CN118081407A - 一种智能制造的数控机床夹紧装置 - Google Patents

一种智能制造的数控机床夹紧装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种智能制造的数控机床夹紧装置，包括中心轴，中心轴固定连接数控机床的夹具平台，中心轴旋转连接有夹具载板，夹具载板设置有若干夹具组件，夹具组件连接有自动挤压机构；夹具载板下方设置有气动低速马达，气动低速马达与夹具载板之间由齿轮传动机构连接；夹具载板还连接有定位机构，定位机构包括定位气缸，定位气缸连接有定位块，定位块活动连接有定位盘，定位盘固定连接夹具载板。本发明是针对现有技术所存在的不足，而提供了一种结构简单、设计合理，无论采用机械手还是人工装夹工件，都不影响刀具的正常工作，提供了工作效率，尤其是每个加工用时较少的小工件的批量加工。

Description

一种智能制造的数控机床夹紧装置
技术领域
本发明涉及机床制造领域，尤其涉及一种智能制造的数控机床夹紧装置。
背景技术
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向。现有的数控机床在加工小批量零件时，无论是人工装夹零件毛坯，还是机械手装夹，还是加工一个更换一个。人工装夹效率低，采用机械手，成本大，而且更换零件时，刀具仍然会处于怠机状态。因此，目前需要设计一种减少刀具怠机的零件夹具。
发明内容
本发明是针对现有技术所存在的不足，而提供了一种结构简单、设计合理，在刀具加工工件时，需要拿取工件和装夹工件的夹具组件位于另一处，从而无论采用机械手还是人工装夹工件，都不影响刀具的正常工作，提供了工作效率，尤其是每个加工用时较少的小工件的批量加工的一种智能制造的数控机床夹紧装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种智能制造的数控机床夹紧装置，包括中心轴，所述中心轴固定连接数控机床的夹具平台，所述中心轴旋转连接有夹具载板，所述夹具载板设置有若干夹具组件，所述夹具组件连接有自动挤压机构；
所述夹具载板下方设置有气动低速马达，所述气动低速马达与所述夹具载板之间由齿轮传动机构连接；
所述夹具载板还连接有定位机构，所述定位机构包括定位气缸，所述定位气缸连接有定位块，所述定位块活动连接有定位盘，所述定位盘固定连接所述夹具载板。
进一步的，所述夹具平台设置有中心轴座，所述中心轴座固定连接所述中心轴；
所述中心轴套接有轴套，所述轴套与所述中心轴之间设置有轴承；
所述轴套固定连接所述夹具载板；
所述齿轮传动机构包括齿圈，所述齿圈固定连接所述轴套，所述齿圈位于所述夹具载板下方；
所述齿圈啮合有齿轮，所述齿轮轴连接所述气动低速马达。
进一步的，所述轴套固定连接所述定位盘，所述定位盘设置有与所述夹具组件数量相同的定位缺口，所述定位缺口为V形；
所述定位块前端形状配合所述定位缺口形状；
所述定位机构还包括导向块，所述导向块设置有导向槽并由所述导向槽滑动连接所述定位块。
进一步的，所述夹具组件包括第一夹具座，所述第一夹具座滑动连接有第一夹块；
所述夹具组件还包括第二夹具座，所述第二夹具座卡接有第二夹块；
所述第一夹具座滑动连接有推块，所述推块与第一夹块之间设置有碟簧；
所述第一夹块和第二夹块之间设置有弹簧。
进一步的，所述中心轴固定连接有顶盘，所述顶部盘位于所述夹具载板上方；
所述顶盘下表面设置有环绕所述中心轴的凸轮形凹槽，所述凸轮形凹槽包括大径段和小径段；
所述大径段各处距离所述中心轴距离相等；
所述小径段各处距离所述中心轴距离相等；
所述大径段距离所述中心轴距离大于所述小径段距离所述中心轴距离；
所述大径段至所述小径段光滑过渡；
所述凸轮形凹槽滑动连接有滑柱，所述滑柱连接有推杆，所述推杆滑动连接所述推块。
进一步的，所述推杆中段侧面设置有推动部，所述推动部的侧面与所述推块滑动连接；
所述推动部的侧面由靠近所述滑柱的一端至另一端，距离所述推杆的中心线越来越近；
所述推块设置配合所述推动部的侧面的平面。
进一步的，所述第一夹具座设置有开口向上的滑槽并由所述滑槽滑动连接所述第一夹块和推块；
所述滑槽的底部两侧设置有限位槽使所述滑槽底部的宽度大于所述滑槽的顶部；
所述第一夹块和推块两侧的底部设置有配合所述限位槽的凸条。
进一步的，所述推块包括下部，所述下部连接有上部；
所述下部与所述第一夹具座滑动连接，所述上部与所述推杆滑动连接；
所述上部和下部靠近所述第一夹块的一面垂直平齐；
所述下部沿所述推块滑动方向的宽度大于所述上部。
进一步的，所述第一夹具座远离所述滑柱的侧面设置有导向孔，并由所述导向孔滑动连接所述推杆远离所述滑柱的一端；
所述第一夹具座靠近所述滑柱的侧面设置有限位块，所述限位块位于所述第一夹具座远离所述第二夹具座的一端。
进一步的，所述第二夹具座背离所述第一夹具座的侧面设置有挡块；
所述第二夹块设置于所述第二夹具座与挡块形成的夹槽之间；
所述第二家具座靠近所述挡块底部位置弧底卡槽，所述第二夹块设置有配合所述弧底卡槽的凸棱。
导向块设置有感应定位块运动的行程开关，行程开关、气动低速马达和定位气缸信号连接机床的控制柜。
在工作时，夹具组件移动至工位的动作：
需移动工件至工位时，控制柜控制定位气缸收缩，定位块退出定位盘的定位缺口。短暂延时后，控制柜控制气动低速马达驱动。再经过短暂延时，定位气缸以第一气压推动定位块触压定位盘。
当定位盘旋转到下一个缺口对着定位块时，定位块向定位缺口滑动，行程开关发送信号给控制柜，气动低速马达泄压，定位气缸以第二气压推动定位块深入定位缺口。在惯性作用和定位块的推动下，定位盘与定位块完全契合，使夹具载板携带下一个夹具组件位于工位。
经过短暂延时，控制柜控制刀具工作。
夹具组件夹持工件的动作：
当夹具组件的滑柱位于凸轮形凹槽的小径段时，该滑柱连接的推杆也有退出第一夹具座的动作，此时，推杆在松开对推块的挤压。在弹簧的推力下，第一夹块通过碟簧推动推块一起远离第二夹块，从而松开工件。
更换工件后，夹具载板带动夹具组件运动，第一夹具座上的导向孔和限位块推动推杆横向平移，滑柱沿着凸轮形凹槽滑动。当滑柱从小径段移动到大径段时，滑柱推动推杆向推块挤压靠近，推块在挤压下向第一夹块方向运动，使第一夹块向第二夹块运动，从而夹紧工件。
当滑柱转了一圈，再从大径段进入小径段时，夹具组件松开工件，松开动作就是夹紧动作的反向运动。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，结构简单，设计合理，优点如下：
（1）在刀具加工工件时，需要拿取工件和装夹工件的夹具组件位于另一处，从而无论采用机械手还是人工装夹工件，都不影响刀具的正常工作，提供了工作效率，尤其是每个加工用时较少的小工件的批量加工；
（2）采用气动马达驱动夹具载板旋转，和采用定位气缸驱动定位块和定位盘的定位工作，结构简单，定位精确又不会发生干涉，因而对配件设备的精度要求较低，如不需要高精度的电机和传动机构；
（3）采用凸轮形凹槽和相关技术特征来夹持和松开工件，在自动夹持和松开动作时，不需要配备另外的动力设备；
（4）第二夹具座和第二夹块的结构，能通过更坏不同宽度的第二夹块，使夹具组件能用于不同宽度的工件。
附图说明
图1为本发明的结构示意图（为了减少线条仅显示一套夹具组件）。
图2为图1俯视图（顶盘用虚线表示，设置于顶盘下表面的凸轮形凹槽用粗虚线表示）。
图3为图1的A—A剖视图。
图4为本发明夹具组件的结构示意图。
图5为图4的左视图。
图6为图4的A—A剖视图。
图7为本发明第一夹具座的结构示意图。
图8为图7的A—A剖视图。
图中，1、中心轴；2、夹具载板；3、夹具组件；4、自动挤压机构；5、气动低速马达；6、定位机构；7、定位气缸；8、定位块；9、定位盘；10、中心轴座；11、轴套；12、齿圈；13、齿轮；14、定位缺口；15、导向块；16、第一夹具座； 17、第一夹块；18、第二夹具座；19、第二夹块；20、推块；21、碟簧；22、弹簧；23、顶盘；24、凸轮形凹槽；25、滑柱；26、推杆；27、推动部；28、滑槽；29、限位槽；30、导向孔；31、限位块；32、挡块。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1-8所示，本实施例是一种智能制造的数控机床夹紧装置，包括中心轴1，中心轴1固定连接数控机床的夹具平台，中心轴1旋转连接有夹具载板2，夹具载板2设置有八套夹具组件3，夹具组件3连接有自动挤压机构4；
夹具载板2下方设置有气动低速马达5，气动低速马达5与夹具载板2之间由齿轮传动机构连接；
夹具载板2还连接有定位机构6，定位机构6包括定位气缸7，定位气缸7连接有定位块8，定位块8活动连接有定位盘9，定位盘9固定连接夹具载板2。
进一步的，夹具平台设置有中心轴座10，中心轴座10固定连接中心轴1；
中心轴1套接有轴套11，轴套11与中心轴1之间设置有轴承；
轴套11固定连接夹具载板2；
齿轮传动机构包括齿圈12，齿圈12固定连接轴套11，齿圈12位于夹具载板2下方；
齿圈12啮合有齿轮13，齿轮13轴连接气动低速马达5。
进一步的，轴套11固定连接定位盘9，定位盘9设置有与夹具组件3数量相同的定位缺口14，定位缺口14为V形；
定位块8前端形状配合定位缺口14形状；
定位机构6还包括导向块15，导向块15设置有导向槽并由导向槽滑动连接定位块8。
进一步的，夹具组件3包括第一夹具座16，第一夹具座16滑动连接有第一夹块17；
夹具组件3还包括第二夹具座18，第二夹具座18卡接有第二夹块19；
第一夹具座16滑动连接有推块20，推块20与第一夹块17之间设置有碟簧21；
第一夹块17和第二夹块19之间设置有弹簧22。
进一步的，中心轴1固定连接有顶盘23，顶部盘位于夹具载板2上方；
顶盘23下表面设置有环绕中心轴1的凸轮形凹槽24，凸轮形凹槽24包括大径段和小径段；
大径段各处距离中心轴1距离相等；
小径段各处距离中心轴1距离相等；
大径段距离中心轴1距离大于小径段距离中心轴1距离；
大径段至小径段光滑过渡；
凸轮形凹槽24滑动连接有滑柱25，滑柱25连接有推杆26，推杆26滑动连接推块20。
进一步的，推杆26中段侧面设置有推动部27，推动部27的侧面与推块20滑动连接；
推动部27的侧面由靠近滑柱25的一端至另一端，距离推杆26的中心线越来越近；
推块20设置配合推动部27的侧面的平面。
进一步的，第一夹具座16设置有开口向上的滑槽28并由滑槽28滑动连接第一夹块17和推块20；
滑槽28的底部两侧设置有限位槽29使滑槽28底部的宽度大于滑槽28的顶部；
第一夹块17和推块20两侧的底部设置有配合限位槽29的凸条。
进一步的，推块20包括下部，下部连接有上部；
下部与第一夹具座16滑动连接，上部与推杆26滑动连接；
上部和下部靠近第一夹块17的一面垂直平齐；
下部沿推块20滑动方向的宽度大于上部。
进一步的，第一夹具座16远离滑柱25的侧面设置有导向孔30，并由导向孔30滑动连接推杆26远离滑柱25的一端；
第一夹具座16靠近滑柱25的侧面设置有限位块31，限位块31位于第一夹具座16远离第二夹具座18的一端。
进一步的，第二夹具座18背离第一夹具座16的侧面设置有挡块32；
第二夹块19设置于第二夹具座18与挡块32形成的夹槽之间；
第二家具座靠近挡块32底部位置弧底卡槽，第二夹块19设置有配合弧底卡槽的凸棱。
导向块15设置有感应定位块8运动的行程开关，行程开关、气动低速马达5和定位气缸7信号连接机床的控制柜。
在工作时，夹具组件3移动至工位的动作：
需移动工件至工位时，控制柜控制定位气缸7收缩，定位块8退出定位盘9的定位缺口14。短暂延时后，控制柜控制气动低速马达5驱动。再经过短暂延时，定位气缸7以第一气压推动定位块8触压定位盘9。
当定位盘9旋转到下一个缺口对着定位块8时，定位块8向定位缺口14滑动，行程开关发送信号给控制柜，气动低速马达5泄压，定位气缸7以第二气压推动定位块8深入定位缺口14。在惯性作用和定位块8的推动下，定位盘9与定位块8完全契合，使夹具载板2携带下一个夹具组件3位于工位。
经过短暂延时，控制柜控制刀具工作。
夹具组件3夹持工件的动作：
当夹具组件3的滑柱25位于凸轮形凹槽24的小径段时，该滑柱25连接的推杆26也有退出第一夹具座16的动作，此时，推杆26在松开对推块20的挤压。在弹簧22的推力下，第一夹块17通过碟簧21推动推块20一起远离第二夹块19，从而松开工件。
更换工件后，夹具载板2带动夹具组件3运动，第一夹具座16上的导向孔30和限位块31推动推杆26横向平移，滑柱25沿着凸轮形凹槽24滑动。当滑柱25从小径段移动到大径段时，滑柱25推动推杆26向推块20挤压靠近，推块20在挤压下向第一夹块17方向运动，使第一夹块17向第二夹块19运动，从而夹紧工件。
当滑柱25转了一圈，再从大径段进入小径段时，夹具组件3松开工件，松开动作就是夹紧动作的反向运动。
本发明未经描述的技术特征能够通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，包括中心轴，所述中心轴固定连接数控机床的夹具平台，所述中心轴旋转连接有夹具载板，所述夹具载板设置有若干夹具组件，所述夹具组件连接有自动挤压机构；
所述夹具载板下方设置有气动低速马达，所述气动低速马达与所述夹具载板之间由齿轮传动机构连接；
所述夹具载板还连接有定位机构，所述定位机构包括定位气缸，所述定位气缸连接有定位块，所述定位块活动连接有定位盘，所述定位盘固定连接所述夹具载板。
2.根据权利要求1所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述夹具平台设置有中心轴座，所述中心轴座固定连接所述中心轴；
所述中心轴套接有轴套，所述轴套与所述中心轴之间设置有轴承；
所述轴套固定连接所述夹具载板；
所述齿轮传动机构包括齿圈，所述齿圈固定连接所述轴套，所述齿圈位于所述夹具载板下方；
所述齿圈啮合有齿轮，所述齿轮轴连接所述气动低速马达。
3.根据权利要求2所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述轴套固定连接所述定位盘，所述定位盘设置有与所述夹具组件数量相同的定位缺口，所述定位缺口为V形；
所述定位块前端形状配合所述定位缺口形状；
所述定位机构还包括导向块，所述导向块设置有导向槽并由所述导向槽滑动连接所述定位块。
4.根据权利要求1所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述夹具组件包括第一夹具座，所述第一夹具座滑动连接有第一夹块；
所述夹具组件还包括第二夹具座，所述第二夹具座卡接有第二夹块；
所述第一夹具座滑动连接有推块，所述推块与第一夹块之间设置有碟簧；
所述第一夹块和第二夹块之间设置有弹簧。
5.根据权利要求4所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述中心轴固定连接有顶盘，所述顶部盘位于所述夹具载板上方；
所述顶盘下表面设置有环绕所述中心轴的凸轮形凹槽，所述凸轮形凹槽包括大径段和小径段；
所述大径段各处距离所述中心轴距离相等；
所述小径段各处距离所述中心轴距离相等；
所述大径段距离所述中心轴距离大于所述小径段距离所述中心轴距离；
所述大径段至所述小径段光滑过渡；
所述凸轮形凹槽滑动连接有滑柱，所述滑柱连接有推杆，所述推杆滑动连接所述推块。
6.根据权利要求5所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述推杆中段侧面设置有推动部，所述推动部的侧面与所述推块滑动连接；
所述推动部的侧面由靠近所述滑柱的一端至另一端，距离所述推杆的中心线越来越近；
所述推块设置配合所述推动部的侧面的平面。
7.根据权利要求6所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述第一夹具座设置有开口向上的滑槽并由所述滑槽滑动连接所述第一夹块和推块；
所述滑槽的底部两侧设置有限位槽使所述滑槽底部的宽度大于所述滑槽的顶部；
所述第一夹块和推块两侧的底部设置有配合所述限位槽的凸条。
8.根据权利要求7所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述推块包括下部，所述下部连接有上部；
所述下部与所述第一夹具座滑动连接，所述上部与所述推杆滑动连接；
所述上部和下部靠近所述第一夹块的一面垂直平齐；
所述下部沿所述推块滑动方向的宽度大于所述上部。
9.根据权利要求8所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述第一夹具座远离所述滑柱的侧面设置有导向孔，并由所述导向孔滑动连接所述推杆远离所述滑柱的一端；
所述第一夹具座靠近所述滑柱的侧面设置有限位块，所述限位块位于所述第一夹具座远离所述第二夹具座的一端。
10.根据权利要求4所述的一种智能制造的数控机床夹紧装置，其特征在于，所述第二夹具座背离所述第一夹具座的侧面设置有挡块；
所述第二夹块设置于所述第二夹具座与挡块形成的夹槽之间；
所述第二家具座靠近所述挡块底部位置弧底卡槽，所述第二夹块设置有配合所述弧底卡槽的凸棱。
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CN118291719A (zh) * 2024-06-05 2024-07-05 禹城益佳机械有限公司 一种平盘耙片液下淬火压平装置

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