CN115703226A - 工件装夹装置及工件装夹方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件装夹装置及工件装夹方法，该工件装夹装置包括底板、调节座、转盘、第一定位机构、第二定位机构，调节座的一侧与底板相铰接，调节座的第二侧通过第一定位机构定位，转盘活动的设置于调节座上且能相对于调节座旋转，在转盘与调节座之间设有第二定位机构。本发明可以适应工件复杂的工艺要求，方便的对待加工工件进行复杂的位置调节及定位。

Description

工件装夹装置及工件装夹方法

技术领域

本发明属于工件装夹领域，具体涉及工件装夹装置及工件装夹方法。

背景技术

在机加工时，基本都会用到夹具，常见的夹具如虎钳和卡盘等，用于对待加工工件起来装夹定位的作用。

但是现有的装夹方式单一，对于一些复杂类的工件则无法完成夹紧作用，不能适应工件加工时的复杂工艺要求，不方便对待加工工件进行复杂的位置调节及定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件装夹装置及工件装夹方法，本发明可以适应工件复杂的工艺要求，方便的对待加工工件进行复杂的位置调节及定位。

其技术方案如下：

本发明提供了一种工件装夹装置，包括底板、调节座、转盘、第一定位机构、第二定位机构，调节座的一侧与底板相铰接，调节座的第二侧通过第一定位机构定位，转盘活动的设置于调节座上且能相对于调节座旋转，在转盘与调节座之间设有第二定位机构。

在其中一个实施例中，还包括有固定底座，该固定底座与所述底板连接，所述调节座、固定底座上均设有铰接部，所述调节座通过铰接部与所述固定底座活动铰接。

在其中一个实施例中，所述固定底座包括第二座体、连接件和锁紧件，所述第二座体上开设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔开设在所述第二座体的端部，所述第二安装孔开设在所述第二座体的侧部，所述第一安装孔和所述第二安装孔在所述第二座体内部相通；

所述连接件一端安装在所述第一安装孔，所述锁紧件安装在所述第二安装孔，所述锁紧件与所述连接件位于所述第一安装孔的一端相配合。

在其中一个实施例中，在所述调节座上设有第一周向定位部，在所述转盘上设有第二周向定位部，第一周向定位部与第二周向定位部相对应，所述第二定位机构包括该第一周向定位部、第二周向定位部。

在其中一个实施例中，所述第一周向定位部为定位缺，该定位缺处具有第一定位边、第二定位边及第三定位边，第二定位边位于第一定位边与第三定位边之间，第一定位边与第三定位边相对；第一周向定位部为至少两个，分布于所述调节座的周边。

在其中一个实施例中，在所述第二周向定位部与所述第一定位边之间、在所述第二周向定位部与所述第三定位边之间均设有距离调节件，所述第二定位机构包括该距离调节件。

在其中一个实施例中，所述距离调节件包括调节座、第一活动块、第二活动块、调节螺栓，第一活动块安装在调节座上，并在第一活动块与调节座之间设有相配合的第一导轨与第一导槽；调节螺栓同时穿过第二活动块与调节座，并通过调节螺栓调节第二活动块与调节座之间的距离；第一活动块上设有配合斜面，第二活动块上也设有配合斜面，两个配合斜面互相配合。

在其中一个实施例中，所述底板、转盘上均匀设有横向、纵向阵列排布的多个固定孔，所述固定底座固定于所述底板的固定孔处。

在其中一个实施例中，在所述底板与调节座的第一侧均设有铰接部，所述底板与调节座的第一侧通过该铰接部活动铰接，从第一侧向第二侧方向，在所述底板与调节座上均设有支撑部、提拉部，所述底板与调节座的支撑部之间设置有支撑件，所述底板与调节座的提拉部之间设置有提拉件，所述第一定位机构为该铰接部、支撑部、提拉部及支撑件、提拉件。

在其中一个实施例中，还包括有连接座，所述铰接部、支撑部或提拉部至少其中之一通过该连接座与所述底板连接；和/或，所述铰接部、支撑部或提拉部至少其中之一通过该连接座与所述调节座连接。

本发明还提供了一种工件装夹方法，该方法包括如下步骤：

通过调节座与底板的铰接部，使所述调节座相对于所述底板旋转，使所述调节座相对于所述底板倾斜设定角度，并通过第一定位机构对所述调节座相对于所述底板的角度进行定位；

使转盘在所述调节座内相对于所述调节座旋转，并通过第二定位机构将所述转盘相对于所述调节座的角度进行定位。

本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

通过调节座与底板的铰接部，使所述调节座相对于所述底板旋转，使所述调节座相对于所述底板倾斜设定角度，并通过第一定位机构对所述调节座相对于所述底板的角度进行定位；

使转盘在所述调节座内相对于所述调节座旋转，并通过第二定位机构将所述转盘相对于所述调节座的角度进行定位。

在对待加工工件进行装夹前，先调整调节座相对于所述底板的角度，通过第一定位装置进行定位，再调整转盘相对于第二调节座的角度，并通过第二定位装置进行定位，通过两次角度调整，可以满足复杂的工件装夹要求，且可靠性更高。

附图说明

此处的附图，示出了本发明所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本发明的技术方案、原理及效果。

除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。

需要说明的是：在图1至图3、图15至图17中，附带有待加工工件，在其他附图中，没有附带待加工工件。

图1是本发明实施例一中，所述工件装夹装置的立体图；

图2是本发明实施例一中，所述工件装夹装置的侧视图；

图3是本发明实施例一中，所述工件装夹装置的侧向剖视图；

图4是本发明实施例一中，所述工件装夹装置第一方向的爆炸图；

图5是本发明实施例一中，所述工件装夹装置第二方向的爆炸图；

图6是本发明实施例一中，第一个所述连接座的锁紧结构图；

图7是本发明实施例一中，所述连接件的结构图；

图8是本发明实施例一中，所述锁紧件的结构图；

图9是本发明实施例一中，第二个所述连接座的锁紧结构图；

图10是本发明实施例一中，第三个所述连接座的锁紧结构图；

图11是本发明实施例一中，第三个所述连接座的结构图；

图12是本发明实施例一中，所述提拉件的结构图；

图13是本发明实施例一中，所述提拉件的剖视图；

图14是本发明实施例一中，所述提拉件的爆炸图；

图15是本发明实施例二中，所述工件装夹装置的结构图；

图16是本发明实施例二中，所述工件装夹装置的侧向视图；

图17是本发明实施例二中，所述工件装夹装置的侧向剖视图；

图18是本发明实施例二中，所述工件装夹装置的爆炸图；

图19是本发明实施例二中，所述固定底座的结构图；

图20是本发明实施例二中，所述调节座的结构图；

图21是本发明实施例二中，所述距离调节件的结构图；

附图标记说明：

11、底板，12、调节座，121、第一周向定位部，1211、第一定位边，1212、第二定位边，1213、第三定位边，13、转盘，131、第二周向定位部，14、固定底座，

21、固定孔，22、定位套，

31、连接座，311、铰接部，3111、铰接孔，3112、铰接轴，312、支撑部，313、提拉部，3131、侧耳，3132、提拉勾部，3133、转孔，321、第一座体，3211、第一安装孔，3212、第二安装孔，33、定位槽，

322、连接件，3221、第一锁齿，3222、连接螺纹，323、锁紧件，3231、第二锁齿，3222、锁孔，3232、锁孔，324、锁紧钉体，

40、支撑件，41、支撑体，42、切向件，

50、提拉件，51、第一提拉杆，511、杆体，512、端头，52、第二提拉杆，521、限位头，5211、环槽，53、调节螺母，531、限位孔，532、外套体，533、内套体，54、通孔，55、横杆，551提拉耳，56、滚动件，

60、距离调节件，61、调节底座，62、第一活动块，63、第二活动块，641、第一导轨，642、第一导槽，651、第二导轨，652、第二导槽，66、调节螺栓，67、配合斜面，

70、待加工工件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本发明技术方案的现实场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本发明的技术方案的目的相对应的含义。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可以是相同的，也可以是相似的。

毫无疑义，与本发明的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排除在外。

本发明的实施例提供了两种具体的实施方案：

实施例一

如图1至图14所示，本实施例中，工件装夹装置，包括底板11、调节座12及第一定位机构，本实施例中，所述底板11、调节座12均采用阵列板(也可将底板11、调节座12分别称为第一阵列板、第二阵列板)，所述底板11上设有横向、纵向阵列排布的多个固定孔21，所述调节座12上也设有横向、纵向阵列排布的多个固定孔21，第一定位机构设置于所述底板11与所述调节座12之间，并将所述底板11与所述调节座12连接。

请重点结合图2至图5所示，所述底板11、调节座12上均设有三个连接座31，六个连接座31固定分别固定于所述底板11、调节座12上的固定孔21处，所述底板11、调节座12的第一侧通过第一对连接座31的铰接部311相活动铰接，从第一侧向第二侧方向，所述底板11、调节座12通过第二对连接座31的支撑部312相支撑，在该两个连接座31之间设置有支撑件40，所述底板11、调节座12通过第二对连接座31的提拉部313相提拉，在该两个连接座31之间设置有提拉件50。本实施例中，第一定位机构为该铰接部311、支撑部312、提拉部313及支撑件40、提拉件50。

具体而言，前述第一对连接座31用于实现所述底板11、调节座12之间的铰接，在第一对连接座31上设有铰接孔3111，铰接轴3112穿过铰接孔3111后，实现所述底板11、调节座12之间的活动铰接，保证所述调节座12可以相对于所述底板11绕所述铰接轴3112旋转。

第二对所述连接座31、第三对所述连接座31设置于第一侧向第二侧方向的区域内，可以设置为第二侧位置，也可以设置为第一侧与第二侧之间的中部区域，也可以分别设置于中部区域、第二侧区域。

本实施例中，第二对所述连接座31设置于第一侧与第二侧之间的中部区域靠第二侧方向，在第二对所述连接座31之间设置有支撑件40，所述支撑件40可以包括多个支撑体41，多个支撑体41沿纵向方向拼接，各个支撑体41可以加工成不同的规格，在使用时，可以根据待加工待加工工件70的不同需要，选择对应数量及规格的支撑体41进行拼接。另外，由于待加工待加工工件70不同的加工需要选择不同的支撑体41，会使调节座12的角度产生变化，为了保证支撑件40的有效支撑，提高支撑高度的精确性，在支撑件40与所述调节座12之间还设有切向件42，该切向件42至少部分为球形或圆柱形而形成切向部，该切向件42的上部与所述调节座12的支撑部312相抵压，下部通过所述切向部与所述支撑件40的上端相切，优选的，所述切向件42可以选用球形或圆柱形部件。

本实施例中，第三对所述连接座31设置于靠第二侧位置，即靠外侧位置，在通过支撑件40对调节座12的角度进行调节后，通过提拉件50将所述底板11、调节座12的第二侧拉紧，需要进行拉紧操作，将第三对所述连接座31设置于外侧，且在调节座12处于相对张开的状态，可以更方便的进行操作，提拉件50的结构请见下所述：

在第三对所述连接座31的外端设有朝向侧部的侧耳3131，两个连接座31的所述侧耳3131位于同一侧部，但所述侧耳3131均向各自端部一侧偏移，在侧耳3131的内侧形成内凹的提拉勾部3132。

请重点结合图12至图14所示，所述提拉件50包括第一提拉杆51、第二提拉杆52及调节螺母53，第一提拉杆51包括有杆体511及端头512；第一提拉杆51的内端设有外螺纹，第二提拉杆52的内端活动的设置有所述调节螺母53，调节螺母53内设有内螺纹，调节螺母53的内螺纹与所述第一提拉杆51的外螺纹配合，所述提拉耳分别设置于所述第一提拉杆51、第二提拉杆52的外端。所述第一提拉杆51、第二提拉杆52的外端设置有通孔54，横杆55穿过该通孔54后，横杆55的两端形成两个所述提拉耳，提拉件50的提拉耳通过侧部卡于提拉勾部3132内。

所述第二提拉杆52的内端设有限位头521，所述调节螺母53的外端设有限位孔531，所述第二提拉杆52的外端穿过限位孔531，所述限位头521靠外端一侧设有环槽5211，在环槽5211内设有滚动件56，该滚动件56与所述调节螺母53配合。所述调节螺母53包括外套体532、内套体533及固定轴，内套体533设置于外套体532之内，且所述内套体533位于所述滚动件56、限位头521位于的内侧并将所述滚动件56、限位头521限位，固定轴将所述外套体532、内套体533固定。

前述结构可以对调节座12的角度进行调节，调节座12可以通过铰接部311进行旋转，选用相应规格的支撑体41，可以确定支撑件40的不同高度，调节座12的角度确定后，再将提拉件50两端分别卡紧在所述底板11、调节座12上，拧紧调节螺母53将所述底板11、调节座12拉紧而达到锁定的目的。

请重点结合图5至图11所示，三对所述连接座31均通过快速锁紧结构进行固定连接，具体如下：

所述连接座31包括第一座体321、连接件322、锁紧件323及锁紧钉体324，连接件322的一端设有第一锁齿3221，第二端设有连接螺纹3222(所述连接座31通过该连接螺纹3222与所述底板11、调节座12连接)，所述第一座体321上开设有第一安装孔3211和第二安装孔3212，所述第一安装孔3211开设在所述第一座体321的端部，所述第二安装孔3212开设在所述第一座体321的侧部，所述第一安装孔3211和所述第二安装孔3212在所述第一座体321内部相通；所述连接件322一端安装在所述第一安装孔3211，所述锁紧件323安装在所述第二安装孔3212，通过锁紧钉体324穿过锁孔3222并将两个锁紧件323锁紧后，所述锁紧件323与所述连接件322位于所述第一安装孔3211的一端相配合。锁紧件323上的第二锁齿3231从两侧将连接件322上的第一锁齿3221卡紧，避免连接件322从锁紧件323中脱出，当锁紧钉体324将两个锁紧件323松开后，连接件322则可以从两个锁紧件323中脱出。

在进行安装时，可以先将连接件322的一端通过螺纹与所述底板11、调节座12进行连接，再将连接件322的另一端卡入第一座体321的第一安装孔3211内，再将锁紧件323从第二安装孔3212卡入而将所述连接件322与所述第一座体321锁紧，该结构可以实现对第一座体321与所述底板11、调节座12的快速连接安装，提高组装的效率。

为提高定位的精度，在所述连接座与所述底板11、调节座12之间设置有定位套22，该定位套22一侧的两侧分别与所述底板11、调节座12配合，以提高两者定位的精度。

可以理解，对于调节座12与待加工待加工工件70之间的连接，也可以采用此定位套22，以提高两者的固定精度。

实施例二

如图15至图21所示，本实施例中，还包括有固定底座14及转盘13，所述固定底座14、调节座12、转盘13均采用圆盘状结构。

在所述调节座12的下方设有提拉部313，提拉部313上设有转孔3133，所述提拉件50的提拉耳551插入所述转孔3133内并与所述转孔3133配合。所述固定底座14与所述底板11的连接结构可以参见前述连接座31与所述所述底板11、调节座12的连接结构，即：所述固定底座14上开设有第一安装孔3211和第二安装孔3212，所述第一安装孔3211开设在所述固定底座14的端部，所述第二安装孔3212开设在所述固定底座14的侧部，所述第一安装孔3211和所述第二安装孔3212在所述固定底座14内部相通；所述连接件322一端安装在所述第一安装孔3211，所述锁紧件323安装在所述第二安装孔3212，所述锁紧件323与所述连接件322位于所述第一安装孔3211的一端相配合。采用该结构可以实现所述连接座31与所述所述底板11、调节座12的快速拆装。

所述调节座12、固定底座14上均设有铰接部311，所述调节座12通过铰接部311与所述固定底座14活动铰接。

本实施例中，通过所述铰接结构、支撑结构、提拉结构形成第一定位机构，通过该第一定位机构对所述调节座12的角度进行调节，此处不再赘述。同时在转盘13与调节座12之间设有第二定位机构。以控制转盘13相对于调节座12的旋转角度，下面对第二定位机构进行详细描述：

在所述调节座12上设有第一周向定位部121，所述第一周向定位部121为定位缺，该定位缺处具有第一定位边1211、第二定位边1212及第三定位边1213，第二定位边1212位于第一定位边1211与第三定位边1213之间，第一定位边1211与第三定位边1213相对；第一周向定位部121为至少两个，本实施例中的所述第一周向定位部121为三个，三个所述周向定位部分布于所述调节座12的周边，在所述转盘13上设有第二周向定位部131(即定位销轴)，在所述第二周向定位部131与所述第一定位边1211之间、在所述第二周向定位部131与所述第三定位边1213之间均设有距离调节件60，所述第二定位机构包括该距离调节件60。通过距离调节件60调节第一周向定位部121与第二周向定位部131之间的周向位置，进而调节所述转盘13相对于所述调节座12的周向旋转位置。

请重点结合图21所示，所述距离调节件60包括调节底座61、第一活动块62、第二活动块63、调节螺栓66，第一活动块62为两个，对称的安装在调节底座61上，并在第一活动块62与调节底座61之间设有相配合的第一导轨641与第一导槽642；在第一活动块62与第二活动块63之间设有相配合的第二导轨651及第二导槽652，调节螺栓66同时穿过第二活动块63与调节底座61，并通过调节螺栓66调节第二活动块63与调节底座61之间的距离；第一活动块62上设有配合斜面67，第二活动块63上也设有配合斜面67，两个配合斜面67互相滑动配合。通过调节螺栓66可以调节第二活动块63的高度，在两个配合斜面67的作用下，可以调节两个第一活动块62之间的距离，进而对前述转盘13的周向旋转位置进行调节及锁定。

在本实施例中，所述底板11、转盘13采用阵列板，即，所述底板11上设有横向、纵向阵列排布的多个固定孔21，所述转盘13上也设有横向、纵向阵列排布的多个固定孔21，所述调节座12不采用阵列板。

以上实施例的目的，是对本发明的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本发明的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本发明的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本发明的保护范围。

以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (11)

1.工件装夹装置，其特征在于，包括底板、调节座、转盘、第一定位机构、第二定位机构，调节座的一侧与底板相铰接，调节座的第二侧通过第一定位机构定位，转盘活动的设置于调节座上且能相对于调节座旋转，在转盘与调节座之间设有第二定位机构。

2.如权利要求1所述工件装夹装置，其特征在于，还包括有固定底座，该固定底座与所述底板连接，所述调节座、固定底座上均设有铰接部，所述调节座通过铰接部与所述固定底座活动铰接。

3.如权利要求2所述工件装夹装置，其特征在于，所述固定底座包括第二座体、连接件和锁紧件，所述第二座体上开设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔开设在所述第二座体的端部，所述第二安装孔开设在所述第二座体的侧部，所述第一安装孔和所述第二安装孔在所述第二座体内部相通；

所述连接件一端安装在所述第一安装孔，所述锁紧件安装在所述第二安装孔，所述锁紧件与所述连接件位于所述第一安装孔的一端相配合。

4.如权利要求1至3中任一项所述工件装夹装置，其特征在于，在所述调节座上设有第一周向定位部，在所述转盘上设有第二周向定位部，第一周向定位部与第二周向定位部相对应，所述第二定位机构包括该第一周向定位部、第二周向定位部。

5.如权利要求4所述工件装夹装置，其特征在于，所述第一周向定位部为定位缺，该定位缺处具有第一定位边、第二定位边及第三定位边，第二定位边位于第一定位边与第三定位边之间，第一定位边与第三定位边相对；第一周向定位部为至少两个，分布于所述调节座的周边。

6.如权利要求5所述工件装夹装置，其特征在于，在所述第二周向定位部与所述第一定位边之间、在所述第二周向定位部与所述第三定位边之间均设有距离调节件，所述第二定位机构包括该距离调节件。

7.如权利要求6所述工件装夹装置，其特征在于，所述距离调节件包括调节座、第一活动块、第二活动块、调节螺栓，第一活动块安装在调节座上，并在第一活动块与调节座之间设有相配合的第一导轨与第一导槽；调节螺栓同时穿过第二活动块与调节座，并通过调节螺栓调节第二活动块与调节座之间的距离；第一活动块上设有配合斜面，第二活动块上也设有配合斜面，两个配合斜面互相配合。

8.如权利要求2所述工件装夹装置，其特征在于，所述底板、转盘上均匀设有横向、纵向阵列排布的多个固定孔，所述固定底座固定于所述底板的固定孔处。

9.如权利要求2至3中任一项所述工件装夹装置，其特征在于，在所述底板与调节座的第一侧均设有铰接部，所述底板与调节座的第一侧通过该铰接部活动铰接，从第一侧向第二侧方向，在所述底板与调节座上均设有支撑部、提拉部，所述底板与调节座的支撑部之间设置有支撑件，所述底板与调节座的提拉部之间设置有提拉件，所述第一定位机构为该铰接部、支撑部、提拉部及支撑件、提拉件。

10.如权利要求9所述工件装夹装置，其特征在于，还包括有连接座，所述铰接部、支撑部或提拉部至少其中之一通过该连接座与所述底板连接；和/或，所述铰接部、支撑部或提拉部至少其中之一通过该连接座与所述调节座连接。

11.工件装夹方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

通过调节座与底板的铰接部，使所述调节座相对于所述底板旋转，使所述调节座相对于所述底板倾斜设定角度，并通过第一定位机构对所述调节座相对于所述底板的角度进行定位；

使转盘在所述调节座内相对于所述调节座旋转，并通过第二定位机构将所述转盘相对于所述调节座的角度进行定位。

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