CN207710340U - 挂壁式多工件自适应夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了挂壁式多工件自适应夹具，包括支撑墙，支撑墙上形成有至少一对用于分别放置一工件且具有高度差的第一仿形卡接位和第二仿形卡接位，还包括可将工件固定在第一仿形卡接位和第二仿形卡接位中的工件按压机构，工件按压机构包括自适应压块，自适应压块与工件接触时可根据工件外表面的形状转动调整与工件外表面的接触位置。本实用新型自适应压块与支撑件枢轴连接及支撑件枢轴连接动力装置，从而使得自适应压块在与工件表面接触时，具有巨大的调节空间，能够保证自适应压块和工件表面的契合度，避免对工件的表面造成损伤；两种枢轴结构配合使用，满足两种相同或不同外轮廓的工件的同时夹装，使用范围更广，通用性更强，应用灵活性更佳。

Description

挂壁式多工件自适应夹具

技术领域

本实用新型涉及精密加工领域，尤其是挂壁式多工件自适应夹具。

背景技术

在精密零件加工，尤其是医疗器械、汽车、船舶、航空航天等领域的零件加工时，由于零件往往具有特殊的外形轮廓，需要设计专门的夹具来进行稳定固定从而保证后续加工精度，虽然已有各种气动夹具可以使用。

但是，现有的夹具中，与待加工件接触的压板或压块等往往是与气缸或动力装置固定连接，这就导致压板、压块等与待加工件表面接触时，无法根据实际情况调整与待加工件外表面的贴合度，从而导致装夹的牢靠性不佳，以及容易对工件表面造成划伤的问题。

并且，在实际加工过程中，即使是同一产品，其待加工件的外轮廓形状也往往存在一定的偏差，更不用说不同外轮廓的产品，而压板或压块与气缸或驱动结构固定连接就导致一个夹紧器往往无法适应不同形状的产品同时装夹的要求，适用性、灵活性不佳。

同时，现有的夹具在进行各种特殊外形轮廓的待加工件夹持固定时，气缸或动力装置的一次动作往往只能实现一个工件的夹持，这不利于整体加工效率的提高。

另一方面，现有的具有多个夹持工位的夹具，其各工位基本上沿水平方向分布，这就导致夹具在水平方向占用的空间较大，而在加工设备水平空间限定的条件下，夹具的大小也受限，因此很难通过增加夹持工位来实现多个工件一次性加工，这就不利于加工效率的提高。

因此，仍然具有较大的改进空间。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供挂壁式多工件自适应夹具。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

挂壁式多工件自适应夹具，包括支撑墙，所述支撑墙上形成有至少一对用于分别放置一工件且具有高度差的第一仿形卡接位和第二仿形卡接位，还包括可将工件固定在所述第一仿形卡接位和第二仿形卡接位中的工件按压机构，所述工件按压机构包括自适应压块，所述自适应压块与工件接触时可根据工件外表面的形状转动调整与工件外表面的接触位置。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：所述第一仿形卡接位和所述第二卡接位的轮廓形状相同或不同。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：所述工件按压机构包括位于所述第一仿形卡接位和第二仿形卡接位之间的动力装置，所述动力装置枢轴连接一支撑件并驱动所述支撑件整体沿第一方向往复移动，所述支撑件在第二方向的两端分别枢轴连接有所述自适应压块。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：所述自适应压块具有与工件外轮廓局部匹配的仿形按压面，所述仿形按压面为弧形或V形。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：所述仿形按压面上设置有防滑垫。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：一对第一仿形卡接位和第二仿形卡接位与两个并排设置的所述工件按压机构配合工作。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：所述支撑墙为两个，且间隙、平行设置，两个所述支撑墙相对的壁面上均形成有两对所述第一仿形卡接位、第二仿形卡接位以及设置有对应工件按压机构。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：还包括用于当所述自适应压块与工件未接触时将工件固定在所述第一仿形卡接位和第二仿形卡接位中的辅助定位件。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：所述辅助定位件包括支架，所述支架位于第二方向的两端分别开设有沿第一方向延伸的通孔，所述通孔内可伸缩且行程限定地插接一伸缩杆，所述伸缩杆靠近所述支撑墙的一端设置有一限位销，一弹簧套设在所述伸缩杆的外周并限位于所述限位销和支架之间。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：所述伸缩杆靠近所述支撑墙的一端套设有非金属按压套。

优选的，所述的挂壁式多工件自适应夹具，其中：还包括驱动所述伸缩杆移动的驱动装置，所述驱动装置包括双向气缸或由电机驱动的双向丝杠，所述双向气缸的两个活塞杆或双向丝杠的两个活动螺母上分别连接有一沿第二方向延伸的传动杆，所述传动杆上设置有与每个所述伸缩杆远离所述支撑墙的一端位置匹配且可与伸缩杆通过磁力吸附的电磁铁，所述电磁铁与伸缩杆之间的吸附力大于所述弹簧形变的反作用力。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本实用新型设计精巧，结构简单，两端的自适应压块与支撑件均为枢轴连接结构，使得压块在与工件表面接触时，具有一定的调节空间，从而能够更好的与工件表面匹配契合，保证装夹的牢靠性和有效性，同时也避免对工件的表面造成损伤；进一步将支撑件枢轴连接动力装置，从而使得自适应压块在与工件表面接触时，具有更大的调节空间，从而能够进一步保证自适应压块和工件表面的契合度；同时，由于两种枢轴结构配合使用，因此即使当两个仿形卡接位上的工件的外轮廓形状不同时，自适应压块同样能够根据两个工件的形状进行调整，从而实现两种相同或不同外轮廓的工件的同时夹装，使用范围更广，通用性更强，应用灵活性更佳。

通过工件按压机构可以同步对两个仿形工位的工件施加压力，从而能够通过一次动作实现两个工件的同步装夹固定，提高了装夹效率，进而有利于整体加工效率的改善。

自适应压块的仿形按压面上设置有防滑垫有利于提高按压时自适应按压快与工件表面的摩擦力，避免出现滑动造成夹持工件松脱的问题，有利于改善装夹的牢靠性和稳定性。

结合辅助定位件，能够在人工进行上料时，通过辅助定位件将工件位置临时固定，从而使得一个工作人员可以分别进行多个工件夹装，便于人工操作，有利于提高装夹的效率。

设置驱动辅助定位件工作的驱动装置，并通过磁力吸附的应用，通过单独控制电磁铁从而可以实现一个或一些或全部的辅助定位件的伸缩杆工作，从而能够结构自动化上料机构，实现多个方向卡接位的一次性全部上料或单独上料，自动化程度更高，易于控制，应用更灵活。

由于仿形卡接位在轴向分布，因此占用的水平空间较小，在相同水平空间条件下，可以通过设置多个支撑墙从而增加仿形卡接位的数量，从而实现夹装数量的增加，进而能够节约常规的一个夹紧器夹装一个工件时需要多次停止加工设备进行工件夹装造成的时间损失，有利于提高整体的加工效率。

附图说明

图1 是本实用新型的立体图；

图2是图1中A区域的放大图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图对本实用新型的挂壁式多工件自适应夹具进行阐述，包括支撑墙1，所述支撑墙1是长边在第二方向Z延伸的长方体，当然也可以是其他任意可行的形状，所述支撑墙1的壁面11上形成有至少一对分别用于放置工件10且与工件10的局部外轮廓匹配的第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3，所述第一仿形卡接位2和所述第二卡接位3的轮廓形状可以根据实际加工需要设置为相同或不同，如附图1所示，它们为相同的轮廓形状，具体呈现为纵截面为凹字形的卡槽结构。

如附图1所示，一对所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3具有高度差且保持间隙，并且在所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3的间隙处设置有可将工件10分别固定在所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3中的工件按压机构4，所述工件按压机构4包括自适应压块41，所述自适应压块41与工件接触时可根据工件外表面的形状转动调整与工件外表面的接触位置。

具体来说，如附图2所示，所述工件按压机构4包括位于所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3之间的间隙处的动力装置42，所述动力装置42优选是气缸，当然也可以是其他现有的设备，如丝杠加电机的结构等，在此不再赘述；所述气缸的活塞杆沿第一方向X伸缩且其连接一支撑件43并驱动所述支撑件43整体沿第一方向X往复移动，所述支撑件43整体呈现为对称结构的弓形或类似电话听筒的造型，当然也可以是其他形状，其对称轴沿第一方向X延伸，所述支撑件43和气缸的活塞杆枢轴连接，连接它们的转轴44沿第三方向Y延伸，且所述转轴44过所述支撑件43的对称轴。

如附图2所示，所述支撑件43在第二方向Z的两端分别枢轴连接有所述自适应压块41，所述支撑件43的两端分别设置有枢轴连接凸台431，所述枢轴连接凸台431上设置有沿第三方向Y延伸的通孔，所述自适应压块41整体呈现为Y形、V形或T形，其具有所述枢轴连接凸台431匹配的卡接槽，并且所述卡接槽的两侧支撑体具有圆弧形外轮廓412，一枢轴45贯穿所述枢轴连接凸台431的通孔并连接所述卡接槽的两侧支撑体，从而所述自适应压块可以顺时针或逆时针转动。

如附图2所示，所述自适应压块41朝向所述支撑墙1的端面为与工件外轮廓局部匹配的仿形按压面411，所述仿形按压面411为弧形或V形，所述仿形按压面的中心部分为镂空结构413，从而可以减小与工件表面的接触面积，也有利于在所述自适应压块对工件表面施力时使力量更为集中，改善按压强度。

进一步，为了避免所述仿形按压面与工件表面在固定后出现相对滑动的情况，在所述仿形按压面上设置有防滑垫（图中未示出），同时，非金属材质的防滑垫的硬度相对自适应按压件的硬度要低很多，因此有利于避免使工件表面受损。

另一优选的实施例中，一对所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3与两个并排设置的所述工件按压机构4配合工作，并且两个工件按压机构4可以采用同一动力装置42驱动，从而可以使设备机构更加紧凑，如附图1、附图2所示，两个工件按压机构4分别具有独立的动力装置42，两个工件按压机构4可以在工件沿第三方向Y延伸长度较长时，通过对延伸方向的两个不同位置施加压力，从而保证夹持固定的牢靠性和稳定性，避免加工过程中，工件受加工设备的外力出现松脱的情况。

另外，由于一个夹具上至少设置有一对悬空的第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3，由于所述工件按压机构4的两个自适应压块是同时动作的，因此，在由人工进行第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3的上料、取料时，工作人员必须两手同时将两个工件固定在第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3中，这样就腾不出手来启动所述动力装置42来将工件固定，或者下料时，一旦工件按压机构4不再对工件施加压力，如果工作人员不同时抓住工件，工件就会在重力作用下掉落出现损坏的情况，此时就必须有其他工作人员配合作业或者上下料机构必须满足能在多个仿形卡接位上一次性放置或取下工件。

为了解决这样的问题，如附图1所示，所述的挂壁式多工件自适应夹具还包括用于当所述自适应压块41与工件未接触时将工件固定在所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3中的辅助定位件5，如附图2所示，所述辅助定位件5包括支架51，所述支架51可以设置在所述支撑墙1上，也可以设置在其他位置，本实施例中设置于所述动力装置42上，并且其整体沿第二方向Z延伸，并与所述动力装置42形成T字形构造，所述支架51位于第二方向Z的两端延伸到与所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3中的槽口高度相近，并且其上分别开设有沿第一方向X延伸的通孔52，所述通孔52内可伸缩且行程限定地插接一伸缩杆53，所述伸缩杆53靠近所述支撑墙1的一端设置有一限位销54，所述限位销54与所述伸缩杆53垂直，一弹簧55套设在所述伸缩杆53的外周并限位于所述限位销54和支架51之间，两个伸缩杆53位于同一支架51上有利于使整体结构更加紧凑。

并且，为了避免所述伸缩杆53与工件接触时对工件表面造成损伤，在所述伸缩杆53靠近所述支撑墙1的一端套设有非金属按压套56。

进一步，为了提高设备的自动化程度，实现无人加工，挂壁式多工件自适应夹具还包括驱动所述伸缩杆53移动的驱动装置（图中未示出），所述驱动装置包括双向气缸或由电机驱动的双向丝杠，所述双向气缸的两个活塞杆或双向丝杠的两个活动螺母上分别连接有一沿第二方向Z延伸的传动杆，所述传动杆上设置有与每个所述伸缩杆53远离所述支撑墙1的一端位置匹配且可与伸缩杆53通过磁力吸附的电磁铁，所述电磁铁与伸缩杆53之间的吸附力大于所述弹簧55形变的反作用力。

在有上述驱动装置时，在将工件放置到多个所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3中，通过所述双向气缸或双向丝杠驱动传动杆分别背向移动使其上的两组电磁铁分别与所述伸缩杆53靠近，此时为所述电磁铁通电使它们吸附所述伸缩杆53，接着再通过所述双向气缸或双向丝杠驱动两个传动杆相向运动，从而使各所述伸缩杆53远离对应的支撑墙1，此时可以通过人工进行上料或自动化设备上料，当进行人工逐一上料下料时，还可以通过控制开关分别控制每个电磁铁的供电电路的通断，从而使相应的伸缩杆53可以在弹簧55的反作用力下复位将工件临时固定；也可以通过传感器等确认仿形卡接位上是否有工件，从而自动控制相应电磁铁的供电电路的通断。

当采用自动化上料下料设备时，可以一次性在所有仿形卡接位处放置工件，也可以逐一在各仿形卡接位处放置工件，并通过传感器发信号同时或逐一控制各电磁铁的供电电路的通断。

在进行人工或自动化下料时，也可以按照上述原理进行操作，在此不再赘述。

当然，在其他实施例中，所述辅助定位件5也可以没有所述限位销54和弹簧55，而直接是伸缩杆53连接一驱动其伸缩的动力机构，如气缸和传动杆的结构等，并且，所述辅助定位件5也可以是与每个仿形卡接位位置对应的独立。

另一方面，为了提高一个夹具总的工件夹持量，在如附图1所示的优选结构中，所述支撑墙1为两个，且间隙、平行设置，两个所述支撑墙1相对的壁面11上均形成有两对所述第一仿形卡接位2、第二仿形卡接位3以及相应的所述工件按压机构4及辅助支撑件5，一对所述第一仿形卡接位2、第二仿形卡接位3位于另一对的上方,且两个支撑墙1上的结构相互对称。

并且为了使夹具的结构更为紧凑，对应的，如附图2所示，多个所述工件按压机构4的气缸均通过管路连接具有多路供气支路的供气板46，所述供气板46连接气源。

同时，为了便于加工时，夹具上的工件与加工设备具有更合适的相对位置，还可以将所述支撑墙1设置于驱动其绕一沿方向Z延伸的轴转动的旋转装置（图中未示出）上。

具体工作时，人工通过辅助定位件5逐一将工件固定于每个仿形卡接位上，也可以通过自动化设备逐一或一次性实现，在通过所述辅助定位件5将多个工件固定在多个所述第一仿形卡接位2和第二仿形卡接位3中后，分别启动对应的工件按压机构4中的气缸，气缸的活塞杆缩回，从而带动所述支撑件42整体向对应的工件方向移动，并使其两端的自适应压块的仿形按压面与工件的外表面接触，同时根据工件的反作用力趋势所述自适应压块和支撑件产生相应的转动以适应工件的外表面形状，从而使自适应压块的仿形按压面与工件表面有效的贴合，并对工件施加压力使它们固定于对应的仿形卡接位中，此时可以通过加工设备进行加工。

加工完毕后，气缸的活塞杆伸出，使自适应压块41与工件10分离不再施加压力，此时工件通过辅助支撑件5继续保持在仿形卡接位处，可以按照上辅助支撑件5的操作完成下料并再上料。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：包括支撑墙（1），所述支撑墙（1）上形成有至少一对用于分别放置一工件且具有高度差的第一仿形卡接位（2）和第二仿形卡接位（3），还包括可将工件分别固定在所述第一仿形卡接位（2）和第二仿形卡接位（3）中的工件按压机构（4），所述工件按压机构（4）包括自适应压块（41），所述自适应压块（41）与工件接触时可根据工件外表面的形状转动以调整与工件外表面的接触位置。

2.根据权利要求1所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：所述工件按压机构（4）包括位于所述第一仿形卡接位（2）和第二仿形卡接位（3）之间的动力装置（42），所述动力装置（42）枢轴连接一支撑件（43）并驱动所述支撑件（43）整体沿第一方向（X）往复移动，所述支撑件（43）在第二方向（Z）的两端分别枢轴连接有所述自适应压块（41）。

3.根据权利要求1所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：所述自适应压块（41）具有与工件外轮廓局部匹配的仿形按压面，所述仿形按压面为弧形或V形。

4.根据权利要求3所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：所述仿形按压面上设置有防滑垫。

5.根据权利要求2所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：一对第一仿形卡接位（2）和第二仿形卡接位（3）与两个并排设置的所述工件按压机构（4）配合工作。

6.根据权利要求1所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：所述支撑墙（1）为两个，且间隙、平行设置，两个所述支撑墙（1）相对的壁面（11）上均形成有两对所述第一仿形卡接位（2）、第二仿形卡接位（3）以及设置有对应工件按压机构（4）。

7.根据权利要求1-6任一所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：还包括用于当所述自适应压块（41）与工件未接触时将工件固定在所述第一仿形卡接位（2）和第二仿形卡接位（3）中的辅助定位件（5）。

8.根据权利要求7所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：所述辅助定位件（5）包括支架（51），所述支架（51）位于第二方向（Z）的两端分别开设有沿第一方向（X）延伸的通孔（52），所述通孔（52）内可伸缩且行程限定地插接一伸缩杆（53），所述伸缩杆（53）靠近所述支撑墙（1）的一端设置有一限位销（54），一弹簧（55）套设在所述伸缩杆（53）的外周并限位于所述限位销（54）和支架（51）之间。

9.根据权利要求8所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：所述伸缩杆（53）靠近所述支撑墙（1）的一端套设有非金属按压套（56）。

10.根据权利要求8所述的挂壁式多工件自适应夹具，其特征在于：还包括驱动所述伸缩杆（53）移动的驱动装置，所述驱动装置包括双向气缸或由电机驱动的双向丝杠，所述双向气缸的两个活塞杆或双向丝杠的两个活动螺母上分别连接有一沿第二方向（Z）延伸的传动杆，所述传动杆上设置有与每个所述伸缩杆（53）远离所述支撑墙（1）的一端位置匹配且可与伸缩杆（53）通过磁力吸附的电磁铁，所述电磁铁与伸缩杆（53）之间的吸附力大于所述弹簧（55）形变的反作用力。