快，定位准，基本上可视为夹具类机械手。

现有技术中转角缸的工作过程是：活塞先行完成旋转行程，即压臂下压并旋转至设计的规定位置和角度，然后完成夹持行程，即直线下压并夹紧工件。也就是压臂在旋转的同时也存在下压动作，使得转角缸的直线下压的压紧行程较小。当需要被夹持的工件厚度较大，而夹持位置狭小时，转角缸的行程不足以使压臂转入夹持位置。

对于转角缸，若增加压紧行程，则活塞杆径、受压面积均有增加，同样不适合狭窄的空间，且转角缸能够增加的行程有限。对于其他机构，则无法实现升降和旋转的联动。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中转角缸不适合狭窄、深长空间的缺陷，提供一种转角开合治具，能够实现升降和旋转联动以对工件进行夹持。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种转角开合治具，包括相连的顶升气缸和旋转气缸，还包括：

楔形块，用于触发所述顶升气缸和旋转气缸，所述楔形块的一侧面设置为凹凸面；

第一行程机械阀和第二行程机械阀，分别电连接所述顶升气缸和旋转气缸的开关，所述第一行程机械阀和第二行程机械阀的滚轮对应所述凹凸面顺序设置；

平推组件，所述平推组件沿所述第一行程机械阀和第二行程机械阀的连线方向设置，所述平推组件连接所述楔形块。

在本发明的一个实施例中，所述楔形块为T形块，所述T形块的纵边与所述平推组件相连，所述凹凸面设置于所述T形块的横边的下表面。

在本发明的一个实施例中，所述楔形块的另一侧面连接拉力弹簧一端，所述拉力弹簧另一端沿所述楔形块伸出方向的反向固定于所述平推组件侧面。

在本发明的一个实施例中，所述楔形块的凹凸面沿推出方向的反向依次设置有第一凸面和第二凸面，所述第一凸面和第二凸面之间为第二凹面，所述第一凸面和第二凸面在所述平推组件推出方向的远端设置有导向斜面，所述第二行程机械阀对应所述第二凹面设置，所述第一凸面位于所述第一行程机械阀和第二行程机械阀之间。

在本发明的一个实施例中，所述第一凸面的长度大于所述平推组件的行程，所述第二凹面的长度小于所述平推组件的行程。

在本发明的一个实施例中，所述第二凸面与第二凹面之间的高度差不小于所述第二行程机械阀的行程。

在本发明的一个实施例中，所述平推组件的开关连通手动机械阀，所述手动机械阀连接有扳手。

在本发明的一个实施例中，所述平推组件为双轴气缸。

在本发明的一个实施例中，所述旋转气缸与所述顶升气缸的推杆相连。

在本发明的一个实施例中，所述顶升气缸或旋转气缸连接有旋转底座，所述开合治具安装在箱体内，所述箱体的顶面开设有供所述旋转底座伸出的工作孔。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的转角开合治具，能够实现压臂的顶升和旋转动作顺序完成，且能够在狭小的空间提供足够的压合力，结构简单，成本低。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明顶升气缸与旋转气缸连接结构示意图；

图3是本发明的楔形块工作结构示意图；

图4是本发明的楔形块结构示意图；

图5是本发明的封装结构示意图。

说明书附图标记说明：10、顶升气缸；

20、旋转气缸；21、旋转座；

30、楔形块；31、凹凸面；32、第一凸面；33、第二凸面；34、第二凹面；35、纵边；36、横边；37、拉力弹簧；

41、第一行程机械阀；42、第二行程机械阀；

50、平推组件；51、双轴气缸；52、手动机械阀；53、扳手；

60、箱体；61、工作孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，为本发明的一种转角开合治具示意图。本发明的转角开合治具包括相连的顶升气缸10和旋转气缸20，利用顶升气缸10实现升降开合夹持，同时利用旋转气缸20实现转角。具体的，为控制顶升气缸10和旋转气缸20顺序动作，本发明还包括：

楔形块30，用于触发所述顶升气缸10和旋转气缸20，所述楔形块30的一侧面设置为凹凸面31；

第一行程机械阀41和第二行程机械阀42，分别电连接所述顶升气缸10和旋转气缸20的开关，所述第一行程机械阀41和第二行程机械阀42的滚轮对应所述凹凸面31顺序设置；

平推组件50，所述平推组件50沿所述第一行程机械阀41和第二行程机械阀42的连线方向设置，所述平推组件50连接所述楔形块30。

参照图2和图3所示，在本发明的实施例一中，以旋转气缸20安装在顶升气缸10的推杆上为例。为保证旋转气缸20与顶升气缸10连接的稳定，顶升气缸10为多轴气缸，从而顶升气缸10与旋转气缸20不仅连接处的接触面积大，同时连接处由双轴支撑，即使旋转气缸20的尺寸较大，也能保证对其支撑的稳固。第一行程机械阀41连接顶升气缸10的进气开关，第二行程机械阀42连接旋转气缸20的进气开关。平推组件50推动楔形块30移动，楔形块30的凹凸面31接触行程机械阀，当行程机械阀接触楔形块30的凸面，则行程机械阀被触发，而行程机械阀接触楔形块30的凹面，则行程机械阀仍处于打开状态。通过设计楔形块30上凸面与凹面的位置，能够实现第一行程机械阀41和第二形成机械阀的顺序触发。本实施例中，先触发顶升气缸10，再触发旋转气缸20。因此所述楔形块30的凹凸面31沿其长度方向设置有第一凸面32和第二凸面33，所述第一凸面32和第二凸面33之间为第二凹面34，所述第一凸面32和第二凸面33在所述平推组件50推出方向的远端设置有导向斜面，所述第二行程机械阀42在所述楔形块30未推出时对应所述第二凹面34设置，所述第一凸面32位于所述第一行程机械阀41和第二行程机械阀42之间且贴近第一行程机械阀41。当平推组件50将楔形块30推出，第一行程机械阀41的滚轮沿导向斜面被抵压接触第一凸面32，第一行程机械阀41被触发，顶升气缸10推动旋转气缸20上移，与旋转气缸20相连的旋转座21及压杆和压臂上移；而第二行程机械阀42仍位于第二凹面34的位置，处于打开状态，因此压臂的角度不变。平推组件50继续将楔形块30推出，第一行程机械阀41始终处于触发状态，压臂被顶升至最高点；此时第二行程机械阀42沿导向斜面接触第二凸面33，第二行程机械阀42被触发，旋转气缸20启动，与旋转气缸20相连的旋转座21带动压杆和压臂转动，实现压臂的转角，从而被压臂压住的工件能够被放开。本发明中压臂的顶升高度和转角角度由顶升气缸10和旋转气缸20控制，可以实现较高的升降行程以及较大的转角角度，且升降和旋转顺序实现，满足使用要求。当需要压臂压住工件时，则控制平推组件50反向收回，则楔形块30先放开第二行程机械阀42，旋转气缸20回转，而后楔形块30放开第一行程机械阀41，顶升气缸10回落。在本实施例中，为保证楔形块30在被推出时第一行程机械阀41始终抵接第一凸面32，且随着楔形块30的推出，第二行程机械阀42能够离开第二凹面34接触第二凸面33，所述第一凸面32的长度大于所述平推组件50的行程，所述第二凹面34的长度小于所述平推组件50的行程。进一步的，为保证第二行程机械阀42在处于第二凹面34的位置时为打开状态，在于第二凸面33接触时为触发状态，所述第二凸面33与第二凹面34之间的高度差不小于所述第二行程机械阀42的上下行程。

在本发明的实施例二中，若需要改变第一行程机械阀41和第二行程机械阀42的开启顺序，可以改变第一行程机械阀41和第二行程机械阀42的位置。或者可以改变楔形块30凹凸面31的形状，使得楔形块30沿平推组件50的推出方向依次设置有第二凸面33、第二凹面34和第一凸面32，其中在楔形块30未推出的状态下，第一行程机械阀41的滚轮与第一凸面32之间存在设定间距，第二行程机械阀42的滚轮位于第二凹面34的位置，且抵接第二面端部的导向斜面，第二凸面33的长度大于平推组件50的行程。从而当平推组件50将楔形块30推出，第二行程机械阀42首先沿导向斜面接触到第二凸面33，第二形成机械阀先被触发，旋转气缸20启动，带动压臂旋转；随着楔形块30继续被推出，压臂旋转到位，第一行程机械阀41接触到第一凸面32，第一行程机械阀41被触发，升降气缸启动，带动旋转气缸20顶升，实现压臂的上升。此时实例中，通过改变凹凸面31的形状使得旋转气缸20和顶升气缸10的启动顺序发生改变。在本发明的其他实施例中，还可以设计其他凹凸面31的形状以实现顶升气缸10和旋转气缸20按特定的顺序启动和复位。

在本发明的实施例三中，还可以是顶升气缸10安装于旋转气缸20的摆台。此时，顶升气缸10可以设置为单轴气缸，单轴气缸的推杆较细，可以插入狭窄空间，从而能够与旋转座21、压杆和压臂配合，对厚度较厚且操作空间较小的工件进行压合作业。具体的，第一行程机械阀41仍然连接顶升气缸10的进气开关，第二行程机械阀42连接旋转气缸20的进气开关。本实施例中首先启动顶升气缸10，而后启动旋转气缸20。平推组件50推动楔形块30移动，楔形块30的凹凸面31沿推出方向的反向依次设置有第一凸面32和第二凸面33，所述第一凸面32和第二凸面33之间为第二凹面34，所述第一凸面32和第二凸面33在所述平推组件50推出方向的远端设置有导向斜面，在所述楔形块30未推出时，第一凸面32的导向斜面贴近第一行程机械阀41的滚轮，第二行程机械阀42对应所述第二凹面34设置。当平推组件50将楔形块30推出，第一行程机械阀41的滚轮沿导向斜面的导向被挤压接触第一凸面32，第一行程机械阀41被触发，顶升气缸10推动旋转座21、压杆和压臂上移；此时第二行程机械阀42仍位于第二凹面34的位置，处于打开状态，因此压臂的角度不变。平推组件50继续将楔形块30推出，第一行程机械阀41始终接触第一凸面32，处于触发状态，压臂被顶升至最高点；此时第二行程机械阀42沿导向斜面接触第二凸面33，第二行程机械阀42被触发，旋转气缸20启动，与旋转气缸20相连的顶升气缸10旋转，带动压杆和压臂转动，实现压臂的转角，从而被压臂避让开工件上方空间，使得工件方便被取走。当需要压臂压住工件时，则控制平推组件50反向收回，则楔形块30先放开第二行程机械阀42，旋转气缸20回转，而后楔形块30放开第一行程机械阀41，顶升气缸10回落。

在本发明的实施例四中，与实施例三不同的是顶升气缸10与旋转气缸20的启动顺序不通过。则可以调换第一行程机械阀41和第二行程机械阀42的位置，或者改变楔形块30的形状。以改变楔形块30的形状为例，楔形块30沿平推组件50的推出方向依次设置有第二凸面33、第二凹面34和第一凸面32，第一凸面32和第二凸面33均连接有导向斜面。其中在楔形块30未推出的状态下，第一行程机械阀41的滚轮与第一凸面32之间存在设定间距，第二行程机械阀42的滚轮位于第二凹面34的位置，且抵接第二面端部的导向斜面，第二凸面33的长度大于平推组件50的行程。从而当平推组件50将楔形块30推出，第二行程机械阀42首先沿导向斜面接触到第二凸面33，第二形成机械阀先被触发，旋转气缸20启动，带动压臂旋转；随着楔形块30继续被推出，压臂旋转到位，第一行程机械阀41接触到第一凸面32，第一行程机械阀41被触发，升降气缸启动，带动旋转气缸20顶升，实现压臂的上升，即第一凸面32与第一行程机械阀41之间的设定间距为第二行程机械阀42被触发到顶升气缸10顶升到位时楔形块30移动的距离。

参照图4所示，从以上实施例中可以，凹凸面31为长条形，且凹凸面31的长度方向与平推组件50的推出方向一致。为尽量减小楔形块30的体积且保证楔形块30与平推组件50连接的牢固，本实施例中设置所述楔形块30为T形块，从而楔形块30能够为T形块的纵边35与平推组件50相连，凹凸面31设置于T形块的横边36上。T形块的横边36和纵边35均可设置为窄条，体积较小的同时能够保证连接牢靠。此时凹凸面31可以设置在T形块横边36三面的任意一面。若凹凸面31设置于与纵边35相对的一侧面，则行程机械阀和平推组件50均设置在同一平面，使得转角开合治具的平面占地面积较大。若凹凸面31设置于横边36的上表面，则行程机械阀倒置，安装不便。因此本实施例中凹凸面31设置于横边36的下表面。此时楔形块30与平推组件50安装于行程机械阀的上方。具体的，楔形块30位于行程机械阀的正上方，平推组件50的正下方空置，因此连接行程机械阀的气管接头等组件可以设置于平推组件50的正下方，顶升气缸10和旋转气缸20安装于行程机械阀侧边，使得转角开合治具结构紧凑。

在本发明的其他实施例中，楔形块30还可以为平板，凹凸面31设置于平板的一侧，平板的另一侧连接平推组件50。此时楔形块30的体积较大，且由于楔形块30的长度较长，不能保证连接的稳定，此中结构仅用于说明楔形块30可以设为其他形状。

作为优选的，在本发明的实施例中，平推组件50可以为双轴气缸51，双轴气缸51作为直线模组体积小，且双轴气缸51推出时不会产生晃动，保证楔形块30移动的平稳。同时双轴气缸51与楔形块30的接触面更大，保证连接的牢固。

在本发明的其他实施例中，平推组件50还可以是丝杆组件等其他直线模组，只要能够推动楔形块30平移，且不影响楔形块30与行程机械阀的接触即可。

参照图5所示，进一步的，为启动平推组件50，本实施例中具体设置所述平推组件50的开关连通手动机械阀52，所述手动机械阀52连接有扳手53。即本实施例中通过手动方式启动平推组件50进而实现顶升气缸10的升降和旋转气缸20的旋转。在本发明的其他实施例中还可以设置控制器自动控制平推组件50启动。为对转角开合治具形成保护，本实施例中，将顶升气缸10、旋转气缸20、楔形块30、行程机械阀以及平推组件50均设置在箱体60内，仅在箱体60的顶面开设有供所述旋转底座伸出的工作孔61，使得旋转底座连接的压杆和压臂均在箱体60外。

为防止平推组件50失效，楔形块30无法复位，本实施例中在所述楔形块30的另一侧面连接拉力弹簧37一端，所述拉力弹簧37另一端沿所述楔形块30伸出方向的反向固定于所述平推组件50侧面。当然在设置箱体60的情况下也可以固定在箱体60内表面。从而当平推组件50失效，拉力弹簧37能够把楔形块30拉回，使顶升气缸10和旋转气缸20均复位。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种转角开合治具，包括相连的顶升气缸和旋转气缸，所述旋转气缸与所述顶升气缸的推杆相连，其特征在于，还包括：

楔形块，用于触发所述顶升气缸和旋转气缸，所述楔形块的一侧面设置为凹凸面，所述楔形块的凹凸面沿推出方向的反向依次设置有第一凸面和第二凸面，所述第一凸面和第二凸面之间为第二凹面；

第一行程机械阀和第二行程机械阀，分别电连接所述顶升气缸和旋转气缸的开关，所述第一行程机械阀和第二行程机械阀的滚轮对应所述凹凸面顺序设置；

平推组件，所述平推组件沿所述第一行程机械阀和第二行程机械阀的连线方向设置，所述平推组件连接所述楔形块，所述第一凸面的长度大于所述平推组件的行程，所述第二凹面的长度小于所述平推组件的行程。

2.根据权利要求1所述的一种转角开合治具，其特征在于，所述楔形块为T形块，所述T形块的纵边与所述平推组件相连，所述凹凸面设置于所述T形块的横边的下表面。

3.根据权利要求1所述的一种转角开合治具，其特征在于，所述楔形块的另一侧面连接拉力弹簧一端，所述拉力弹簧另一端沿所述楔形块伸出方向的反向固定于所述平推组件侧面。

4.根据权利要求1所述的一种转角开合治具，其特征在于，所述第一凸面和第二凸面在所述平推组件推出方向的远端设置有导向斜面，所述第二行程机械阀对应所述第二凹面设置，所述第一凸面位于所述第一行程机械阀和第二行程机械阀之间。

5.根据权利要求4所述的一种转角开合治具，其特征在于，所述第二凸面与第二凹面之间的高度差不小于所述第二行程机械阀的行程。

6.根据权利要求1所述的一种转角开合治具，其特征在于，所述平推组件的开关连通手动机械阀，所述手动机械阀连接有扳手。

7.根据权利要求1所述的一种转角开合治具，其特征在于，所述平推组件为双轴气缸。

8.根据权利要求1所述的一种转角开合治具，其特征在于，所述顶升气缸或旋转气缸连接有旋转底座，所述开合治具安装在箱体内，所述箱体的顶面开设有供所述旋转底座伸出的工作孔。

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