CN117381499B - 一种转位气缸夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，特别是一种转位气缸夹具，包括连接座、转位气缸、压臂和推顶件；转位气缸的伸缩端从下往上活动地穿过连接座；压臂的中部铰接于转位气缸的伸缩端，以使压臂一端作为夹持工件的夹持端，压臂另一端作为施力端，且压臂的施力端低于压臂的夹持端；推顶件可升降地设置在连接座的顶部，推顶件与连接座之间设有为推顶件提供向上复位力的弹性复位件。本发明中，压臂的中部铰接在转位气缸的伸缩端，即压臂可相对转动，如此当压臂的夹持端抵接在工件的倾斜面时，压臂的夹持端的底面可转动贴合在工件的倾斜面上，实现压臂以面面贴合抵接的方式夹持工件，提高夹持工件的稳定性，且有效避免压臂出现应力集中在倾斜面而压损工件。

Description

一种转位气缸夹具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是一种转位气缸夹具。

背景技术

现有的转位气缸夹具是在转位气缸的伸缩端固定连接压块的一端，使得压块随转位气缸的伸缩端旋转和升降，从而使压块的另一端夹紧和松开工件。然而，这类夹具一般是用来夹紧工件的水平面。如图1所示，若用于夹紧工件2的倾斜面，则压块1会抵接在工件2的倾斜面，从而出现应力集中而压损工件2，存在一定的使用限制性。此外，由于转位气缸夹具长期使用受力，压块或其本身与转位气缸的伸缩端连接的位置会出现形变，导致压块压紧工件的一端倾斜上翘，进而降低夹具的夹紧能力。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种转位气缸夹具，实现压臂以面面贴合的方式抵接在工件的倾斜面，提高夹持工件的稳定性，有效避免压臂出现应力集中在倾斜面而压损工件。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种转位气缸夹具，包括连接座、转位气缸、压臂和推顶件；所述转位气缸的伸缩端从下往上活动地穿过所述连接座；所述压臂的中部铰接于所述转位气缸的伸缩端，以使所述压臂一端作为夹持工件的夹持端，所述压臂另一端作为施力端，且所述压臂的施力端低于所述压臂的夹持端；所述推顶件可升降地设置在所述连接座的顶部，所述推顶件与所述连接座之间设有为推顶件提供向上复位力的弹性复位件。

进一步地，还包括与所述转位气缸电气连接的控制器，所述压臂于靠近所述夹持端的底面设有若干凹孔，所述凹孔的开口处设有沿凹孔深度方向滑动的触块，所述凹孔内设有与所述控制器电连接的第一压力传感器；所述触块因自身重力至少部分凸出于所述凹孔；所述压臂的夹持端夹持工件时，所述触块与工件抵触滑进所述凹孔内与所述第一压力传感器的检测端抵触；使得所述第一压力传感器产生电信号并传输至所述控制器；所述控制器接收所有所述第一压力传感器产生的电信号后控制所述转位气缸停止缩回。

进一步地，还包括锁定组件，所述锁定组件包括驱动部、升降筒和第二压力传感器，所述驱动部与所述控制器电连接，所述驱动部与所述升降筒传动连接，以驱动所述升降筒升降；所述第二压力传感器的检测端设置在所述升降筒的顶部，所述第二压力传感器与所述控制器电连接；所述控制器控制所述转位气缸停止缩回后，所述控制器控制所述驱动部驱动所述升降筒升起抵接在所述推顶件的底部，使得所述第二压力传感器产生电信号并传输至所述控制器；所述控制器接收所述第二压力传感器产生的电信号后控制所述驱动部停止驱动。

进一步地，所述压臂自由状态下，所述施力端到所述夹持端所在的直线与所述转位气缸的伸缩方向之间的夹角在30°～45°范围内。

进一步地，所述转位气缸的伸缩端固定设有与所述压臂铰接的铰接轴，所述铰接轴的端部设有限位杆，所述压臂于所述铰接轴的外周设有同心的限位环槽，所述限位杆的端部插设于所述限位环槽内；所述限位环槽内设有止位部，所述压臂自由状态下，所述限位杆的端部与所述止位部抵接。

进一步地，所述压臂的施力端内设有凹腔，所述凹腔内设有配重块，以使所述施力端到铰接点的力矩大于所述夹持端到铰接点的力矩。

进一步地，所述弹性复位件为弹簧，所述推顶件的底部与所述弹簧的顶端连接，所述弹簧的底端与所述连接座的顶部连接。

进一步地，所述推顶件为板件，所述推顶件设有限位套孔，所述转位气缸的伸缩端穿过所述限位套孔内。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

当转位气缸的伸缩端带动压臂下压时，压臂的施力端先与推顶件进行接触，由于推顶件的支撑力和转位气缸的伸缩端向下移动，压臂绕铰接点转动，从而使压臂的夹持端抵接在工件的倾斜面之上。随着压臂的下压和转动，压臂的夹持端的底面则与工件的倾斜面贴合。由于弹性复位件向推顶件提供向上复位力，使得压臂的施力端一直存在向上的力，从而使压臂的夹持端存在向下力来夹持工件。

本发明提供的一种转位气缸夹具，压臂的中部铰接在转位气缸的伸缩端，即压臂可相对转动，如此当压臂的夹持端抵接在工件的倾斜面时，压臂的夹持端的底面可转动贴合在工件的倾斜面上，实现压臂以面面贴合抵接的方式夹持工件，提高夹持工件的稳定性，且有效避免压臂出现应力集中在倾斜面而压损工件，适用于不同工件的倾斜面，具有良好的通用性。

其中，进一步值得说明的是，尽管压臂的夹持端因长期使用出现上翘形变，由于弹性复位件的作用力使得推顶件向上推动压臂的施力端，从而使压臂的夹持端向下转动抵接在工件的表面，仍能实现牢固夹持工件，具有良好的使用寿命。

附图说明

图1是背景技术中现有转位气缸夹具夹在工件倾斜面的使用示意图；

图2是本发明实施例中的转位气缸夹具夹在工件倾斜面的使用示意图；

图3是本发明实施例中的转位气缸夹具的压臂自由状态下的状态示意图；

图4是本发明实施例中的转位气缸夹具的压臂和连接座的剖面示意图；

图5是图3中区域A的结构放大示意图；

图6是本发明实施例中的转位气缸夹具的压臂与转位气缸伸缩端形成夹角的示意图；

其中：100-连接座、200-转位气缸、210-伸缩端、220-铰接轴、230-限位杆、300-压臂、310-夹持端、311-凹孔、312-触块、313-第一压力传感器、320-施力端、321-凹腔、322-配重块、330-限位环槽、331-止位部、400-推顶件、410-限位套孔、500-弹性复位件、600-锁定组件、610-驱动部、620-升降筒、630-第二压力传感器、700-工件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上。

在本发明的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图2至图6描述本发明实施例的一种转位气缸夹具，包括连接座100、转位气缸200、压臂300和推顶件400；所述转位气缸200的伸缩端210从下往上活动地穿过所述连接座100；所述压臂300的中部铰接于所述转位气缸200的伸缩端210，以使所述压臂300一端作为夹持工件700的夹持端310，所述压臂300另一端作为施力端320，且所述压臂300的施力端320低于所述压臂300的夹持端310；所述推顶件400可升降地设置在所述连接座100的顶部，所述推顶件400与所述连接座100之间设有为推顶件400提供向上复位力的弹性复位件500。具体可选地，在本发明的实施例中，推顶件400呈板状，通过弹性复位件500可升降地设置在连接座100的顶部。

具体地，当转位气缸200的伸缩端210带动压臂300下压时，压臂300的施力端320先与推顶件400进行接触，由于推顶件400的支撑力和转位气缸200的伸缩端210向下移动，压臂300绕铰接点转动，从而使压臂300的夹持端310抵接在工件700的倾斜面之上。随着压臂300的下压和转动，压臂300的夹持端310的底面则与工件700的倾斜面贴合。由于弹性复位件500向推顶件400提供向上复位力，使得压臂300的施力端320一直存在向上的力，从而使压臂300的夹持端310存在向下力来夹持工件700。

本发明提供的一种转位气缸夹具，压臂300的中部铰接在转位气缸200的伸缩端210，即压臂300可相对转动，如此当压臂300的夹持端310抵接在工件700的倾斜面时，压臂300的夹持端310的底面可转动贴合在工件700的倾斜面上，实现压臂300以面面贴合抵接的方式夹持工件700，提高夹持工件700的稳定性，且有效避免压臂300出现应力集中在倾斜面而压损工件700，适用于不同工件700的倾斜面，具有良好的通用性。

其中，进一步值得说明的是，尽管压臂300的夹持端310因长期使用出现上翘形变，由于弹性复位件500的作用力使得推顶件400向上推动压臂300的施力端320，从而使压臂300的夹持端310向下转动抵接在工件700的表面，仍能实现牢固夹持工件700，具有良好的使用寿命。

如图4所示，可选地，还包括与所述转位气缸200电气连接的控制器，所述压臂300于靠近所述夹持端310的底面设有若干凹孔311，所述凹孔311的开口处设有沿凹孔311深度方向滑动的触块312，所述凹孔311内设有与所述控制器电连接的第一压力传感器313；所述触块312因自身重力至少部分凸出于所述凹孔311；所述压臂300的夹持端310夹持工件700时，所述触块312与工件700抵触滑进所述凹孔311内与所述第一压力传感器313的检测端抵触；使得所述第一压力传感器313产生电信号并传输至所述控制器；所述控制器接收所有所述第一压力传感器313产生的电信号后控制所述转位气缸200停止缩回。在一个具体的实施例中，凹孔311的设置数量为四个，四个凹孔311呈矩形分布在夹持端310与工件700倾斜面贴合的区域上，即当夹持端310的底面抵接在工件700的倾斜面后，四个凹孔311均在工件700的倾斜面上。在具体应用中，当夹持端310的底面与工件700的倾斜面贴合时，四个触块312因与工件700抵触而滑动缩回凹孔311内，即触块312完整缩回到凹孔311内。此时，四个触块312分别与各自凹孔311内的第一压力传感器313抵接，使第一压力传感器313产生电信号。控制器都接收到四个第一压力传感器313产生的电信号后，控制器控制所述转位气缸200停止缩回，使转位气缸200的伸缩端210维持在当前高度。然后利用弹性复位件500提供的推力使夹持端310下压在工件700的倾斜面，实现夹持工件700。在本发明实施例中，通过触块312、第一压力传感器313产生电信号触发控制器控制转位气缸200停止缩回。实现当夹持端310的底面与工件700的倾斜面贴合时就停止转位气缸200缩回，有效避免转位气缸200过度下降而导致夹持端310的底面无法与工件700的倾斜面配合。

如图4所示，作为一种可选的实施例，还包括锁定组件600，所述锁定组件600包括驱动部610、升降筒620和第二压力传感器630，所述驱动部610与所述控制器电连接，所述驱动部610与所述升降筒620传动连接，以驱动所述升降筒620升降；所述第二压力传感器630的检测端设置在所述升降筒620的顶部，所述第二压力传感器630与所述控制器电连接；所述控制器控制所述转位气缸200停止缩回后，所述控制器控制所述驱动部610驱动所述升降筒620升起抵接在所述推顶件400的底部，使得所述第二压力传感器630产生电信号并传输至所述控制器；所述控制器接收所述第二压力传感器630产生的电信号后控制所述驱动部610停止驱动。具体地，升降筒620可升降地位于所述连接座100内，转位气缸200的伸缩端210穿过所述升降筒620，当控制器控制转位气缸200的伸缩端210停止缩回时，升降筒620位于推顶件400的下方。当控制器控制转位气缸200的伸缩端210升起时，控制器控制驱动部610驱动升降筒620退回复位。更具体地，在本发明的一个可选实施例中，驱动部610包括电机，电机的输出端设有齿轮，升降筒620的外壁竖直设有与齿轮啮合的齿条，当电机转动时，齿轮带动升降筒620升降。在本实施例中，当控制器控制转位气缸200的伸缩端210停止缩回后，控制器控制驱动部610驱动升降筒620升起，使得升降筒620的顶部抵触推顶件400。由于升降筒620的设置，使得推顶件400无法进一步下降，实现锁定推顶件400，有效避免推顶件400因外力或振动下降而导致夹持端310松开工件700，进一步提高夹具夹持工件700的稳定性。

如图6所示，作为一种可选的实施例，所述压臂300自由状态下，所述施力端320到所述夹持端310所在的直线与所述转位气缸200的伸缩方向之间的夹角α在30°～45°范围内。所述压臂300自由状态下是指压臂300不与推顶件400接触的状态。在本实施例中，若所述施力端320到所述夹持端310所在的直线与所述转位气缸200的伸缩方向之间的夹角α小于30°，则压臂300抵接在推顶件400时不易转动，导致压臂300的夹持端310无法夹持工件700。若所述施力端320到所述夹持端310所在的直线与所述转位气缸200的伸缩方向之间的夹角α大于45°，则施力端320到夹持端310的水平距离较大，不便于压臂300旋转。因此，本实施例通过将所述施力端320到所述夹持端310所在的直线与所述转位气缸200的伸缩方向之间的夹角α在30°～45°范围内，即可避免压臂300抵接在推顶件400上不转动的情况发生，又能减少施力端320到夹持端310的水平距离，便于压臂300旋转。

如图5所示，作为一种可选的实施例，所述转位气缸200的伸缩端210固定设有与所述压臂300铰接的铰接轴220，所述铰接轴220的端部设有限位杆230，所述压臂300于所述铰接轴220的外周设有同心的限位环槽330，所述限位杆230的端部插设于所述限位环槽330内；所述限位环槽330内设有止位部331，所述压臂300自由状态下，所述限位杆230的端部与所述止位部331抵接。如此，通过在限位环槽330内设置止位部331限制限位杆230的端部相对转动，实现对压臂300进行限位，使所述压臂300自由状态下，所述施力端320到所述夹持端310所在的直线与所述转位气缸200的伸缩方向之间的夹角α在30°～45°范围内，从而避免压臂300抵接在推顶件400上不转动的情况发生。

如图4所示，作为一种可选的实施例，所述压臂300的施力端320内设有凹腔321，所述凹腔321内设有配重块322，以使所述施力端320到铰接点的力矩大于所述夹持端310到铰接点的力矩。因此，当压臂300处于自由状态下，压臂300会自动转动，使施力端320低于压臂300的夹持端310。

具体地，所述弹性复位件500为弹簧，所述推顶件400的底部与所述弹簧的顶端连接，所述弹簧的底端与所述连接座100的顶部连接。如此，当转位气缸200的伸缩端210下降时，压臂300的施力端320带动推顶件400下降压缩弹簧，当转位气缸200的伸缩端210不再下降时。弹簧向推顶件400提供向上复位力，从而使压臂300的夹持端310夹持工件700。

具体地，所述推顶件400为板件，所述推顶件400设有限位套孔410，所述转位气缸200的伸缩端210穿过所述限位套孔410内。如此，使转位气缸200的伸缩端210穿过推顶件400之上。限位套孔410套设在所述转位气缸200的伸缩端210，使推顶件400沿竖直方向升降，实现限定推顶件400的活动方向，以避免推顶件400倾斜。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种转位气缸夹具，其特征在于：包括连接座、转位气缸、压臂和推顶件；

所述转位气缸的伸缩端从下往上活动地穿过所述连接座；

所述压臂的中部铰接于所述转位气缸的伸缩端，以使所述压臂一端作为夹持工件的夹持端，所述压臂另一端作为施力端，且所述压臂的施力端低于所述压臂的夹持端；

所述推顶件可升降地设置在所述连接座的顶部，所述推顶件与所述连接座之间设有为推顶件提供向上复位力的弹性复位件；

还包括与所述转位气缸电气连接的控制器，所述压臂于靠近所述夹持端的底面设有若干凹孔，所述凹孔的开口处设有沿凹孔深度方向滑动的触块，所述凹孔内设有与所述控制器电连接的第一压力传感器；

所述触块因自身重力至少部分凸出于所述凹孔；所述压臂的夹持端夹持工件时，所述触块与工件抵触滑进所述凹孔内与所述第一压力传感器的检测端抵触；使得所述第一压力传感器产生电信号并传输至所述控制器；所述控制器接收所有所述第一压力传感器产生的电信号后控制所述转位气缸停止缩回；

还包括锁定组件，所述锁定组件包括驱动部、升降筒和第二压力传感器，所述驱动部与所述控制器电连接，所述驱动部与所述升降筒传动连接，以驱动所述升降筒升降；所述第二压力传感器的检测端设置在所述升降筒的顶部，所述第二压力传感器与所述控制器电连接；

所述控制器控制所述转位气缸停止缩回后，所述控制器控制所述驱动部驱动所述升降筒升起抵接在所述推顶件的底部，使得所述第二压力传感器产生电信号并传输至所述控制器；所述控制器接收所述第二压力传感器产生的电信号后控制所述驱动部停止驱动。

2.根据权利要求1所述的一种转位气缸夹具，其特征在于：所述压臂自由状态下，所述施力端到所述夹持端所在的直线与所述转位气缸的伸缩方向之间的夹角在30°～45°范围内。

3.根据权利要求2所述的一种转位气缸夹具，其特征在于：所述转位气缸的伸缩端固定设有与所述压臂铰接的铰接轴，所述铰接轴的端部设有限位杆，所述压臂于所述铰接轴的外周设有同心的限位环槽，所述限位杆的端部插设于所述限位环槽内；所述限位环槽内设有止位部，所述压臂自由状态下，所述限位杆的端部与所述止位部抵接。

4.根据权利要求1所述的一种转位气缸夹具，其特征在于：所述压臂的施力端内设有凹腔，所述凹腔内设有配重块，以使所述施力端到铰接点的力矩大于所述夹持端到铰接点的力矩。

5.根据权利要求1所述的一种转位气缸夹具，其特征在于：所述弹性复位件为弹簧，所述推顶件的底部与所述弹簧的顶端连接，所述弹簧的底端与所述连接座的顶部连接。

6.根据权利要求1所述的一种转位气缸夹具，其特征在于：所述推顶件为板件，所述推顶件设有限位套孔，所述转位气缸的伸缩端穿过所述限位套孔内。