CN116441975B - 一种模块化快速复位桥架四轴工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化快速复位桥架四轴工装，涉及工装夹具技术领域。包括底板，底板的上方转动设置有基板，所述底板和基板之间设置有基座；所述基座上设置有与基板相配合的支撑组件，且支撑组件上装配有与基座相配合的限位组件，当基板相对于支撑组件转动时，所述支撑组件一侧受压并带动限位组件收缩与基座相分离，当基板处于静止状态时，所述限位组件弹出与基座相卡合；通过支撑组件与限位组件的配合可以对基板进行稳定支撑，保持其加工时的稳定性，避免基板长时间使用后出变形的情况，有利于工件与基板之间的连接，且当基板处于倾斜的状态时，利用定位块与定位槽配合可以对滑杆以及支撑板进行限位，进而通过支撑板上的支撑块对基板稳定支撑。

Description

一种模块化快速复位桥架四轴工装

技术领域

本发明涉及工装夹具技术领域，特别涉及一种模块化快速复位桥架四轴工装。

背景技术

四轴加工中心，一般是指数控机床中使用第四轴对相对应的零件进行加工。而在一般的加工中心上添加一个旋转轴，就是行业通常称为第四轴，在四轴加工中心的加工过程中，需要将零件固定在四轴桥板上。

中国专利CN214868758U公开了一种四轴桥板工装，包括四轴机座、四轴尾座以及分别安装在四轴机座与四轴尾座上的定位盘，两定位盘同轴设置；在定位盘相对面上分别安装有定位座，两定位座的上表面位于同一平面上；还包括桥板、夹板、支撑板；所述桥板两端分别固定在两定位座上，在桥板上均匀的布设有许多定位孔；所述夹板为两块并纵向设置在桥板上，在每块夹板的前后两端分别横向设有通过压紧螺栓连接在夹板上的压块；支撑板安装固定在桥板上并位于两夹板之间，支撑板顶部与机箱顶板的下表面接触。本方案在加工机箱时，能够对机箱顶部进行有效支撑，大大的降低相邻两散热孔之间区域会发生变形甚至断裂的几率，有效的提升了产品合格率，降低了加工成本。

上述装置中的桥板设置于第四轴与桥板之间，加工时将工件通过螺栓固定在桥板上，但是在实际使用过程中，当工件固定在桥板的中心位置时，随着使用时间的增长，桥板整体容易产生形变，尤其当工件重量较大时，形变较为明显，进而不利于后期工件的定位以及安装，除此之外，桥板在使用过程并没有对其进行限位，使得桥板整体的稳定性有待提高，因此，上述装置仍然存在不足之处。

因此，有必要提供一种模块化快速复位桥架四轴工装解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化快速复位桥架四轴工装，以解决上述背景技术中提出装置中的桥板设置于第四轴与桥板之间，加工时将工件通过螺栓固定在桥板上，但是在实际使用过程中，由于工件通常固定在桥板的中心位置处，随着使用时间的增长，尤其当工件的重量较大时，桥板的中心位置容易产生形变，从而不利于后期工件的定位以及安装的问题。

基于上述思路，本发明提供如下技术方案：包括底板，底板的上方转动设置有基板,所述底板和基板之间设置有基座；

所述基座上设置有与基板相配合的支撑组件，且支撑组件上装配有与基座相配合的限位组件，当基板相对于支撑组件转动时，所述支撑组件一侧受压并带动限位组件收缩与基座相分离，当基板处于静止状态时，所述限位组件弹出与基座相卡合。

作为本发明进一步的方案：所述支撑组件包括与基座滑动配合的滑杆，所述基座的内壁上开设有滑槽，所述滑杆设置为半环状且滑动设置于滑槽内部，所述滑杆的内壁上固定连接有支撑板，支撑板的顶面开设有条形槽，所述条形槽内滑动设置有顶杆，所述顶杆的两端均设置为斜面，所述顶杆的两端均设置有支撑块，所述支撑块的底端与顶杆上的斜面相接触。

作为本发明进一步的方案：所述限位组件包括设置于滑杆侧面的定位轴，所述定位轴位于滑杆的底端位置且与滑杆弹性连接，所述定位轴与顶杆之间设置有拉绳，所述滑槽内部靠近定位轴的侧面上均匀开设有多个与定位轴相配合的定位槽。

作为本发明进一步的方案：所述支撑板的底部两侧均固定连接有壳体，所述壳体内滑动设置有滑板，所述壳体底端转动连接有竖轴，竖轴贯穿滑板并与其滑动配合，所述滑板底面与壳体之间设置有第一弹簧，所述滑板的顶部两侧均固定连接有第一压块，所述顶杆的底面固定连接有第二压块，所述第一压块与第二压块相对的一面均设置为弧面，所述竖轴的外侧均匀布置有多个卡块，所述卡块与竖轴弹性连接，所述壳体的底面连通设置有排气管，且排气管上安装有单向阀，所述壳体底部开设有进气孔，所述进气孔的直径小于排气管的内径，所述竖轴的底端固定连接有第一锥齿轮，所述壳体的底端平行设置有横轴，横轴外侧固定套设有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，且横轴一端固定连接有齿轮，所述基座的内壁上嵌设有与齿轮相啮合的弧形齿条。

作为本发明进一步的方案：所述条形槽的前后两侧面上均开设有导向槽，所述支撑块的前后两侧面上固定连接有与导向槽滑动配合的导向块。

作为本发明进一步的方案：所述滑杆的侧面开设有盲孔，所述定位轴滑动设置于盲孔内部，且盲孔内安装有第三弹簧，第三弹簧的两端分别与定位轴以及盲孔相对的一面固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述竖轴的外侧壁上开设有与卡块滑动配合的卡槽，所述卡槽内安装有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与卡块以及卡槽相对的一面固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述顶杆的侧面上弹性连接有限位块，所述限位块的一端为球面，所述条形槽内壁上开设有与限位块相配合的限位槽。

作为本发明进一步的方案：所述第二压块的两侧均固定连接有卡条，卡条设置于支撑板的底部。

作为本发明进一步的方案：所述支撑板的底面开设有与第二压块相配合的槽口，第二压块穿过槽口与第一压块相配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：此装置通过支撑组件与限位组件的配合可以对基板进行稳定支撑，保持其加工时的稳定性，避免基板长时间使用后出变形的情况，有利于工件与基板之间的连接，且当基板处于倾斜的状态时，利用定位块与定位槽配合可以对滑杆以及支撑板进行限位，进而通过支撑板上的支撑块对基板稳定支撑，避免了基板与刀具之间的碰撞。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的基座与基板结构示意图；

图3是本发明的支撑板与支撑块处于水平状态的结构示意图；

图4是本发明的齿轮与弧形齿条结构示意图；

图5是本发明的拉绳结构示意图；

图6是本发明的定位槽结构示意图；

图7是本发明图4的A处放大结构示意图；

图8是本发明图5的B处放大结构示意图；

图9是本发明的定位轴结构示意图；

图10是本发明的卡块结构示意图；

图11是本发明的限位块结构示意图。

图中：1、四轴转台；2、基板；3、尾座；4、底板；5、工作台；6、基座；7、齿轮；8、弧形齿条；9、支撑板；10、支撑块；11、壳体；12、滑杆；13、拉绳；14、顶杆；15、滑板；16、定位槽；17、滑槽；18、条形槽；19、第一锥齿轮；20、斜面；21、导向槽；22、排气管；23、竖轴；24、第一弹簧；25、进气孔；26、第一压块；27、第二压块；28、卡条；29、第二弹簧；30、卡块；31、限位块；32、连接件；33、横轴；34、第三弹簧；35、定位轴；36、法兰盘。

具体实施方式

如图1所示，一种模块化快速复位桥架四轴工装，包括工作台5以及设置于工作台5顶部的底板4，底板4与工作台5之间可以相对滑动，且底板4通过螺栓连接的方式与工作台5相固定，在底板4的顶部两侧通过螺栓分别连接有尾座3以及四轴转台1，尾座3与四轴转台1之间设置有用于固定工件的基板2；

进一步地，基板2的左右两侧通过螺栓固定连接有连接件32，连接件32可以为L型或者圆盘型等，所述连接件32的外侧通过螺栓安装有法兰盘36，法兰盘36的外侧固定安装有转轴，转轴与尾座3以及四轴转台1转动配合，以此来实现基板2的转动，所述四轴转台1内安装有伺服电机，伺服电机的输出轴与法兰盘36上的转轴传动连接，以此来提供动力促使基板2转动，由于四轴桥板为成熟的技术手段，在此对其工作原理以及其余的部件不做赘述。

如图2-3所示，实际使用过程中，当基板2的长度较长或者加工的工件重量较大时，工件对于基板2的压力较大，随着使用时间的增长，基板2存在变形的可能，当基板2变形时，工件固定在基板2上的位置会出现定位不准确的问题，并且工件与基板2连接的稳定性也会下降，此外，当基板2旋转一定角度后，由于缺少相关的限位，当遇到突发情况使得基板2相对于刀具转动时会对刀具造成损伤，基于上述问题，本方案在底板4和基板2之间设置有基座6，所述基座6上设置有与基板2相配合的支撑组件，且支撑组件上装配有与基座6相配合的限位组件，当基板2相对于支撑组件转动时，所述限位组件收缩并与基座6分离，从而使得支撑组件能够相对于基座6转动，当基板2处于静止状态时，所述限位组件弹出并与基座6相卡合，以此来对支撑组件限位，使得支撑组件能够对基板2形成稳定支撑，保持其加工过程中的稳定性。

如图3-8所示，上述支撑组件包括与基座6滑动配合的滑杆12，具体地，所述基座6的内壁上开设有半圆形的滑槽17，所述滑杆12设置为半环状且滑动设置于滑槽17内部，所述滑杆12的内壁上固定连接有支撑板9，支撑板9与滑杆12顶部两端的连线相互平行，所述支撑板9的顶面开设有条形槽18，条形槽18内滑动设置有顶杆14，顶杆14的两端均设置有斜面20。

进一步地，顶杆14的两端均设置有支撑块10，支撑块10通过条形槽18与支撑板9滑动配合，且支撑块10的底端与顶杆14上的斜面20相接触，当支撑块10向下移动与斜面20相挤压时，可以带动顶杆14移动。

初始状态下，顶杆14位于条形槽18的中心位置，此时两端的支撑块10均与顶杆14上的斜面20相接触，并且此时两端的支撑块10均与基板2的底面相接触，通过支撑板9以及支撑块10能够对基板2进行支撑，提高基板2使用的稳定性。

所述限位组件包括设置于滑杆12侧面的定位轴35，所述定位轴35位于滑杆12的底端位置且与滑杆12弹性连接，在定位轴35与顶杆14之间设置有拉绳13，具体地，拉绳13一端与定位轴35固定连接，拉绳13另一端依次穿过滑杆12以及支撑板9后与顶杆14固定连接，且拉绳13与滑杆12以及支撑板9滑动配合，当顶杆14向一侧滑动时会牵引拉绳13，从而通过拉绳13对定位轴35施加拉力，使得定位轴35收纳至滑杆12内部，所述滑槽17内部靠近定位轴35的侧面上均匀开设有多个与定位轴35相配合的定位槽16，当定位轴35插入至定位槽16内部时，所述滑杆12与基座6相互连接，有利于对滑杆12进行限位，避免其相对于基座6滑动。

进一步地，在支撑板9的底部两侧均固定连接有壳体11，壳体11内滑动设置有滑板15，具体地，滑板15与壳体11的内壁相接触，且壳体11底端通过轴承转动连接有竖轴23，竖轴23贯穿滑板15并与其滑动配合，在滑板15底面与壳体11之间设置有第一弹簧24，所述第一弹簧24套设于竖轴23的外侧，在滑板15的顶部两侧均固定连接有第一压块26，所述顶杆14的底面固定连接有第二压块27，所述第二压块27设置于两第一压块26之间，且第一压块26与第二压块27相对的一面均设置为弧面，支撑板9的底面开设有与第二压块27相配合的槽口，第二压块27能够穿过此槽口与第一压块26相配合。

所述竖轴23的外侧均匀布置有多个卡块30，所述卡块30与竖轴23弹性连接，当竖轴23处于转动的状态时，卡块30在离心力的作用下向外伸出并对滑板15进行限位，避免其移动。

实际使用时，在壳体11的底面安装有排气管22，排气管22与壳体11内腔相连通，且排气管22上设置有供壳体11内部气体单向导出的单向阀，所述壳体11底部开设有进气孔25，所述进气孔25的直径小于排气管22的内径。

更进一步地，所述竖轴23的底端固定连接有第一锥齿轮19，所述壳体11的底端平行设置有横轴33，横轴33外侧固定套设有与第一锥齿轮19相啮合的第二锥齿轮，且横轴33一端固定连接有齿轮7，所述基座6的内壁上嵌设有与齿轮7相啮合的弧形齿条8。

初始状态下，支撑板9处于水平状态，此时基板2落在两端的支撑块10上，由于两端的支撑块10均对顶杆14上的斜面20进行挤压，使得顶杆14受力均匀进而保持在条形槽18的中心位置，此时，通过设置的支撑块10能够对基板2进行支撑，避免其变形，当基板2转动时，基板2相对于支撑板9逐渐倾斜，如图3所示，此处以基板2逆时针转动进行说明，当基板2逆时针转动时，基板2的左端对支撑块10持续进行挤压，而基板2的右端则逐渐远离支撑块10，此时左侧的支撑块10与顶杆14左端的斜面20相挤压，从而带动顶杆14向右移动，当顶杆14向右移动时通过拉绳13对定位轴35进行牵引，使得定位轴35逐渐与定位槽16脱离并收纳至滑杆12内部，此时滑杆12与基座6之间失去连接，使得滑杆12能够相对于基座6滑动；

当左端的支撑块10对顶杆14斜面20进行挤压的过程中，第二压块27相对于第一压块26移动，从而通过第一压块26对第二压块27的压力可以带动滑板15克服第一弹簧24的作用力向下移动，在此过程中，壳体11内位于滑板15底部的空气可以通过排气管22快速排出，而当滑板15向上移动复位时，由于进气孔25的孔径较小，使得外部的空气通过进气孔25进入至外壳内部的速度较慢，从而使得滑板15向上移动复位的速度较慢；

当定位轴35与定位槽16脱离之后，随着基板2的继续转动，基板2可以带动支撑板9以及滑杆12同步转动，在此过程中，通过齿轮7与弧形齿条8的啮合可以带动横轴33转动，进而通过第一锥齿轮19与第二锥齿轮的啮合带动竖轴23转动，此时在离心力的作用下使得竖轴23上的卡块30伸出，此时滑板15则卡在相邻两卡块30之间，以此来对滑板15进行限位，避免滑板15向上移动，使得支撑板9在转动的过程中，第一压块26与第二压块27之间的压力较小，有利于保持顶杆14的稳定，避免顶杆14复位，进而使得定位轴35在支撑板9转动的过程中始终与定位槽16处于分离的状态；

当基板2转动至指定角度后停止转动，竖轴23也相应停止转动，而竖轴23上的卡块30则重新收纳于竖轴23内，此时，通过第一弹簧24对滑板15的压力可以带动滑板15向上移动，从而带动第一压块26向上移动，利用第一压块26对第二压块27的压力可以带动顶杆14向左移动而复位，在此过程中，顶杆14对左端的支撑块10进行挤压使其复位，而右端的支撑块10在其自身重力作用下向下滑动进行复位，至此，两端的支撑块10则复位至初始状态并且与基板2处于接触的状态，通过支撑块10有利于再次对基板2进行支撑，提高其加工时的稳定性，并且当顶杆14复位后，其对于拉绳13的拉力撤去，使得滑杆12上的定位轴35重新弹出与定位槽16相卡合，进而对滑杆12进行限位，避免其相对于基座6滑动，此时，通过基座6、滑板15与支撑板9的配合可以对基板2进行稳定支撑，并且当出现突发情况时，例如断电使得外部的动力机构与基板2失去连接，通过定位轴35与定位槽16的配合也能够保持支撑板9以及基板2的稳定，从而避免基板2与刀具之间的干涉，有利于对刀具进行保护。

综上所述，此装置通过支撑组件与限位组件的配合可以对基板2进行稳定支撑，保持其加工时的稳定性，避免基板2长时间使用后出变形的情况，有利于工件与基板2之间的连接，且当基板2处于倾斜的状态时，利用定位块与定位槽16配合可以对滑杆12以及支撑板9进行限位，进而通过支撑板9上的支撑块10对基板2稳定支撑，避免了基板2与刀具之间的碰撞。

如图5所示，在顶杆14的底面开设有绳槽，而拉绳13的顶端则固定在绳槽内，通过此结构可以避免顶杆14拉动拉伸的过程中拉绳13被挤压在顶杆14与支撑板9之间而无法移动的情况。

在第二压块27的两侧均固定连接有卡条28，卡条28设置于支撑板9的底部，通过卡条28有利于对顶杆14进行限位，避免其与支撑板9脱离。

在支撑块10的底部两侧均转动设置有滚轮，滚轮与顶杆14上的斜面20相接触，以此来减小支撑块10与顶杆14之间的摩擦力，此外，在条形槽18的前后两侧面上均开设有导向槽21，而支撑块10的前后两侧面上则固定连接有与导向槽21滑动配合的导向块，以此来对支撑块10进行限位，避免其与支撑板9相脱离。

如图7所示，所述壳体11的两侧均固定连接有支架，所述横轴33穿过支架并与其转动连接，以此来对横轴33进行支撑。

如图9-10所示，在滑杆12的侧面开设有盲孔，而上述定位轴35则滑动设置于盲孔内部，且盲孔内安装有第三弹簧34，第三弹簧34的两端分别与定位轴35以及盲孔相对的一面固定连接，以此来实现定位轴35与滑杆12之间的弹性连接。

所述竖轴23的外侧壁上开设有与卡块30滑动配合的卡槽，且卡槽内安装有第二弹簧29，第二弹簧29的两端分别与卡块30以及卡槽相对的一面固定连接，所述卡块30的横截面设置为T型，而卡槽的端口处向内延伸形成挡环部，以此来对卡块30进行限位，避免卡块30竖轴23分离。

如图7、11所示，为了进一步保持顶杆14的稳定性，在顶杆14的侧面上滑动设置有限位块31，具体地，顶杆14的侧面上开设有凹槽，限位块31滑动设置于凹槽内部，且凹槽内设置有弹簧，弹簧的两端分别与凹槽以及限位块31的端面固定连接，所述限位块31的外端面为球面，所述条形槽18内壁上开设有与限位块31相配合的限位槽，当支撑块10与顶杆14之间相互挤压而带动顶杆14移动之后，通过限位块31与限位槽的配合可以对顶杆14进行限位，从而避免顶杆14相对于支撑板9移动，有利于保持拉绳13的稳定，使得定位轴35与定位槽16处于相互分离的状态。

Claims (7)

1.一种模块化快速复位桥架四轴工装，包括底板，底板的上方转动设置有基板，其特征在于：所述底板和基板之间设置有基座；

所述基座上设置有与基板相配合的支撑组件，且支撑组件上装配有与基座相配合的限位组件，当基板相对于支撑组件转动时，所述支撑组件一侧受压并带动限位组件收缩与基座相分离，当基板处于静止状态时，所述限位组件弹出与基座相卡合；

所述支撑组件包括与基座滑动配合的滑杆，所述基座的内壁上开设有滑槽，所述滑杆设置为半环状且滑动设置于滑槽内部，所述滑杆的内壁上固定连接有支撑板，支撑板的顶面开设有条形槽，所述条形槽内滑动设置有顶杆，所述顶杆的两端均设置为斜面，所述顶杆的两端均设置有支撑块，所述支撑块的底端与顶杆上的斜面相接触；

所述限位组件包括设置于滑杆侧面的定位轴，所述定位轴位于滑杆的底端位置且与滑杆弹性连接，所述定位轴与顶杆之间设置有拉绳，所述滑槽内部靠近定位轴的侧面上均匀开设有多个与定位轴相配合的定位槽；

所述支撑板的底部两侧均固定连接有壳体，所述壳体内滑动设置有滑板，所述壳体底端转动连接有竖轴，竖轴贯穿滑板并与其滑动配合，所述滑板底面与壳体之间设置有第一弹簧，所述滑板的顶部两侧均固定连接有第一压块，所述顶杆的底面固定连接有第二压块，所述第一压块与第二压块相对的一面均设置为弧面，所述竖轴的外侧均匀布置有多个卡块，所述卡块与竖轴弹性连接，所述壳体的底面连通设置有排气管，且排气管上安装有单向阀，所述壳体底部开设有进气孔，所述进气孔的直径小于排气管的内径，所述竖轴的底端固定连接有第一锥齿轮，所述壳体的底端平行设置有横轴，横轴外侧固定套设有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，且横轴一端固定连接有齿轮，所述基座的内壁上嵌设有与齿轮相啮合的弧形齿条。

2.根据权利要求1所述的一种模块化快速复位桥架四轴工装，其特征在于：所述条形槽的前后两侧面上均开设有导向槽，所述支撑块的前后两侧面上固定连接有与导向槽滑动配合的导向块。

3.根据权利要求1所述的一种模块化快速复位桥架四轴工装，其特征在于：所述滑杆的侧面开设有盲孔，所述定位轴滑动设置于盲孔内部，且盲孔内安装有第三弹簧，第三弹簧的两端分别与定位轴以及盲孔相对的一面固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种模块化快速复位桥架四轴工装，其特征在于：所述竖轴的外侧壁上开设有与卡块滑动配合的卡槽，所述卡槽内安装有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与卡块以及卡槽相对的一面固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种模块化快速复位桥架四轴工装，其特征在于：所述顶杆的侧面上弹性连接有限位块，所述限位块的一端为球面，所述条形槽内壁上开设有与限位块相配合的限位槽。

6.根据权利要求1所述的一种模块化快速复位桥架四轴工装，其特征在于：所述第二压块的两侧均固定连接有卡条，卡条设置于支撑板的底部。

7.根据权利要求1所述的一种模块化快速复位桥架四轴工装，其特征在于：所述支撑板的底面开设有与第二压块相配合的槽口，第二压块穿过槽口与第一压块相配合。