CN206764411U - 定位装夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定位装夹装置，属于装夹夹具技术领域。所述定位装夹装置包括至少一个电磁铁定位组件和定位夹具，所述电磁铁定位组件包括电磁铁和定位件，该定位件与所述电磁铁固定设置或可拆卸连接，所述定位夹具与所述电磁铁定位组件可拆卸连接。该定位装夹装置既能对多种机械工件灵活有效地完成装夹定位，又具有结构相对简单，成本较小的优点。

Description

定位装夹装置

技术领域

本实用新型涉及装夹夹具技术领域，特别涉及一种定位装夹装置。

背景技术

零件生产加工中，夹具在机床间安装位置的准确、定位安装精度极大影响零件的加工质量。传统的夹具需要由操作人员将夹具安装在机床上后再进行位置调整，保证位置精度达到设定要求后再夹持零件进行正常生产。而随着技术的发展，后来也出现了一些更为实用的零点定位系统，例如有一种零点定位系统包括安装在机床上的零点定位器和用于安装夹具的定位接头，定位接头插入到零点定位器内可实现夹具的位置定位，相应的定位接头的切换也较为快捷。再例如，专利201620486564.5提供了一种零点定位系统，包括快装本体、盖板、定位销和定位螺丝，在快装本体的上部安装有盖板，该盖板与快装本体之间通过定位螺丝连接，定位销位于快装本体的中心，并插入快装本体与盖板组成的腔体内，定位销呈锥形，在中部设置有缺口；腔体内还安装有对定位销进行定位的定位机构。由于该零点定位系统零点始终保持不变，节省了重新找正零点的辅助时间，保证工作的连续性，提高了工作效率。

上面已经提到了多种用于装夹定位的夹具，既包括操作比较简单、定位精度一般的传统夹具，又包括装夹更方便、定位精度更高的零点定位系统夹具。事实上，无论是哪种类型的定位夹具，在装夹定位过程中，一般都需要用到作为装夹基础的平板或方箱。一般的平板或方箱在机械生产中，用来检验机械零件的平行度、垂直度和划线的必要工具。由于其各面自身平面度及两相邻面之间的垂直度要求比较高，因此常常作为检验机械零件的平行度、垂直度和钳工划线的必要工具来使用。其测量的主要原理是利用方箱测量面的平面度及两个相邻面的垂直度精度高，作为在实际测量中模拟产品的基准面，从而达到测量产品或零件平行度及垂直度的目的。除此之外，为了装配需要，在平板或方箱也会设置有多处定位销、孔或卡槽等，尤其是对于与零点定位系统夹具配合的平板或方箱来说，通常需要均布上销下螺纹孔，并且这些孔槽之间的间距是与与之配合的夹具相关零部件相适应的。这样的平板或方箱在使用过程中具有以下两点不足：1、尽管平板或方箱上可以布置多处孔槽或销孔，但平板或方箱的种类毕竟是有限的，并且是存在一定标准的，这样孔槽或销孔的布置就存在一定的限制，不能进行灵活的布置，再加上体积较大，占用空间多，总体的灵活性较差；2、当装夹夹具必须配备有平板或方箱时，无疑也占用一定的成本。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种定位装夹装置，该定位装夹装置既能对多种机械工件灵活有效地完成装夹定位，又具有结构相对简单，成本较小的优点。所述技术方案如下：

提供一种定位装夹装置，包括至少一个电磁铁定位组件和定位夹具，所述电磁铁定位组件包括电磁铁和定位件，该定位件与所述电磁铁固定设置或可拆卸连接，所述定位夹具与所述电磁铁定位组件可拆卸连接，从而在需要对所述电磁铁进行更换时便于更换。所述定位件具有与所述定位夹具相适应的形状或尺寸。

优选的，所述电磁铁定位组件的定位件具有从底部开口向上延伸的容腔，所述电磁铁位于所述容腔内，并且所述电磁铁的高度与所述容腔的高度相等，所述电磁铁的底面暴露在外，可以与下面的工作台直接接触，在充磁后与工作台更好的吸附；所述定位件上部设有定位销、孔或卡槽，所述定位夹具上设有与所述定位销、孔或卡槽相配合的定位孔、销或卡扣，使得所述定位夹具与所述电磁铁定位组件能够更好地实现定位和可拆卸连接。

优选的，所述定位件包括位于上部的圆柱体部和位于下部的底座部，所述圆柱体部具有一顶面，所述底座部具有一底面，所述顶面的平面度为±0.02mm，所述底面的平面度为±0.02mm，所述底面与所述顶面平行度为±0.02mm。

优选的，所述定位夹具为零点定位系统夹具，所述顶面中心设有与所述零点定位系统夹具的定位销配合的上销下螺纹孔，所述上销下螺纹孔与所述顶面的平行度为±0.02mm。

优选的，所述零点定位系统夹具的气弹簧部件与所述电磁铁定位组件连接，使得所述零点定位系统夹具夹紧时产生的拉力反向拉动并定位所述电磁铁定位组件。

优选的，所述底座部的上部边缘设有一个或多个吊环。

优选的，所述吊环的数量为偶数个，所述吊环在所述底座部上相对于所述底座部的中心线对称设置。

优选的，电磁铁的磁吸力7KN以上，剪切力2KN以上，保证所述电磁铁的良好吸附力。

优选的，所述电磁铁定位组件的数量为多个，所述电磁铁定位组件对应于同一个所述定位夹具或分别对应于多个所述定位夹具中的每个。

优选的，所述定位装夹装置还包括电磁遥控系统，所述电磁铁由所述电磁遥控系统控制，能够更方便地实现对所述电磁铁定位组件的充退磁、磁力大小调节、单点或多点遥控等等。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的定位装夹装置通过其包含的至少一个电磁铁定位夹具代替原有作为装夹基础的平板或方箱，与定位夹具组合使用，无磁状态下，定位夹具与电磁铁定位组件固定连接，首先完成对机械工件的定位，然后对电磁铁进行充磁，吸附于工作台，即完成工件的装夹。由于电磁铁定位组件的位置可以进行灵活变动，不受工作台位置限制，可以任意组合摆放，大大增加了装夹的灵活性，在加工不同尺寸、形状工件时，无需配备专用方箱夹具或平板；定位孔也不再受固定间距约束，给结构设计带来了很大的自由度；操作简便快捷，提高了装夹效率。并且，不像传统的方箱或平板会收到孔销或卡槽之间先前设定好的固定间距的限制；通过相应的电磁控制系统可以使电磁铁循环充退磁，以及实现对电磁铁的单点、多点遥控控制，进一步使定位装夹装置定位装夹灵活有效，适用于多种工件的装夹定位工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的定位装夹装置的电磁铁定位组件的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的定位装夹装置的侧面示意图；

图3是图2的仰视图；

图4是本实用新型实施例一提供的定位装夹装置的使用状态示意图；

图5是本实用新型实施例二提供的定位装夹装置的使用状态示意图。

附图标记说明：

1-电磁铁定位组件，11-电磁铁，12-定位件，121-圆柱体部，122-底座部，123-顶面，124-底面，125-上销下螺纹孔，126-吊环；

2-定位夹具，3-第一工件；4-零点定位系统夹具，5-第二工件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型关于“上方”、“下方”、“上部”或“下部”等方向上的描述均是基于附图所示的方位或位置的关系定义的，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所述的装置必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型实施例提供一种定位装夹装置，该装置包括至少一个电磁铁定位组件和定位夹具，其中电磁铁定位组件包括电磁铁和定位件，该定位件与电磁铁固定设置或可拆卸连接，定位夹具与电磁铁定位组件可拆卸连接。这里的定位夹具可以是机械行业中使用的任何一种定位装夹夹具，本实用新型实施例提供的定位装夹装置通过其包含的至少一个电磁铁定位夹具代替原有作为装夹基础的平板或方箱，与定位夹具组合使用，无磁状态下，定位夹具与电磁铁定位组件固定连接，首先完成对机械工件的定位，然后对电磁铁进行充磁，吸附于工作台，即完成工件的装夹。由于电磁铁定位组件的位置可以进行灵活变动，不像传统的方箱或平板会收到孔销或卡槽之间先前设定好的固定间距的限制；并且通过相应的电磁控制系统可以使电磁铁循环充退磁，以及实现对电磁铁的单点、多点遥控控制，定位装夹灵活有效，适用于多种工件的装夹定位工作。

图1是本实用新型实施例提供的定位装夹装置的电磁铁定位组件的立体结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的定位装夹装置的侧面示意图。图3是图2的仰视图。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的定位装夹装置包括至少一个电磁铁定位组件1和定位夹具2，定位夹具2与电磁铁定位组件1可拆卸连接。根据需要电磁铁定位组件1的数量可以是一个或多个，定位夹具2的数量可以设置成跟电磁铁定位组件1的数量相等，也可以不相等。并且，定位夹具2的类别不受特别限制，可以是相对简单的定位装夹夹具，也可以是类似零点定位系统夹具的高精度夹具。优选地，电磁铁定位组件1的数量为多个，电磁铁定位组件1对应于同一个定位夹具2或分别对应于多个定位夹具2中的每个。

其中，电磁铁定位组件1包括电磁铁11和定位件12，该定位件12与电磁铁11可以进行固定设置，也可以可拆卸连接，从而在需要对电磁铁11进行更换时便于更换。定位件12具有与定位夹具2相适应的形状或尺寸。这里，对电磁铁11的形状不加以限定，可以根据实际需要进行不同设计。

优选地，电磁铁定位组件1的定位件12具有从底部开口向上延伸的容腔，电磁铁11位于容腔内，并且电磁铁11的高度与容腔的高度相等，即电磁铁11的底部表面与定位件12的底部表面平齐，电磁铁11的底面暴露在外，可以与下面的工作台直接接触，在充磁后与工作台更好的吸附。另外，定位件12上部设有定位销、孔或卡槽，相应地定位夹具2上设有与上述定位销、孔或卡槽相配合的定位孔、销或卡扣，使得定位夹具2与电磁铁定位组件1能够更好地实现定位和可拆卸连接。具体地，在定位装夹过程中，在无磁状态下，先将定位夹具2与电磁铁定位组件1的定位件12固定连接，然后当定位夹具2完成对工件的装夹定位后，电磁铁11充磁后吸附于工作台；当需要对整个装夹定位装置进行位置变动或调整时，退去电磁铁11的磁性，调整其位置；或者当完成工件加工之后，可以将电磁铁定位组件1与定位夹具2拆卸开来，从而进行下一次的装夹定位，或者更换电磁铁定位组件1。

进一步优选地，定位件12包括位于上部的圆柱体部121和位于下部的底座部122。圆柱体部121具有顶面123，顶面123的平面度为±0.02mm，底座部122具有一底面124，底面124的平面度为±0.02mm，底面124与顶面123的平行度为±0.02mm。

进一步优选地，定位夹具2为零点定位系统夹具，顶面123中心设有与零点定位系统夹具的定位销配合的上销下螺纹孔125，上销下螺纹孔125与顶面123的平行度为±0.02mm。

进一步优选地，零点定位系统夹具的气弹簧部件与电磁铁定位组件1连接，使得零点定位系统夹具夹紧时产生的拉力反向拉动并定位电磁铁定位组件1。

另外优选地，底座部122的上部边缘设有一个或多个吊环126，由于电磁铁重量较重，可以利用吊环126进行吊装，使得吊装更方便。进一步优选地，吊环126的数量为偶数个，吊环126在底座部122上相对于底座部122的中心线对称设置，使得吊装时受力更均匀。

优选地，上述方案中，电磁铁11的磁吸力7KN以上，剪切力2KN以上，保证电磁铁的良好吸附力。

优选地，上述方案中，定位装夹装置还包括电磁遥控系统，通过电磁遥控系统控制电磁铁电磁铁11，能够更方便地实现对电磁铁定位组件1的充退磁、磁力大小调节、单点或多点遥控等等。

下面将结合具体实施例对本实用新型实施例提供的定位装夹装置作进一步说明。

实施例一

图4是本实用新型实施例一提供的定位装夹装置的使用状态示意图。如图4所示，该定位装夹装置包括三个电磁铁定位组件1和三个定位夹具2，这里的三个定位夹具2均为结构比较简单的普通夹具，三个电磁铁定位组件1和三个定位夹具2的每对之间均布置有相互可拆卸连接配合的定位销、孔或卡槽。具体地，在该定位装夹装置对第一工件3进行装夹定位时，首先在无磁状态下，将电磁铁定位组件放置于工作台上，然后将每对定位夹具2与电磁铁定位组件进行固定连接，其后通过三个定位夹具对第一工件3进行定位装夹，完成此步骤后，对三个电磁铁定位组件的电磁铁进行充磁，吸附于工作台，即完成装夹定位。在实践中，示例性地这里的第一工件3可以是待铣削加工样件，如代木等等。

实施例二

图5是本实用新型实施例二提供的定位装夹装置的使用状态示意图。如图5所示，该定位装夹装置包括四个电磁铁定位组件1和四个零点定位系统夹具4，这里的四个零点定位系统夹具4优选地选择德国Schunk的一种零点定位系统夹具(以下简称Schunk零点定位系统)。

首先，对该零点定位系统夹具作一个简单介绍：由于传统数控加工定位装夹方式效率较低，精度不高，有时还需要设计专用的夹具。而德国Schunk公司开发了一种零点定位系统，基于RPS基准点系统3-2-1定位原则，设计有A销作为主定位点，B销作为副定位点，C销作为辅助定位夹紧点，Schunk系统主体有精加工面与销配合定位，气弹簧夹紧销的锥台起夹紧作用，实现快速定位装夹工件，重复定位精度可达0.005mm。但同时Schunk零点定位系统依赖于标准定位销与工作台连接，通常需要均布上销下螺纹孔的平板或铝方箱作为装夹的基础，一定程度上限制了Schunk零点定位系统的灵活度。而在本实施例中，由于利用电磁铁定位组件1代替了原有的平板或铝方箱，通过多个电磁铁定位组件的多点组合使用，可以更灵活地变动定位点的位置，从而快速准确地完成装夹。

具体地，本实施例提供的定位装夹装置中的电磁铁定位组件，采用可循环充退磁、磁吸力7KN以上，剪切力2KN以上的电磁铁，并通过电磁控制系统对所有电磁铁进行充退磁、磁力大小调整以及单点、多点遥控等的控制，并根据Schunk零点定位系统为电磁铁定位组件设计特定轮廓。顶面外圆轮廓适应Schunk零点定位系统，平面度±0.02mm，电磁铁定位组件的定位件中心加工上销下螺纹孔与标准Schunk定位销配合，销孔Φ12H7，与顶面的垂直度±0.02mm。底面平面度±0.02mm，与顶面平行度±0.02mm。电磁铁定位组件的底座部外轮廓适应电磁铁，多点定位装夹时可不受固定间距限制柔性组合。

定位装夹装置具体操作过程如下：零点定位系统夹具4即Schunk零点定位系统下端与电磁铁定位组件1顶部连接，上端与第二工件5定位孔连接。无磁状态下，利用Schunk系统气弹簧装夹时产生的拉力，将电磁铁拉至与工件定位孔相同坐标位置。完成定位后，对电磁铁通电充磁，吸附于工作台，即完成装夹。工作原理如下：通常的定位结构是利用定位销定位工件，以保证加工精度，而电磁铁定位组件1由于具备自由移动的特性，利用工件的定位孔，借助Schunk夹紧时产生的拉力反向定位电磁铁。找正位置后可以再使用机床测头建立坐标系，实现快速定位装夹，在位置公差过大时，还可以通过百分表对电磁铁位置进行微调，保证加工精度。由于电磁铁不受工作台位置限制，可以任意组合摆放，大大增加了装夹的灵活性，在加工不同尺寸、形状工件时，无需配备专用方箱夹具；定位孔不再受固定间距约束，给结构设计带来了很大的自由度；操作简便快捷，提高了装夹效率。

本实施例提供的定位装夹装置的积极效果在于：使用电磁铁快速定位装夹装置配合Schunk零点定位系统在装夹大型工件时定位装夹时间少于10min，相比传统定位销加螺栓的装夹方式效率提高50％以上。电磁铁快速定位装夹装置本身结构不复杂，相比采购各种规格型号铝方箱和铝平板用作装夹基础，可以节约大量一次性投入成本。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本实用新型的可选实施例，在此不再一一赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供的定位装夹装置通过其包含的至少一个电磁铁定位夹具代替原有作为装夹基础的平板或方箱，与定位夹具组合使用，无磁状态下，定位夹具与电磁铁定位组件固定连接，首先完成对机械工件的定位，然后对电磁铁进行充磁，吸附于工作台，即完成工件的装夹。由于电磁铁定位组件的位置可以进行灵活变动，不受工作台位置限制，可以任意组合摆放，大大增加了装夹的灵活性，在加工不同尺寸、形状工件时，无需配备专用方箱夹具或平板；定位孔也不再受固定间距约束，给结构设计带来了很大的自由度；操作简便快捷，提高了装夹效率。并且，不像传统的方箱或平板会收到孔销或卡槽之间先前设定好的固定间距的限制；通过相应的电磁控制系统可以使电磁铁循环充退磁，以及实现对单个、多个电磁铁的遥控控制，进一步使定位装夹装置定位装夹灵活有效，适用于多种工件的装夹定位工作。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定位装夹装置，其特征在于，包括至少一个电磁铁定位组件和定位夹具，所述电磁铁定位组件包括电磁铁和定位件，该定位件与所述电磁铁固定设置或可拆卸连接，所述定位夹具与所述电磁铁定位组件可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的定位装夹装置，其特征在于，所述电磁铁定位组件的定位件具有从底部开口向上延伸的容腔，所述电磁铁位于所述容腔内，并且所述电磁铁的高度与所述容腔的高度相等，所述定位件上部设有定位销、孔或卡槽，所述定位夹具上设有与所述定位销、孔或卡槽相配合的定位孔、销或卡扣。

3.根据权利要求2所述的定位装夹装置，其特征在于，所述定位件包括位于上部的圆柱体部和位于下部的底座部，所述圆柱体部具有一顶面，所述底座部具有一底面，所述顶面的平面度为±0.02mm，所述底面的平面度为±0.02mm，所述底面与所述顶面平行度为±0.02mm。

4.根据权利要求3所述的定位装夹装置，其特征在于，所述定位夹具为零点定位系统夹具，所述顶面中心设有与所述零点定位系统夹具的定位销配合的上销下螺纹孔，所述上销下螺纹孔与所述顶面的平行度为±0.02mm。

5.根据权利要求4所述的定位装夹装置，其特征在于，所述零点定位系统夹具的气弹簧部件与所述电磁铁定位组件连接。

6.根据权利要求3所述的定位装夹装置，其特征在于，所述底座部的上部边缘设有一个或多个吊环。

7.根据权利要求6所述的定位装夹装置，其特征在于，所述吊环的数量为偶数个，所述吊环在所述底座部上相对于所述底座部的中心线对称设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的定位装夹装置，其特征在于，电磁铁的磁吸力7KN以上，剪切力2KN以上。

9.根据权利要求8所述的定位装夹装置，其特征在于，所述电磁铁定位组件的数量为多个，所述电磁铁定位组件对应于同一个所述定位夹具或分别对应于多个所述定位夹具中的每个。

10.根据权利要求7所述的定位装夹装置，其特征在于，所述定位装夹装置还包括电磁遥控系统，所述电磁铁由所述电磁遥控系统控制。