CN207239778U - 一种气动夹具自清洁装置及自清洁气动夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动夹具自清洁装置和自清洁气动夹具，其中，气动夹具自清洁装置包括气缸、夹具工作台和夹钳，所述气缸包括缸体、进气口和排气口，所述气动夹具自清洁装置还包括气缸、夹具工作台和夹钳，所述气缸包括缸体、进气口和排气口，所述气动夹具自清洁装置还包括气管，所述气管包括第一进气端和第一出气端，所述第一进气端与所述排气口连接，所述第一出气端设置在所述夹具工作台上。本实用新型通过在气缸和夹具工作台面之间设置气管，充分利用夹具气缸工作时排放的废气对夹具进行清洁。

Description

一种气动夹具自清洁装置及自清洁气动夹具

技术领域

本实用新型涉及机械制造技术领域，特别涉及一种气动夹具自清洁装置和自清洁气动夹具。

背景技术

汽车悬架作为汽车安全性和舒适性的重要部件，在制造的过程中，对其加工装配尤为严格，悬架各部件误差需要控制在很小的范围之内，成品出库的良品率更是要求达到100％。但是目前汽车悬架的加工装配中存在着悬架装配不良导致焊缝手修率高，装配不良中又以精度超差占多数，造成精度超差的主要原因为单品精度偏差大、夹具积累飞溅碎屑和工件冷却不足等。悬架的不良率严重影响汽车的整装和产线的综合生产成本。为提高悬架的一次组装良品率，降低成本，需要对现有生产工艺做出改进。

针对夹具容易积累焊接飞溅的碎屑问题，行业内的解决方案是额外增加清洁设备，例如增设高压气泵及气泵控制系统，这无疑会增加产线的成本。额外的设备除增加的设备系统本身的成本之外，还有能源消耗和工时消耗的持续性额外成本，不符合节能减排和可持续发展的方向。因此，需要设计出更加节能环保的装置来解决夹具容易积累焊接飞溅的碎屑的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种气动夹具自清洁装置，旨在采取节能环保的方式解决夹具积累飞溅碎屑影响工件加工精度的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的气动夹具自清洁装置，包括气缸、夹具工作台和夹钳，所述气缸包括缸体、进气口和排气口，所述气动夹具自清洁装置还包括气管；所述气管包括第一进气端和第一出气端；所述第一进气端与所述排气口连接；所述第一出气端设置在所述夹具工作台上。

优选地，所述第一进气端可拆卸地连接在所述排气口上。

优选地，所述第一进气端内径小于所述排气口的外径，所述第一进气端套接在所述排气口上。

优选地，所述第一进气端内周面设置环形凸筋和/或所述排气口外周面设置环形凸筋；或，所述排气口设置内丝螺纹或外丝螺纹，所述第一进气端设置与所述内丝螺纹相匹配的通心丝杆或与外丝螺纹相匹配的卡套接头。

优选地，所述第一出气端朝向所述夹钳。

优选地，所述第一出气端内径沿出气方向减小。

优选地，所述第一出气端还连接有导流管，所述导流管包括第二进气端和第二出气端；所述第二进气端可拆卸地与第一出气端连接。

优选地，所述气管为软质胶管，所述导流管为硬质空心管，所述第二进气端插接在所述第一出气端上。

优选地，所述第二出气端为多个，且第二出气端内径沿出气方向减小。

本实用新型还提出一种自清洁气动夹具，所述自清洁气动夹具包括气缸、夹具工作台和夹钳，所述气缸包括缸体、进气口和排气口，所述气动夹具自清洁装置还包括气缸、夹具工作台和夹钳，所述气缸包括缸体、进气口和排气口，所述气动夹具自清洁装置还包括气管，所述气管包括第一进气端和第一出气端，所述第一进气端与所述排气口连接，所述第一出气端设置在所述夹具工作台上。

本实用新型技术方案通过气管将气动夹具高压气缸的废气排放引流到易产生飞溅碎屑附着积累的夹具工作台，进行台面的清洁，实现废气的再利用。气缸排气紧接着发生在夹具动作之后，故排气不会在工件加工时进行，不会干扰到工件的加工，同时可以做到及时的清洁，防止碎屑紧密附着在夹具上造成清洁困难，需要定时手动清除。本实用新型通过上述设置实现了气动夹具的自动自我清洁，兼顾低成本、高效、节能、环保，符合可持续发展的方向。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型气动夹具自清洁装置的结构示意图；

图2为本实用新型气动夹具自清洁装置加装前后试验数据对比图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	气缸	4	进气口
2	夹具工作台	5	排气口
				3	夹钳	6	气管

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型实提出了一种气动夹具自清洁装置以及包含有该气动夹具自清洁装置的气动夹具。气动夹具采用的是高压气缸利用高压气体驱动夹具活动组件，如机械臂、夹钳等的动作。机械臂、夹钳每一个动作，高压气缸都会经历一次充气和放气。

参照图1，本实用新型提出一种气动夹具自清洁装置，该装置结构简单，清洁效果良好，无需增加额外的清洁系统和设备，具体包括气缸1，夹具工作台2，夹钳3，气缸1为夹具驱动气缸，包括缸体、进气口4和排气口5，本实用新型提出的气动夹具的自清洁装置还包括气管6，所述气管6的进气端定义为第一进气端，出气端定义为第一出气端，所述气管6的第一进气端连接到排气口5上，第一出气端设置在夹具工作台2上。

现结合实施例对本实用新型提出的气动夹具自清洁装置的具体结构做详细说明。

实施例一：

本实施例气管6的第一进气端和排气口5之间采用卡套接头连接。排气口5的端口设置外纹螺丝，卡套接头固定在气管6的第一进气端，卡套接头的规格和出气口端口的外纹螺丝匹配，使卡套接头上的卡套螺母恰好可以旋紧到排气口5端口的外纹螺丝上。除卡套接头上本身的密封胶圈之外，在排气口5的外纹螺丝远离端口处与端口距离等于卡套螺母深度的位置，设置一与出气口同心的圆环状垫盘，垫盘上设置厚度为1mm的密封胶圈，使卡套螺母旋紧时，螺母开口端可以紧密挤压垫盘上的密封胶圈，在气管6的第一进气端和排气口5之间形成双密封层(卡套接头旋紧时接头内的密封为第一密封层，卡套螺母开口端和垫盘上密封胶圈之间为第二密封层)。

以焊接汽车后悬挂支架为例进行说明，在支架焊接前，夹钳将支架两端向内夹紧，夹紧时夹钳钳口的间距达到预设值。焊接采用的是CO₂气体保护焊，随着焊接时温度的升高，CO₂在高温下分解为CO和O₂，CO在电弧高温的作用下会急剧膨胀，压力迅速增大，当从熔池中外溢受阻时，就会在局部范围内爆破，从而产生大量的细颗粒飞溅金属。飞溅金属会溅射到周围，在工作台面和夹钳等部位上附着积累，而且会随着焊接支架的数量的增加，飞溅金属颗粒在工作台面和夹钳等部位积累的越多。飞溅金属颗粒的积累会导致夹钳在夹紧支架，钳口间距达到预设值时，支架受飞溅金属颗粒的影响，受力形变量增大，从而影响到焊接支架的精度。为了消除飞溅金属颗粒对支架精度造成的影响，需要及时清除掉溅射到夹钳上的金属颗粒。

本实施例将气管6的第一出气端设置在夹具工作台2上，第一出气端的出气方向固定对准夹钳3。当夹钳3夹紧支架时，气缸1内保持高压，此时没有气体从气缸1内排出，第一出气端无气体喷出，不会影响到焊接，当焊接完成后，夹钳3松开支架时，气缸1向外排气，气缸1内气体通过排气口5，经由气管从第一出气端排出，吹向夹钳3，在飞溅金属颗粒尚未冷却紧密附着到夹钳3上时，将其清除。为获得更好的清洁效果，将第一出气端设置成沿出气方向渐缩的锥形，减小第一出气端出气孔，以增大第一出气端出气的流速，增加对飞溅金属颗粒的横向风压。

在完成一个支架的焊接的整个过程中，夹具会经历多个动作，每个动作都会附带一次气缸1的充气和排气，而气缸1排气最终通过第一出气端排出，吹向夹钳3，这样每加工一个支架，夹钳3都会经历多次的风淋清洗，可以最大限度的保持夹钳3的清洁。在未增添专门的清洁设备和清洁系统的情况下，本实施例充分利用了气动夹具本身气缸1内高压气体的排气，避免了随着焊接数量的增加而出现的因飞溅金属的积累而导致的支架形变量出现偏差的问题。

本实施例还可以在出气口5设置内丝螺纹，在气管的第一进气口设置与之相匹配的通心丝杆。

采用本实施例自清洁装置前后的产线实验抽样数据如图2所示，抽样点分别为加工的第1台，第10台，第20台……第70台，加装自清洁装置前，随着加工数量的增加，工件误差量从0逐渐增加到0.22mm，而加装自清洁装置后，工件的误差量始终为0，不会随着加工量的增加而发生变化，可以证明其清洁效果已经达到了持续加工的要求。

实施例二：

上述实施例中，影响到支架精度的是夹钳3上飞溅金属颗粒的影响，因此针对夹钳3进行清洁，在加工一些工件，夹具工作台2和夹钳3上积累的飞溅金属颗粒都会影响到工件加工精度时，本实用新型提出本实施例进行解决。

本实施例对实施例一中气管6的第一出气端的具体设置进行改变，具体为，在气管6的第一出气端增加一导流管。

定义导流管的进气端为第二进气端，出气端为第二出气端，第二出气端出气口设置为锥形。导流管的第二进气端通过卡套接头连接到气管6的第一出气端上，出气端第二出气端可以根据需要设置多个，例如设置四个，分别为D₁、D₂、D₃、D₄，其中，D₁、D₂的出气方向分别固定朝向夹钳3的两个钳口，D₃、D₄的出气方向固定朝向夹具工作台2。

本实施例中，气管6的第一出气端设置外丝螺纹，与导流管第二进气端的卡套接头的卡套螺母相适配，使卡套接头上的卡套螺母恰好可以旋紧到气管6的第一出气端的外纹螺丝上。在气管6的第一出气端，远离端口的距离等于卡套螺母的深度的位置处，设置一个与外纹螺丝同心的圆环状垫盘，垫盘上设置厚度为1mm的密封胶圈，卡套螺母旋紧到第一出气端外纹螺丝上时，卡套螺母开口端和垫盘上密封胶圈紧密抵触，形成密封层，通过第一出气端外纹螺丝上的垫盘和密封胶圈的设置，导流管第二进气端固定在气管6的第一出气端上时形成双密封层(卡套接头旋紧时接头内的密封为第一密封层，卡套螺母开口端和垫盘上密封胶圈之间为第二密封层)。双密封层可以更好的起到密封作用，而且可以起到保护接口的作用，在实际使用中可以增加接头抵抗意外碰撞造成损坏的能力。

本实施例还可以在气管6的第一出气端设置内丝螺纹，导流管第二进气端设置通心丝杆的方式连接。

本实施例通过导流管设置多个出气端口，每个出气端口针对固定区域，可以满足更多区域清洁的需求，适用于在多个区域内的飞溅金属颗粒都会造成加工工件精度出现偏差的情况。

实施例三：

在上述两实施例中，气管6采用的是卡套接头的方式连接，比较适用于固定用于某种工件加工的夹具。若夹具加工的工件经常变动，影响工件加工精度的飞溅金属颗粒的区域可能也会随之变化，因此需要根据具体加工工件调整出气端口的位置和数量。

本实施例中的气管6采用软质胶管，相对于上述两实施例，对气管6的接头的连接方式做出变动。

本实施例气管6的第一进气端采用套接的方式固定在排气口5上，具体为，所用的气管6的内径小于排气口5的外径，将气体连接管的第一进气端套接到排气口5上之后，用箍丝进行紧固，箍丝的位置设在距气体连接管第一进气端端口的距离为气体连接管的第一进气端套入排气口5上长度的三分之一为宜。在气管6的内径小于排气口5的外径的情况下，采用箍丝紧固，可以进一步增强密封效果，而且箍丝便于拆卸，方便气管6在必要时的更换。

本实施例气管6为软质胶管，故气管6的第一出气端不宜设置为锥形，而且不宜太靠近高温工作区，因此本实施例需要设置耐高温的硬质导流管，可采用金属或玻璃等材质。定义硬质导流管的进气端为第二进气端，出气端为第二出气端，第二出气端设置为锥形，第二出气端出气口的数量和位置可以根据需要进行具体设置。

导流管第二进气端的外径大于气管6的第一出气端的内径，连接导流管时，将导流管的第二进气端插入气管6的第一出气端，气管6的第一出气端因弹性形变而对导流管的第二进气端产生束缚力，使得该处接口具有一定的密封效果，同时可以该接口处设置箍丝进行进一步的紧固，以增强该接口处的密封性，而且可以防止意外滑脱。

为增加气管6的第一进气端和排气口5接头处的密封性和可靠性，在排气口5端口的外周面设置环形凸筋，以进一步增强气管6对排气口5的束缚力，增强接口的密封性，同时，配合箍丝的设置可以起到防脱的作用。

为增加气管6的第一出气端和导流管第二进气端接头处的密封性和可靠性，在导流管第二进气端口的外侧设置环形凸筋，以进一步增强气管6的第一出气端对导流管第二进气端的束缚力，增强接口的密封性，同时，配合箍丝的设置可以起到防脱的作用。

导流管第二进气端插入气管6的第一出气端，并采用箍丝紧固的设置，可以方便更换不同规格的导流管，以满足不同工件对夹具不同位置清洁度的需求。

导流管出气口第二出气端的锥形设置，可以增强风力，在设置多个出气口时减少风压的降低，以满足清洁夹具的风压的要求。

本实施例中，还可以在第一进气端的内周面和第一出气端的内周面设置环形凸筋。

本实用新型提供的气动夹具自清洁装置除适用于上述实施例自动清除焊接产生的飞溅金属颗粒外，还可以用于自动清洁夹具上其他位置的积尘，在需要清洁的采用气动夹具工作的工位上均可适用，通过出气端口的设置可以满足不同位置清洁的需要。

本实用新型提供的气动夹具清洁装置，在工作中无需任何额外的手动操作，实现完全的边工作边自动自我清洁。

本实用新型还提供一种自清洁气动夹具，所述自清洁气动夹具包括气缸、夹具工作台和夹钳，所述气缸包括缸体、进气口和排气口，所述气动夹具自清洁装置还包括气缸、夹具工作台和夹钳，所述气缸包括缸体、进气口和排气口，所述气动夹具自清洁装置还包括气管，所述气管包括第一进气端和第一出气端，所述第一进气端与所述排气口连接，所述第一出气端设置在所述夹具工作台上。

气动夹具是高压气体驱动的夹具，气动夹具的动作都是通过高压气体驱动气缸动作实现的，每一个动作气缸都会经历充气、保压、排气的过程。在一些会产生飞溅、粉尘积累的工作环境中，夹具的工作台面需要随时保持清洁，以避免飞溅碎屑、粉尘的积累导致加工精度的降低，为此，通常需要另外配套的清洁系统，清洁系统和夹具联动配合，以避免夹具上飞溅碎屑、粉尘的积累。

额外的增加清洁系统，无疑会增加额外的成本，对产线来说，也增加了产线额外的故障点。气动夹具本身具有高压气缸，气缸的排气节点为夹具动作完成后，因此本实用新型提出的自清洁气动夹具，通过本实用新型提出的气动夹具自清洁装置，将气缸1排放的高压气体引流到需要清洁的夹具工作台2上，实现夹具动作之后随即进行清洁。

本实用新型提出的自清洁气动夹具，还可以将清洁装置一体化设置在夹具中，将气管6与气缸1排气口5一体化，将管路隐藏在夹具内，对于专用于某种工件加工的夹具，还可以将出气口直接一体设置在夹具工作台2上，朝向需要清洁的部分。

以上所述仅为本实用新型提出的气动夹具自清洁装置的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种气动夹具自清洁装置，包括气缸、夹具工作台和夹钳，所述气缸包括缸体、进气口和排气口，其特征在于，

所述气动夹具自清洁装置还包括气管；

所述气管包括第一进气端和第一出气端；

所述第一进气端与所述排气口连接；

所述第一出气端设置在所述夹具工作台上。

2.根据权利要求1所述的气动夹具自清洁装置，其特征在于，所述第一进气端可拆卸地连接在所述排气口上。

3.根据权利要求2所述的气动夹具自清洁装置，其特征在于，所述第一进气端套接在所述排气口上。

4.根据权利要求3所述的气动夹具自清洁装置，其特征在于，

所述第一进气端内周面设置环形凸筋和/或所述排气口外周面设置环形凸筋；或，

所述排气口设置内丝螺纹或外丝螺纹，所述第一进气端设置与所述内丝螺纹相匹配的通心丝杆或与外丝螺纹相匹配的卡套接头。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的气动夹具自清洁装置，其特征在于，所述第一出气端朝向所述夹钳。

6.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的气动夹具自清洁装置，其特征在于，所述第一出气端内径沿出气方向减小。

7.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的气动夹具自清洁装置，其特征在于，所述第一出气端还连接有导流管，

所述导流管包括第二进气端和第二出气端；

所述第二进气端可拆卸地与第一出气端连接。

8.根据权利要求7所述的气动夹具自清洁装置，其特征在于，所述气管为软质胶管，所述导流管为硬质空心管，所述第二进气端插接在所述第一出气端上。

9.根据权利要求7所述的气动夹具自清洁装置，其特征在于，所述第二出气端为多个，且第二出气端内径沿出气方向减小。

10.一种自清洁气动夹具，其特征在于，所述自清洁气动夹具包含权利要求1至9任一项权利要求所述的气动夹具自清洁装置。