CN204954390U - 一种翻转式工装夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种翻转式工装夹具，包括安装支架(3)、翻转板(1)和定位板(2)，翻转板(1)的转轴(11)可相对转动地安装在安装支架(3)上，定位板(2)固连在翻转板(1)上，定位板(2)包括定位板体(21)和设置在定位板体(21)上的与工件形状相匹配的型腔(22)；翻转式工装夹具还包括用于将工件固定在型腔(22)中的限位结构、及用于带动翻转板(1)在安装支架(3)上翻转的翻转驱动机构(5)。本实用新型夹具能够通过翻转板翻转实现不同的定位方位，而无需在相同结构的加工中对工件进行两次装夹，因此能够保证零件的加工精度，提高成品率。

Description

一种翻转式工装夹具

技术领域

本实用新型涉及工装夹具技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种翻转式工装夹具。

背景技术

工装夹具是在机械加工作业中对工件进行夹持和定位，以保证加工精度的装置。现有工装夹具基本是无法改变自身相对加工装置的位置的，因此，在通过工装夹具对工件进行装夹以加工得到结构对称性较强的零件时，就需要通过工装夹具对工件进行两次装夹，以分别完成两个位置的加工，具体为：先进行一次装夹，以完成一个位置的加工；之后，将完成一个位置加工的工件翻转180度后进行二次装夹，以完成另一位置的加工，得到相应零件。在此，由于加工装置的加工程序通常是以两次装夹后保持工件的中心线不发生偏移设定的，因此，如果工件的中心线在重新装夹时发生了偏移，则对称结构的加工就会出现偏差，这说明重复定位精度对于保证该种零件的加工精度而言至关重要。但是，由于工件在工装夹具上的装夹是通过人工手动完成的，重复定位精度受人为因素影响较大，因此，该种零件的加工经常会出现结构对称性无法满足要求的问题，成品率较低。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种翻转式工装夹具，以通过一次装夹不同定位方位。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种翻转式工装夹具，其包括安装支架、翻转板和定位板，所述翻转板的转轴可相对转动地安装在所述安装支架上，所述定位板固定连接在所述翻转板上，所述定位板包括定位板体和设置在所述定位板体上的与工件形状相匹配的型腔；所述翻转式工装夹具还包括用于将所述工件固定在所述型腔中的限位结构及用于带动所述翻转板在所述安装支架上翻转的翻转驱动机构。

优选的是，所述翻转式工装夹具还包括止挡组件，所述止挡组件被设置为用于限制所述翻转板在设定的第一定位方位与设定的第二定位方位之间来回翻转。

优选的是，所述止挡组件包括挡板、第一挡块和第二挡块，所述挡板和所述安装支架均固定连接在底板上；所述第一挡块固定连接在所述翻转板上，且所述第一挡块被设置为在所述翻转板沿逆时针方向翻转至所述第一定位方位时与所述挡板相抵靠；所述第二挡块固定连接在所述翻转板上，且所述第二挡块被设置为在所述翻转板沿顺时针方向翻转至所述第二定位方位时与所述挡板相抵靠。

优选的是，所述定位板可拆卸地固定连接在所述翻转板上。

优选的是，所述定位板还包括设置在所述定位板体上的定位孔，所述翻转板设置有与所述定位孔一一对应配置的定位销。

优选的是，所述定位板设置有至少两个所述型腔，且所有型腔的中心的连线平行于所述翻转板的转轴。

优选的是，所述翻转驱动机构包括气缸、齿条、齿轮和导轨，所述齿轮固定安装在所述转轴上，所述齿条沿垂直于所述转轴的水平方向与所述导轨滑动配合连接，且所述齿条与所述齿轮啮合，所述气缸的活塞杆沿所述水平方向与所述齿条固定连接。

优选的是，所述翻转式工装夹具还包括用于在所述型腔的外部固定所述工件的压板，所述压板设置有使所述工件的加工部位外露的缺口；所述压板通过锁紧螺丝固定连接在所述定位板上形成所述限位结构。

优选的是，所述压板包括用于在正对所述型腔的方向上抵压所述工件的盖板、及用于在所述工件的两侧夹持所述工件的两块夹板；所述两块夹板固定连接在所述盖板上，且所述两块夹板的厚度使得所述盖板通过所述两块夹板支撑在所述定位板体上。

优选的是，所述翻转加工工装具有两块所述定位板，且两块所述定位板的型腔关于经过所述转轴的基准平面镜像对称。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型的翻转式工装夹具能够通过控制翻转驱动机构带动翻转板翻转，进而带动装夹在型腔中的工件翻转的方式调整工件的定位方位，这使得本实用新型的翻转式工装夹具在进行对称结构加工的应用中，可以通过带动翻转板翻转180度实现对应工件的两个定位方位，而无需对工件进行两次装夹，由于该种结构能够有效保证工件的中心线在翻转板翻转180度后保持不变，因此该种结构的工装夹具能够保证零件的加工精度，提高成品率。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型翻转式工装夹具的一种实施结构在一方向上的轴测示意图；

图2为图1所示翻转式工装夹具在另一方向上的轴测示意图；

图3为图1所示翻转式工装夹具的分解示意图；

图4为图1所示翻转式工装夹具的俯视示意图；

图5为图1所示翻转板的主视示意图；

图6为图1所示定位板的主视示意图；

图7为图2所示压板的主视示意图；

图8为能够在图1所示翻转式工装夹具的定位作用下加工得到的一种零件的主视示意图；

图9为图7中的B-B向剖视示意图。

图10为通过图1所示翻转加工工具夹具进行定位而加工得到图8和图9所示零件的工件的主视示意图；

图11为图10所示工件的A-A向剖视示意图。

附图标记说明：

1-翻转板；11-转轴；

13-定位销；14-通孔；

2-定位板；21-定位板体；

22-型腔；23-定位孔；

24-通孔；25-螺纹孔；

3-定位支架；4-底板；

5-翻转驱动机构；51-气缸；

52-齿轮；53-齿条；

54-导轨；55-气缸安装架；

6-止挡组件；61-挡板；

61a-第一止挡平面；61b-第二止挡平面；

62a-第一挡块；62b-第二挡块；

63a-第一缓冲垫；63b-第二缓冲垫；

7-压板；71-盖板；

72-夹板；75-通孔；

76-缺口；81-锁紧帽；

82-锁紧轴；W-工件；

W1-内翻边沿；P-零件；

P1-缺口。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型为了解决现有工装夹具在进行具有两处相同结构的零件的加工时需要对工件进行两次装夹，进而存在因重复定位精度受人为因素影响而导致成品率较低的问题，提供了一种翻转式工装夹具，如图1至图4所示，该翻转式工装夹具包括安装支架3、翻转板1和定位板2，该翻转板1的转轴11可相对转动地安装在安装支架3上，在此，该转轴11可通过轴承可相对转动地安装在安装支架3上，以提高转轴11的回转精度；该定位板2固定连接在翻转板1上，以跟随翻转板1一起翻转，如图6所示，该定位板2进一步包括定位板体21和设置在定位板体21上的与工件形状相匹配的型腔22，以通过将工件放置在型腔22中的方式实现对工件的装夹；该翻转式工装夹具还包括用于将工件固定在型腔22中的限位结构、及用于带动翻转板1在安装支架3上翻转的翻转驱动机构5。

根据本实用新型翻转式工装夹具的结构可知，其能够通过控制翻转驱动机构5带动翻转板1在两个定位方位之间翻转，进而带动装夹在型腔22中的工件翻转的方式调整工件的定位方位，而且工件中心在不同定位方位上的改变与翻转板1的翻转角度具有严格的对应关系，因此本实用新型翻转式工装夹具可以保证加工装置在不同定位方位上的加工按照设定的加工程序精确地实施，进而可以有效提高加工得到的零件的成品率。以利用本实用新型翻转式工装夹具进行工件装夹，以完成具有中心对称结构或者轴对称结构的零件的加工为例，其可以通过控制翻转驱动机构5带动翻转板翻转180度实现该种对称结构的加工，而无需对用于加工得到零件的工件进行两次装夹，而且由于工件中心在翻转180度的两个定位方位上关于转轴11严格对称，因此，加工装置按照据此设定的加工程序加工得到的对称结构将具有严格的对称性，这将明显提高零件的成品率。

根据以上说明可知，零件的加工精度直接取决于翻转角度的控制精度，因此，为了降低对翻转驱动机构5的控制要求，如图1至图4所示，该翻转式工装夹具还可以包括止挡组件6，且该止挡组件6被设置为用于限制翻转板1在设定的第一定位方位与设定的第二定位方位之间来回翻转。对于该种结构的翻转式工装夹具，翻转驱动机构5将仅能带动翻转板1在两个定位方位之间翻转，因此，能够大大降低对翻转驱动机构的控制要求。

如图1至图4所示，该止挡组件可包括挡板61、第一挡块62a和第二挡块63a，该挡板61和安装支架3均固定连接在底板4上，以保证挡板61与转轴11的相对位置关系固定不变，该第一挡块62a固定连接在翻转板1上，且第一挡块62a被设置为在所述翻转板1翻转至第一定位方位时与挡板61相抵靠，这样，翻转板1在翻转至第一定位方位时将受到挡板61的止挡作用而无法在翻转驱动机构5的带动下进一步翻转，因此翻转板1将在翻转驱动机构5的输出扭矩的作用下保持在第一定位方位上；同理，该第二挡块62b固定连接在翻转板1上，且第二挡块62b被设置为在翻转板1翻转至第二定位方位时与挡板61相抵靠，这样，翻转板1在翻转至第二定位方位时将受到挡板61的止挡作用而无法在翻转驱动机构5的带动下进一步翻转，因此翻转板1将在翻转驱动机构5的输出扭矩的作用下保持在第二定位方位上。在利用本实用新型翻转式工装夹具进行工件装夹，以完成具有中心对称结构或者轴对称结构的零件的加工中，该第一定位方位与第二定位方位为翻转板1绕转轴11翻转180度对应的两个定位方位，而且挡板61、第一挡块62a和第二挡块63a的设置优选是使型腔22的中心(即工件的中心)在两个定位方位上的连线在水平面上垂直于转轴11(具体是垂直于转轴11的轴线)。

为了提高挡板61与第一挡块62a和第二挡块62b之间的定位精度，如图1至图4所示，该挡板61优选是通过第一止挡平面61a与第一挡块62a的第一作用平面相抵靠，且挡板61优选是通过第二止挡平面61b与第二挡块62b的第二作用平面相抵靠，即使挡板61与第一挡块62a之间以及挡板61与第二挡块62b之间均是面面接触，且各平面特别是平面度较高的精加工平面。在利用本实用新型翻转式工装夹具进行工件装夹，以完成具有中心对称结构或者轴对称结构的零件的加工中，该第一止挡平面61a与第二止挡平面61b优选是在垂直于转轴11的水平方向上相对设置，且型腔22的中心线优选是垂直于转轴11，该种结构能够使工件在两个定位方位上具有相同的高度，因此有利于简化加工程序的设定。

为了延长挡板61与第一挡块62a和第二挡块62b的使用寿命，可在挡板61的安装槽中安装第一缓冲垫63a，第一缓冲垫63a应该略微超出第一止挡平面61a，以使第一挡块62a能够在翻转板1接近第一定位方位时压缩第一缓冲垫63a直至使第一止挡平面61a与第一作用平面抵靠在一起；同理，可在挡板61的安装槽中安装第二缓冲垫63b，缓冲垫63b略微超出第二止挡平面62a，以使第二挡块62b能够在翻转板1接近第二定位方位时压缩第二缓冲垫63b直至使第二止挡平面61b与第二作用平面抵靠在一起；该种结构能够对挡板61与挡块62a、62b之间的碰撞进行缓冲，因此能够有效延长该部分结构的使用寿命。

为了使止挡组件的受力更加均衡，该止挡组件6可以在翻转板1的两端各设置一个第一挡块62a及各设置一个第二挡块62b。

该止挡组件还可以将挡板固定连接在转轴11上，而将两个挡块固定连接在安装支架3上。

为了便于装夹工件，上述定位板2可通过锁紧结构可拆卸地固定连接在翻转板1上，这样，在将安装支架3始终固定在调试好的位置上的应用中，便可将装夹工位与加工工位分离开，从而提高人工操作的方便性与安装性。该锁紧结构可以是任意的能够将两个结构体锁紧和松开的结构，例如该锁紧结构的实现方式可以为：如图5和图6所示，在定位板2上设置通孔24，及在翻转板1上设置通孔14，如图3和图4所示，通过锁紧轴82穿过通孔24和通孔14，并在两端用锁紧帽81锁紧的方式实现该锁紧结构，在此，为了降低保证通孔24和通孔14同轴度的加工要求，该通孔24可以为腰形长孔。又例如该锁紧结构的实现方式还可以为：在定位板2上设置通孔24，及在翻转板1上设置螺纹孔，通过锁紧螺丝穿过通孔24与螺纹孔的配合实现该锁紧结构。再例如还可以通过快速锁紧销实现该锁紧结构。

为了方便进行将定位板2通过锁紧结构固定连接在翻转板1上的操作及提高定位板2在翻转板1上的定位精度，如图5和图6所示，该定位板2还可以包括设置在定位板体21上的定位孔23，该翻转板1对应地设置有与定位孔23一一对应配置的定位销13，这样，在将定位板1连接在翻转板1上时，便可先通过定位孔23与对应定位销13的配合确定并保持定位板1在翻转板1上的位置，之后再利用锁紧结构完成定位板2与翻转板1之间的固定连接。

为了提高生产效率，降低零件的加工成本，该定位板2优选是设置有至少两个型腔22，且所有型腔22的中心的连线平行于转轴11，这样便可通过一次装夹完成多个零件的加工。在利用本实用新型翻转式工装夹具进行工件装夹，以完成具有中心对称结构或者轴对称结构的零件的加工中，为了进一步提高生产效率，降低零件的加工成本，如图1至图4所示，该翻转加工工装优选是具有两块定位板2，且两块定位板2的型腔22关于经过转轴11的基准平面镜像对称，特别是两块定位板2也关于经过转轴11的基准平面镜像对称，这样，加工装置便可在第一定位方位和第二定位方位利用完成相同的加工程序完成所有零件的对称结构的加工，因为在该种结构的限定下，所有工件在第一定位方位和第二定位方位上的布局是完全一致的，在此，该基准平面特别是在第一定位方位和第二定位方位时沿竖直方向延伸。对于设置两块定位板2的实施例，两块定位板2可共用一根锁紧轴82实现上述锁紧结构。

上述翻转驱动机构5可以是任意的能够输出转动扭矩的机构，如图1至图4所示，该翻转驱动机构5可以包括气缸51、齿条53、齿轮52和导轨54，该气缸51可以通过气缸安装架55与安装支架3一起固定在底板4上，齿轮52固定安装在转轴11上，在此，齿轮52可以通过花键结构固定安装在转轴11上，二者也可以一体成型使转轴11成为齿轮轴，该齿条52沿垂直于转轴11的水平方向与导轨54滑动配合连接，且齿条53与齿轮52啮合，气缸51的活塞杆沿该水平方向与齿条52固定连接，这样，在气缸51动作时便可通过齿条53与齿轮52传动副带动转轴11转动，进而实现翻转板1的翻转。该翻转驱动机构5也可以直接由电机或者摆缸实现。

为了实现上述限位结构，如图2和图7所示，该翻转式工装夹具还可以包括用于在型腔22外部将工件固定在型腔22中的压板7，该压板7设置有使工件的加工部位外露的缺口76。以利用本实用新型翻转式工装夹具进行工件装夹，完成具有中心对称结构或者轴对称结构的零件的加工为例，该压板7上可以设置两个绕型腔22的中心相差180度的缺口76，该压板7通过锁紧螺丝固定连接在定位板2上形成该限位结构，为此，如图6所示，该定位板2应该设置用于与锁紧螺丝配合的螺纹孔25，而且，如图7所示，该压板7应该设置供锁紧螺丝穿过的通孔75。

由于型腔22本身可以对工件进行定位，因此，该压板7可以简单地仅包括用于在正对型腔22的方向上抵压工件的盖板71(参见图2和图7)。在此，由于工件是有一部分相对型腔22外露的，以保证加工部位位于型腔22的外部，因此，该压板7优选是具有与盖板71固定连接的两个支撑部，以使盖板71能够通过支撑部支撑在定位板体21上，这样便可将压板7施加的压力分散至定位板体21上，从而有效保护工件不受损坏。更进一步地，如图7所示，该支撑部可以形成为用于在工件的旁侧夹持工件的两块夹板72，该夹板72特别是具有与工件的对应部位的外侧面轮廓相适配的定位轮廓，这样还可以通过压板7对工件进行进一步地定位。

另外，如果该工件本身具有连接孔，则可以直接通过锁紧螺丝穿过该连接孔而与定位板2上的螺纹孔配合实现该限位结构。如果该工件为导磁材料，则还可以通过在定位板2的型腔中设置磁铁实现该限位结构。

现以利用本实用新型翻转式工装夹具对如图10和图11所示的工件W进行装夹，加工得到如图8和图9所示的零件P为例，说明翻转式工装夹具的一种可供选择的设置结构，其中，该工件W为具有环形结构的金属件，且具有环形的内翻边沿W1，该零件P是在工件W的内翻边沿W1上加工两个关于工件W的中心对称的缺口P1得到，为此，该翻转式工装夹具可采用如图1至图4所示的设置两块定位板2的结构，每块定位板2设置有四个型腔22，两块定位板2的型腔22关于经过转轴11的基准平面镜像对称；挡板61的第一止挡平面61a和第二止挡平面61b在垂直于转轴11的水平方向上相对，以使该基准平面在第一定位方位和第二定位方位上沿竖直方向延伸；型腔22为与工件W的形状相匹配的环形，型腔22的中心线垂直于转轴11；压板7的夹板72的定位轮廓为与工件W的外侧面轮廓相适配的圆弧形。该种翻转式工装夹具可一次性装夹八个工件W，具体的装夹方式是将工件W分别放置在各型腔22中，再利用由压板7和锁紧螺丝实现的限位结构将工件W固定在对应型腔22中，之后将两块定位板2通过锁紧结构固定连接在翻转板1上。加工时，控制翻转驱动机构5带动翻转板1翻转至第一定位工位，以加工装置按照预定的加工程序依次对八个工件W进行一个缺口P1的加工；之后，控制翻转驱动机构5带动翻转板1翻转至第二定位工位，以供加工装置按照相同的加工程序依次对八个工件W进行第二个缺口P1的加工，得到零件P。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种翻转式工装夹具，其特征在于，包括安装支架(3)、翻转板(1)和定位板(2)，所述翻转板(1)的转轴(11)可相对转动地安装在所述安装支架(3)上，所述定位板(2)固定连接在所述翻转板(1)上，所述定位板(2)包括定位板体(21)和设置在所述定位板体(21)上的与工件形状相匹配的型腔(22)；所述翻转式工装夹具还包括用于将所述工件固定在所述型腔(22)中的限位结构、及用于带动所述翻转板(1)在所述安装支架(3)上翻转的翻转驱动机构(5)。

2.根据权利要求1所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述翻转式工装夹具还包括止挡组件(6)，所述止挡组件(6)被设置为用于限制所述翻转板(1)在设定的第一定位方位与设定的第二定位方位之间来回翻转。

3.根据权利要求2所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述止挡组件(6)包括挡板(61)、第一挡块(62a)和第二挡块(62b)，所述挡板(61)和所述安装支架(3)均固定连接在底板(4)上；所述第一挡块(62a)固定连接在所述翻转板(1)上，且所述第一挡块(62a)被设置为在所述翻转板(1)沿逆时针方向翻转至所述第一定位方位时与所述挡板(61)相抵靠；所述第二挡块(62b)固定连接在所述翻转板(1)上，且所述第二挡块(62b)被设置为在所述翻转板(1)沿顺时针方向翻转至所述第二定位方位时与所述挡板(61)相抵靠。

4.根据权利要求1所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述定位板(2)可拆卸地固定连接在所述翻转板(1)上。

5.根据权利要求4所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述定位板(2)还包括设置在所述定位板体(21)上的定位孔(23)，所述翻转板(1)设置有与所述定位孔(23)一一对应配置的定位销(13)。

6.根据权利要求1所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述定位板(2)设置有至少两个所述型腔(22)，且所有型腔(22)的中心的连线平行于所述翻转板(1)的转轴(11)。

7.根据权利要求1所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述翻转驱动机构(5)包括气缸(51)、齿条(53)、齿轮(52)和导轨(54)，所述齿轮(52)固定安装在所述转轴(11)上，所述齿条(53)沿垂直于所述转轴(11)的水平方向与所述导轨(54)滑动配合连接，且所述齿条(53)与所述齿轮(52)啮合，所述气缸(51)的活塞杆沿所述水平方向与所述齿条(53)固定连接。

8.根据权利要求1所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述翻转式工装夹具还包括用于在所述型腔(22)的外部固定所述工件的压板(7)，所述压板(7)设置有使所述工件的加工部位外露的缺口(76)；所述压板(7)通过锁紧螺丝固定连接在所述定位板(2)上形成所述限位结构。

9.根据权利要求1所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述压板(7)包括用于在正对所述型腔(22)的方向上抵压所述工件的盖板(71)、及用于在所述工件的两侧夹持所述工件的两块夹板(72)；所述两块夹板(72)固定连接在所述盖板(71)上，且所述两块夹板(72)的厚度使得所述盖板(71)通过所述两块夹板(72)支撑在所述定位板体(21)上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的翻转式工装夹具，其特征在于，所述翻转加工工装具有两块所述定位板(2)，且两块所述定位板(2)的型腔(22)关于经过所述转轴(11)的基准平面镜像对称。