CN116352462A - 一种重量自适应气动夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种重量自适应气动夹具，包括基体，基体上安装有若干支撑座和若干辅助固定座，每一支撑座上均安装有一压紧机构，每一压紧机构的压板均由一驱动器驱动；基体上布置有工件定位销、及数个浮动高度支撑和基础高度支撑；压紧机构包括支撑体，压板一端铰接于驱动器的伸出杆顶部，另一端设有压头；辅助固定座可拆卸安装于基体，辅助固定座包括定位板，定位板朝向基体中心一侧设有定位工作面。本发明创造能保证加工作业过程中工件稳定，且消除零部件定位高度精度差、装夹压紧后变形、及残余应力变形等问题，自适应调整定位基准高度提高了定位精度气动压紧，实现快速装夹找正，提高了加工效率，保证零部件的机械加工精度。
Description
技术领域
本发明创造属于机加工辅助设备技术领域，尤其是涉及一种重量自适应气动夹具。
背景技术
发动机传动箱是发动机内作为传动、供油等功能集为一体的关键零部件，该零部件是一种薄壁、壳体类零部件，具备外形结构复杂、壁薄，平面度、平行度等设计要求精度极高，并且加工的定位基准平面不在一个平面内，传统装夹方式采用的是组合夹具、借住测试表手动多次调节定位基准实现加工、支撑、压紧平面统一高度，加工前准备工作繁琐，需要多次安装放置工件，紧凑反复调整、找平、找正，并且还存在单工序加工拆卸后变形严重的问题。具体表现在：零部件的外形结构特点，加工定位基准面高低不一致、干涉位置多。每一工件在加工前都需要进行找正、找平等准备工作，需要配置多个调节螺钉来调整支撑基准平面高度，依靠手动凭借工作经验来调节，找正、找平过程繁琐、精度低，需进行反复多次找正、找平。现有的夹具存在着无法完全贴合各个关键部位，使得工件装夹压紧后容易变形，另外，压紧时由于使用传统螺钉、压板、扳手机构压紧，手动压紧后每个压紧点的压紧力并不能确保大致相同，导致加工结束松开后，应力释放出现工件变形现象，因此有必要对现有的夹具进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种重量自适应气动夹具。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种重量自适应气动夹具，包括基体，在基体上安装有若干支撑座和若干辅助固定座，每一支撑座上均安装有一压紧机构，且每一压紧机构的压板均由一驱动器驱动；在基体上布置有工件定位销、以及数个浮动高度支撑和基础高度支撑；所述压紧机构包括安装于于支撑座的支撑体，所述支撑体下端铰接于支撑座顶部，上端铰接与压板中部，压板一端铰接于驱动器的伸出杆顶部，另一端设有压头；所述辅助固定座可拆卸安装于基体，辅助固定座包括定位板，定位板朝向基体中心一侧设有定位工作面。
进一步，所述压头包括压板下侧的凸起台，在凸起台下端设有夹持工作面。
进一步，所述驱动器包括气缸，在基体上设有与气缸连接的气源压力调节装置。
进一步，所述基体底部设有安装板，在安装板上设有若干固定槽。
进一步，所述基体上对称设有数个吊环。
进一步，基体上安装有两个所述辅助固定座，此两辅助固定座定位板的定位工作面呈非平行状态布置。
进一步，所述浮动高度支撑包括气动弹簧浮动高度支撑装置。
进一步，所述基础高度支撑包括基础支撑柱，在基体上设有若干与基础支撑柱配合的功能孔。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造通过气动夹具与自适应的浮动高度支撑共同对工件形成柔性的夹持固定作用，并由基础高度支撑对关键点形成刚性支撑，加之辅助固定座，使得夹具对工件形成有效的固定，保证加工作业过程中稳定，且消除零部件定位高度精度差、装夹压紧后变形、以及残余应力变形等问题，自适应调整定位基准高度提高了定位精度气动压紧，实现快速装夹找正，提高了加工效率，保证零部件的机械加工精度。浮动高度支撑，与压板共同对工件形成柔性的夹持固定作用，并由基础高度支撑对关键点形成刚性支撑，使得工件各部分压紧力均衡，且关键部位针对性强，加工结束松开后，不会因受力不同而出现应力释放导致工件变形的问题。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造的结构示意图；
图2为本发明创造夹持工件状态下的示意图；
图3为本发明创造实施例中基础高度支撑部分的示意图；
图4为本发明创造实施例中功能孔部分的示意图；
图5为本发明创造实施例中基础支撑柱的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，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；可以是直接相连，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
一种重量自适应气动夹具，如图1至5所示，包括基体1，在基体上安装有若干支撑座5和若干辅助固定座2，每一支撑座上均安装有一压紧机构3，且每一压紧机构的压板4均由一驱动器驱动；在基体上布置有工件定位销6、及数个浮动高度支撑7和基础高度支撑8；压紧机构包括安装于于支撑座的支撑体9，所述支撑体下端铰接于支撑座顶部，上端铰接与压板中部，压板一端铰接于驱动器的伸出杆10顶部，另一端设有压头11；辅助固定座可拆卸安装于基体，辅助固定座包括定位板12，定位板朝向基体中心一侧设有定位工作面13。
在一个可选的实施例中，上述压头包括压板下侧的凸起台或是凹槽部，在凸起台或凹槽部的下端设有夹持工作面，本领域根据实际需要设计压头结构即可，在此不再赘述，由于压板结构稳定，不会在使用过程中窜动，因此利用压板上的压头，可在较小(压力)作用面积的情况下，即可压紧固定住工件。通常，上述驱动器包括气缸，在基体上设有与气缸连接的气源压力调节装置，由于气缸的安装及与气源的连接和控制属于现有技术范畴，在此不再赘述。
上述浮动高度支撑包括气动弹簧浮动高度支撑装置。上述基础高度支撑包括基础支撑柱，在基体上设有若干与基础支撑柱配合的功能孔16。自适应的浮动高度支撑，与压板共同对工件形成柔性的夹持固定作用，并由基础高度支撑对关键点形成刚性支撑，使得工件各部分压紧力均衡，且关键部位针对性强，加工结束松开后，不会因受力不同而出现应力释放导致工件变形的问题。
上述基础高度支撑可拆卸安装于功能孔。作为举例，基础支撑柱插装于功能孔内且与功能孔转动配合，在基础支撑柱顶端设有异型的工作端面，并在基础支撑柱上设有受驱动结构，作为举例，受驱动结构包括沿径向贯穿基础支撑柱的操作孔17。能够借助操作孔旋转基础支撑柱，使工作端面与工件间紧密贴合，起到更佳的支撑效果。通常，异型的工作端面采用斜面结构。
为了提高本夹具的通用性，在一个可选的实施例中，如图3至5所示，上述的基础支撑柱包括支撑段18及其下端的插装段，插装段末端为光轴结构段19，插装段靠近支撑段的部分(即在光轴结构段与支撑段之间的部分)设计为螺纹结构段20，螺纹结构段上旋拧有调整母21，上述的受驱动结构布置在支撑段。功能孔采用阶梯孔，包括由光轴配合段22及其上部的容纳段23，容纳段直径大于光轴配合段，在光轴配合段与容纳段结合处形成定位台阶24。螺纹结构段外径大于光轴结构段，在光轴配合段靠近容纳段一端设有螺纹结构容纳部25，以保证支撑柱能够有效调整支撑高度，并在高度调整过程中，光轴结构段与光轴配合段始终能稳定配合
调整母下端面作为与功能孔的定位台阶相配合的定位面，只需调节调整母在基础支撑柱插装段(螺纹结构段)上的位置，即可对基础高度支撑的有效支撑高度进行调节，非常方便，通用性好，避免了多种规格基础高度支撑混用，生产、使用、保存及管理不便的问题。需要说明的是，受驱动结构也可以是多棱柱结构，如六角结构，或者，本领域技术人员按需进行设计，只要能够方便(利用工具)对支撑柱旋拧操作即可，在此不再赘述。
而在进一步改进的方案中，为了便于在实际使用时快速方便调整基础高度支撑的高度，调整母采用外六角螺母，而容纳段采用与该外六角螺母配合的内六角孔，基础支撑柱转动时，外六角螺母与内六角孔间无相对转动，即，在内六角孔的限制下，随着基础支撑柱的旋转，外六角螺母(调整母)在插装段上的位置(高度)发生变化，进而实现对基础高度支撑的有效支撑高度的调整。
在实际应用时，可先将各个基础支撑柱分别插装入功能孔中，在工件安置到本夹具后，浮动高度支撑自动贴合工件并锁定支撑高度，操纵驱动器使压紧机构的压板夹紧工件，之后借助工具(对受驱动结构部分)实施对支撑柱的旋拧操作，使调整母向远离支撑段一侧移动，由外六角螺母下端面抵住定位台阶，此时基础高度支撑的有效支撑高度会升高，进而支撑住工件底端面，形成稳定的支撑，保证加工过程中工件具有稳定、可靠的受力。根据实际需要，调整相应位置的支撑柱有效支撑高度即可，另外，也可以是部分将对应工件确定高度位置的支撑柱预先调整好高度，而有高度区分部位的支撑柱在夹具安置好后再进行有效支撑高度的调整即可，非常方便在线调整，而无需频繁取下工件再进行调整，因此灵活度高，使用效果非常好。
为了便于安装，在上述基体底部设有安装板，并在安装板上设有若干固定槽14，锁紧固定槽内布置的螺栓，即可将安装板固定，进而固定住本夹具。另外，为了便于移动本夹具，还可在上述基体上对称设有数个吊环15。
基体上安装有两个所述辅助固定座，此两辅助固定座定位板的定位工作面呈非平行状态布置，比如，两辅助固定座定位板的定位工作面垂直或是呈一定夹角，以利于对工件形成稳定的限位。在一个可选的实施例中，辅助固定座滑动安装于基体上表面，即，辅助固定座可向工件侧滑动调整位置，在利用压板夹紧工件之前，先调整辅助固定座，使辅助固定座与工件侧面贴合，以提高工件的稳定性，最大限度防止工件在加工作业过程中产生窜动。当辅助固定座调整至与工件侧面贴合状态后，把气动弹簧浮动支撑装置的开关打开，使气动弹簧浮动支撑装置与工件自动贴合并锁定高度，然后操纵控制器，使压板夹紧工件，进而完成完成工件的装卡固定。
本发明创造通过气动夹具与自适应的浮动高度支撑共同对工件形成柔性的夹持固定作用，并由基础高度支撑对关键点形成刚性支撑，加之辅助固定座，使得夹具对工件形成有效的固定，保证加工作业过程中稳定，且消除零部件定位高度精度差、装夹压紧后变形、以及残余应力变形等问题，自适应调整定位基准高度提高了定位精度气动压紧，实现快速装夹找正，提高了加工效率，保证零部件的机械加工精度。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种重量自适应气动夹具，其特征在于：包括基体，在基体上安装有若干支撑座和若干辅助固定座，每一支撑座上均安装有一压紧机构，且每一压紧机构的压板均由一驱动器驱动；在基体上布置有工件定位销、以及数个浮动高度支撑和基础高度支撑；所述压紧机构包括安装于于支撑座的支撑体，所述支撑体下端铰接于支撑座顶部，上端铰接与压板中部，压板一端铰接于驱动器的伸出杆顶部，另一端设有压头；所述辅助固定座可拆卸安装于基体，辅助固定座包括定位板，定位板朝向基体中心一侧设有定位工作面。
2.根据权利要求1所述的一种重量自适应气动夹具，其特征在于：所述压头包括压板下侧的凸起台，在凸起台下端设有夹持工作面。
3.根据权利要求1所述的一种重量自适应气动夹具，其特征在于：所述驱动器包括气缸，在基体上设有与气缸连接的气源压力调节装置。
4.根据权利要求1所述的一种重量自适应气动夹具，其特征在于：所述基体底部设有安装板，在安装板上设有若干固定槽。
5.根据权利要求1所述的一种重量自适应气动夹具，其特征在于：所述基体上对称设有数个吊环。
6.根据权利要求1所述的一种重量自适应气动夹具，其特征在于：基体上安装有两个所述辅助固定座，此两辅助固定座定位板的定位工作面呈非平行状态布置。
7.根据权利要求1所述的一种重量自适应气动夹具，其特征在于：所述浮动高度支撑包括气动弹簧浮动高度支撑装置。
8.根据权利要求1所述的一种重量自适应气动夹具，其特征在于：所述基础高度支撑包括基础支撑柱，在基体上设有若干与基础支撑柱配合的功能孔。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117961601A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 沈阳航空制造有限公司 | 一种柔性制造生产中加工长薄壁工件的工装及方法 |
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2023
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