CN116372615A - 一种便于快速更换的工装夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种便于快速更换的工装夹具，包括：固定箱，固定箱内分隔为上腔体和下腔体，下腔体内中部固定嵌设有驱动箱，上腔体上端设置开口；驱动机构，驱动机构连接在驱动箱内；水平支撑板，水平支撑板连接在上腔体下端内壁，水平支撑板上用于安装工件；第一夹紧组、第二夹紧组，第一夹紧组、第二夹紧组分别用于夹紧工件的左右两侧，所述第一夹紧组和第二夹紧组由驱动机构驱动；可调式夹板结构，第一夹紧组、第二夹紧组的夹紧端分别连接有可调式夹板结构。本发明可根据工件的外形选择在不同的位置连接水平连接螺纹杆及调整定位头伸出第一水平连接凹槽的距离，实现定位头对工件不同定位点可靠定位；且能够快速夹紧工件。
Description
技术领域
本发明涉及夹具技术领域，特别涉及一种便于快速更换的工装夹具。
背景技术
工装，即工艺装备：指制造过程中所用的各种工具的总称，包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等，工装为其通用简称，夹具：顾名思义，用以装夹工件(或引导刀具)的装置。
现有的夹具为了便于快速更换工件通常设置为双侧夹板同时电动夹紧的结构(如CN217751079U一种具备快速定位功能的电子产品工装夹具)，但现有的夹具具有以下问题：
1、夹板的夹紧面为整体的板面，无法根据需要调整夹紧点，不便于夹紧不同外形的工件；
2、通常不具备吸尘功能，无法对夹具上的加工碎屑、灰尘进行清除。
发明内容
本发明提供一种便于快速更换的工装夹具，用以解决背景技术提出的技术问题中至少一项。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种便于快速更换的工装夹具，包括：
固定箱，固定箱内分隔为上腔体和下腔体，下腔体内中部固定嵌设有驱动箱，上腔体上端设置开口；
驱动机构，驱动机构连接在驱动箱内；
水平支撑板，水平支撑板连接在上腔体下端内壁，水平支撑板上用于安装工件；
第一夹紧组、第二夹紧组，第一夹紧组、第二夹紧组分别用于夹紧工件的左右两侧，所述第一夹紧组和第二夹紧组由驱动机构驱动；
可调式夹板结构，第一夹紧组、第二夹紧组的夹紧端分别连接有所述可调式夹板结构。
优选的，所述驱动机构包括：第一电机，固定连接在驱动箱内，所述第一电机的输出轴固定连接有第一锥齿轮。
优选的，第一夹紧组包括：第一水平螺杆、第一螺纹滑块，所述第一水平螺杆与下腔体左侧内壁及驱动箱左侧转动连接，第一水平螺杆右端位于驱动箱内、且第一水平螺杆右端固定连接有第二锥齿轮，第一螺纹滑块螺纹连接在第一水平螺杆上；
所述第二夹紧组包括：第二水平螺杆、第二螺纹滑块，所述第二水平螺杆与下腔体右侧内壁及驱动箱右侧转动连接，第一水平螺杆左端位于驱动箱内、且第二水平螺杆右端固定连接有第三锥齿轮，所述第二锥齿轮、第三锥齿轮分别与第一锥齿轮啮合，所述第二螺纹滑块连接在第二水平螺杆上；
所述固定箱上端设置供第一螺纹滑块移动和第二螺纹滑块移动的第一滑孔；所述第一螺纹滑块上端及第二螺纹滑块上端分别连接有可调式夹板结构。
优选的，所述可调式夹板结构包括第一夹板，所述第一夹板固定连接在第一螺纹滑块或第二螺纹滑块上端，所述第一夹板内侧沿着纵向及横向间隔布置若干第一水平连接凹槽；
每个第一水平连接凹槽连接一组第一定位组，第一定位组包括：第一连接块，第一连接块连接在第一水平连接凹槽内，第一连接块内侧设置水平螺纹孔；水平连接螺纹杆，用于连接至水平螺纹孔内，水平连接螺纹杆靠近工件的一侧设置定位头。
优选的，第一连接块沿着左右方向滑动连接在第一水平连接凹槽内，所述第一定位组还包括第一弹簧和力传感器，所述第一弹簧固定连接在第一连接块与第一水平连接凹槽内壁之间，所述第一连接块内侧或第一水平连接凹槽靠近工件的一侧设置力传感器。
优选的，还包括两组左右对称的第三夹紧组，两组第三夹紧组分别与两组可调式夹板结构配合，左右相对的两个第一夹板上端均设置斜面；两个斜面相互靠近的一侧的高度，低于两个斜面相互远离的一侧的高度；
所述第三夹紧组包括：
第一固定块，固定连接在上腔体上端内壁，所述第一固定块下端设置水平延伸段；
竖向导杆，竖向导杆沿着上下方向滑动贯穿第一固定块，所述竖向导杆与水平延伸段之间固定连接有第三弹簧，竖向导杆下端为弧面；
第二夹板，第二夹板上端沿着左右方向滑动连接在上腔体上端内壁，第二夹板与第一固定块之间固定连接有第二弹簧，所述第二夹板内侧沿着纵向及横向间隔布置若干第二水平连接凹槽，每个第二水平连接凹槽连接一组第一定位组；
两组第一滑块，两组第一滑块上下间隔的滑动连接在第二夹板靠近工件的一侧；
两组上下对称的第二连接块，所述第二连接块一端与第一固定块的靠近对应的第二夹板的一侧的上部或下部铰接，所述第二连接块另一端与第一滑块铰接，所述竖向导杆上端位于下侧的第二连接块的正下方。
优选的，固定箱底端固定连接有支撑轴，支撑轴下端转动连接在安装座上端，便于快速更换的工装夹具还包括多功能辅助装置，多功能辅助装置与第一螺纹滑块或第二螺纹滑块连接，多功能辅助装置包括：
水平安装滑板，所述水平安装滑板沿着左右方向滑动连接在安装座上端；
竖直支柱，竖直支柱下端与水平安装滑板上端转动连接；
第二电机，所述第二电机嵌设在水平安装滑板上，所述第二电机的输出轴固定连接第一齿轮，所述竖直支柱上固定套接第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合；
第四齿轮，所述第四齿轮固定套接在支撑轴上，所述第四齿轮与第二齿轮啮合；
水平连接板，所述水平连接板转动套接在竖直支柱下部，所述水平连接板通过水平伸缩杆与第一螺纹滑块或第二螺纹滑块固定连接；
吸尘装置，所述吸尘装置与所述竖直支柱固定连接，所述吸尘装置的进尘口连接有吸尘管；
支撑架，所述支撑架固定连接在竖直支柱上端，所述吸尘管贯通支撑架，所述吸尘管连接有吸尘头。
优选的，所述多功能辅助装置包括多功能处理装置，多功能处理装置包括：
处理箱，所述处理箱的一侧设置处理进口，所述处理进口通过连接软管与吸尘装置的出尘口连接，处理箱内设置处理腔，所述处理箱内、位于处理腔的远离水平安装滑板的一侧上下间隔设置第一腔体、第二腔体；
第一凹槽，所述第一凹槽设置在处理箱靠近水平安装滑板的一侧；
分离板，所述分离板上设置若干过水通孔，所述分离板一端沿着左右方向滑动连接在第一凹槽内，所述分离板与第一凹槽内壁之间固定连接第四弹簧，所述分离板上端为导向斜面，导向斜面靠近第一凹槽的一侧的高度高于导向斜面远离第一凹槽的一侧的高度；
收集槽，所述收集槽设置在所述处理箱内下端远离水平安装滑板的一侧；
支撑块，所述支撑块固定连接在所述处理箱远离水平安装滑板的一侧的内壁，所述分离板支撑在支撑块上；
第三电机，所述第三电机安装在第二腔体内；
竖向螺杆，所述竖向螺杆与第一腔体转动连接，所述竖向螺杆下端与第三电机的输出轴固定连接；
凸轮，所述凸轮固定套接在所述竖向螺杆上，所述第一腔体设置连通处理腔的连通口，所述凸轮部分位于所述连通口内，所述凸轮与分离板的远离水平安装滑板的一侧接触；
第三螺纹滑块，螺纹连接在竖向螺杆上部；
安装支架，所述安装支架位于所述处理腔内，且安装支架与第三螺纹滑块的前侧固定连接；
竖向齿条，所述竖向齿条固定连接在处理腔的远离水平安装滑板的一侧；
第三齿轮，所述第三齿轮转动连接在安装支架下部，所述第三齿轮与竖向齿条啮合；
喷水管，安装在所述第三齿轮上，所述喷水管的进水口通过进水软管连接有进水装置。
优选的，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括：
速度传感器，第一螺纹滑块和第二螺纹滑块均由对应的速度传感器检测移动速度；
位移传感器，每个定位头均由对应的位移传感器检测位移；
第一获取装置，用于获取工件信息，所述工件信息包括：目标加工姿态信息；
第一检测装置，用于获取基准的工件的实际轮廓；
第二检测装置，用于获取基准的工件的重量；
控制装置、第一报警器、第二报警器，所述控制装置分别与速度传感器、位移传感器、第一获取装置、第一检测装置、第二检测装置、第一报警器、第二报警器电连接，所述控制装置基于速度传感器、位移传感器、第一获取装置、第一检测装置、第二检测装置控制第一报警器及第二报警器工作，包括：
基于基准的工件的实际轮廓以及目标加工姿态信息确定工件实际轮廓的关键定位点位置集，每个基准的工件的一种加工姿态对应一种关键定位点位置集；基于工件实际轮廓的关键定位点位置集部署水平连接螺纹杆，每个工件实际轮廓的关键定位点对应一个水平连接螺纹杆；
调整对应的水平连接螺纹杆的位置，并控制第一电机以第一参数工作，对基准的工件进行夹紧，确定水平连接螺纹杆对应的力传感器、速度传感器、位移传感器的第一检测值，力传感器的第一基准值检测值在对应的理论夹紧力的基准范围内；第一参数包括：功率、转速、工作时长；
从夹具上拆卸基准的工件，将实际的工件安装于夹具，并控制第一电机以第一参数工作，对实际的工件进行夹紧，确定水平连接螺纹杆对应的力传感器、速度传感器、位移传感器的第二检测值；
基于速度传感器、位移传感器的第一检测值、第二检测值确定第一评估结果Q，当第一评估结果Q大于第一预设值控制装置控制第一报警器进行报警；
τ为螺纹滑块的移动速度对夹紧影响度，N为螺纹滑块的数量，V2j第j个螺纹滑块对应的速度传感器第一检测值的均值，V2j为第j个螺纹滑块对应的速度传感器的第二检测值的均值，ω为定位头位置对夹紧影响度，Lk2为第k个定位头的位移传感器的第二检测值，Lk1为第k个定位头的位移传感器的第一检测值，
为第k个定位头的位置重要度；
基于水平连接螺纹杆对应的力传感器的第一检测值、第二检测值、理论夹紧力、第一评估结果确定第二评估结果P，当第二评估结果P大于第二预设值，控制装置控制第二报警器进行报警；
M为工件实际轮廓的关键定位点位置集中关键定位点的数量，δi为第i个关键定位点的重要度，Fi1为第i个关键点的力传感器的第一检测值，Fi2为第i个关键点的力传感器的第二检测值；Fi0为第i个关键点对应的理论夹紧力，Fi3为|Fi2-Fi0|对应的最大允许基准值。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A处结构放大示意图。
图3为图1中B处结构放大示意图。
图4为图1中多功能处理装置的结构放大示意图。
图5为图4中C处结构放大示意图。
图中：1、固定箱；1001、上腔体；1002、下腔体；1003、开口；2、驱动箱；31、第一电机；32、第一锥齿轮；4、水平支撑板；51、第一水平螺杆；52、第一螺纹滑块；53、第二锥齿轮；61、第二水平螺杆；62、第二螺纹滑块；63、第三锥齿轮；71、第一夹板；711、第一水平连接凹槽；712、斜面；72、第一定位组；721、第一连接块；722、水平连接螺纹杆；723、定位头；724、力传感器；8、第三夹紧组；81、第一固定块；811、水平延伸段；82、竖向导杆；83、第二夹板；831、第二水平连接凹槽；84、第二弹簧；85、第一滑块；86、第二连接块；9、多功能辅助装置；91、水平安装滑板；92、竖直支柱；93、第二电机；94、第一齿轮；95、第二齿轮；96、第四齿轮；97、水平连接板；98、吸尘装置；99、支撑架；910、水平伸缩杆；911、吸尘管；10、多功能处理装置；101、处理箱；102、处理进口；103、处理腔；104、第一腔体；105、第二腔体；106、第一凹槽；107、分离板；108、收集槽；109、支撑块；1010、第三电机；1011、竖向螺杆；1012、凸轮；1013、喷水管；1014、第三螺纹滑块；1015、安装支架；1016、竖向齿条；1017、第三齿轮；11、支撑轴；12、安装座；13、工件；14、连接软管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1：
本发明实施例提供了一种便于快速更换的工装夹具，如图1-图3所示，包括：
固定箱1，固定箱1内分隔为上腔体1001和下腔体1002，下腔体1002内中部固定嵌设有驱动箱2，上腔体1001上端设置开口1003；
驱动机构，驱动机构连接在驱动箱2内；
水平支撑板4，水平支撑板4连接在上腔体1001下端内壁，水平支撑板4上用于安装工件13；
第一夹紧组、第二夹紧组，第一夹紧组、第二夹紧组分别用于夹紧工件13的左右两侧，所述第一夹紧组和第二夹紧组由驱动机构驱动；
可调式夹板结构，第一夹紧组、第二夹紧组的夹紧端分别连接有所述可调式夹板结构。
优选的，所述驱动机构包括：第一电机31，固定连接在驱动箱2内，所述第一电机31的输出轴固定连接有第一锥齿轮32。
优选的，第一夹紧组包括：第一水平螺杆51、第一螺纹滑块52，所述第一水平螺杆51与下腔体1002左侧内壁及驱动箱2左侧转动连接，第一水平螺杆51右端位于驱动箱2内、且第一水平螺杆51右端固定连接有第二锥齿轮53，第一螺纹滑块52螺纹连接在第一水平螺杆51上；
所述第二夹紧组包括：第二水平螺杆61、第二螺纹滑块62，所述第二水平螺杆61与下腔体1002右侧内壁及驱动箱2右侧转动连接，第一水平螺杆51左端位于驱动箱2内、且第二水平螺杆61右端固定连接有第三锥齿轮63，所述第二锥齿轮53、第三锥齿轮63分别与第一锥齿轮32啮合，所述第二螺纹滑块62连接在第二水平螺杆61上；
所述固定箱1上端设置供第一螺纹滑块52移动和第二螺纹滑块62移动的第一滑孔；所述第一螺纹滑块52上端及第二螺纹滑块62上端分别连接有可调式夹板结构。
优选的，所述可调式夹板结构包括第一夹板71，所述第一夹板71固定连接在第一螺纹滑块52或第二螺纹滑块62上端，所述第一夹板71内侧沿着纵向及横向间隔布置若干第一水平连接凹槽711；
每个第一水平连接凹槽711连接一组第一定位组72，第一定位组72包括：第一连接块721，第一连接块721连接在第一水平连接凹槽711内，第一连接块721内侧设置水平螺纹孔；水平连接螺纹杆722，用于连接至水平螺纹孔内，水平连接螺纹杆722靠近工件13的一侧设置定位头723。
可选的，第一连接块721沿着左右方向滑动连接在第一水平连接凹槽711内，所述第一定位组72还包括第一弹簧和力传感器724，所述第一弹簧固定连接在第一连接块721与第一水平连接凹槽711内壁之间，所述第一连接块721内侧或第一水平连接凹槽711靠近工件13的一侧设置力传感器724。
其中，本发明中还可设置前后相对的夹紧结构，即在前后方向设置第一夹紧组和第二夹紧组。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
批量夹紧工件13前，根据工件13的需要定位点/夹紧点选择将水平连接螺纹杆722连接至对应的第一水平连接凹槽711内，并根据工件13的定位点的位置差异旋转水平连接螺纹杆722，使得定位头723伸出第一水平连接凹槽711的距离不同；
批量夹紧工件13时，首先试夹紧：将测试的工件13放置于水平支撑板4，然后控制第一电机31转动带动第一锥齿轮32转动，第一锥齿轮32通过与第二锥齿轮53、第三锥齿轮63的啮合，带动第一水平螺杆51和第二水平螺杆61转动，实现第一螺纹滑块52和第二螺纹滑块62相互靠近，从而使得第一夹板71靠近工件13对应侧，使得定位头723对工件13对应的定位点进行夹紧，此时可根据力传感器724检测值判断是否需要调整水平连接螺纹杆722的位置，当力传感器724检测值在对应的预设范围内且试验夹紧稳定，即确定对应的水平连接螺纹杆722的位置不需要调，最终水平连接螺纹杆722位置调节完毕后，再根据试夹紧时第一电机31的控制参数控制批量夹紧工件13。
上述技术方案可根据工件13的外形选择在不同的位置连接水平连接螺纹杆722及调整定位头723伸出第一水平连接凹槽711的距离，实现定位头723对工件13不同定位点可靠定位；
本发明解决了背景技术提出的：夹板的夹紧面为整体的板面，无法根据需要调整夹紧点，不便于夹紧不同外形的工件13的问题。
实施例2，在实施例1的基础上，如图1和图3所示，还包括两组左右对称的第三夹紧组8，两组第三夹紧组8分别与两组可调式夹板结构配合，左右相对的两个第一夹板71上端均设置斜面712；两个斜面712相互靠近的一侧的高度，低于两个斜面712相互远离的一侧的高度；
所述第三夹紧组8包括：
第一固定块81，固定连接在上腔体1001上端内壁，所述第一固定块81下端设置水平延伸段811；
竖向导杆82，竖向导杆82沿着上下方向滑动贯穿第一固定块81，所述竖向导杆82与水平延伸段811之间固定连接有第三弹簧，竖向导杆82下端为弧面；
第二夹板83，第二夹板83上端沿着左右方向滑动连接在上腔体1001上端内壁，第二夹板83与第一固定块81之间固定连接有第二弹簧84，所述第二夹板83内侧沿着纵向及横向间隔布置若干第二水平连接凹槽831，每个第二水平连接凹槽831连接一组第一定位组72；
两组第一滑块85，两组第一滑块85上下间隔的滑动连接在第二夹板83靠近工件13的一侧；
两组上下对称的第二连接块86，所述第二连接块86一端与第一固定块81的靠近对应的第二夹板83的一侧的上部或下部铰接，所述第二连接块86另一端与第一滑块85铰接，所述竖向导杆82上端位于下侧的第二连接块86的正下方。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
1、当工件13高度较高，单纯的靠第一夹紧组件和第二夹紧组件夹紧工件13底部不稳定时，设置第三夹紧组8件；
2、在上述技术方案的基础上，当左右相对的第一夹板71相互靠近时，第一夹板71首先移动至竖向导杆82下端，斜面712与弧面接触，当第一夹板71继续相互靠近，第一夹板71推动对应侧的竖向导杆82向上移动，竖向导杆82上端推动对应的下方的第二连接块86向上摆动，从而使得第二夹板83靠近夹紧工件13中部(或上部)，通过第二夹板83的对应的定位头723夹紧工件13对应位置；
3、上述技术方案实现通过第一电机31一个驱动实现同时对工件13中部(或上部)的左右两侧，下部的左右两侧夹紧，夹紧速度快，且使得工件13夹紧稳定，且控制方便；
4、夹紧之后，第一夹板71能够给予竖向导杆82向上的支撑力，使得竖向导杆82、第二连接块86可靠支撑对应的第二夹板83；同时由于竖向导杆82的下压限位，防止了第一夹板71侧翻，第一夹紧组件(或第二夹紧组件)与第三夹紧组件相互配合的整体结构提升了稳定性；同时，两组上下间隔的第二连接块86实现了对第二夹板83的稳定连接，以上保证了夹具夹紧的整体稳定性。
实施例3，在实施例1或2的基础上，如图1、图2、图4、图5所示，固定箱1底端固定连接有支撑轴11，支撑轴11下端转动连接在安装座12上端，便于快速更换的工装夹具还包括多功能辅助装置9，多功能辅助装置9与第一螺纹滑块52或第二螺纹滑块62连接，多功能辅助装置9包括：
水平安装滑板91，所述水平安装滑板91沿着左右方向滑动连接在安装座12上端；
竖直支柱92，竖直支柱92下端与水平安装滑板91上端转动连接；
第二电机93，所述第二电机93嵌设在水平安装滑板91上，所述第二电机93的输出轴固定连接第一齿轮94，所述竖直支柱92上固定套接第二齿轮95，所述第一齿轮94与第二齿轮95啮合；
第四齿轮96，所述第四齿轮96固定套接在支撑轴11上，所述第四齿轮96与第二齿轮95啮合；
水平连接板97，所述水平连接板97转动套接在竖直支柱92下部，所述水平连接板97通过水平伸缩杆910与第一螺纹滑块52或第二螺纹滑块62固定连接；
吸尘装置98，所述吸尘装置98与所述竖直支柱92固定连接，所述吸尘装置98的进尘口连接有吸尘管；
支撑架99，所述支撑架99固定连接在竖直支柱92上端，所述吸尘管911贯通支撑架99，所述吸尘管911连接有吸尘头。
水平伸缩杆910可设置为电动伸缩杆，可根据不同工件调整位置，以及可自动控制伸缩使得：第二齿轮与第三齿轮啮合或不啮合；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
1、当第一螺纹滑块52和第二螺纹滑块62相互靠近，通过水平伸缩杆910带动水平连接板97靠近固定箱1，当第一夹板71夹紧工件13时，第四齿轮96与第二齿轮95啮合，可根据需要控制第二电机93转动，第二电机93带动第一齿轮94转动，从而第二齿轮95转动，第二齿轮95带动第四齿轮96转动，从而可使得支撑轴11旋转，从而可根据加工需求调整工件13的位置(如通过通过夹具夹紧工件冲孔时，可旋转调整冲孔位置)；且第二齿轮95转动带动竖直支柱92转动，使得支撑架99及吸尘头转动，从而调整吸尘头的吸尘范围，通过吸尘头吸附夹具上的灰尘或者加工产生的碎屑。
2、上述技术方案可根据需要通过第二电机93控制固定箱1的转动和/或吸尘头的转动，控制方便。
实施例4，在实施例3的基础上，如图1、图2、图4、图5所示，所述多功能辅助装置9包括多功能处理装置10，多功能处理装置10包括：
处理箱101，所述处理箱101的一侧设置处理进口102，所述处理进口102通过连接软管14与吸尘装置98的出尘口连接，处理箱101内设置处理腔103，所述处理箱101内、位于处理腔103的远离水平安装滑板91的一侧上下间隔设置第一腔体104、第二腔体105；
第一凹槽106，所述第一凹槽106设置在处理箱101靠近水平安装滑板91的一侧；
分离板107，所述分离板107上设置若干过水通孔，所述分离板107一端沿着左右方向滑动连接在第一凹槽106内，所述分离板107与第一凹槽106内壁之间固定连接第四弹簧，所述分离板107上端为导向斜面，导向斜面靠近第一凹槽106的一侧的高度高于导向斜面远离第一凹槽106的一侧的高度；
收集槽108，所述收集槽108设置在所述处理箱101内下端远离水平安装滑板91的一侧；
支撑块109，所述支撑块109固定连接在所述处理箱101远离水平安装滑板91的一侧的内壁，所述分离板107支撑在支撑块109上；
第三电机1010，所述第三电机1010安装在第二腔体105内；
竖向螺杆1011，所述竖向螺杆1011与第一腔体104转动连接，所述竖向螺杆1011下端与第三电机1010的输出轴固定连接；
凸轮1012，所述凸轮1012固定套接在所述竖向螺杆1011上，所述第一腔体104设置连通处理腔103的连通口，所述凸轮1012部分位于所述连通口内，所述凸轮1012与分离板107的远离水平安装滑板91的一侧接触；
第三螺纹滑块1014，螺纹连接在竖向螺杆1011上部；
安装支架1015，所述安装支架1015位于所述处理腔103内，且安装支架1015与第三螺纹滑块1014的前侧固定连接；
竖向齿条1016，所述竖向齿条1016固定连接在处理腔103的远离水平安装滑板91的一侧；
第三齿轮1017，所述第三齿轮1017转动连接在安装支架1015下部，所述第三齿轮1017与竖向齿条1016啮合；
喷水管1013，安装在所述第三齿轮1017上，所述喷水管1013的进水口通过进水软管连接有进水装置。可选的，所述进水装置包括：水箱，所述水箱固定连接在处理箱上端，所述水箱的出水口连接水泵的进水口，所述水平的出水口连接出水管，所述出水管连接所述进水软管。图中未示出，水箱的具体位置科根据需要设置。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
1、吸尘装置98吸附的灰尘和加工碎屑通过连接软管14进入处理腔103内，启动进水装置，使得进水装置输入水至喷水管1013，喷水管1013向灰尘和碎屑喷洒水，使得碎屑及水下落至分离板107，碎屑留在分离板107上端，水通过分离板107流出处理腔103；控制第二电机93转动带动竖向螺杆1011转动，使得第三螺纹滑块1014沿着上下方向移动，从而调整喷水管1013的上下位置以扩大喷洒范围，且第三螺纹滑块1014沿着上下方向移动通过第三齿轮1017和竖向齿条1016的啮合，带动第三齿轮1017旋转，从而使得喷水管1013旋转以扩大喷洒范围；
2、当分离板107上碎屑积累到一定量后，控制第二电机93转动带动凸轮1012转动，使得凸轮1012推动分离板107朝着靠近第一凹槽106方向运动，使得分离板107脱离支撑块109，使得分离板107上的碎屑通过导向斜面落入收集槽108内，上述技术方案便于收集加工碎屑后集中处理。
3、上述技术方案通过一个第二电机93可实现喷水管1013上下移动及旋转扩大喷洒范围，以及便于碎屑收集，上述技术方案处理效率高，且控制方便。
实施例5，在实施例1-4中任一项的基础上，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括：
速度传感器，第一螺纹滑块52和第二螺纹滑块62均由对应的速度传感器检测移动速度；
位移传感器，每个定位头723均由对应的位移传感器检测位移；
第一获取装置，用于获取工件13信息，所述工件13信息包括：目标加工姿态信息；
第一检测装置，用于获取基准的工件13的实际轮廓；
第二检测装置，用于获取基准的工件13的重量；
控制装置、第一报警器、第二报警器，所述控制装置分别与速度传感器、位移传感器、第一获取装置、第一检测装置、第二检测装置、第一报警器、第二报警器电连接，所述控制装置基于速度传感器、位移传感器、第一获取装置、第一检测装置、第二检测装置控制第一报警器及第二报警器工作，包括：
基于基准的工件13的实际轮廓以及目标加工姿态信息确定工件13实际轮廓的关键定位点位置集，每个基准的工件13的一种加工姿态对应一种关键定位点位置集；基于工件13实际轮廓的关键定位点位置集部署水平连接螺纹杆722，每个工件13实际轮廓的关键定位点对应一个水平连接螺纹杆722；
调整对应的水平连接螺纹杆722的位置，并控制第一电机31以第一参数工作，对基准的工件13进行夹紧，确定水平连接螺纹杆722对应的力传感器724、速度传感器、位移传感器的第一检测值，力传感器724的第一基准值检测值在对应的理论夹紧力的基准范围内；第一参数包括：功率、转速、工作时长；
从夹具上拆卸基准的工件13，将实际的工件13安装于夹具，并控制第一电机31以第一参数工作，对实际的工件13进行夹紧，确定水平连接螺纹杆722对应的力传感器724、速度传感器、位移传感器的第二检测值；
基于速度传感器、位移传感器的第一检测值、第二检测值确定第一评估结果Q，当第一评估结果Q大于第一预设值控制装置控制第一报警器进行报警；
τ为螺纹滑块的移动速度对夹紧影响度，N为螺纹滑块的数量，V2j第j个螺纹滑块对应的速度传感器第一检测值的均值(可在夹紧过程中检测多次)，V2j为第j个螺纹滑块对应的速度传感器的第二检测值的均值，ω为定位头位置对夹紧影响度，Lk2为第k个定位头的位移传感器的第二检测值，Lk1为第k个定位头的位移传感器的第一检测值，
为第k个定位头的位置重要度；
基于水平连接螺纹杆722对应的力传感器的第一检测值、第二检测值、理论夹紧力、第一评估结果确定第二评估结果P，当第二评估结果P大于第二预设值，控制装置控制第二报警器进行报警；
M为工件13实际轮廓的关键定位点位置集中关键定位点的数量，δi为第i个关键定位点的重要度，Fi1为第i个关键点的力传感器的第一检测值，Fi2为第i个关键点的力传感器的第二检测值；Fi0为第i个关键点对应的理论夹紧力，Fi3为|Fi2-Fi0|对应的最大允许基准值。
上述技术方案的有益效果为：
1、通过对夹具中定位头的位移进行检测以及第一螺纹滑块和第二螺纹滑块的移动速度进行检测便于了解第一夹紧组件、第二夹紧组件自身的夹紧状态；
2、在对工件批量夹紧前，根据具体的工件选择基准的工件以进行预试验；基于基准的工件的实际轮廓以及目标加工姿态信息确定工件实际轮廓的关键定位点位置集，每个基准的工件的一种加工姿态对应一种关键定位点位置集；基于工件实际轮廓的关键定位点位置集部署水平连接螺纹杆，每个工件实际轮廓的关键定位点对应一个水平连接螺纹杆；保证了工件的夹紧状态与工件的自身重量、外形以及加工姿态更加匹配，以保证夹紧效果利用加工过程中的稳定夹紧；
3、然后获预试验对应的第一参数以便于后续批量夹紧利用第一参数控制，以及获取预试验的力传感器、速度传感器、位移传感器的第一检测值，在批量夹紧过程中获取当前的力传感器、速度传感器、位移传感器的第二检测值，然后根据第一检测值和第二检测值实现对当前工件夹紧状态(包括第一夹紧组件、第二夹紧组件自身的夹紧状态以及工件的实际外形状态)进行评估，根据第一夹紧组件、第二夹紧组件自身的夹紧状态以及工件的实际外形状态中某一个异常或者同时异常采取不同的措施；
4、基于速度传感器、位移传感器的第一检测值、第二检测值确定第一评估结果Q，当第一评估结果Q大于第一预设值控制装置控制第一报警器进行报警；即第一夹紧组件、第二夹紧组件自身的夹紧状态异常，此时需要调整第一夹紧组件、第二夹紧组件；根据定位头位移是否正常及螺纹滑块移动速度是否正常，以及考虑定位头的位置重要度、定位头位置对夹紧影响度、以及多次检测速度获取均值，使得第一评估结果计算可靠。
5、基于水平连接螺纹杆对应的力传感器的第一检测值、第二检测值、理论夹紧力、第一评估结果确定第二评估结果P，当第二评估结果P大于第二预设值，控制装置控制第二报警器进行报警；当第一评估结果正常，第二评估结果异常此时证明工件外形异常，需要取下工件进行检测；
可根据第二评估结果大小不同采用不同的预警等级；
实现了根据力传感器第一检测值和第二检测值的偏离情况及第二检测值与理论夹紧力的偏离情况综合判断工件外形状态，评估可靠。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，包括：
固定箱(1)，固定箱(1)内分隔为上腔体(1001)和下腔体(1002)，下腔体(1002)内中部固定嵌设有驱动箱(2)，上腔体(1001)上端设置开口(1003)；
驱动机构，驱动机构连接在驱动箱(2)内；
水平支撑板(4)，水平支撑板(4)连接在上腔体(1001)下端内壁，水平支撑板(4)上用于安装工件(13)；
第一夹紧组、第二夹紧组，第一夹紧组、第二夹紧组分别用于夹紧工件(13)的左右两侧，所述第一夹紧组和第二夹紧组由驱动机构驱动；
可调式夹板结构，第一夹紧组、第二夹紧组的夹紧端分别连接有所述可调式夹板结构。
2.根据权利要求1所述的一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，
所述驱动机构包括：第一电机(31)，固定连接在驱动箱(2)内，所述第一电机(31)的输出轴固定连接有第一锥齿轮(32)。
3.根据权利要求2所述的一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，第一夹紧组包括：第一水平螺杆(51)、第一螺纹滑块(52)，所述第一水平螺杆(51)与下腔体(1002)左侧内壁及驱动箱(2)左侧转动连接，第一水平螺杆(51)右端位于驱动箱(2)内、且第一水平螺杆(51)右端固定连接有第二锥齿轮(53)，第一螺纹滑块(52)螺纹连接在第一水平螺杆(51)上；
所述第二夹紧组包括：第二水平螺杆(61)、第二螺纹滑块(62)，所述第二水平螺杆(61)与下腔体(1002)右侧内壁及驱动箱(2)右侧转动连接，第一水平螺杆(51)左端位于驱动箱(2)内、且第二水平螺杆(61)右端固定连接有第三锥齿轮(63)，所述第二锥齿轮(53)、第三锥齿轮(63)分别与第一锥齿轮(32)啮合，所述第二螺纹滑块(62)连接在第二水平螺杆(61)上；
所述固定箱(1)上端设置供第一螺纹滑块(52)移动和第二螺纹滑块(62)移动的第一滑孔；所述第一螺纹滑块(52)上端及第二螺纹滑块(62)上端分别连接有可调式夹板结构。
4.根据权利要求3所述的一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，所述可调式夹板结构包括第一夹板(71)，所述第一夹板(71)固定连接在第一螺纹滑块(52)或第二螺纹滑块(62)上端，所述第一夹板(71)内侧沿着纵向及横向间隔布置若干第一水平连接凹槽(711)；
每个第一水平连接凹槽(711)连接一组第一定位组(72)，第一定位组(72)包括：第一连接块(721)，第一连接块(721)连接在第一水平连接凹槽(711)内，第一连接块(721)内侧设置水平螺纹孔；水平连接螺纹杆(722)，用于连接至水平螺纹孔内，水平连接螺纹杆(722)靠近工件(13)的一侧设置定位头(723)。
5.根据权利要求4所述的一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，第一连接块(721)沿着左右方向滑动连接在第一水平连接凹槽(711)内，所述第一定位组(72)还包括第一弹簧和力传感器(724)，所述第一弹簧固定连接在第一连接块(721)与第一水平连接凹槽(711)内壁之间，所述第一连接块(721)内侧或第一水平连接凹槽(711)靠近工件(13)的一侧设置力传感器(724)。
6.根据权利要求4所述的一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，还包括两组左右对称的第三夹紧组(8)，两组第三夹紧组(8)分别与两组可调式夹板结构配合，左右相对的两个第一夹板(71)上端均设置斜面(712)；两个斜面(712)相互靠近的一侧的高度，低于两个斜面(712)相互远离的一侧的高度；
所述第三夹紧组(8)包括：
第一固定块(81)，固定连接在上腔体(1001)上端内壁，所述第一固定块(81)下端设置水平延伸段(811)；
竖向导杆(82)，竖向导杆(82)沿着上下方向滑动贯穿第一固定块(81)，所述竖向导杆(82)与水平延伸段(811)之间固定连接有第三弹簧，竖向导杆下端为弧面；
第二夹板(83)，第二夹板(83)上端沿着左右方向滑动连接在上腔体(1001)上端内壁，第二夹板(83)与第一固定块(81)之间固定连接有第二弹簧(84)，所述第二夹板(83)内侧沿着纵向及横向间隔布置若干第二水平连接凹槽(831)，每个第二水平连接凹槽(831)连接一组第一定位组(72)；
两组第一滑块(85)，两组第一滑块(85)上下间隔的滑动连接在第二夹板(83)靠近工件(13)的一侧；
两组上下对称的第二连接块(86)，所述第二连接块(86)一端与第一固定块(81)的靠近对应的第二夹板(83)的一侧的上部或下部铰接，所述第二连接块(86)另一端与第一滑块(85)铰接，所述竖向导杆(82)上端位于下侧的第二连接块(86)的正下方。
7.根据权利要求3所述的一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，固定箱(1)底端固定连接有支撑轴(11)，支撑轴(11)下端转动连接在安装座(12)上端，便于快速更换的工装夹具还包括多功能辅助装置(9)，多功能辅助装置(9)与第一螺纹滑块(52)或第二螺纹滑块(62)连接，多功能辅助装置(9)包括：
水平安装滑板(91)，所述水平安装滑板(91)沿着左右方向滑动连接在安装座(12)上端；
竖直支柱(92)，竖直支柱(92)下端与水平安装滑板(91)上端转动连接；
第二电机(93)，所述第二电机(93)嵌设在水平安装滑板(91)上，所述第二电机(93)的输出轴固定连接第一齿轮(94)，所述竖直支柱(92)上固定套接第二齿轮(95)，所述第一齿轮(94)与第二齿轮(95)啮合；
第四齿轮(96)，所述第四齿轮(96)固定套接在支撑轴(11)上，所述第四齿轮(96)与第二齿轮(95)啮合；
水平连接板(97)，所述水平连接板(97)转动套接在竖直支柱(92)下部，所述水平连接板(97)通过水平伸缩杆(910)与第一螺纹滑块(52)或第二螺纹滑块(62)固定连接；
吸尘装置(98)，所述吸尘装置(98)与所述竖直支柱(92)固定连接，所述吸尘装置(98)的进尘口连接有吸尘管；
支撑架(99)，所述支撑架(99)固定连接在竖直支柱(92)上端，所述吸尘管(911)贯通支撑架(99)，所述吸尘管(911)连接有吸尘头。
8.根据权利要求7所述的一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，所述多功能辅助装置(9)包括多功能处理装置(10)，多功能处理装置(10)包括：
处理箱(101)，所述处理箱(101)的一侧设置处理进口(102)，所述处理进口(102)通过连接软管(14)与吸尘装置(98)的出尘口连接，处理箱(101)内设置处理腔(103)，所述处理箱(101)内、位于处理腔(103)的远离水平安装滑板(91)的一侧上下间隔设置第一腔体(104)、第二腔体(105)；
第一凹槽(106)，所述第一凹槽(106)设置在处理箱(101)靠近水平安装滑板(91)的一侧；
分离板(107)，所述分离板(107)上设置若干过水通孔，所述分离板(107)一端沿着左右方向滑动连接在第一凹槽(106)内，所述分离板(107)与第一凹槽(106)内壁之间固定连接第四弹簧，所述分离板(107)上端为导向斜面，导向斜面靠近第一凹槽(106)的一侧的高度高于导向斜面远离第一凹槽(106)的一侧的高度；
收集槽(108)，所述收集槽(108)设置在所述处理箱(101)内下端远离水平安装滑板(91)的一侧；
支撑块(109)，所述支撑块(109)固定连接在所述处理箱(101)远离水平安装滑板(91)的一侧的内壁，所述分离板(107)支撑在支撑块(109)上；
第三电机(1010)，所述第三电机(1010)安装在第二腔体(105)内；
竖向螺杆(1011)，所述竖向螺杆(1011)与第一腔体(104)转动连接，所述竖向螺杆(1011)下端与第三电机(1010)的输出轴固定连接；
凸轮(1012)，所述凸轮(1012)固定套接在所述竖向螺杆(1011)上，所述第一腔体(104)设置连通处理腔(103)的连通口，所述凸轮(1012)部分位于所述连通口内，所述凸轮(1012)与分离板(107)的远离水平安装滑板(91)的一侧接触；
第三螺纹滑块(1014)，螺纹连接在竖向螺杆(1011)上部；
安装支架(1015)，所述安装支架(1015)位于所述处理腔(103)内，且安装支架(1015)与第三螺纹滑块(1014)的前侧固定连接；
竖向齿条(1016)，所述竖向齿条(1016)固定连接在处理腔(103)的远离水平安装滑板(91)的一侧；
第三齿轮(1017)，所述第三齿轮(1017)转动连接在安装支架(1015)下部，所述第三齿轮(1017)与竖向齿条(1016)啮合；
喷水管(1013)，安装在所述第三齿轮(1017)上，所述喷水管(1013)的进水口通过进水软管连接有进水装置。
9.根据权利要求3所述的一种便于快速更换的工装夹具，其特征在于，还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括：
速度传感器，第一螺纹滑块(52)和第二螺纹滑块(62)均由对应的速度传感器检测移动速度；
位移传感器，每个定位头(723)均由对应的位移传感器检测位移；
第一获取装置，用于获取工件(13)信息，所述工件(13)信息包括：目标加工姿态信息；
第一检测装置，用于获取基准的工件(13)的实际轮廓；
第二检测装置，用于获取基准的工件(13)的重量；
控制装置、第一报警器、第二报警器，所述控制装置分别与速度传感器、位移传感器、第一获取装置、第一检测装置、第二检测装置、第一报警器、第二报警器电连接，所述控制装置基于速度传感器、位移传感器、第一获取装置、第一检测装置、第二检测装置控制第一报警器及第二报警器工作，包括：
基于基准的工件(13)的实际轮廓以及目标加工姿态信息确定工件(13)实际轮廓的关键定位点位置集，每个基准的工件(13)的一种加工姿态对应一种关键定位点位置集；基于工件(13)实际轮廓的关键定位点位置集部署水平连接螺纹杆(722)，每个工件(13)实际轮廓的关键定位点对应一个水平连接螺纹杆(722)；
调整对应的水平连接螺纹杆(722)的位置，并控制第一电机(31)以第一参数工作，对基准的工件(13)进行夹紧，确定水平连接螺纹杆(722)对应的力传感器(724)、速度传感器、位移传感器的第一检测值，力传感器(724)的第一基准值检测值在对应的理论夹紧力的基准范围内；第一参数包括：功率、转速、工作时长；
从夹具上拆卸基准的工件(13)，将实际的工件(13)安装于夹具，并控制第一电机(31)以第一参数工作，对实际的工件(13)进行夹紧，确定水平连接螺纹杆(722)对应的力传感器(724)、速度传感器、位移传感器的第二检测值；
基于速度传感器、位移传感器的第一检测值、第二检测值确定第一评估结果Q，当第一评估结果Q大于第一预设值控制装置控制第一报警器进行报警；
τ为螺纹滑块的移动速度对夹紧影响度，N为螺纹滑块的数量，V2j第j个螺纹滑块对应的速度传感器第一检测值的均值，V2j为第j个螺纹滑块对应的速度传感器的第二检测值的均值，ω为定位头位置对夹紧影响度，Lk2为第k个定位头的位移传感器的第二检测值，Lk1为第k个定位头的位移传感器的第一检测值，θk为第k个定位头的位置重要度；
基于水平连接螺纹杆(722)对应的力传感器的第一检测值、第二检测值、理论夹紧力、第一评估结果确定第二评估结果P，当第二评估结果P大于第二预设值，控制装置控制第二报警器进行报警；
M为工件(13)实际轮廓的关键定位点位置集中关键定位点的数量，δi为第i个关键定位点的重要度，Fi1为第i个关键点的力传感器的第一检测值，Fi2为第i个关键点的力传感器的第二检测值；Fi0为第i个关键点对应的理论夹紧力，Fi3为|Fi2-Fi0|对应的最大允许基准值。
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| CN117825041A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 山东润通齿轮集团有限公司 | 一种变速器定位检测平台 |
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2023
- 2023-04-11 CN CN202310382453.4A patent/CN116372615A/zh active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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