CN114273961A - 一种双工位工件夹紧交换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双工位工件夹紧交换装置，包括底座、交换支撑臂、两压紧机构、驱动机构和工作台，所述交换支撑臂左右两端形成有工件放置槽且可转动和升降设置在底座上，驱动机构连接并驱动交换支撑臂转动和升降，所述驱动机构包括主轴箱、电机、减速器、主轴和气动件，减速器设置在主轴箱中，主轴下段设置在主轴箱中，主轴通过联轴器与减速器输出端连接，电机与减速器输入端连接，气动件包括轴套和活塞体，轴套套设在主轴上并且连接交换支撑臂，活塞体位于主轴箱中并与轴套连接，主轴箱中形成有供活塞体上下移动的气动室，交换支撑臂形成有供主轴穿过的中孔，中孔与主轴之间通过花键配合。
Description
技术领域
本发明涉及工件交换领域，特别是一种双工位工件夹紧交换装置。
背景技术
在生产线中，随着加工过程的推进，工件准确的位置交换及传输是生产加工能顺利进行的首要前提，现有技术中，多采用油缸和齿轮齿条进行升降及旋转的控制，再配合机械手抓取工件，但油缸和齿轮齿条的配合交换时间较慢且定位不够精确，机械手抓取工件又容易在交换旋转过程的快速转动中产生错位，影响之后的加工生产过程。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种结构简单实用，旋转速度快且定位精确的双工位工件夹紧交换装置。
本发明采用如下技术方案：
一种双工位工件夹紧交换装置，包括底座、交换支撑臂、两压紧机构、驱动机构和工作台，所述交换支撑臂左右两端形成有工件放置槽且可转动和升降设置在底座上，驱动机构连接并驱动交换支撑臂转动和升降，两压紧机构与两工件放置槽一一对应，且压紧机构可随交换支撑臂转动，工作台可转动设置在底座上，所述驱动机构包括主轴箱、电机、减速器、主轴和气动件，减速器设置在主轴箱中，主轴下段设置在主轴箱中，主轴通过联轴器与减速器输出端连接，电机与减速器输入端连接，气动件包括轴套和活塞体，轴套套设在主轴上并且连接交换支撑臂，活塞体位于主轴箱中并与轴套连接，主轴箱中形成有供活塞体上下移动的气动室，交换支撑臂形成有供主轴穿过的中孔，中孔与主轴之间通过花键配合，压紧机构设置在主轴的上端，具有可相对工件放置槽移动以将工件压降的压紧件。
进一步地，所述压紧机构包括安装架、压紧气缸、摆臂和压紧件，安装架连接主轴上端，摆臂一端通过销轴可摆动设置在安装架上，另一端连接压紧件，压紧件可转动设置，压紧气缸连接并驱动摆臂摆动。
进一步地，还包括多连杆机构，所述多连杆机构包括支撑板、两侧板和联动板，支撑板设置在安装架上且位于交换支撑臂上方，两侧板设置在支撑板两侧，摆臂一端通过销轴连接支撑板且摆臂位于两侧板之间，联动板一端连接摆臂，一端连接两侧板。
进一步地，所述压紧件包括壳体、转轴、轴承和压紧头，所述壳体固定连接摆臂，转轴可转动设置在壳体内，轴承设置在转轴上，压紧头设置在转轴一端，当工件压紧机构位于工作位置时压紧头可随工作台转动。
进一步地，所述联轴器与主轴箱之间设置有轴承，轴承为YRT轴承。
进一步地，所述工作台上设置有夹持台，所述加持台上开设有夹持孔，工件底部具有与夹持孔相适配的定位杆，当工件旋转到工作台上时定位杆位于夹持孔正上方。
进一步地，所述电机为伺服电机。
进一步地，所述工作台的直径小于所述工件放置槽的直径。
进一步地，还包括第二伺服电机，第二伺服电机设置在底座上，第二伺服电机连接并驱动所述工作台转动。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一、通过主轴箱内形成的气动室驱动气动件上下升降，启动件驱动交换支撑臂上下升降，电机通过联轴器驱动主轴转动，主轴通过花键带动交换支撑臂转动，是气动升降与转动之间互不干扰，提高工件交换的准确性，使结构更为简单，且采用了气动驱动结构，无需油压驱动，有效的减少设备液压成本，同时提高了设备的洁净度；
第二、使用多连杆机构连接压紧机构，使压紧机构产生自锁现象，避免压紧机构发生相对滑动，防止工件在旋转交换中发生错位现象；
第三、压紧机构通过压紧件将工件压紧在交换支撑臂上，并随着交换支撑臂转动交换，有效避免工件在交换过程中产生的错位；
第四、压紧件通过转轴、轴承和压紧头，使压紧头在工作位置时可以随工作台转动，避免压紧件对工件加工过程的影响；
第五、夹持孔和定位杆用于定位工件位置，使工件交换旋转到位后可以被准确的夹紧在工作台上；
第六、采用伺服电机加精密减速机，具有旋转速度快、定位精度高等优点；
第七、工作台的直径小于所述工件放置槽的直径，避免交换支撑臂升降过程中对工作台的影响。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式的整体结构示意图；
图2是本发明的具体实施方式的整体结构剖视图；
图3是本发明的具体实施方式的部分结构剖视图，图中示出了压紧件的具体结构；
图4是本发明的具体实施方式的整体结构俯视图；
图5是本发明的具体实施方式的部分结构示意图。
图中：1.底座、2.交换支撑臂、20.工件放置槽、21.中孔、3.压紧机构、30、压紧气缸、31.摆臂、32.压紧件、320.壳体、321.转轴、322.轴承、323.压紧头、33.安装架、4.驱动机构、40.主轴箱、41.电机、42.减速器、43.主轴、430.花键、44.联轴器、45.气动件、450.轴套、451.活塞体、46.气动室、47.YRT轴承、5.工作台、6.多连杆机构、60.支撑板、61.侧板、62.联动板、7.夹持台、70.夹持孔、8.第二伺服电机。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图5，本发明的提供一种双工位工件夹紧交换装置，包括底座1、交换支撑臂2、两压紧机构3、驱动机构4、工作台5、多连杆机构6、夹持台7和第二伺服电机8，所述交换支撑臂2左右两端形成有工件放置槽20且可转动和升降设置在底座1上，驱动机构4连接并驱动交换支撑臂2转动和升降，压紧机构3可在工作位置和待机位置摆动设置在交换支撑臂2上，两压紧机构3与两工件放置槽20一一对应，且压紧机构3可随交换支撑臂2转动，工作台5可转动设置在底座1上，第二伺服电机8连接并驱动工作台5转动，多连杆机构6连接压紧机构3，工作台5的直径小于所述工件放置槽20的直径。
驱动机构4包括主轴箱40、电机41、减速器42、主轴43、联轴器44、气动件45、气动室46和YRT轴承47，减速器42设置在主轴箱40中，主轴43下段设置在主轴箱40中，主轴43通过联轴器44与减速器42输出端连接，电机41与减速器42输入端连接，气动件45包括轴套450和活塞体451，轴套450套设在主轴43上并且连接交换支撑臂2，活塞体451位于主轴箱40中并与轴套450连接，主轴箱40、联轴器43、活塞体451与主轴43之间形成有供活塞体451上下移动的气动室46，交换支撑臂2形成有供主轴43穿过的中孔21，中孔21与主轴43之间通过花键430配合，联轴器44与主轴箱40之间设置有YRT轴承47，电机41为伺服电机，工作台5设置在主轴箱40的一侧且工作台5正对位于加工位置的工件安装槽20。
工作台5上设置有夹持台7，夹持台7上开设有夹持孔70，工件底部具有与夹持孔70相适配的定位杆，当工件旋转到工作台5上时定位杆位于夹持孔70正上方。
压紧机构3包括压紧气缸30、摆臂31、压紧件32和安装架33，安装架33连接主轴43上端，摆臂31一端通过销轴可摆动设置在安装架33上，另一端连接压紧件32，压紧件32可转动设置，压紧气缸30的活塞杆连接并驱动摆臂31摆动，压紧气缸30的另一端连接安装架33，主轴43可固定连接安装架33，使压紧机构3可被电机41同步驱动，主轴43也可以通过轴承与安装架33连接，当通过轴承连接时，压紧件32位于待机位置时不随交换支撑臂2转动，压紧件32位于工作位置时随交换支撑臂2转动。
压紧件32包括壳体320、转轴321、轴承322和压紧头323，所述壳体320固定连接摆臂31，转轴321可转动设置在壳体320内，轴承322设置在转轴321上，压紧头323设置在转轴321一端，当压紧机构3位于工作位置时压紧头323可随工作台5转动。
多连杆机构6包括支撑板60、两侧板61和联动板62，支撑板60设置在安装架33上，两侧板61设置在支撑板60两侧，所述摆臂31通过销轴可摆动设置在支撑板60上且位于两侧板61之间，联动板62一端连接摆臂31，一端连接两侧板61，压紧气缸30驱动两侧板61摆动并通过联动板62带动摆臂31摆动。
继续参照图1至图5，本发明使用时，在远离工作台5一侧的工件放置槽20上放上待加工工件，压紧气缸30驱动多连杆机构6带动压紧机构3摆动至工作位置，压紧件32将待加工工件压紧在工件放置槽20内，启动电机41，电机41驱动联轴器44转动，联轴器44驱动主轴43转动，主轴43与交换支撑臂2之间通过花键430连接，使交换支撑臂2可以随着主轴43转动，使待加工工件转动至工作台5正上方，工件的定位杆正对夹持孔70，控制气动室46内的气压，使气动件45下降从而带动交换支撑臂2下降，交换支撑臂2下降时，压紧机构3随着下降，始终将工件压紧在工件放置槽20内，直至定位杆插入夹持孔70内，交换支撑臂2继续下降一小段，避免影响工作台5工作，压紧件32将工件压紧在夹持台7上，启动第二伺服电机8，第二伺服电机8驱动工作台5转动，工作台5带动夹持台7转动，工件随着夹持台7转动进行加工过程，加工过程中，压紧头323可以随着工作台5的转动而转动，且加工过程中，可以在远离工作台5一端的工件放置槽20内放置新的待加工工件。
加工结束后，气动件45驱动交换支撑臂2上升，工件随交换支撑臂2上升远离工作台5，直至定位杆完全脱体夹持孔70，电机41驱动交换支撑臂2转动，使加工完成的工件与待加工工件进行位置交换，交换后重返上述步骤至加工工程，加工过程中取下交换位置后加工完成的工件，并换上待加工的工件以备下一次使用。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (9)
1.一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：包括底座、交换支撑臂、两压紧机构、驱动机构和工作台，所述交换支撑臂左右两端形成有工件放置槽且可转动和升降设置在底座上，驱动机构连接并驱动交换支撑臂转动和升降，两压紧机构与两工件放置槽一一对应，且压紧机构可随交换支撑臂转动，工作台可转动设置在底座上，所述驱动机构包括主轴箱、电机、减速器、主轴和气动件，减速器设置在主轴箱中，主轴下段设置在主轴箱中，主轴通过联轴器与减速器输出端连接，电机与减速器输入端连接，气动件包括轴套和活塞体，轴套套设在主轴上并且连接交换支撑臂，活塞体位于主轴箱中并与轴套连接，主轴箱中形成有供活塞体上下移动的气动室，交换支撑臂形成有供主轴穿过的中孔，中孔与主轴之间通过花键配合，压紧机构设置在主轴的上端，具有可相对工件放置槽移动以将工件压降的压紧件。
2.如权利要求1所述的一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：所述压紧机构包括安装架、压紧气缸、摆臂和压紧件，安装架连接主轴上端，摆臂一端通过销轴可摆动设置在安装架上，另一端连接压紧件，压紧件可转动设置，压紧气缸连接并驱动摆臂摆动。
3.如权利要求2所述的一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：还包括多连杆机构，所述多连杆机构包括支撑板、两侧板和联动板，支撑板设置在安装架上且位于交换支撑臂上方，两侧板设置在支撑板两侧，摆臂一端通过销轴连接支撑板且摆臂位于两侧板之间，联动板一端连接摆臂，一端连接两侧板。
4.如权利要求2所述的一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：所述压紧件包括壳体、转轴、轴承和压紧头，所述壳体固定连接摆臂，转轴可转动设置在壳体内，轴承设置在转轴上，压紧头设置在转轴一端，当工件压紧机构位于工作位置时压紧头可随工作台转动。
5.如权利要求1所述的一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：所述联轴器与主轴箱之间设置有轴承，轴承为YRT轴承。
6.如权利要求1所述的一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：所述工作台上设置有夹持台，所述加持台上开设有夹持孔，工件底部具有与夹持孔相适配的定位杆，当工件旋转到工作台上时定位杆位于夹持孔正上方。
7.如权利要求1所述的一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：所述电机为伺服电机。
8.如权利要求1所述的一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：所述工作台的直径小于所述工件放置槽的直径。
9.如权利要求1所述的一种双工位工件夹紧交换装置，其特征在于：还包括第二伺服电机，第二伺服电机设置在底座上，第二伺服电机连接并驱动所述工作台转动。
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