CN114833611B - 可识别工件型号的夹具及数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工设备领域,本发明公开了一种可识别工件型号的夹具及数控机床，其中，一种可识别工件型号的夹具，包括底板和固定在底板上的若干个夹紧组件，所述底板上固定有型号识别组件，当工件固定在底板上时，型号识别组件能产生与工件型号匹配的信号，所述型号识别组件包括固定在底板上的安装座，安装座上滑动连接有滑杆，安装座上设有用于检测滑杆位置的检测结构，底板与滑杆之间设置有可驱动滑杆复位的驱动结构，工件安装在底板上后，工件可推动滑杆移动，且不同型号的工件驱动滑杆移动的距离不相等，使检测结构获取与滑杆移动的距离相对应的信号，该数控机床包括了该可识别工件型号的夹具。本发明可识别多种尺寸规格的工件。

Description

可识别工件型号的夹具及数控机床

技术领域

本发明涉及加工设备领域，特别涉及一种可识别工件型号的夹具及数控机床。

背景技术

在生产中，通常采用专用夹具将工件安装在数控机床的工作台上，但是，现有的有些同产品不同型号的工件结构在外观上没有非常明显差别，现有的数控机床和专用夹具都没有识别不同型号工件的功能，因此工人在将工件安装在夹具上时，容易将不同型号的工件混淆，即导致待加工工件安装错误的问题。

而且，当更换生产的零件型号或产品时，需要人工根据对应的型号在数控机床上调用或设置对应的加工程序，导致不方便，而且人工操作容易出错。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供可识别工件型号的夹具及数控机床，旨在解决现有的夹具没有识别不同型号工件的功能而导致待加工工件安装错误的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种可识别工件型号的夹具，包括底板和固定在底板上的若干个夹紧组件，所述底板上固定有型号识别组件，所述型号识别组件包括固定在底板上的安装座，安装座上滑动连接有滑杆，安装座上设有用于检测滑杆位置的检测结构，底板与滑杆之间设置有可驱动滑杆复位的驱动结构，所述滑杆用于供工件推动，不同型号的工件推动滑杆移动的距离不相等，使检测结构获取与滑杆移动的距离相对应的信号。

在一较佳实施例中，检测结构包括距离传感器和/或滑杆中开设的通气通道，通气通道一端设置有用于与气源连接的进气口，滑杆上设有出气口，安装座在设有两个以上出气管道，两个以上所述出气管道沿滑杆的长度方向间隔设置，每个出气管道上连接有气压检测器，工件安装在底板后，工件能够推动滑杆移动，且不同型号的工件驱动滑杆移动的距离不相等，使出气口与对应的出气管道连通。

在一较佳实施例中，所述安装座上开设有避让槽，滑杆上固定有用于气源与进气口连通的连接头，连接头的侧面与避让槽侧壁滑动连接。

在一较佳实施例中，所述滑杆用于与工件抵接的一端设置有两个以上的台阶平台，所有的所述台阶平台形成阶梯状。

在一较佳实施例中，所述出气口数量与出气管道数量相等，且工件安装在底板后，只有对应的一个出气口与对应的出气管道连通。

在一较佳实施例中，所述驱动结构包括弹簧和/或橡胶和/或气囊。

在一较佳实施例中，可识别工件型号的夹具还包括定位件，工件上设有与定位件配合的定位孔。

在一较佳实施例中，所述定位件包括第一定位件，第一定位件包括若干个定位销,定位销固定在底板上。

在一较佳实施例中，所述定位件还包括第二定位件，第二定位件包括固定在底板上的升降结构、固定在升降结构输出端的安装板以及固定在安装板上的定位块。

在一较佳实施例中，所述第二定位件还包括导向杆，导向杆一端固定底板上，导向杆另一端与安装板滑动连接。

在一较佳实施例中，所述夹紧组件包括均固定在底板上的杠杆缸和支撑块。

在一较佳实施例中，可识别工件型号的夹具还包括吹气管道，吹气管道的出气端朝向支撑块和定位件。

一种数控机床，包括所述的可识别工件型号的夹具，所述可识别工件型号的夹具的底板固定在数控机床的工作台或摇臂上。

有益效果：工件放置到本发明的夹具上时，工件先顶到安装座上的滑杆，滑杆与安装座之间可相对滑动，在工件的重力作用下，使滑杆向下滑动直至底板支撑住工件而停止向下滑动，不同型号的工件使滑杆向下滑动的距离不一样，通过检测结构获取向下滑动的距离，从而确认工件的型号，在工件离开本发明的夹具后，可通过驱动结构带动滑杆进行复位。

此外，通过数控机床通过判断工件型号，也可以自动调取对应的加工程序，使得加工方便。

附图说明

图1是可识别工件型号的夹具的结构示意图。

图2是可识别工件型号的夹具的俯视图。

图3是型号识别组件的结构示意图。

图4是型号识别组件的剖视图。

图5是可识别工件型号的夹具安装在数控机床的摇臂上的结构示意图。

主要元件符号说明：100-底板，200-夹紧组件，210-杠杆缸，220-支撑块，300-型号识别组件，310-安装座，311-避让槽，320-滑杆，321-连接头，322-台阶平台，330-检测结构，331-通气通道，332-进气口，333-出气口，334-出气管道，340-驱动结构， 410-第一定位件，420-第二定位件，421-升降结构，422-安装板，423-定位块，424-导向杆，500-吹气管道，1000-可识别工件型号的夹具，2000-摇臂。

具体实施方式

本发明提供一种可识别工件型号的夹具及数控机床，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

参阅图1和图2，一种可识别工件型号的夹具，可用于对两种以上型号工件的夹紧，夹具包括底板100和固定在底板100上的若干个夹紧组件200，当将工件安装在底板100上后，通过夹紧组件200将工件固定在底板100上，实现工件的固定。

在本申请的实施例中，夹具每次只能固定一个工件，但在实际应用中，可以根据需要，设置两个以上用于固定工件的工位，使得可以一次固定两个以上工件。

具体的，在底板100上固定有型号识别组件300，当工件固定在底板100上时，型号识别组件300能产生与工件型号匹配的信号。其中，工件固定在底板100上后，可以触发型号识别组件300发生与工件设定的对应的型号信号，因此可以自动识别工件的型号，方便简单，减少错误。使用时，母板固定在数控机床的工作台上，型号识别组件300与数控机床的控制系统电性连接，因此，数控机床可以根据型号识别组件300的信号判断工件的型号是否正确。数控机床也可以根据对应工件的型号自动或手动调取对应的加工程序。

参阅图3和图4，在本申请的一较佳实施例中，所述型号识别组件300包括固定在底板100上的安装座310，安装座310上滑动连接有滑杆320，安装座310上设有用于检测滑杆320位置的检测结构330，底板100与滑杆320之间设置有可驱动滑杆320复位的驱动结构340，工件安装在底板100后，工件可推动滑杆320移动，且不同型号的工件驱动滑杆320移动的距离不相等，使检测结构获取与滑杆移动的距离相对应的信号。

检测结构330可以为光电传感器、红外传感器等可以检测滑杆320位置的距离传感器。

在本申请的一详细实施例中，检测结构330包括滑杆320中开设的通气通道331，通气通道331一端设置有用于与气源连接的进气口332，滑杆320上设有出气口333，安装座310在设有两个以上出气管道334，两个以上出气管道334沿滑杆320的长度方向间隔设置，每个出气管道334上连接有气压检测器，工件安装在底板100后，工件能够推动滑杆移动，且不同型号的工件驱动滑杆移动的距离不相等，使出气口333与对应的出气管道334连通。

其工作原理是：滑杆320上的出气管道334与不同型号的工件对应，使不同型号的工件压在滑杆320上时，滑杆320移动的距离均不相等，而且滑杆320移动后，出气口333均能与对应的出气管道334连通。对应出气管道334上的气压检测器检测到气压后，产生相应的信号，并根据气压检测所在的出气通道上判断出相应的工件型号。

其中，实现不同工件型号驱动滑杆320移动的距离不相等的效果，可以通过不同工件安装在底板100上后，工件与滑杆320抵接的面在不同位置，进而实现不同型号的工件驱动滑杆320移动的距离不相等。在本申请的一个详细实施例中，滑杆320在用于与工件抵接的一端设置有两个以上的台阶平台322，所有的所述台阶平台322形成阶梯状，如图3作为一种实施方式，可识别两种工件，两种工件的长度规格不同，相应地，该台阶平台322设置成两个，两个台阶平台的高度不同而形成阶梯状。不同型号的工件安装在底板100后，工件因长度规格不同，从而工件与相应的台阶平台抵接，不同型号的工件的尺寸规格不同，导致工件与滑杆320接触的台阶平台322的位置不同，且工件安装后，工件与滑杆320接触的平面位于同一水平面上，因此，会使得不同型号的工件推动滑杆320的距离不同。在本实施例中，长度规格越长的工件，其抵接的台阶平台322的高度越高，从而，工件所推动滑杆320的距离越长。

此外，检测结构330还可以包括采用距离传感器实施方式和在滑杆中开设通气通道的实施方式两者的结合，两个实施方式所检测出来的结果可以相互印证，提高检测结果的准确率和稳定性。

具体的，安装座310上设有垂直于底板100的安装孔（对应图4中用于安装滑杆320的孔），安装孔上设置有限制滑杆320滑动行程的限位结构，滑杆320可滑动连接在安装孔内。

在本申请的一具体实施例中，在安装座310靠近底板100一端开设有避让槽311，避让槽311连通安装座310侧面和安装孔，滑杆320上固定有用于气源与进气口332连通的连接头321，连接头321的侧面与避让槽311侧壁滑动连接。其中，避让槽311的高度与滑杆320的行程对应，在底板100上没有安装工件的情况下，连接头321与避让槽311远离底板100的一端端部抵接。工件安装在底板100上的过程中，工件推动滑杆320移动，由于连接头321的侧面与避让槽311侧壁抵接，因此限制了滑杆320在周向方向的转动，即滑杆320只能移动不能转动，因此，工件安装后，滑杆320移动了对应的距离，且出气口333刚好与对应的出气管道334连通。上述的避让槽311和连接头321形成所述的限位结构。

参阅图4，该实施例中的型号识别组件300可以识别两种工件型号，其中，滑杆320上设置有一个出气口333，安装座310在设有两个出气管道334，工件安装在母板上后，启动气源，安装于与出气口333连通的出气管道334上的气压检测器检测到气压，产生气压信号，数控机床根据气压信号判断工件型号，例如，设置在两个出气管道334的气压检测器分别为A和B，当气压检测器A产生气压信号时，可以知道与出气口333连通的出气管道334，同理，当气压检测器B产生气压信号时，也可以知道与出气口333连通的出气管道334。

该实施例中，由于没有安装工件时，出气口333也与其中一个出气管道334连通，因此在使用中，需要安装工件后再执行型号识别动作。该实施例中的型号识别组件300也可以用于判断安装的工件是否为某一设定型号。

在实际应用中，也可在底板100上没有安装工件时，将出气口333设置为与所有出气管道334均不连通，因此，当存在相应型号的工件时，才会有相应的气压检测器产生气压信号。

在一较佳实施例中，所述出气口333数量与出气管道334数量相等，且工件安装在底板100后，只有对应的一个出气口333与对应的一个出气管道334连通。

上述中，所述驱动结构340优选但不限于包括弹簧和/或橡胶和/或气囊，驱动结构340受到挤压后，其可以自动收缩，当挤压其的压力移除后，能自动恢复原来状态，同时带动滑杆320复位。使用时，驱动结构340可采用弹簧、橡胶、气囊中的任一种，或者是同时采用弹簧、橡胶和气囊这三种，或者采用弹簧、橡胶、气囊中的任意两种。

在实际应用中，在滑杆320上还可以设置密封环，避免气体从滑杆320外壁与安装孔内壁之间泄漏。

参阅图1和图2，可识别工件型号的夹具1000还包括定位件，工件上设有与定位件配合的定位孔。将工件安装在底板100上时，定位孔与定位件配合，使得工件安装位置准确。

在一较佳实施例中，所述定位件包括第一定位件410，第一定位件410包括若干个定位销, 定位销固定在底板100上。本申请的一详细实施例中，定位销采用两个，其中一个定位销为圆销钉，另一定位销为菱形销，两个定位销用于插入工件的前端均设有锥面，该锥面是指定位销的前端的直径小于定位销中部的直径，并且该直接变化是逐渐过渡的。在安装工件时，工件与定位销的前端接触，并依次深入，直至达到定位销与工件完全配合的位置。

上述中，通过将其中一个定位销的横截面设置为圆形，另一个定位销的横截面设置为呈菱形，当横截面呈圆形的定位销刚开始与工件配合时，工件与横截面呈菱形的定位销之间还存在一定的间隙，即工件在该位置还可以摆动，因此工件更加容易找到同时与两个定位销配合的位置，使得工件安装更加方便。当工件与定位销的接触位置到达定位销的中部，工件与两个定位销就完全配合，因此工件不能沿定位销轴线以外的方向移动。

在一较佳实施例中，所述定位件在包括上述第一定位件的基础上，还包括第二定位件420，第二定位件420包括固定在底板100上的升降结构421、固定在升降结构421输出端的安装板422以及固定在安装板422上的定位块423。

该实施例中，定位件的工作原理是：在安装工件前，升降结构421处于升起后的状态，然后将工件放置在对应定位块423的位置上，使定位块423起到初步定位的作用，接着升降结构421下降，使工件与第一定位件410配合，实现工件的定位，最后夹紧组件200将工件固定在底板100上，实现工件的高精度定位。因此，通过第二定位件420和第一定位件410的设置，工件放置在第二定位件420上时可以是粗定位，然后通过升降结构421驱动第二定位件420下降实现工件与第一定位件410配合，即由粗定位过渡到高精度定位，使得工件安装方便，并且可保证工件安装在底板100上后的精度。

当需要拆卸工件时，夹紧组件200松开工件，升降结构421可以驱动第二定位件420上升，使得工件不再与第一定位销配合，然后工人或机器人将工件从第二定位件420上搬走，使得工件拆卸方便，而且不易损坏精度要求较高的第一定位销。在实际应用中，如果不考虑第一定位销精度要求较高的情况，也可以先将工件搬走，再由升降结构421驱动第二定位件420上升。

在一详细实施例中，所述第二定位件420还包括导向杆424，导向杆424一端固定底板100上，导向杆424另一端与安装板422滑动连接。其中，升降结构421驱动安装板422升降时，安装板422沿着导向杆424滑动，限制安装板422的移动轨迹，避免安装板422晃动。如果安装板422发生晃动，也会导致升降结构421容易损坏，因此也保证了升降结构421的使用寿命。

上述中，升降结构421可以但不限于为气缸、液压缸或电动缸。

具体的，夹紧组件200包括均固定在底板100上的杠杆缸210和支撑块220。由于底板100用于安装工件的平面的面积大，因此容易导致用于安装工件的平面不平整，影响工件安装后的精度。通过固定在底板100上的支撑块220的设置，工件完全定位后，抵接在支撑块220上。其中，支撑块220的设置，使得方便调节与工件抵接的平面，保证工件安装后的精度，并且，支撑块220还可以采用耐磨材料制成或经过耐磨处理，使得支撑块220在长时间工作也不容磨损，保证精度。而且，支撑块220在被磨损后，更换时成本也更低。杠杆缸210可利用杠杆原理驱动其自身的压块摆动，实现对工件的夹紧和松开。

在一较佳实施例中，可识别工件型号的夹具1000还包括吹气管道500，吹气管道500的出气端朝向支撑块220和定位件。在使用时，可以是在将工件安装在底板100上之前以及将将工件从底板100上拆卸后，均控制气体从吹气管道500喷出，进行将支撑块220和定位件的灰尘、铁屑吹走，保证支撑块220和定位件的表面清洁，避免杂质影响工件的定位精度。

参阅图1-4，本申请的可识别工件型号的夹具1000的工作原理是：在安装工件前，控制升降结构421处于下降状态，然后控制气源启动，并从吹气管道500吹出洁净的气体，气体吹向支撑块220和定位件的表面，使得可以将支撑块220和定位件表面的灰尘和铁屑等杂质吹走，实现对支撑块220和定位件的清洁；接着，控制升降结构421上升，并且关闭气源，进而开始安装工件。安装工件的步骤包括：工件放置在第二定位件420上，然后升降结构421驱动第二定位件420和放置在第二定位件420上的工件下降，使工件与第一定位件410配合，最后控制夹紧组件200将工件夹紧，完成工件的安装。工件安装后，滑杆移动了与工件型号对应的距离，且出气口333与对应的出气管道334连通，然后，与出气口333连通的气源启动，安装于与出气口333连通的出气管道334上的气压检测器检测到气压，产生气压信号，数控机床根据产生气压信号的气压检测器确定所在的出气管道334，可以判断工件型号，实现工件型号的识别，例如，设置在两个出气管道334的气压检测器分别为A和B，当气压检测器A产生气压信号时，可以知道与出气口333连通的出气管道334，同理，当气压检测器B产生气压信号时，也可以知道与出气口333连通的出气管道334，因此可以识别对应工件的型号。

在需要拆卸工件时，控制夹紧组件200松开工件，然后升降结构421驱动第二定位件420和放置在第二定位件420上的工件上升，使工件与第一定位件410分离，接着将工件从第二定位件420上卸下。

在一实施例中，工件从第二定位件420上卸下后，也可以控制升降结构421处于下降后的状态，然后控制气源启动，并从吹气管道500吹出洁净的气体，气体吹向支撑块220和定位件的表面，使得可以将支撑块220和定位件表面的灰尘和铁屑等杂质吹走，即对支撑块220和定位件的清洁。

参阅图5，一种数控机床，包括所述的可识别工件型号的夹具1000，所述可识别工件型号的夹具1000的底板100固定在数控机床的工作台或摇臂2000上。其中，数控机床配置有作为气源的供气设备，并且数控机床的控制系统与型号识别组件300电性连接。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，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。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发明中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种可识别工件型号的夹具，包括底板和固定在底板上的若干个夹紧组件，其特征在于，所述底板上固定有型号识别组件，所述型号识别组件包括固定在底板上的安装座，安装座上滑动连接有滑杆，安装座上设有用于检测滑杆位置的检测结构，底板与滑杆之间设置有可驱动滑杆复位的驱动结构，所述滑杆用于供工件推动，不同型号的工件推动滑杆移动的距离不相等，使检测结构获取与滑杆移动的距离相对应的信号；所述检测结构包括滑杆中开设的通气通道，通气通道一端设置有用于与气源连接的进气口，滑杆上设有出气口，安装座设有两个以上出气管道，两个以上所述出气管道沿滑杆的长度方向间隔设置，每个出气管道上连接有气压检测器，工件安装在底板后，工件能够推动滑杆移动，且不同型号的工件驱动滑杆移动的距离不相等，使出气口与对应的出气管道连通。

2.根据权利要求1所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，所述安装座上开设有避让槽，滑杆上固定有用于气源与进气口连通的连接头，连接头的侧面与避让槽侧壁滑动连接。

3.根据权利要求2所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，所述滑杆用于与工件抵接的一端设置有两个以上的台阶平台，所有的所述台阶平台形成阶梯状。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，所述出气口数量与出气管道数量相等，且工件安装在底板后，只有对应的一个出气口与对应的出气管道连通。

5.根据权利要求4所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，所述驱动结构包括弹簧和/或橡胶和/或气囊。

6.根据权利要求1所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，还包括定位件，工件上设有与定位件配合的定位孔。

7.根据权利要求6所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，所述定位件包括第一定位件，第一定位件包括若干个定位销, 定位销固定在底板上。

8.根据权利要求6或7所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，所述定位件还包括第二定位件，第二定位件包括固定在底板上的升降结构、固定在升降结构输出端的安装板以及固定在安装板上的定位块。

9.根据权利要求8所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，所述第二定位件还包括导向杆，导向杆一端固定底板上，导向杆另一端与安装板滑动连接。

10.根据权利要求6所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，所述夹紧组件包括均固定在底板上的杠杆缸和支撑块。

11.根据权利要求10所述的可识别工件型号的夹具，其特征在于，还包括吹气管道，吹气管道的出气端朝向支撑块和定位件。

12.一种数控机床，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的可识别工件型号的夹具，所述可识别工件型号的夹具的底板固定在数控机床的工作台或摇臂上。

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