CN115041982B - 一种自动装夹夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控加工设备领域，公开了一种自动装夹夹具，包括安装座，所述安装座上设有用于顶在工件的孔内侧壁上的抵紧机构，所述工件套设在抵紧机构上，所述安装座上设有控制抵紧机构向工件孔内侧壁移动的控制机构。本发明在对工件进行装夹时，先将工件套在抵紧机构上，然后利用控制机构控制抵紧机构向工件靠近，抵紧机构与工件的孔的内壁接触后，实现对工件的装夹，该夹具具有良好的夹固稳定性，装夹操作便捷，提升了夹具的实用性，有利于在五轴加工中心推广应用。通过液压部件使滑动卡扣部件的卡扣脱离升降块，实现与工件的自适应(脱离牵引)，防止夹具与工件之间的接触压力过大，起到保护工件作用。

Description

一种自动装夹夹具

技术领域

本发明涉及数控加工设备领域，具体涉及一种自动装夹夹具。

背景技术

在数控加工过程中，常常会遇到中心带有大孔的零件，现在的装配方法是搭建工艺凸台进行零件的装夹，由于方孔中部的空间有限，而工艺凸台的搭建又要包含连接片、定位销孔、锁紧螺孔过孔，孔位的设置又需要对应相应的孔板的孔位，搭建时会出孔位设置不便、不佳的情况，同时由于现有孔板多为矩形，在工艺策划时便会出现在长边放置的零件侧，受到孔板影响而导致刀具悬长加大，从而增加加工过程中弹刀风险，对于零件的加工和刀具寿命均有影响。

其次，现有的装夹方式是在中心孔为预先制孔，同时在其下方设置一立柱进行加工，这种方式导致了装夹的过程复杂且稳定性也有所影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动装夹夹具，解决现有夹具不便于夹持大孔工件的问题。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种自动装夹夹具，包括安装座，所述安装座上设有用于顶在工件的孔内侧壁上的抵紧机构，所述工件套设在抵紧机构上，所述安装座上设有控制抵紧机构向工件孔内侧壁移动的控制机构。

具体的，所述抵紧机构包括连接在安装座上的安装框，所述安装框内夹角处均设有安装柱，所述安装框内还设有内框，所述内框里设有升降块，所述安装框的一个或多个侧壁上设有窗口，所述窗口内设有连接板，所述连接板的内侧面为斜面，所述斜面的中部沿长度方向上设有凸型槽，相邻两个所述安装柱之间均设有可穿过内框插入升降块的滑动卡扣部件，所述滑动卡扣部件上还设有与凸型槽相对应的凸型块，所述凸型块滑动连接在凸型槽内。

具体的，所述连接板包括第一板体和第二板体，所述第一板体的截面呈凸字形结构，所述第二板体的一侧面上设有凸字形的安装槽，所述第一板体可拆卸连接在安装槽内；所述斜面位于第二板体的另一侧面。

具体的，位于第一板体的外侧设有撑板，所述撑板的中部铰接在第一板体的外侧壁的中部处。

具体的，所述撑板为弧形板，所述撑板的外侧壁上设有若干凸起。

具体的，所述滑动卡扣部件包括设于安装框上与斜面相配适的三角滑板，所述凸型块设于三角滑板的一侧，所述三角滑板的另一侧设有复位槽，所述复位槽内嵌有压板，所述复位槽的槽口设有分离板，所述内框上设有可与分离板相滑动的盖板，所述复位槽与压板之间设有弹性卡扣板，所述弹性卡扣板上设有可依次穿过压板、分离板、盖板、内框并插入升降块内的卡扣，所述压板上设有将卡扣顶出盖板外以脱离升降块的液压部件。

具体的，所述液压部件包括设于压板上靠近分离板一侧的收缩液压块，所述压板的另一侧设有可推出弹性卡扣板的供伸展液压块，所述伸展液压块与收缩液压块通过设于压板内的管道连通；

所述收缩液压块和伸展液压块均包括有在压板上开设的液压腔室，以及滑动设置在液压腔室上的活塞块，所述液压腔室内设有液压油。

具体的，所述控制机构包括穿设在升降块上的螺杆，所述安装座内设有减速电机，所述减速电机的驱动端连接有第一伞齿轮，所述螺杆的一端连接有与第一伞齿轮相啮合的第二伞齿轮。

具体的，所述安装座的上表面为多孔结构。

具体的，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器：用于处理数据，与预定力比较，输出反馈信号控制电机正反转；压力传感器：用于接收力信号，将力信号转换为电信号传送至控制器；限位传感器：用于接收限位信号,将限位信号转换为电信号传送至控制器。

本发明的有益效果集中体现在：

本发明在对工件进行装夹时，先将工件套在抵紧机构上，然后利用控制机构控制抵紧机构向工件靠近，抵紧机构与工件的孔的内壁接触后，实现对工件的装夹，该夹具具有良好的夹固稳定性，装夹操作便捷，提升了夹具的实用性，有利于在五轴加工中心推广应用。通过液压部件使滑动卡扣部件的卡扣脱离升降块，实现与工件的自适应(脱离牵引)，防止夹具与工件之间的接触压力过大，起到保护工件作用。

附图说明

图1是本发明夹具整体结构示意图；

图2是本发明局部结构示意图一；

图3是本发明局部结构示意图二；

图4是本发明局部结构示意图三；

图5是本发明连接板结构示意图；

图6是本发明第二板体结构示意图；

图7是本发明滑动卡扣部件结构示意图；

图8是本发明三角滑板结构示意图；

图9是本发明弹性卡扣板结构示意图；

图10是本发明液压部件装配结构示意图；

图11是本发明压板的剖视图；

图例说明：1、安装座；2、安装框；3、安装柱；4、内框；5、升降块；6、窗口；7、连接板；8、斜面；9、凸型槽；10、凸型块；11、第一板体；12、第二板体；13、安装槽；14、撑板；15、凸起；16、三角滑板；17、复位槽；18、压板；19、分离板；20、盖板；21、弹性卡扣板；22、卡扣；23、收缩液压块；24、伸展液压块；25、螺杆；26、减速电机；27、第一伞齿轮；28、第二伞齿轮。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1-图11，一种自动装夹夹具，在本实施例中，该夹具主要应用在五轴加工中心，包括安装座1，安装座1可以直接安装在五轴加工中心的工作台上。所述安装座1的上表面为多孔结构，因此可以在安装座1表面上安装垫板，垫板可以用于垫高工件，便于对工件的装夹。为了实现对大孔工件的装夹，所述安装座1上设有用于顶在工件的孔内侧壁上的抵紧机构，所述工件套设在抵紧机构上，所述安装座1上设有控制抵紧机构向工件孔内侧壁移动的控制机构。在加工工件时，先将工件套在抵紧机构上，然后利用控制机构控制抵紧机构向工件靠近，抵紧机构与工件的孔的内壁接触后，实现对工件的装夹，该夹具具有良好的夹固稳定性，装夹操作便捷，提升了夹具的实用性，有利于在五轴加工中心推广应用。

在本实施例中，所述抵紧机构包括连接在安装座1上的安装框2，安装框2呈多棱体结构，所述安装框2内夹角处均设有安装柱3，安装柱3由四根支柱组成，所述安装框2内还设有内框4，所述内框4里设有升降块5，升降块5形状与安装框2的结构相同，例如安装框2位三棱体结构，该结构可以对圆形孔的工件进行夹持，此时升降块5也成三角形；又例如安装框2为正四棱柱体，该结构可以对圆形孔、以及正方形孔工件进行夹持，而升降块5也呈正方体结构；所述安装框2的一个或多个侧壁上设有窗口6，对于圆形孔和正方形孔的夹持，安装框2的每个侧面均具有窗口6，安装框2的顶部也可以设置窗口6；所述窗口6内设有连接板7，所述连接板7的内侧面为斜面8，所述斜面8的中部沿长度方向上设有凸型槽9，相邻两个所述安装柱3之间均设有可穿过内框4插入升降块5的滑动卡扣部件，所述滑动卡扣部件上还设有与凸型槽9相对应的凸型块10，所述凸型块10滑动连接在凸型槽9内。因此，升降块5在带着滑动卡扣部件上升或下降过程中，由于凸型槽9和凸型块10的配合，能够带动连接板7水平方向上往复移动，当连接板7向安装框2的外侧移动时，连接板7能够抵紧在工件孔的内侧壁上，进而实现对工件的装夹。

作为本实施例的进一步优化，由于连接板7的行程有限，而工件孔的规格不同，则需要改变连接板7的厚度；所述连接板7包括第一板体11和第二板体12，所述第一板体11的截面呈凸字形结构，所述第二板体12的一侧面上设有凸字形的安装槽13，所述第一板体11可拆卸连接在安装槽13内；所述斜面8位于第二板体12的另一侧面。因此在使用时，采用不同厚度的第一板体11，即可适应对不同规格的工件孔，提升了夹具的通用性和实用性。

作为本实施例的进一步优化，部分工件孔的内侧壁不是完全水平的，存在着一定斜面，为了使第二板体8能够更好的贴合在工件孔的壁面上，位于第一板体11的外侧设有撑板14，所述撑板14的中部铰接在第一板体11的外侧壁的中部处，因此在使用时，撑板14能够根据工件孔的斜面变化，进行自适应调整，使夹具对工件的装夹更加稳固。

同时，所述撑板14为弧形板，弧形板的厚度沿着撑板14中部到两侧的方向逐渐增厚，所述撑板14的外侧壁上设有若干凸起15。凸起15能够增大撑板14和工件孔外壁的摩擦力；也就是说撑板14的中间薄两侧厚，在撑板14旋转一定幅度后，中间薄两侧厚的结构能够减小撑板14和第一板体11之间的间隙，进而提高装夹的稳定性。

在本实施例中，为实现滑动卡扣部件与升降块5的牵引脱离，避免四个方向的撑板14与工件之间接触压力不一致而影响夹持效果，所述滑动卡扣部件包括设于安装框2上与斜面8相配适的三角滑板16，三角滑板16同样具有斜面，该斜面与斜面8相配适，所述凸型块10设于三角滑板16的一侧，用于与凸型槽9相连。所述三角滑板16的另一侧设有复位槽17，所述复位槽17内嵌有压板18，所述复位槽17的槽口设有分离板19，所述内框4上设有可与分离板19相滑动的盖板20，所述复位槽17与压板18之间设有弹性卡扣板21，弹性卡扣板21与复位槽17槽底之间设有弹簧，弹簧可保持初始初始状态下卡扣22能卡住，以及后续卡扣22脱离后复位插入升降块5。所述弹性卡扣板21上设有可依次穿过压板18、分离板19、盖板20、内框4并插入升降块5内的卡扣22，卡扣22可以多设，优选4根插接更稳固，为实现卡扣22脱离，所述压板18上设有将卡扣22顶出盖板20外以脱离升降块5的液压部件。当卡扣22插入升降块5内，随着升降块5的向下运动，使撑板14与零件侧壁接触，随后对零件的挤压力会增大，达到临界值时，液压部件使弹性卡扣板21后移，卡扣22脱离至盖板20外侧，盖板20与分离板19相对滑动，实现牵引脱离。需要注意的是，卡扣22与升降块5实现牵引脱离后，由于凸起15的作用，外部的撑板14对工件的夹持力度将保持，只是不会增加夹持力度。

作为本实施例的进一步优化，所述液压部件包括设于压板18上靠近分离板19一侧的收缩液压块23，所述压板18的另一侧设有可推出弹性卡扣板21的供伸展液压块24，所述伸展液压块24与收缩液压块23通过设于压板18内的管道连通；由于伸展液压块24与收缩液压块23连通，因此，收缩液压块23受力挤压实现收缩时则伸展液压块24伸展，伸展液压块24的伸展方向朝着弹性卡扣板21。

具体的，所述收缩液压块23和伸展液压块24均包括有在压板18上开设的液压腔室，以及滑动设置在液压腔室上的活塞块，所述液压腔室内设有液压油，活塞块通过液压油推动实现移动。

作为本实施中，对于控制机构可以采用以下方式，利用电动推杆或者直线电机等带动升降块5移动。在此优选采用以下结构，所述控制机构包括穿设在升降块5上的螺杆25，所述安装座1内设有减速电机26，所述减速电机26的驱动端连接有第一伞齿轮27，所述螺杆25的一端连接有与第一伞齿轮27相啮合的第二伞齿轮28。减速电机26带动第一伞齿轮27转动，进而带动第二伞齿轮28转动，则升降块5在螺杆25上进行上下移动。其次，连接板7上还设有压力传感器用于检测装夹过程中的压力，保证有效压力的同时防止压力过大，造成零件装夹变形；而对于减速电机26的控制电路，采用常规的驱动控制电路即可。

例如，作为本实施例的进一步优化，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器：用于处理数据，与预定力比较，输出反馈信号控制电机正反转；压力传感器：用于接收力信号，将力信号转换为电信号传送至控制器；限位传感器：用于接收限位信号,将限位信号转换为电信号传送至控制器。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

Claims (8)

1.一种自动装夹夹具，包括安装座(1)，其特征在于，所述安装座(1)上设有用于顶在工件的孔内侧壁上的抵紧机构，所述工件套设在抵紧机构上，所述安装座(1)上设有控制抵紧机构向工件孔内侧壁移动的控制机构；

所述抵紧机构包括连接在安装座(1)上的安装框(2)，所述安装框(2)内夹角处均设有安装柱(3)，所述安装框(2)内还设有内框(4)，所述内框(4)里设有升降块(5)，所述安装框(2)的一个或多个侧壁上设有窗口(6)，所述窗口(6)内设有连接板(7)，所述连接板(7)的内侧面为斜面(8)，所述斜面(8)的中部沿长度方向上设有凸型槽(9)，相邻两个所述安装柱(3)之间均设有可穿过内框(4)插入升降块(5)的滑动卡扣部件，所述滑动卡扣部件上还设有与凸型槽(9)相对应的凸型块(10)，所述凸型块(10)滑动连接在凸型槽(9)内；

所述滑动卡扣部件包括设于安装框(2)上与斜面(8)相配适的三角滑板(16)，所述凸型块(10)设于三角滑板(16)的一侧，所述三角滑板(16)的另一侧设有复位槽(17)，所述复位槽(17)内嵌有压板(18)，所述复位槽(17)的槽口设有分离板(19)，所述内框(4)上设有可与分离板(19)相滑动的盖板(20)，所述复位槽(17)与压板(18)之间设有弹性卡扣板(21)，所述弹性卡扣板(21)上设有可依次穿过压板(18)、分离板(19)、盖板(20)、内框(4)并插入升降块(5)内的卡扣(22)，所述压板(18)上设有将卡扣(22)顶出盖板(20)外以脱离升降块(5)的液压部件。

2.根据权利要求1所述一种自动装夹夹具，其特征在于，所述连接板(7)包括第一板体(11)和第二板体(12)，所述第一板体(11)的截面呈凸字形结构，所述第二板体(12)的一侧面上设有凸字形的安装槽(13)，所述第一板体(11)可拆卸连接在安装槽(13)内；所述斜面(8)位于第二板体(12)的另一侧面。

3.根据权利要求2所述一种自动装夹夹具，其特征在于，位于第一板体(11)的外侧设有撑板(14)，所述撑板(14)的中部铰接在第一板体(11)的外侧壁的中部处。

4.根据权利要求3所述一种自动装夹夹具，其特征在于，所述撑板(14)为弧形板，所述撑板(14)的外侧壁上设有若干凸起(15)。

5.根据权利要求1所述一种自动装夹夹具，其特征在于，所述液压部件包括设于压板(18)上靠近分离板(19)一侧的收缩液压块(23)，所述压板(18)的另一侧设有可推出弹性卡扣板(21)的供伸展液压块(24)，所述伸展液压块(24)与收缩液压块(23)通过设于压板(18)内的管道连通；

所述收缩液压块(23)和伸展液压块(24)均包括在压板(18)上开设的液压腔室，以及滑动设置在液压腔室上的活塞块，所述液压腔室内设有液压油。

6.根据权利要求1所述一种自动装夹夹具，其特征在于，所述控制机构包括穿设在升降块(5)上的螺杆(25)，所述安装座(1)内设有减速电机(26)，所述减速电机(26)的驱动端连接有第一伞齿轮(27)，所述螺杆(25)的一端连接有与第一伞齿轮(27)相啮合的第二伞齿轮(28)。

7.根据权利要求1所述一种自动装夹夹具，其特征在于，所述安装座(1)的上表面为多孔结构。

8.根据权利要求1所述一种自动装夹夹具，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器：用于处理数据，与预定力比较，输出反馈信号控制电机正反转；压力传感器：用于接收力信号，将力信号转换为电信号传送至控制器；限位传感器：用于接收限位信号,将限位信号转换为电信号传送至控制器。