CN208629310U - 一种多角度旋转工装夹具 - Google Patents

Abstract

本新型公开了一种多角度旋转工装夹具，包括支架、驱动单元、减速单元及夹持单元，夹持单元包括连接板、工装板及夹持组件，夹持组件包括气缸及夹紧头，夹紧头设于气缸活塞杆的末端，工装板安装在连接板的前侧面上，气缸安装在工装板的下方，气缸带动夹紧头做靠近或远离工装板的直线运动，夹紧头与连接板配合夹紧工件；驱动单元为设有绝对值编码器的伺服电机，伺服电机通过减速机驱动夹持单元作多角度旋转。本新型的旋转工装可以实现以任意规定的角度旋转，加工或装配方便，效率高，且定位准确，装配质量好，采用PLC控制可实现自动化操作。

Description

一种多角度旋转工装夹具

技术领域

本实用新型涉及工装设备，具体涉及一种多角度旋转工装夹具。

背景技术

工件加工或装配时，需要将工件夹紧并根据工件加工面的要求转动相应的角度。现有技术如中国专利CN201848787U公布了一种旋转工装，由本体、圆盘、法兰、定位心轴、手柄、离合街头、偏心轴、套筒1、齿轮、弹簧2、齿条、定位套组成，能实现工件360°旋转90°均分的四面加工，但是不能实现工件的多角度切换，并且该工装没有工件定位检测装置，工件定位不准确时加工或装配的质量无法保证。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多角度旋转工装夹具，可实现任意角度的旋转及定位检测，加工及装配的精度高，质量得到保证。

为此，本实用新型采用的技术方案是：

一种多角度旋转工装夹具，包括支架，及安装在支架上的驱动单元、减速单元及夹持单元，所述夹持单元包括连接板、工装板及夹持组件，夹持组件包括气缸及夹紧头，夹紧头设于气缸活塞杆的末端，工装板安装在连接板的前侧面，气缸安装在工装板的下方，气缸带动夹紧头做靠近或远离工装板的直线运动，工件安装在工装板上，夹紧头与连接板配合夹紧工件；所述驱动单元为设有绝对值编码器的伺服电机，所述减速单元包括减速机，减速机安装在支架上，其输入端与伺服电机连接，输出端与连接板的后侧面连接，伺服电机通过减速机驱动夹持单元作多角度旋转。

伺服电机驱动减速机转动，减速机带动夹紧单元同步转动。伺服电机可根据所需要的任何角度设定旋转角，绝对值编码器伺服电机初次设定零位后，以后所有的位置信息都是与这个“原点”的绝对位置，确保设定的旋转角度不产生偏差，所以可以驱动夹持单元按设定的任何角度转动，从而实现本工装夹具的多角度旋转。

进一步地，所述减速机通过快换接头与连接板连接。采用快换接头，更换夹紧单元更为快捷。

更进一步地所述快换接头包括两片连接法兰、两个连接块及锁紧螺栓，所述连接法兰的两端径向向内凹陷形成与连接块适配的凹槽，连接块设于凹槽内，锁紧螺栓贯穿两个连接块将两片法兰夹紧固定。通过中间锁紧螺栓的拆卸即可实现夹紧单元与减速机的连接与分离，并且法兰连接可以保证旋转轴的同心度，延长连接螺丝的使用寿命。

进一步地，所述夹持单元上设有无接点定位开关，无接点定位开关用于检测工装板上的工件是否定位准确。预先将无接点定位开关安装在准确的位置，之后只要工件到达该位置，碰到开关的触针，无接点定位开关就会发送信号到PLC，PLC即可控制系统执行气缸夹紧程序。

进一步地，所述夹持单元上设有定位销，定位销用于工件的装配定位。通过定位销与要装配的另一工件上的定位孔轴孔配合可以实现两工件的精确定位，提高装配精度。

进一步地，所述工装夹具上还设有原点校正装置，原点校正装置用于纠正伺服电机的原点位置。所述原点校正装置包括原点校正支架及接近开关，接近开关固定安装在夹具支架上，原点校正支架随伺服电机输出轴同步转动，碰到接近开关时触发接近开关。原点校正装置的设计为了预留以后报错或其它情况校正原点时使用，当原点校正支架运动到接近开关触发接近开关后，接近开关会给个反馈信号到PLC，表明此位置就是夹紧单元旋转的原点位置。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型采用绝对值编码器的伺服电机的设计，可以使得工装旋转任意规定的角度，使得角度可以实现自定义。

2.本实用新型采用快换接头的设计，节约了操作工更换工装夹具的时间和精力，并且可以保证旋转轴的同心度及安装螺丝寿命损耗的问题。

3.本实用新型采用无接点定位开关的设计，可以快速的确认并给出反馈信号给PLC，表示工件已安装到位。避免了操作工用肉眼来观察位置，使得安装位置不准确；

4.本实用新型采用工装板上安装定位销的设计，这可以提高装配精度。

附图说明

图1是示出第一实施方式的本实用新型厨旋转工装夹具的装配图。

图2是图1的分解图。

图3是示出第一实施方式的本实用新型厨旋转工装夹具的快换接头的立体结构示意图。

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，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

在以下的描述中，以图1所示工装夹具的方位为基准，图中所示工装夹具的上方即为“上”，反之为“下”，伺服电机1及减速机2位于支架3的后侧，夹紧单元8位于支架3 的前侧，所有零件的方位与图1所示工装夹具的方位相同。

实施方式1

参阅图1～图2，一种多角度旋转工装夹具，包括支架3，及安装在支架3上的驱动单元 1、减速单元2及夹持单元8。

在本实施例中，支架3为由水平底板及立板组成的L形支架，底板上设有夹具安装孔，通过螺丝固定安装在工作台上。立板的上部贯穿其厚度方向开设有连接件安装孔31及减速电机安装孔32。

驱动单元1为伺服电机，伺服电机中设有绝对值编码器。

减速单元2为立式减速机，立式减速机2通过螺栓固定安装在支架3的减速电机安装孔32中，其输入端与伺服电机1的输出轴固定连接，其输出轴伸入支架3的减速电机连接件安装孔31，通过连接件及快换接头7与夹紧单元3连接。连接件包括联轴器4、套筒法兰5及衬套6。套筒法兰5的轴向中心设有安装孔51，联轴器4套装在减速电机2的输出轴上，套筒法兰5套装在联轴器4上，联轴器4与套筒法兰5之间设有衬套6，衬套6的外周面与套筒安装孔51过盈配合，衬套6的内周面与联轴器4的外周面过盈配合，通过衬套6的涨紧作用将联轴器4与套筒法兰5紧固连接。套筒法兰5安装在减速电机连接件安装孔31中，其外周面52与减速电机连接件安装孔31的内周面摩擦转动连接。

夹持单元8包括连接板81、工装板82及夹持组件83。夹持组件83包括气缸831及夹紧头832，夹紧头832设于气缸活塞杆的末端，夹紧头上设有第一夹紧面8321，夹紧面8321朝向气缸本体。连接板81为多边形平板，其前侧面设有第二夹紧面812，后侧面设有连接法兰811，上下左右侧面的数量及角度可按照装配工件的装配面自由设计。在本实施例中，设有与上侧面呈45°夹角的左右两侧面，左右侧面及上侧面上分别安装有圆头定位销12。工装板82安装在连接板82的前侧面上，与连接板呈90°交叉。工装板82的上侧面设有工件安装轨道821，气缸831安装在工装板82的下侧面上，第一夹紧面8321与第二夹紧面812相对。

参阅图3，快换接头7包括第一连接法兰71、第二连接法兰72、连接块73及锁紧螺栓74。第一连接法兰71与第二连接法兰72的两端均径向向内凹陷形成与连接块73适配的凹槽711、712，连接块73设于凹槽711、712内，连接块13上设有与锁紧螺栓74相适配的螺纹通孔，锁紧螺栓74穿过两端连接块的螺纹通孔通过锁紧垫片及螺母锁紧，连接块将两片法兰夹紧固定连接。

第一连接法兰71通过螺栓与套筒法兰5连接，第二连接法兰72通过螺栓与连接板连接法兰811连接。

在本实施例中，工装夹具上还设有无接点定位开关9、原点校正装置，及一套PLC控制系统。无接点定位开关9安装在连接板81上，且位于工件安装轨道821的上方，开关触点朝向工件夹持面8211。无接点定位开关为现有技术，在本实施例中，选用misumi公司的MSNCBD1.2型。原点校正装置包括原点校正支架10及接近开关11。接近开关11为现有技术，固定安装在夹具支架3上，其触点朝向支架前侧。原点校正支架10呈L形，可由扁钢等型材制成，原点校正支架10的一端固定在套筒法兰5的外周面上，另一端延伸向接近开关11的触点可与接近开关的触点摩擦转动连接，接近开关11随伺服电机输出轴同步转动，碰到接近开关的触点时触发接近开关11。无接点定位开关9、接近开关11、伺服电机2及气缸831均与PLC电连接。通过PLC的设计可实现本夹具的自动定位及夹紧操作，且可通过原点校正装置自动纠正伺服电机的原点。

下面以装配三个侧面的工件为例说明本实用新型的工作原理：

(1)首先通过螺丝将支架3固定在工作台上，完成减速机、电机及夹紧单元的组装；

(2)然后预先将无接点定位开关9安装在工件定位的准确位置，即工件定位后可以接触无接点定位开关的位置；

(3)气缸831动作，其活塞杆伸出带动夹紧头832向远离工装板82的方向运动，将待装配或加工的工件安装在工装板的工件安装轨道821上，无接点定位开关9的触针接触到工件后发信号给PLC，PLC控制气缸831动作，气缸活塞杆回缩带动夹紧头832向工装板靠近，第一夹紧面8321与第二夹紧面812配合将工件夹紧；

(4)伺服电机1驱动减速机2转动，减速机2带动夹紧单元8同步转动，转动到工件的装配面朝向另一工件，通过圆柱定位销12将两工件定位对准，完成一个侧面的装配；

(5)完成一个侧面的装配后，伺服电机1驱动减速机2转动，减速机2带动夹紧单元8同步转动45°，工件的另一装配面朝向另一工件，通过圆柱定位销12将两工件定位对准，完成另一个侧面的装配；重复动作完成三个面的装配；

(6)所有面装配完成，气缸831动作，其活塞杆伸出带动夹紧头832向远离工装板82的方向运动，将装配完的工件取下。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。

Claims (7)

1.一种多角度旋转工装夹具，包括支架，及安装在支架上的驱动单元、减速单元及夹持单元，其特征在于，所述夹持单元包括连接板、工装板及夹持组件，夹持组件包括气缸及夹紧头，夹紧头设于气缸活塞杆的末端，工装板安装在连接板的前侧面，气缸安装在工装板的下方，气缸带动夹紧头做靠近或远离工装板的直线运动，工件安装在工装板上，夹紧头与连接板配合夹紧工件；所述驱动单元为设有绝对值编码器的伺服电机，所述减速单元包括减速机，减速机安装在支架上，其输入端与伺服电机连接，输出端与连接板的后侧面连接，伺服电机通过减速机驱动夹持单元作多角度旋转。

2.如权利要求1所述的多角度旋转工装夹具，其特征在于，所述减速机通过快换接头与连接板连接。

3.如权利要求2所述的多角度旋转工装夹具，其特征在于，所述快换接头包括两片连接法兰、两个连接块及锁紧螺栓，所述连接法兰的两端径向向内凹陷形成与连接块适配的凹槽，连接块设于凹槽内，锁紧螺栓贯穿两个连接块将两片法兰夹紧固定。

4.如权利要求1所述的多角度旋转工装夹具，其特征在于，所述夹持单元上设有无接点定位开关，无接点定位开关用于检测工装板上的工件是否定位准确。

5.如权利要求1所述的多角度旋转工装夹具，其特征在于，所述夹持单元上设有定位销，定位销用于工件的装配定位。

6.如权利要求1所述的多角度旋转工装夹具，其特征在于，所述工装夹具上还设有原点校正装置，原点校正装置用于纠正伺服电机的原点位置。

7.如权利要求6所述的多角度旋转工装夹具，其特征在于，所述原点校正装置包括原点校正支架及接近开关，接近开关固定安装在夹具支架上，原点校正支架随伺服电机输出轴同步转动，碰到接近开关时触发接近开关。