CN114734289B - 一种机械自适应夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械自适应夹具，属于夹具技术领域。其包括夹具底座及设于夹具底座上的原点定位组件，原点定位组件包括原点主体、原点销及原点压块，所述原点压块在原点压块驱动机构的作用下压紧或松开工件，所述原点压块驱动机构包括原点压杆、原点齿条、原点齿轮及原点压板，所述原点压块位置可调的设置在所述原点压板上，所述原点压杆的下端通过原点压杆弹簧与所述原点座连接。本发明结构简单，操作方便，不仅能实现快捷高效的定位支撑，同时还能充分利用工件自重锁紧工件，满足工件定位精度及稳定性的要求，适用于不同规格尺寸的工件定位孔的定位支撑，应用广泛。

Description

一种机械自适应夹具

技术领域

本发明涉及一种机械自适应夹具，属于夹具技术领域。

背景技术

工装夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，以接受施工或检测的装置，同时也是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

而目前市场上尽管存在很多定位工件的工装夹具，但是多数夹具结构复杂，支撑、定位及压紧都需要单独的部件进行操作，工件支撑定位过程操作繁琐，不能够对工件进行便捷的夹持限位工作，导致效率低下，如公告号为CN108750574A的一种变径支撑压紧定位装置，为了与不同工件的定位孔配合定位，该定位装置的定位销机构采用变径设计，但是其变径结构涉及零部件较多，结构复杂。此外，现有的针对不同规格大小的压缩机机体、排端等靠两销两面定位的部件也存在夹持定位操作繁琐、定位不准及夹持定位效率低的问题，进而不能够保证后续零部件在机床加工的稳定性和安全性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，利用工件自重驱动夹持限位工件，操作方便，夹持定位效率高，工件定位稳定的机械自适应夹具。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种机械自适应夹具，包括夹具底座及设置在夹具底座上的原点定位组件，所述原点定位组件包括原点主体、设于原点主体上的原点销、原点压块及原点压块驱动机构，所述原点压块驱动机构包括原点压杆、设置在原点压杆上的原点齿条、与原点齿条啮合的原点齿轮及与原点齿轮连接的原点压板，所述原点压块位置可调的设置在所述原点压板上，所述原点齿轮可转动的设置在所述原点主体上，所述原点主体通过原点座设置在所述夹具底座上，所述原点主体上设有原点销孔及原点压杆孔，所述原点压杆的下端通过原点压杆弹簧与所述原点座连接。

本发明的有益效果是：原点定位组件不仅能通过原点主体支撑工件，而且还能通过原点销与工件上的定位孔配合实现对工件的定位，除此之外，原点定位组件还能利用工件自重驱动压紧工件，具体，工件压在原点压杆上，原点压杆作用于原点压杆弹簧下移，带动原点齿条下移，由于原点齿轮与原点齿条啮合，故原点齿轮转动带动原点压板以原点齿轮的轮轴为旋转支点转动，使得设于原点压板上的原点压块向下动作作用于工件，从而将工件压紧，当工件定位支撑完成后，取工件时，工件上移远离原点压杆，原点压杆会在原点压杆弹簧作用下复位，原点压块复位，等待下一个工件。本发明结构简单，操作方便，不仅能实现快捷高效的定位支撑，同时还能充分利用工件自重锁紧工件，满足工件定位精度及定位稳定性的要求，适用于不同规格尺寸的工件定位孔的定位支撑，应用广泛。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，还包括设置在所述夹具底座上的第一支撑定位组件、第二支撑定位组件及第三支撑定位组件，在所述原点定位组件的X方向及Y方向的所述夹具底座上分别设有横向固定滑轨及并行设置的两个纵向固定滑轨，两个所述纵向固定滑轨之间设有可沿其滑动的纵向滑板，所述纵向滑板上设有横向移动滑轨，所述第一支撑定位组件可沿所述横向固定滑轨动作，所述第二支撑定位组件、第三支撑定位组件分别设置在所述纵向滑板上，且所述第三支撑定位组件可沿所述横向移动滑轨动作，所述第一支撑定位组件与第三支撑定位组件之间通过同步纵向轴连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，不仅对工件的定位孔进行定位，而且还能对工件实现面定位，定位支撑更加稳定可靠，配合原点定位组件进一步满足工件定位精度要求。使用时，根据工件的尺寸，相对于原点定位组件调整第一支撑定位组件在横向固定滑轨上的位置及第三支撑定位组件在横向移动滑轨上的位置，具体是通过同步纵向轴实现第一支撑定位组件与第三支撑定位组件的在横向方向上的同步滑移，调整第二支撑定位组件、第三支撑定位组件在纵向固定滑轨上的位置，二者通过纵向滑板实现在Y方向上的同步滑移，调整方便，能适用于支撑定位更多种不同规格尺寸的工件。

进一步的，所述第一支撑定位组件为防转定位组件，所述第二支撑定位组件及第三支撑定位组件皆为支撑面定位组件，所述防转定位组件包括防转主体、设置在防转主体上的防转销、防转压块及防转压块驱动机构，所述防转压块驱动机构包括防转压杆、设置在防转压杆上的防转齿条、与防转齿条啮合的防转齿轮及与防转齿轮连接的防转压板，所述防转压块位置可调的设置在所述防转压板上，所述防转齿轮可转动的设置在所述防转主体上，所述防转主体设置在可沿所述横向固定滑轨滑动的防转座上，所述防转主体上设有防转销孔及防转压杆孔，所述防转压杆的下端通过防转压杆弹簧与所述防转座连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，根据工件上两定位孔的位置，调整防转定位组件及支撑面定位组件的位置，支撑面定位组件实现对工件的面支撑，防转销、原点销分别与工件上的两定位孔插装配合准确的定位工件，防转定位组件除了设置了防转销，还设置了利用工件自重压紧工件的防转压块驱动机构，具体与原点压块驱动机构的动作一致，工件压在防转压杆上，防转压杆作用于防转压杆弹簧下移，带动防转齿条下移，由于防转齿轮与防转齿条啮合，故防转齿轮转动，带动防转压板以防转齿轮的轮轴为旋转支点转动，使得设于防转压板上的防转压块向下动作作用于工件，从而将工件压紧，当工件定位支撑完成后，取工件时，工件上移远离防转压杆，防转压杆会在防转压杆弹簧作用下复位，防转压块复位，等待下一个工件。防转定位组件、原点定位组件在配合其它支撑定位㢟能进一步提高工件的定位精度，解决两销一面工件的定位支撑，进一步增加工件的支撑准确性及稳定性，可适用不同规格大小靠两销一面定位的工件，实现靠工件自重驱动机械自适应夹具夹持限位锁止工件。

进一步的，所述第二支撑定位组件及第三支撑定位组件均包括支撑主体、设置在支撑主体上的支撑压块及支撑压块驱动机构，所述支撑压块驱动机构包括支撑压杆、设置在支撑压杆上的支撑齿条、与支撑齿条啮合的支撑齿轮及与支撑齿轮连接的支撑压板，所述支撑压块位置可调的设置在所述支撑压板上，所述支撑齿轮可转动的设置在所述支撑主体上，所述第二支撑定位组件的支撑主体设置在所述纵向滑板上，所述第三支撑定位组件的支撑主体通过支撑座可滑动设置在所述横向移动滑轨上，所述支撑主体上设有支撑压杆孔，所述支撑压杆的下端通过支撑压杆弹簧与所述纵向滑板或支撑座连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，支撑主体上有用于支撑工件的平面，配合原点定位组件及防转定位组件对工件的面支撑，从而实现对工件准确且稳定的定位支撑。第二支撑定位组件与第三支撑定位组件对称的设置在所述纵向滑板的两端，二者可沿纵向固定滑轨移动实现同步纵向方向的调整，第三支撑定位组件还可以沿横向移动滑轨移动，实现第三支撑定位组件横向方向的调整，工件位于第二支撑定位组件与第三支撑定位组件的支撑压块之间，当工件放置在支撑主体上时会对支撑压杆施压，支撑压杆下移，带动支撑齿条下移，与支撑齿条啮合的支撑齿轮转动带动支撑压板以支撑齿轮的轮轴为支点转动，使得设置在支撑压板上的支撑压块作用于工件从而压紧工件，第二支撑定位组件及第三支撑定位组件不仅可以支撑工件，而且可以利用工件的自重驱动支撑压块压紧工件，进一步增加所定位支撑工件的稳定性。

进一步的，所述原点销包括原点定位销、原点楔形块及至少两个原点径向滑块，所述原点定位销设置在所述原点主体上，所述原点定位销上设有与原点径向滑块数量一致的且供原点径向滑块径向移动的原点径向滑槽，所述原点楔形块的下端通过原点销筒与原点连杆的一端铰接，上端设有与所述原点径向滑块相适配的原点变径导轨，所述原点径向滑块上设有与所述原点变径导轨相配合的原点导向槽，所述原点销筒内设有作用于所述原点楔形块的原点缓冲弹簧，所述原点连杆过原点铰接销与所述原点主体连接，所述原点连杆另一端与所述原点压杆铰接。

采用上述进一步方案的有益效果是，不仅利用工件自重实现压块限位压紧，而且同时利用工件自重实现与工件定位孔配合的径向滑块的径向方向的位置调整，具体设置了原点连杆，原点连杆的中部通过原点铰接销与原点主体连接，其一端与原点压杆铰接，另一端与原点销筒的下端铰接，在原点压杆受力下移时，原点销筒会上移，驱动原点楔形块上行，使得原点径向滑块沿原点径向滑槽径向膨胀从而支撑工件定位孔的内壁，实现对工件的定位，定位孔的大小不同，多出的行程可通过原点缓冲弹簧吸收，取下工件时，原点压杆在原点压杆弹簧作用下会上行复位，原点连杆的另一端下降，原点销筒下降，带动楔形块下行，原点径向滑块沿原点径向滑槽径向缩回远离工件定位孔内壁，便于工件下料。由于原点定位销所定位支撑工件的定位孔的大小不同，为了避免每个工件更换还需要更换原点定位销，故设置了原点径向滑块，原点径向滑块的外轮廓形成与工件的定位孔相适配的定位面，原点径向滑块在原点径向滑槽内径向移动，满足不同工件上定位孔孔径不同的定位要求及工件下料要求进一步扩大该夹具的应用范围，工件的压紧及定位一步到位，进一步提高工件的定位效率及定位准确性。

进一步的，所述防转销包括防转定位销、防转楔形块及至少两个防转径向滑块，所述防转定位销设置在所述防转主体上，所述防转定位销上设有与所述防转径向滑块数量一致的且供防转径向滑块径向移动的防转径向滑槽，所述防转楔形块的下端通过防转销筒与防转连杆的一端铰接，上端设有与所述防转径向滑块相适配的防转变径导轨，所述防转径向滑块上设有与所述防转变径导轨相配合的防转导向槽，所述防转销筒内设有作用于所述防转楔形块的防转缓冲弹簧，所述防转连杆通过防转铰接销与所述防转主体连接，所述防转连杆的另一端与所述防转压杆铰接。

采用上述进一步方案的有益效果是，不仅原点定位销采用上述结构，而且防转定位销同样利用工件自重实现对工件的压紧及与工件定位孔配合的翻转径向滑块的径向方向的位置调整，具体设置了防转连杆，防转连杆的中部通过防转铰接销与防转主体连接，其一端与防转压杆铰接，另一端与防转销筒的下端铰接，在防转压杆受力下移时，防转销筒会上移，驱动防转楔形块上行，使得防转径向滑块沿防转径向滑槽径向膨胀从而支撑工件定位孔的内壁，实现对工件的定位，定位孔的大小不同，多出的行程可通过防转缓冲弹簧吸收，取下工件时，防转压杆在防转压杆弹簧作用下会上行复位，防转连杆的另一端下降，防转销筒下降，防转楔形块下行，防转径向滑块沿原点径向滑槽径向缩回远离工件定位孔内壁，便于工件下料。由于防转定位组件所定位支撑工件的定位孔的大小会有所不同，为了避免每个工件更换还需要更换防转定位销，故设置了防转径向滑块，防转径向滑块的外轮廓形成与工件的定位孔相适配的定位面，防转径向滑块在防转径向滑槽内径向移动，满足不同工件上定位孔孔径不同的定位要求及工件下料要求，进一步扩大该夹具的应用范围，在防转定位组件位置上实现工件的压紧及定位一步到位，进一步提高工件的定位效率及定位准确性。

进一步的，所述原点压块驱动机构、防转压块驱动机构和/或支撑压块驱动机构还包括用于锁紧压杆定位工件或解锁压杆松开工件的压杆控制机构。

采用上述进一步方案的有益效果是，为了进一步确保在压紧工件或松开公开时压杆处于锁止或解锁状态，故设计了压杆控制机构，压杆控制机构设置在原点压块驱动机构上能实现在压紧工件或松开工件时原点压杆对应处于锁止或解锁状态；压杆控制机构设置在防转压块驱动机构上能实现在压紧工件或松开工件时防转压杆处于锁止或解锁状态；压杆控制机构设置在支撑压块驱动机构上能实现在压紧工件或松开工件时支撑压杆处于锁止或解锁状态，进一步确保工件定位支撑的稳定性和安全性。

进一步的，所述压杆控制机构包括锁止座、设置在锁止座上的锁止片、分隔片及设置在原点压杆或防转压杆或支撑压杆上的锁止轴，所述原点压杆或防转压杆或支撑压杆上设有锁止片活动孔，所述锁止座的一端设有连接轴，另一端设有按钮轴，所述连接轴通过连接轴弹簧与所述原点主体或防转主体或支撑主体的一侧连接，所述按钮轴伸出所述的原点主体或防转主体或支撑主体的另一侧，所述锁止片上设有连通的分隔片槽口及锁止轴槽口，所述分隔片通过分隔片弹簧设置在所述分隔片槽口内，其作用端可伸出分隔片槽口作用于所述锁止轴槽口内的锁止轴，所述锁止轴槽口包括锁止位槽口及解锁位槽口。

采用上述进一步方案的有益效果是，锁止片穿过锁止片活动孔，锁止轴处于锁止轴槽口内，压杆在工件自重作用下移时，锁止轴设置在压杆上随压杆下移至锁止轴槽口的下部，在连接轴弹簧的推力作用下锁止轴落入锁止位槽口，压杆锁紧保证压块的压紧力，工件需要取出时，按下按钮轴的伸出端，分隔片在分隔片弹簧作用下向上作用于锁止轴并将其限位在解锁位槽口，取出工件压杆上移，压杆上的锁止轴在解锁位槽口上移，锁止片在连接轴弹簧作用下复位，设置锁止片、分隔片与压杆上锁止轴的配合实现压杆的锁止与解锁，可通过按钮轴一键解锁然后取件，通过工件自重实现压块压紧工件及锁止轴进入锁止位槽口将压杆锁紧，保持压块的压紧力，从而保证压紧工件的稳定性。

进一步的，所述第一支撑定位组件上设有滑轨锁紧机构，所述第二支撑定位组件和/或所述三支撑定位组件上设有滑轨锁紧机构。

采用上述进一步方案的有益效果是，为了保证调整后防转定位组件及支撑面定位组件的定位稳定性，故增加了滑轨锁紧机构，能将对应的定位组件锁紧在对应的滑轨上，保证工件支撑过程中的稳定性。由于第二支撑定位组件与第三支撑定位组件通过纵向滑板连接，可以选择第二支撑定位组件上设置滑轨锁紧机构，也可以选择第三支撑定位组件上设置滑轨锁紧机构，甚至可以在第二支撑定位组件与第三支撑定位组件上皆设置滑轨锁紧机构，从而保证各个支撑定位组件的定位稳定性。

进一步的，所述滑轨锁紧机构包括与滑轨配合的锁紧滑块、设置在所述锁紧滑块上的内作用面上的摩擦片、作用于摩擦片的第一防转锁止块、第二防转锁止块及支撑防转锁止块的转轴，所述锁紧滑块上设有用于防转锁止块垂直于滑轨方向移动的导向孔，所述转轴的中部设有与所述防转压杆或支撑压杆的下部铰接的摆臂，所述第一防转锁止块及第二防转锁止块分别与所述转轴的两端连接，并在所述转轴的转动作用下沿所述导向孔向内作用于所述摩擦片或向外移动远离所述摩擦片。

采用上述进一步方案的有益效果是，锁紧滑块与对应所要锁紧的滑轨相适配，摩擦片有两片，分别固定设置在锁紧滑块的两内作用面上，防转锁止块作用于摩擦片的中部，转轴通过摆臂与压杆铰接，压杆下移，摆臂会带动转轴转动，转轴转动驱动第一防转锁止块及第二防转锁止块沿对应导向孔向内移动，防转锁止块的作用端作用于摩擦片的中部使摩擦片作用于对应的滑轨从而锁紧对应的支撑定位组件；在取下工件时，压杆上升，摆臂带动转轴反向转动，防转锁止块沿对应的导向孔向外移动，防转锁止块的作用端远离摩擦片，摩擦片远离滑轨，支撑定位组件可沿滑轨滑动，通过转轴及防转锁止块的的传动压紧摩擦片，实现支撑定位组件在横向、纵向方向上的锁止。

进一步的，所述转轴的一端通过顺向螺纹连接所述的第一防转锁止块，另一端通过逆向螺纹连接所述第二防转锁止块。

采用上述进一步方案的有益效果是，转轴的两轴端上设置正、反不同方向的螺纹，第一防转锁止块及第二防转锁止块被限定在仅可以沿转轴的轴向方向动作的导向孔内，转轴转动，第一防转锁止块与第二防转锁止块可同时出现沿导向孔向内或向外移动，防转锁止块向内移动其作用端会作用于摩擦片使得摩擦片紧贴滑轨实现该定位组件的锁定，防转锁止块向外移动其作用端会远离摩擦片解除对滑轨的锁定，实现该定位组件可沿滑轨方向进行滑动。

进一步的，所述夹具底座上还设有并行于所述纵向固定滑轨的纵向锁紧滑轨，所述纵向锁紧滑轨设置在所述第一支撑定位组件和/或第二支撑定位组件的下方，所述第二支撑定位组件和/或所述三支撑定位组件上的滑轨锁紧机构对应作用于所述纵向锁紧滑轨。

采用上述进一步方案的有益效果是，第二支撑定位组件或第三支撑定位组件上的滑轨锁紧机构可以直接作用于纵向固定滑轨，当然也可以设置在与纵向固定滑轨平行的纵向锁紧滑轨上，可根据夹具底座上空间有效的布局纵向锁紧滑轨的位置，充分且合理规划夹具底座上的空间。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的左视结构示意图；

图3为本发明的右视结构示意图；

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为图4中沿A-A方向的剖面图；

图6为本发明的立体结构示意图；

图7为本发明原点定位组件的压杆驱动机构的主视结构示意图；

图8为本发明原点定位组件的压杆驱动机构的立体结构示意图；

图9为本发明防转定位组件的压杆驱动机构的主视结构示意图；

图10为本发明防转定位组件的压杆驱动机构的立体结构示意图；

图11为本发明第二支撑定位组件压杆驱动机构的结构示意图；

图12为本发明第三支撑定位组件压杆驱动机构的结构示意图；

图13为本发明原点定位销的结构示意图；

图14为本发明原点楔形块的结构示意图；

图15为本发明原点楔形块与原点径向滑块配合状态结构示意图；

图16为本发明原点楔形块与原点径向滑块另一个角度结构示意图；

图17为本发明压杆控制机构的结构示意图；

图18为本发明防转定位销的结构示意图；

图19为本发明防转楔形块的结构示意图；

图中，1、夹具底座；2、原点定位组件；3、第一支撑定位组件；4、第二支撑定位组件；5、第三支撑定位组件；6、横向固定滑轨；7、纵向固定滑轨；8、纵向锁紧滑轨；9、纵向滑板；10、横向移动滑轨；11、同步纵向轴；12、原点主体；13、原点定位销；14、原点压块；15、原点压杆；16、原点齿条；17、原点齿轮；18、原点压板；19、原点压杆弹簧；20、原点楔形块；21、原点径向滑块；22、原点径向滑槽；23、原点销筒；24、原点变径导轨；25、原点缓冲弹簧；26、原点铰接销；27、原点连杆；28、防转主体；29、防转定位销；30、防转压块；31、防转压杆；32、防转齿条；33、防转齿轮；34、防转压板；35、防转压杆弹簧；36、防转楔形块；37、防转径向滑块；38、防转径向滑槽；39、防转销筒；40、防转变径导轨；41、防转缓冲弹簧；42、防转铰接销；43、防转连杆；44、支撑主体；45、支撑压块；46、支撑压杆；47、支撑齿条；48、支撑齿轮；49、支撑压板；50、支撑座；51、支撑压杆弹簧；52、锁止座；53、锁止片；54、分隔片；55、锁止轴；56、锁止片活动孔；57、连接轴；58、按钮轴；59、连接轴弹簧；60、分隔片槽口；61、分隔片弹簧；62、锁止位槽口；63、解锁位槽口；64、锁紧滑块；65、摩擦片；66、第一防转锁止块；67、第二防转锁止块；68、转轴；69、摆臂；70、原点座；71、防转座。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图19所示，一种机械自适应夹具，包括夹具底座1、原点定位组件2、所述原点定位组件2包括原点主体12、设于原点主体12上的原点销、原点压块14及原点压块驱动机构，所述原点压块14在原点压块驱动机构的作用下压紧或松开工件，所述原点压块驱动机构包括原点压杆15、设置在原点压杆15上的原点齿条16、与原点齿条16啮合的原点齿轮17及与原点齿轮17连接的原点压板18，所述原点压块14位置可调的设置在所述原点压板18上，所述原点齿轮17可转动的设置在所述原点主体12上，具体原点齿轮17的轮轴可通过轴承座设置在原点主体12上，齿轮与轮轴键连接，或者齿轮与轮轴可转动连接，轮轴固定在主体上，所述原点主体12通过原点座70设置在所述夹具底座1上，所述原点主体12上设有原点销孔及原点压杆孔，所述原点压杆15的下端通过原点压杆弹簧19与所述原点座70连接。

还包括设置在所述夹具底座1上的第一支撑定位组件3、第二支撑定位组件4及第三支撑定位组件5，在所述原点定位组件2的X方向及Y方向的所述夹具底座1上分别设有横向固定滑轨6及并行设置的两个纵向固定滑轨7，两个所述纵向固定滑轨7之间还设有可沿其滑动的纵向滑板9，所述纵向滑板9上设有横向移动滑轨10，所述第一支撑定位组件3可沿所述横向固定滑轨6动作，所述第二支撑定位组件4、第三支撑定位组件5分别设置在所述纵向滑板9上，且所述第三支撑定位组件5可沿所述横向移动滑轨10动作，所述第一支撑定位组件3与第三支撑定位组件5之间通过同步纵向轴11连接；所述第三支撑定位组件5的支撑主体44上设有供所述同步纵向轴11穿过的轴孔，所述同步纵向轴11一端与所述防转主体28固定连接，另一端穿过所述轴孔。不仅对工件的定位孔进行定位，而且还能对工件实现面定位，定位支撑更加稳定可靠，配合原点定位组件2进一步满足工件定位精度要求。使用时，根据工件的尺寸，相对于原点定位组件2调整第一支撑定位组件3在横向固定滑轨6上的位置及第三支撑定位组件5在横向移动滑轨10上的位置，具体是通过同步纵向轴11实现第一支撑定位组件3与第三支撑定位组件5的在横向方向上的同步滑移，调整第二支撑定位组件4、第三支撑定位组件5在纵向固定滑轨7上的位置，二者通过纵向滑板9实现在Y方向上的同步滑移，调整方便，能适用于支撑定位更多种不同规格尺寸的工件。

所述第一支撑定位组件3为防转定位组件，所述第二支撑定位组件4及第三支撑定位组件5皆为支撑面定位组件，所述防转定位组件包括防转主体28、设置在防转主体28上的防转销、防转压块30及防转压块驱动机构，所述防转压块30在防转压块驱动机构的作用下压紧或松开工件，所述防转压块驱动机构包括防转压杆31、设置在防转压杆31上的防转齿条32、与防转齿条32啮合的防转齿轮33及与防转齿轮33连接的防转压板34，所述防转压块30位置可调的设置在所述防转压板34上，所述防转齿轮33可转动的设置在所述防转主体28上，所述防转主体28设置在可沿所述横向固定滑轨6滑动的防转座71上，所述防转座71的底部设有与所述横向固定滑轨6相适配的横向滑块，所述防转主体28上设有防转销孔及防转压杆孔，所述防转压杆31的下端通过防转压杆弹簧35与所述防转座71连接。

所述第二支撑定位组件4及第三支撑定位组件5均包括支撑主体44、设置在支撑主体44上的支撑压块45及支撑压块驱动机构，所述支撑压块45在支撑压块驱动机构的作用下压紧或松开工件，所述支撑压块驱动机构包括支撑压杆46、设置在支撑压杆46上的支撑齿条47、与支撑齿条47啮合的支撑齿轮48及与支撑齿轮48连接的支撑压板49，所述支撑压块45位置可调的设置在所述支撑压板49上，所述支撑齿轮48可转动的设置在所述支撑主体44上，所述第二支撑定位组件4的支撑主体44设置在所述纵向滑板9上，所述支撑主体44的底部上设有与所述纵向固定滑轨7相适配的纵向滑块，所述第三支撑定位组件5的支撑主体44通过支撑座50可滑动设置在所述横向移动滑轨10上，所述支撑主体44上设有支撑压杆孔，所述支撑压杆46的下端通过支撑压杆弹簧51与所述纵向滑板9或支撑座50连接。

所述原点销包括原点定位销13、原点楔形块20及至少两个原点径向滑块21，所述原点定位销13设置在所述原点主体12上，所述原点定位销13上设有与原点径向滑块21数量一致的且供原点径向滑块21径向移动的原点径向滑槽22，所述原点楔形块20的下端通过原点销筒23与原点连杆27的一端铰接，上端设有与所述原点径向滑块21相适配的原点变径导轨24，所述原点径向滑块21上设有与所述原点变径导轨24相配合的原点导向槽，所述原点销筒23内设有作用于所述原点楔形块20的原点缓冲弹簧25，所述原点连杆27通过原点铰接销26与所述原点主体12连接，所述原点连杆27的另一端与所述原点压杆15铰接。

所述防转销包括防转定位销29、防转楔形块36及至少两个防转径向滑块37，所述防转定位销29设置在所述防转主体28上，所述防转定位销29上设有与所述防转径向滑块37数量一致的且供防转径向滑块37径向移动的防转径向滑槽38，所述防转楔形块36的下端通过防转销筒39与防转连杆43的一端铰接，上端设有与所述防转径向滑块37相适配的防转变径导轨40，所述防转径向滑块37上设有与所述防转变径导轨40相配合的防转导向槽，所述防转销筒39内设有作用于所述防转楔形块36的防转缓冲弹簧41，所述防转连杆43通过防转铰接销42与所述防转主体28连接，所述防转连杆43的另一端与所述防转压杆31铰接。

所述原点定位销13采用圆柱销，原点定位销13上的原点径向滑槽22有四个，四个原点径向滑块21对应设置在原点径向滑槽22内，原点楔形块20上有四个原点变径导轨24，如图14-图16所示；所述防转定位销29采用菱形销，防转定位销29上的防转径向滑槽38有两个，防转径向滑块37对应设置两个，且对称设置，防转楔形块36上设有与防转径向滑块37对应数量的防转变径导轨40，如图19所示。

所述原点压块驱动机构、防转压块驱动机构和/或支撑压块驱动机构还包括用于锁紧压杆定位工件或解锁压杆松开工件的压杆控制机构。

所述压杆控制机构包括锁止座52、设置在锁止座52上的锁止片53、分隔片54及设置在原点压杆15或防转压杆31或支撑压杆46上的锁止轴55，所述原点压杆15或防转压杆31或支撑压杆46上设有锁止片活动孔56，所述锁止座52的一端设有连接轴57，另一端设有按钮轴58，所述连接轴57通过连接轴弹簧59与所述原点主体12或防转主体28或支撑主体44的一侧连接，所述按钮轴58伸出所述的原点主体12或防转主体28或支撑主体44的另一侧，所述锁止片53上设有连通的分隔片槽口60及锁止轴槽口，所述分隔片54通过分隔片弹簧61设置在所述分隔片槽口60内，其作用端可伸出分隔片槽口60作用于所述锁止轴槽口内的锁止轴55，所述锁止轴槽口包括连通的锁止位槽口62及解锁位槽口63。

所述第一支撑定位组件3上设有滑轨锁紧机构，所述第二支撑定位组件4和/或所述三支撑定位组件上设有滑轨锁紧机构。

所述滑轨锁紧机构包括与滑轨配合的锁紧滑块64、设置在所述锁紧滑块64上的内作用面上的摩擦片65、作用于摩擦片65的第一防转锁止块66、第二防转锁止块67及支撑防转锁止块的转轴68，所述锁紧滑块64上设有用于防转锁止块垂直于滑轨方向移动的导向孔，所述转轴68的中部设有与所述防转压杆31或支撑压杆46的下部铰接的摆臂69，所述第一防转锁止块66及第二防转锁止块67分别与所述转轴68的两端连接，并在所述转轴68的转动作用下同步沿所述导向孔向内作用于所述摩擦片65或向外移动远离所述摩擦片65。

所述转轴68的一端通过顺向螺纹与所述第一防转锁止块66连接，另一端通过逆向螺纹与所述第二防转锁止块67连接。具体锁止块为了满足防转要求，其形状可以采用如偏心结构、矩形结构等防转结构。

所述夹具底座1上还设有并行于所述纵向固定滑轨7的纵向锁紧滑轨8，所述纵向锁紧滑轨8设置在所述第一支撑定位组件3和/或第二支撑定位组件4的下方，所述第二支撑定位组件4和/或所述三支撑定位组件上的滑轨锁紧机构对应作用于所述纵向锁紧滑轨8。具体可在纵向固定滑轨7的外侧设置纵向锁紧滑轨8，第二支撑定位组件4上设置了作用于该纵向锁紧滑轨8的滑轨锁紧机构，实现纵向滑板9在纵向滑轨上的锁定与解锁。第二支撑定位组件4或第三支撑定位组件5上的滑轨锁紧机构可以直接作用于纵向固定滑轨7，当然也可以设置在与纵向固定滑轨7平行的纵向锁紧滑轨8上，可根据夹具底座1上空间有效的布局纵向锁紧滑轨8的位置，充分且合理规划夹具底座1上的空间。

使用时，相对于原点定位组件2调整防转定位组件、第二支撑定位组件4及第三支撑定位组件5的位置，具体通过同步纵向轴11实现防转定位组件与第三支撑定位组件5沿横向方向上的滑移，通过纵向滑板9实现第二支撑定位组件4及第三支撑定位组件5沿纵向方向上的滑移，以满足所要定位工件的尺寸要求，然后将工件放置在各个定位组件上，过程中工件自重会驱动原点压杆15、防转压杆31及支撑压杆46向下移动，原点压杆15下移，带动原点齿条16下移，原点齿轮17转动，带动原点压板18以原点齿轮17的轮轴为旋转支点转动，使得设于原点压板18上的原点压块14向下动作作用于工件将工件压紧在原点主体12上，原点压杆15下移，原点销筒23会上移，驱动原点楔形块20上行，使得原点径向滑块21沿原点径向滑槽22径向膨胀从而支撑工件一定位孔的内壁，定位孔的大小不同，多出的行程可通过原点缓冲弹簧25吸收；防转压杆31下移，带动防转齿条32下移，防转齿轮33转动，带动防转压板34以防转齿轮33的轮轴为旋转支点转动，使得设于防转压板34上的防转压块30向下动作作用于工件将工件压紧在防转主体28上，防转压杆31受力下移，防转销筒39会上移，驱动防转楔形块36上行，使得防转径向滑块37沿防转径向滑槽38径向膨胀从而支撑工件另一个定位孔的内壁，定位孔的大小不同，多出的行程可通过防转缓冲弹簧41吸收，支撑主体44上有用于支撑工件的平面，支撑压杆46下移，带动支撑齿条47下移，支撑齿轮48转动，带动支撑压板49以支撑齿轮48的轮轴为支点转动，使得设置在支撑压板49上的支撑压块45作用于工件将工件压紧在支撑主体44上，压杆在工件自重作用下移，原点压杆15、防转压杆31及支撑压杆46上的对应的锁止轴55随压杆下移至锁止轴槽口的下部，在连接轴弹簧59的推力作用下锁止轴55落入锁止位槽口62，压杆锁紧从而保证压块的压紧力，压杆下移，防转定位组件及第二支撑定位组件4上的滑轨锁紧机构的摆臂69会带动转轴68转动，转轴68转动驱动第一防转锁止块66及第二防转锁止块67沿对应导向孔向内移动，防转锁止块的作用端作用于摩擦片65的中部使摩擦片65作用于对应滑轨上，从而实现防转定位组件锁紧在第一横向固定滑轨6上，第二支撑定位组件4锁紧在纵向锁紧滑轨8上，保证工件定位稳定性及安全性。

需要取件时，分别按下原点定位组件2、第一支撑定位组件3、第二支撑定位组件4及第三支撑定位组件5上的按钮轴58的伸出端，分隔片54可将锁止片53限位解锁位槽口63，取工件，各定位组件的压杆会在对应的压杆弹簧作用下复位，第一支撑定位组件3及第二支撑定位组件4上的滑轨锁紧机构的转轴68转动，防转锁止块沿对应的导向孔向外移动，防转锁止块的作用端远离摩擦片65，摩擦片65远离滑轨，第一横向固定滑轨6及纵向锁紧滑轨8解锁，各定位组件的压杆复位，各定位组件的齿条上移，各定位组件的齿轮方向转动，各定位组件的压块打开远离工件，各定位组件的压杆上移，原点销筒23及防转销筒39下降，原点楔形块20及防转楔形块36下行，原点径向滑块21、防转径向滑块37分别对应沿原点径向滑槽22、防转径向滑槽38径向缩回远离工件定位孔内壁，完成取件，等待下一个工件的定位支撑。本发明操作方便，实现靠工件自重驱动机械自适应夹具夹持限位锁止，一键解锁取件，解决现有夹具效率低下、定位不准及不稳的问题，第一支撑定位组件3、第二支撑定位组件4及第三支撑定位组件5相对于原点定位组件2在X方向及Y方向上的柔性调整，能够适用于不同规格大小靠两销一面定位的工件，应用广泛。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种机械自适应夹具，包括夹具底座（1）及设置在夹具底座上的原点定位组件（2），其特征在于，所述原点定位组件（2）包括原点主体（12）、设于原点主体（12）上的原点销、原点压块（14）及原点压块驱动机构，所述原点压块驱动机构包括原点压杆（15）、设置在原点压杆（15）上的原点齿条（16）、与原点齿条（16）啮合的原点齿轮（17）及与原点齿轮（17）连接的原点压板（18），所述原点压块（14）位置可调的设置在所述原点压板（18）上，所述原点齿轮（17）可转动的设置在所述原点主体（12）上，所述原点主体（12）通过原点座（70）设置在所述夹具底座（1）上，所述原点主体（12）上设有原点销孔及原点压杆孔，所述原点压杆（15）的下端通过原点压杆弹簧（19）与所述原点座（70）连接；

所述原点压块驱动机构还包括压杆控制机构；

所述压杆控制机构包括锁止座（52）、设置在锁止座（52）上的锁止片（53）、分隔片（54）及设置在原点压杆（15）的锁止轴（55），所述原点压杆（15）上设有锁止片活动孔（56），所述锁止座（52）的一端设有连接轴（57），另一端设有按钮轴（58），所述连接轴（57）通过连接轴弹簧（59）与所述原点主体（12）的一侧连接，所述按钮轴（58）伸出所述的原点主体（12）的另一侧，所述锁止片（53）上设有连通的分隔片槽口（60）及锁止轴槽口，所述分隔片（54）通过分隔片弹簧（61）设置在所述分隔片槽口（60）内，其作用端可伸出分隔片槽口（60）作用于所述锁止轴槽口内的锁止轴（55），所述锁止轴槽口包括连通的锁止位槽口（62）及解锁位槽口（63）；

所述原点销包括原点定位销（13）、原点楔形块（20）及至少两个原点径向滑块（21），所述原点定位销（13）设置在所述原点主体（12）上，所述原点定位销（13）上设有与原点径向滑块（21）数量一致的且供原点径向滑块（21）径向移动的原点径向滑槽（22），所述原点楔形块（20）的下端通过原点销筒（23）与原点连杆（27）的一端铰接，上端设有与所述原点径向滑块（21）相适配的原点变径导轨（24），所述原点销筒（23）内设有作用于所述原点楔形块（20）的原点缓冲弹簧（25），所述原点连杆（27）通过原点铰接销（26）与所述的原点主体（12）连接，所述原点连杆（27）的另一端与所述原点压杆（15）铰接。

2.根据权利要求1所述的机械自适应夹具，其特征在于，还包括设置在所述夹具底座（1）上的第一支撑定位组件（3）、第二支撑定位组件（4）及第三支撑定位组件（5），在所述原点定位组件（2）的X方向及Y方向的所述夹具底座（1）上分别设有横向固定滑轨（6）及并行设置的两个纵向固定滑轨（7），两个所述纵向固定滑轨之间设有可沿其滑动的纵向滑板（9），所述纵向滑板（9）上设有横向移动滑轨（10），所述第一支撑定位组件（3）可沿所述横向固定滑轨（6）动作，所述第二支撑定位组件（4）、第三支撑定位组件（5）分别设置在所述纵向滑板（9）上，且所述第三支撑定位组件（5）可沿所述横向移动滑轨（10）动作，所述第一支撑定位组件（3）与第三支撑定位组件（5）之间通过同步纵向轴（11）连接。

3.根据权利要求2所述的机械自适应夹具，其特征在于，所述第一支撑定位组件（3）为防转定位组件，所述第二支撑定位组件（4）及第三支撑定位组件（5）皆为支撑面定位组件，所述防转定位组件包括防转主体（28）、设置在防转主体（28）上的防转销、防转压块（30）及防转压块驱动机构，所述防转压块驱动机构包括防转压杆（31）、设置在防转压杆（31）上的防转齿条（32）、与防转齿条（32）啮合的防转齿轮（33）及与防转齿轮（33）连接的防转压板（34），所述防转压块（30）位置可调的设置在所述防转压板（34）上，所述防转齿轮（33）可转动的设置在所述防转主体（28）上，所述防转主体（28）设置在可沿所述横向固定滑轨（6）滑动的防转座（71）上，所述防转主体（28）上设有防转销孔及防转压杆孔，所述防转压杆（31）的下端通过防转压杆弹簧（35）与所述防转座（71）连接。

4.根据权利要求3所述的机械自适应夹具，其特征在于，所述第二支撑定位组件（4）及第三支撑定位组件（5）均包括支撑主体（44）、设置在支撑主体（44）上的支撑压块（45）及支撑压块驱动机构，所述支撑压块驱动机构包括支撑压杆（46）、设置在支撑压杆（46）上的支撑齿条（47）、与支撑齿条（47）啮合的支撑齿轮（48）及与支撑齿轮（48）连接的支撑压板（49），所述支撑压块（45）位置可调的设置在所述支撑压板（49）上，所述支撑齿轮（48）可转动的设置在所述支撑主体（44）上，所述第二支撑定位组件（4）的支撑主体（44）设置在所述纵向滑板（9）上，所述第三支撑定位组件（5）的支撑主体（44）通过支撑座（50）可滑动设置在所述横向移动滑轨（10）上，所述支撑主体（44）上设有支撑压杆孔，所述支撑压杆（46）的下端通过支撑压杆弹簧（51）与所述纵向滑板（9）或支撑座（50）连接。

5.根据权利要求3或4所述的机械自适应夹具，其特征在于，所述防转销包括防转定位销（29）、防转楔形块（36）及至少两个防转径向滑块（37），所述防转定位销（29）设置在所述防转主体（28）上，所述防转定位销（29）上设有与所述防转径向滑块（37）数量一致的且供防转径向滑块（37）径向移动的防转径向滑槽（38），所述防转楔形块（36）的下端通过防转销筒（39）与防转连杆（43）的一端铰接，上端设有与所述防转径向滑块（37）相适配的防转变径导轨（40），所述防转销筒（39）内设有作用于所述防转楔形块（36）的防转缓冲弹簧（41），所述防转连杆（43）通过防转铰接销（42）与所述防转主体（28）连接，所述防转连杆（43）的另一端与所述防转压杆（31）铰接。

6.根据权利要求4所述的机械自适应夹具，其特征在于，所述防转压块驱动机构和/或支撑压块驱动机构还包括压杆控制机构。

7.根据权利要求6所述的机械自适应夹具，其特征在于，所述压杆控制机构包括锁止座（52）、设置在锁止座（52）上的锁止片（53）、分隔片（54）及设置在防转压杆（31）或支撑压杆（46）上的锁止轴（55），所述防转压杆（31）或支撑压杆（46）上设有锁止片活动孔（56），所述锁止座（52）的一端设有连接轴（57），另一端设有按钮轴（58），所述连接轴（57）通过连接轴弹簧（59）与所述防转主体（28）或支撑主体（44）的一侧连接，所述按钮轴（58）伸出所述的防转主体（28）或支撑主体（44）的另一侧，所述锁止片（53）上设有连通的分隔片槽口（60）及锁止轴槽口，所述分隔片（54）通过分隔片弹簧（61）设置在所述分隔片槽口（60）内，其作用端可伸出分隔片槽口（60）作用于所述锁止轴槽口内的锁止轴（55），所述锁止轴槽口包括连通的锁止位槽口（62）及解锁位槽口（63）。

8.根据权利要求4所述的机械自适应夹具，其特征在于，所述第一支撑定位组件（3）上设有滑轨锁紧机构，所述第二支撑定位组件（4）和/或所述三支撑定位组件上设有滑轨锁紧机构。

9.根据权利要求8所述的机械自适应夹具，其特征在于，所述滑轨锁紧机构包括与滑轨配合的锁紧滑块（64）、设置在所述锁紧滑块（64）上的内作用面上的摩擦片（65）、作用于摩擦片（65）的第一防转锁止块（66）、第二防转锁止块（67）及支撑防转锁止块的转轴（68），所述锁紧滑块（64）上设有用于防转锁止块垂直于滑轨方向移动的导向孔，所述转轴（68）的中部设有与所述防转压杆（31）或支撑压杆（46）铰接的摆臂（69），所述第一防转锁止块（66）及第二防转锁止块（67）分别与所述转轴（68）的两端连接，并在所述转轴（68）的转动作用下沿所述导向孔向内作用于所述摩擦片（65）或向外移动远离所述摩擦片（65）。

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