CN114211425B - 一种汽车圆轴类零件夹持工装 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车零件生产辅助设备技术领域，公开一种汽车圆轴类零件夹持工装，包括两可相互靠近或远离的V形夹块，两V形夹块的相互靠近或远离受控于一驱动机构，在V形夹块的V形夹持面上设置有两始终与圆轴类零件点接触的吸附件，在V形夹持面的凹陷中心凸设有一与圆轴类零件表面弹性抵接的弹性吸附体，吸附件包括吸盘以及于吸盘中心膨胀设置的第一气囊，弹性吸附体中心设置有一吸附管，在V形夹块内设置有当第一气囊受挤压后驱使吸附管负压增大的联动机构，在吸附件上设置有向第一气囊补气的解吸机构，在V形夹块内设置有驱使第一气囊复位且吸附管恢复常压的复位机构，该夹持工装无需增设驱动机构，就能够显著增加夹持牢固性且卸料便捷。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零件生产辅助设备技术领域，具体为一种汽车圆轴类零件夹持工装。
背景技术
汽车生产中，涉及到的圆轴类零件，例如车轴在生产中存在冲孔、攻螺纹等作业，需要应用到夹具与数控车床进行配合。
现有的圆轴类工件的夹具结构可参照公告号为CN208945673U的中国专利公开的一种液压自定心夹具，包括两可相互靠近或远离的V形夹块，两V形夹块上分别固定有两上下分布的齿条，并存在一齿轮同时与两齿条啮合，通过电机驱动齿轮转动，两V形夹块可实现同时靠近或远离，从而满足对不同直径的圆轴类零件的夹持。
但是，上述的V形夹块与圆轴类零件之间只存在挤压力，故，能够防止圆轴类零件的平移，但在较大的外力下不能防止圆轴类零件发生偏转和轴向偏移，故，存在夹持缺陷。
发明内容
针对现有的用于夹持圆轴类零件的夹具不能避免夹持的圆轴类零件发生轴向偏移和偏转的问题，本发明的目的在于提供一种能够显著降低圆轴类零件发生偏转和轴向偏移的夹持工装。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种汽车圆轴类零件夹持工装，包括两可相互靠近或远离的V形夹块，两V形夹块的相互靠近或远离受控于一驱动机构，在V形夹块的V形夹持面上设置有两始终与圆轴类零件点接触的吸附件，在V形夹持面的凹陷中心凸设有一与圆轴类零件表面弹性抵接的弹性吸附体，吸附件包括一开口远离V形夹持面的吸盘以及于吸盘中心膨胀设置的第一气囊，弹性吸附体中心设置有一吸附管，在V形夹块内设置有当第一气囊受挤压后驱使吸附管负压增大的联动机构，在吸附件上设置有向第一气囊内补气的解吸机构，在V形夹块内设置有随着吸盘的解吸驱使第一气囊复位且吸附管恢复常压的复位机构。
根据上述方案：在V形夹块的V形夹持面上增设吸附件和弹性吸附体，吸附件内设置有第一气囊，并通过联动机构使其与弹性吸附体内的吸附管实现联动，即，当第一气囊憋下去才能驱使吸盘吸住圆轴类零件，同时，第一气囊憋下去后通过联动机构使得吸附管负压增大后吸住圆轴类零件，使圆轴类零件兼备V形夹块的夹持力、弹性吸附体的摩擦力以及吸盘和吸附管的吸附力，显著提高了夹持工装对圆轴类零件固定的牢固性，能够避免圆轴类零件在夹持状态下发生偏转或轴向位移，而解吸机构的设置能够驱使吸盘快速解吸，一旦V形夹持块相互远离后，吸盘的解吸能够驱使复位机构快速将第一气囊复位，则，吸附管同时实现复压，圆轴类零件可快速取下，上述结构无需设置驱动机构，能够显著增加夹持牢固性，结构巧妙。
进一步的，联动机构包括于V形夹块内设置的与吸附管连通的第一气管以及平行于第一气管且分别与两第一气囊连通的第二气管，第一气管内密封设置有第一活塞、第二气管内密封设置有第二活塞，第一活塞和第二活塞通过连杆实现同步移动。
根据上述方案：当第二气管内第二活塞受挤压向远离第一气囊的一端移动时，会带动连杆同步向远离第一气囊的一端移动，连杆的移动会带动第一活塞向远离弹性吸附体的一端移动，从而驱使吸附管内负压增大吸住圆轴类零件。
进一步的，复位机构包括于V形夹块上凹陷的与第一气管和第二气管连通的凹槽、固定于凹槽内的固定块以及两端分别与固定块和连杆弹性抵接的第一弹性件。
根据上述方案：当吸盘解吸后，连杆在第一弹性件复位下推动第一活塞和第二活塞反向移动，第一气囊膨胀复位，吸附管恢复常压。
进一步的，解吸机构包括于滑块内部设置的第三气管以及于第一气囊表面延伸设置的与第三气管密封衔接的弹性气管，弹性气管远离第三气管的一端与吸盘内部连通，第三气管远离弹性气管的一端与滑块外部连通，在第三气管内设置有启闭其的第一电磁阀。
根据上述方案：第一电磁阀打开后，外界空气自动进入吸盘内部，吸盘解吸后与圆轴类零件脱离，只需V形夹块分开，第一气囊就能够实现膨胀复位。
进一步的，吸附件与圆轴类零件的点接触受控于的导向滑移机构，导向滑移机构包括于V形夹持面上自其凹陷处向张开处延伸设置的滑槽以及于滑槽内嵌入导向滑移的滑块，吸盘固定设置在滑块上，滑块与滑槽底部之间连接有一可伸缩的波纹管，波纹管的两端分别与第二气管和第一气囊连通。
根据上述方案：设置导向滑移机构，就能够改变滑块和吸盘的位置，波纹管能够实现伸缩，从而保证第一气囊与第二气管之间始终处于连通状态，上述结构能够实现不同直径圆轴类零件与吸盘之间点接触后吸附或解吸配合。
进一步的，在滑块与滑槽之间设置有限位滑块移动的限位机构，限位机构包括于滑槽上沿着滑槽的长度延伸的齿条、于滑块上凹陷的凹槽以及于凹槽内伸缩设置且在伸出时与齿条啮合的齿块，齿块的伸缩受控于一驱动部。
根据上述方案：增设限位机构，当滑块移动后能够进行锁止，从而确保圆轴类零件在加工过程中，外力不能够驱使其发生偏转或轴向位移。
进一步的，驱动部包括于凹槽底部固定的电磁铁以及两端分别与齿块以及电磁铁固定的第二弹性件，齿块的伸缩受控于电磁铁的得电或失电。
根据上述方案：通过电磁吸附机构，能够实现自动控制，操作便捷，自动化程度高。
进一步的，在滑块上设置有随着波纹管的拉伸避免第一气囊瘪气的补气机构。
根据上述方案：补气机构能够避免第一气囊出现瘪气的状况，确保后续第一气囊受压缩后能够驱动吸附管负压增大。
进一步的，补气机构包括于滑块上设置的第四气管，第四气管的两端分别与滑块表面以及第一气囊连通，在第四气管内设置有用于启闭其的第二电磁阀，在弹性气管上套接有驱使第一气囊膨胀的第三弹性件。
根据上述方案：通过第二电磁阀连通外界与第一气囊，当第一气囊瘪气后能够及时进行补气，以便后续第一气囊能够受压缩驱动吸附管负压增大。
进一步的，两V形夹块的一端延伸有与一导轨导向配合的配合块，两配合块端部凸设有与导轨嵌入导向滑移的滑块，在两配合块上固定有螺纹方向相反的螺母，在导轨两端固定有两轴承座，轴承座之间转动设置有同时与两螺母配合的反向丝杆，反向丝杆的转动受控于一固定在导轨上的电机。
根据上述方案：采用电机驱动正反丝杆转动带动两V形夹块相互靠近或远离，从而实现对圆轴类零件的夹持或松开。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：在V形夹块的V形夹持面上增设吸附件和弹性吸附体，吸附件内设置有第一气囊，并通过联动机构使其与弹性吸附体内的吸附管实现联动，即，当第一气囊憋下去才能驱使吸盘吸住圆轴类零件，同时，第一气囊憋下去后通过联动机构使得吸附管负压增大后吸住圆轴类零件，使圆轴类零件兼备V形夹块的夹持力、弹性吸附体的摩擦力以及吸盘和吸附管的吸附力，显著提高了夹持工装对圆轴类零件固定的牢固性，能够避免圆轴类零件在夹持状态下发生偏转或轴向位移，而解吸机构的设置能够驱使吸盘快速解吸，一旦V形夹持块相互远离后，吸盘的解吸能够驱使复位机构快速将第一气囊复位，则，吸附管同时实现复压，圆轴类零件可快速取下，上述结构无需设置驱动机构，就能够显著增加夹持牢固性，夹持牢固且卸料便捷。
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是本实施例的一种汽车圆轴类零件夹持工装的主视图；
图2是本实施例的一种汽车圆轴类零件夹持工装的左视图；
图3是图2的A-A的剖视图；
图4是图3的A的放大图；
图5是图4的B的放大图。
图中：1、V形夹块；2、V形夹持面；3、滑槽；4、滑块；5、吸盘；6、波纹管；7、配合块；8、螺母；9、轴承座；10、反向丝杆；11、电机；12、弹性吸附体；13、吸附管；14、气囊；15、第一气管；16、第二气管；17、连杆；18、凹槽；19、固定块；20、第一弹性件；21、齿条；22、电磁铁；23、齿块；24、第二弹性件；25、弹性气管；26、第三气管；27、第一电磁阀；28、第三弹性件；29、第四气管；30、第二电磁阀；31、第五气管；36、导轨。
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。
实施例
一种汽车圆轴类零件夹持工装，参照图1-图5所示，包括两可相互靠近或远离的V形夹块1，两V形夹块1的相互靠近或远离受控于一驱动机构，两V形夹块1的一端延伸有两与一导轨36导向配合的配合块7，两配合块7端部凸设有与导轨36嵌入导向滑移的滑块4，滑块4与导轨36导槽的横截面为“燕尾形”或“倒T形”在两配合块7上固定有螺纹方向相反的螺母8，在导轨36两端固定有两轴承座9，轴承座9之间转动设置有同时与两螺母8配合的反向丝杆10，反向丝杆10的转动受控于一固定在导轨36上的电机11，由于两螺母8与反向丝杆10方向相反的两端配合，随着电机11的转动，两螺母8作相互靠近或远离的运动，从而实现V形夹块1作夹紧或松开圆轴类零件的运动。
本发明的设计要点在于，参照图3-图5所示，在V形夹块1的V形夹持面2上设置有两始终与圆轴类零件点接触的吸附件，吸附件包括一开口远离V形夹持面2的吸盘5以及于吸盘5中心膨胀设置的第一气囊14，在V形夹持面2的凹陷中心凸设有一与圆轴类零件表面弹性抵接的弹性吸附体12，弹性吸附体12为第二气囊14或一橡胶块，本实施例中采用的为橡胶块，弹性吸附体12中心设置有一吸附管13，在V形夹块1内设置有当第一气囊14受挤压后驱使吸附管13负压增大的联动机构，在吸附件上设置有向第一气囊14内补气的解吸机构，在V形夹块1内设置有随着吸盘5的解吸驱使第一气囊14复位且吸附管13恢复常压的复位机构，当V形夹块1夹持圆轴类零件时，第一气囊14和弹性吸附体12收到挤压，第一气囊14内的气体驱动联动机构使吸附管13内负压增大，最终每块V形夹块1上均存在一弹性吸附体12和两吸盘5吸附住圆轴类零件上来避免其在夹持状态下发生偏转或轴向移动。
联动机构参照图3-图4所示，包括于V形夹块1内设置的与吸附管13连通的第一气管15以及平行于第一气管15且分别与两第一气囊14连通的第二气管16，第一气管15内密封设置有第一活塞、第二气管16内密封设置有第二活塞，第一活塞和第二活塞通过连杆17实现同步移动，本实施例中，连杆17呈“山”字型分布，这样设置后，当第一气囊14受压缩后，第二活塞向远离第一气囊14的一端运动从而驱使与第二活塞同步运动的第一活塞向远离弹性吸附体12的一端移动，最终导致吸附管13内负压不断增大。
复位机构参照图3-图4所示，包括于V形夹块1内设置的与吸附管13连通的第一气管15以及平行于第一气管15且分别与两第一气囊14连通的第二气管16，第一气管15内密封设置有第一活塞、第二气管16包括于V形夹块1上凹陷的与第一气管15和第二气管16连通的凹槽18，在凹槽18开口处固定有一固定块19，在固定块19和连杆17之间设置有两端与两者弹性抵接的第一弹性件20，第一弹性件20为一弹簧，在弹性气管25外部套接有第三弹性件28，该第三弹性件28也由弹簧制成，当吸盘5解吸后，第一气囊14随着第一弹性件20和第三弹性件28的复位开始快速膨胀复位，导致吸附管13内负压减小，圆轴类零件同时与吸附管13实现解吸，而吸盘5的解吸取决于解吸结构，解吸结构包括于滑块4内部设置的第三气管26以及于第一气囊14表面延伸设置的与第三气管26密封衔接的弹性气管25，弹性气管25远离第三气管26的一端与吸盘5内部连通，第三气管26远离弹性气管25的一端与滑块4外部连通，在第三气管26内设置有启闭其的第一电磁阀27，第一电磁阀27打开后，外部气体进入到吸盘5内，可实现吸盘5的快速解吸，从而增加吸盘5的使用寿命。
为了适用不同直径的圆轴类零件，在吸附件和V形夹块1之间设置有导向滑移机构，参照图3-图5所示，这样吸附件就能够与不同直径的圆轴类零件均能实现点接触，导向滑移机构包括于V形夹持面2上自其凹陷处向张开处延伸设置的滑槽3以及于滑槽3内嵌入导向滑移的滑块4，吸附件固定设置在滑块4上，滑块4与滑槽3底部之间密封固定连接有一可伸缩的波纹管6，在滑块4内设置有两端分别与滑块4外部以及吸附件连通的第五气管31，波纹管6的两端分别与第二气管16和第五气管31连通，随着波纹管6的拉伸，第一气囊14会发生瘪下去的状况，故，在滑块4上设置有随着波纹管6的拉伸避免第一气囊14瘪气的补气机构，补气机构包括于滑块4上设置的第四气管29，第四气管29的两端分别与滑块4表面以及第一气囊14连通，在第四气管29内设置有用于启闭其的第二电磁阀30，波纹管6能够适应滑块4的移动，以实现第一气囊14与第二气管16之间始终处于连通状态，为了避免在作业时，滑块4出现微移，在滑块4与滑槽3之间设置有限位滑块4移动的限位机构，限位机构包括于滑槽3上沿着滑槽3的长度延伸的齿条21，于滑块4上凹陷有一容置槽，于容置槽内伸缩设置有在伸出时与齿条21啮合的齿块23，齿块23的伸缩受控于一驱动部，驱动部包括于容置槽底部固定的电磁铁22以及两端分别与齿块23以及电磁铁22固定的第二弹性件24，第二弹性件24为一弹簧，齿块23的伸缩受控于电磁铁22的得电或失电，当电磁铁22得电时，齿块23回缩，此时，滑块4可进行滑移运动；当电磁铁22失电时，齿块23弹出与齿条21啮合，此时，滑块4锁止。
采用上述夹持工装进行作业的步骤为：
1、调试：根据圆轴类零件的直径，移动滑块4以适用在夹持该圆轴类零件时，吸盘5能够精确吸附在圆轴类零件上；
2、锁止：待适应当下的圆轴类零件后，驱使电磁铁22失电，滑块4锁止在滑槽3内；
3、第一气囊14补气：观察第一气囊14，若出现瘪气症状，手动或自动切换第二电磁阀30，驱使气体进入第一气囊14使其复位，第一气囊14复位后关闭第二电磁阀30；
4、夹持：驱使电机11转动，两V形夹块1相互靠近，圆轴类零件同时压迫第一气囊14并弹性抵接于弹性吸附体12上，第一气囊14压缩后，吸盘5吸附在圆轴类零件上，同时，吸附管13负压增大吸住圆轴类零件，圆轴类零件在V形夹块1的夹持力、弹性吸附体12的摩擦力、吸附管13和吸盘5的吸附力作用下被牢牢固定。
5、解吸附：当加工完圆轴类零件后，手动或自动切换第一电磁阀27，驱使外部气体进入吸盘5，吸盘5快速与圆轴类零件解吸，一旦V形夹块1相互远离，则，在复位机构作用下，第一气囊14自动膨胀复位且吸附管13恢复常压，此时，圆轴类零件可直接取下。
若想实现第一电磁阀27和第二电磁阀30的自动切换，在该夹持工装上设置一控制器，该控制器可设置在电机11附近，电机11为伺服电机11，电机11、第一电磁阀27和第二电磁阀30均与控制器连接，根据现有的控制器的逻辑编程实现第一电磁阀27、第二电磁阀30和电机11的启闭以及启闭时长、启闭时机的控制。
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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种汽车圆轴类零件夹持工装，包括两可相互靠近或远离的V形夹块(1)，两V形夹块(1)的相互靠近或远离受控于一驱动机构，其特征在于：在V形夹块(1)的V形夹持面(2)上设置有两始终与圆轴类零件点接触的吸附件，在V形夹持面(2)的凹陷中心凸设有一与圆轴类零件表面弹性抵接的弹性吸附体(12)，吸附件包括一开口远离V形夹持面(2)的吸盘(5)以及于吸盘(5)中心膨胀设置的第一气囊(14)，弹性吸附体(12)中心设置有一吸附管(13)，在V形夹块(1)内设置有当第一气囊(14)受挤压后驱使吸附管(13)负压增大的联动机构，在吸附件上设置有向第一气囊(14)内补气的解吸机构，在V形夹块(1)内设置有随着吸盘(5)的解吸驱使第一气囊(14)复位且吸附管(13)恢复常压的复位机构，联动机构包括于V形夹块(1)内设置的与吸附管(13)连通的第一气管(15)以及平行于第一气管(15)且分别与两第一气囊(14)连通的第二气管(16)，第一气管(15)内密封设置有第一活塞、第二气管(16)内密封设置有第二活塞，第一活塞和第二活塞通过连杆(17)实现同步移动，复位机构包括于V形夹块(1)上凹陷的与第一气管(15)和第二气管(16)连通的凹槽(18)、固定于凹槽(18)内的固定块(19)以及两端分别与固定块(19)和连杆(17)弹性抵接的第一弹性件(20)，解吸机构包括于滑块(4)内部设置的第三气管(26)以及于第一气囊(14)表面延伸设置的与第三气管(26)密封衔接的弹性气管(25)，弹性气管(25)远离第三气管(26)的一端与吸盘(5)内部连通，第三气管(26)远离弹性气管(25)的一端与滑块(4)外部连通，在第三气管(26)内设置有启闭其的第一电磁阀(27)，吸附件与圆轴类零件的点接触受控于的导向滑移机构，导向滑移机构包括于V形夹持面(2)上自其凹陷处向张开处延伸设置的滑槽(3)以及于滑槽(3)内嵌入导向滑移的滑块(4)，吸盘(5)固定设置在滑块(4)上，滑块(4)与滑槽(3)底部之间连接有一可伸缩的波纹管(6)，波纹管(6)的两端分别与第二气管(16)和第一气囊(14)连通，在滑块(4)与滑槽(3)之间设置有限位滑块(4)移动的限位机构，限位机构包括于滑槽(3)上沿着滑槽(3)的长度延伸的齿条(21)、于滑块(4)上凹陷的容置槽以及于容置槽内伸缩设置且在伸出时与齿条(21)啮合的齿块(23)，齿块(23)的伸缩受控于一驱动部。
2.根据权利要求1所述的一种汽车圆轴类零件夹持工装，其特征在于：驱动部包括于容置槽底部固定的电磁铁(22)以及两端分别与齿块(23)以及电磁铁(22)固定的第二弹性件(24)，齿块(23)的伸缩受控于电磁铁(22)的得电或失电。
3.根据权利要求1所述的一种汽车圆轴类零件夹持工装，其特征在于：在滑块(4)上设置有随着波纹管(6)的拉伸避免第一气囊(14)瘪气的补气机构。
4.根据权利要求3所述的一种汽车圆轴类零件夹持工装，其特征在于：补气机构包括于滑块(4)上设置的第四气管(29)，第四气管(29)的两端分别与滑块(4)表面以及第一气囊(14)连通，在第四气管(29)内设置有用于启闭其的第二电磁阀(30)，在弹性气管(25)上套接有驱使第一气囊(14)膨胀的第三弹性件(28)。
5.根据权利要求1所述的一种汽车圆轴类零件夹持工装，其特征在于：两V形夹块的一端延伸有与一导轨(36)导向配合的配合块(7)，两配合块(7)端部凸设有与导轨(36)嵌入导向滑移的滑块(4)，在两配合块(7)上固定有螺纹方向相反的螺母(8)，在导轨(36)两端固定有两轴承座(9)，轴承座(9)之间转动设置有同时与两螺母(8)配合的反向丝杆(10)，反向丝杆(10)的转动受控于一固定在导轨(36)上的电机(11)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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