CN212145331U - 一种夹具用零点快换系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹具用零点快换系统装置，涉及夹具安装技术领域。包括底板、拉钉以及零点快换系统单元，零点快换系统单元安装于底板上，夹具上设有拉钉，零点快换系统单元包括单元本体以及夹紧机构，单元本体上有定位孔，夹紧机构包括圆齿棘轮、夹爪、夹爪支撑环、活塞缸筒、直齿活塞、堵头以及弹簧，夹爪支撑环设有多个夹爪，当圆齿棘轮逆时针转动时，夹爪收缩且靠近单元本体的圆心以夹紧拉钉，当圆齿棘轮顺时针转动时，夹爪张开且远离单元本体的圆心以释放拉钉，通过对拉钉的定位以及锁紧，实现对夹具的定位以及锁紧，减少加工中装夹的辅助时间，提高加工效率。

Description

一种夹具用零点快换系统装置

技术领域

本实用新型涉及夹具安装技术领域，更具体地说，它涉及一种夹具用零点快换系统装置。

背景技术

现有机械加工中存在夹具装夹辅助时间过长的问题，如：更换工装夹具需要具有专业技术的人员进行拉表校正、找中心以及打压板，操作比较繁琐，且人员的不同而需要不同的操作时间，同样，通常会使用机械手更换工装夹具，使用机械手更换工装夹具的时间较长，从而影响加工效率，另外，通常的定位装置重复定位精度较低，如定位销，从而容易导致定位操作不便，因此存在待改进之处。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型目的在于提出一种夹具用零点快换系统装置，通过拉钉与单元本体的定位，以及夹紧机构锁紧拉钉，一步到位即可完成夹具的装夹，减少加工中装夹的辅助时间，提高加工效率和机床的利用率，具体方案如下：

一种夹具用零点快换系统装置，底板、拉钉以及零点快换系统单元，所述零点快换系统单元安装于所述底板上，所述夹具上设有拉钉，所述夹具通过所述拉钉对应安装在所述零点快换系统单元上，其特征在于，所述零点快换系统单元包括单元本体以及夹紧机构，所述单元本体上开设有定位孔，所述夹紧机构包括圆齿棘轮、夹爪、夹爪支撑环、活塞缸筒、直齿活塞、堵头以及弹簧，所述圆齿棘轮转动安装在所述单元本体上，所述圆齿棘轮、夹爪支撑环均与所述定位孔同轴设置，所述夹爪支撑环绕所述定位孔的轴向绕设有多个所述夹爪，所述夹爪可沿所述夹爪支撑环的径向往复运动，所述活塞缸筒集成于所述单元本体上，且所述活塞缸筒绕所述定位孔的轴向设有多个，所述活塞缸筒的两端分别密封连接有所述堵头，所述直齿活塞滑动穿设于所述活塞缸筒中，且所述直齿活塞的齿槽与所述圆齿棘轮啮合设置，所述弹簧处于所述直齿活塞、堵头之间且两端分别与所述直齿活塞、堵头抵接设置，所述直齿活塞与外部的动力装置驱动连接；

当所述圆齿棘轮逆时针转动时，所述夹爪收缩且靠近所述单元本体的圆心以夹紧所述拉钉，当所述圆齿棘轮顺时针转动时，所述夹爪张开且远离所述单元本体的圆心以释放所述拉钉。

通过上述技术方案，需要更换夹具时，操作人员控制动力装置工作，使得直齿活塞在活塞缸筒中滑动，带动圆齿棘轮顺时针转动，弹簧被压缩储存弹性势能，从而带动夹爪张开即远离本体的圆心，同时，夹爪不再将拉钉夹紧，拉钉便可从定位中取出，实现拉钉的解锁，便于操作人员将夹具从零点快换系统单元中取出；之后，便可更换其他不同的夹具，将夹具的拉钉对准定位孔放入单元本体上，操作人员控制动力装置工作，弹簧产生的弹力带动直齿活塞在活塞缸筒中反向滑动，带动圆齿棘轮逆时针转动，使得夹爪逐渐靠近单元本体的圆心，直至夹爪将拉钉夹紧，实现拉钉的锁紧，从而将夹具固定安装在零点快换系统单元上，综上，通过夹紧机构实现对拉钉的锁紧以及解锁，从而通过拉钉的定位与锁紧完成对夹具的定位与锁紧，便于加工中可以快速更换不同的工装夹具，减少加工中装夹的辅助时间，提高加工效率和机床的利用率。

进一步的，所述圆齿棘轮上开设有挤压弧面、滑槽，所述夹爪上一体设置有凸台，当所述圆齿棘轮逆时针转动时，所述挤压弧面与所述夹爪抵接以使得所述夹爪收缩，所述圆齿棘轮顺时针转动时，所述滑槽与所述凸台抵接以使得夹爪张开。

通过上述技术方案，当圆齿棘轮逆时针转动时，挤压弧面逐渐推动夹爪，从而将夹爪收缩，反向运动时滑槽拉动夹爪张开，使得夹爪平缓且顺畅运动。

进一步的，所述夹爪的表面与所述拉钉的表面为面接触。

通过上述技术方案，夹爪将拉钉抵紧时，二者的接触面积更大，从而提高锁紧力，提高夹具的稳定性。

进一步的，所述动力装置采用气压或液压驱动装置。

通过上述技术方案，气压或液压驱动装置稳定驱动直齿活塞往复运动，结构稳定，运行可靠。

进一步的，所述单元本体的底壁上开设有第一环形槽、第二环形槽，所述第一环形槽与所述活塞缸筒上的进气或进油孔首尾连通且密封设置，所述第二环形槽与所述活塞缸筒上的出气或出油孔首尾连通且密封设置。

通过上述技术方案，第一环形槽将所有活塞缸筒上的活塞进孔连通，减少进气孔或进液孔的总数量，统一通过第一环形槽进入气体或液体来控制直齿活塞的往复运动，第二环形槽将所有活塞缸筒上的出气孔或者出液孔连通，减少出气孔或者出液孔的总数量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)通过设置通过夹紧机构以及锁紧机构等，实现对拉钉的锁紧以及解锁，从而通过拉钉的定位与锁紧完成对夹具的定位与锁紧，便于加工中可以快速更换不同的工装夹具，减少加工中装夹的辅助时间，提高加工效率和机床的利用率；

(2)夹爪的表面与拉钉的表面为面接触，夹爪将拉钉抵紧时，二者的接触面积更大，从而提高锁紧力，提高夹具的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体使用示意图，夹具与零点快换系统单元分开状态；

图2为本实用新型的整体使用示意图，夹具与零点快换系统单元锁紧状态；

图3为零点快换系统单元的主视图与左视图；

图4为沿图3中的F-F线的剖视图；

图5为零点快换系统单元中锁紧机构的夹爪处于锁紧状态下的示意图；

图6为图5中展示夹爪与滑槽位置关系的放大示意图；

图7为展示夹爪将拉钉抵紧时的示意图；

图8为零点快换系统单元中锁紧机构的夹爪处于解锁状态下示意图；

图9为展示夹爪与拉钉松开时的示意图；

图10为零点快换系统单元展示第一环形槽、第二环形槽的示意图。

附图标记：1、单元本体；2、弹簧；3、直齿活塞；4、堵头；5、夹爪；6、夹爪支撑环；7、圆齿棘轮；8、拉钉；9、夹具底板；10、底板；11、夹具B；12、夹具C；13、定位孔；14、限位凹槽；15、挤压弧面；16、阻挡平面；17、第一环形槽；18、第二环形槽；19、凸台；20、滑槽；21、零点快换系统单元。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

结合图1和图2，一种夹具用零点快换系统装置，包括底板10、拉钉8以及零点快换系统单元21，零点快换系统单元21安装于底板 10上，夹具上设有拉钉8，夹具通过拉钉8对应可拆卸安装在零点快换系统单元21上，本实施例中，零点快换系统单元21用于安装不同功能的夹具，例如，夹具B11和夹具C12,两个夹具的具体结构不同，但每个夹具的夹具底板9上均设置有两个拉钉8，需要更换夹具时，通过零点快换系统单元21将夹具拆卸，进而安装另一个夹具。

结合图3和图4，零点快换系统单元21包括单元本体1以及夹紧机构，单元本体1上开设有定位孔13(每个单元本体1上有一个定位孔13)。夹紧机构包括圆齿棘轮7、夹爪5、夹爪支撑环6、活塞缸筒、直齿活塞3、堵头4以及弹簧2，圆齿棘轮7的外部一周开设有齿槽，圆齿棘轮7安装在单元本体1上，圆齿棘轮7、夹爪支撑环6均与定位孔13同轴设置，夹爪支撑环6绕定位孔13的轴向均匀绕设有多个夹爪5，夹爪5活动穿设于夹爪支撑环6中，且限制夹爪5不会绕夹爪支撑环6做圆周运动，夹爪5是可沿夹爪支撑环6的径向往复运动。

具体的：结合图6和图7，夹爪5的底面上一体设置有凸台19，圆齿棘轮7上对应开设有滑槽20，凸台19处于滑槽20中，凸台19 可在圆齿棘轮7上的滑槽20中往复滑动从而带动夹爪5靠近或远离单元本体1的圆心。结合图5和图8，圆齿棘轮7的内壁上对应夹爪 5开设有限位凹槽14，限位凹槽14的深度沿圆齿棘轮7逆时针转动的方向增大，圆齿棘轮7位于限位凹槽14处的两个侧壁分别形成挤压弧面15、阻挡弧面16，夹爪5与限位凹槽14的挤压弧面15抵接设置。

如图7所示，夹具安装在零点快换系统单元21上时，夹爪5共同将拉钉8抵紧，且夹爪5的表面与拉钉8的表面为面接触，增大二者的接触面积，从而提高锁紧力，提高夹具的稳定性。

如图4所示，夹紧机构中的活塞缸筒、直齿活塞3、堵头4以及弹簧2的关系如下：活塞缸筒绕定位孔13的轴向设有三个，实际制作过程时，活塞缸筒集成于在单元本体1上，活塞缸筒的两端分别密封连接有堵头4。直齿活塞3的侧壁上开设有齿槽，直齿活塞3滑动穿设于活塞缸筒中，且直齿活塞3的齿槽与圆齿棘轮7啮合设置，弹簧2处于直齿活塞3、堵头4之间且两端分别与直齿活塞3、堵头4 抵接设置。动力装置与直齿活塞3驱动连接，动力装置采用气压或液压驱动装置，通过压缩空气或者液压的动力给直齿活塞3提供动能。

如图10所示，单元本体1的底壁上开设有第一环形槽17、第二环形槽18，第一环形槽17、第二环形槽18与动力装置连接。第一环形槽17与活塞缸筒上的活塞进孔首尾连通且密封设置，第一环形槽 17将所有活塞缸筒上的进气或进油孔连通，减少进气孔或进液孔的总数量，统一通过第一环形槽17进入气体或液体来控制直齿活塞3 的往复运动。第二环形槽18与活塞缸筒上的出气或出油孔首尾连通且密封设置，减少出气孔或者出液孔的总数量，便于统一排出气体或者液体。

如图5所示，需要更换夹具时，控制动力装置工作，所有的活塞进孔进气或者进液，使得直齿活塞3在活塞缸筒中滑动，带动圆齿棘轮7顺时针转动，弹簧2被压缩储存弹性势能，凸台19相对在滑槽 20中运动，此时，夹爪5远离单元本体1的圆心，即各个夹爪5相对定位孔13的圆心做散开状态，同时，夹爪5不再将拉钉8夹紧，拉钉8便可从定位孔中取出，实现拉钉8的解锁，便于操作人员将夹具从零点快换系统单元21中取出。

结合图8和图9，需要安装另外一个夹具时，将夹具的拉钉8对准定位孔13放入单元本体1上，操作人员控制动力装置工作，所有的活塞出孔放气或者放液，弹簧2产生的弹力带动直齿活塞3在活塞缸筒中反向滑动，带动圆齿棘轮7逆时针转动，挤压弧面15逐渐挤压夹爪5，使得夹爪5逐渐靠近单元本体1的圆心，即各个夹爪5相对定位孔13的圆心做缩回状态，直至夹爪5将拉钉8夹紧，实现拉钉8的锁紧，从而将夹具固定安装在零点快换系统单元21上。

本实用新型中单元本体1的锥度与拉钉8的锥度紧密配合，从而可以达到高精度定位，重复定位精度<0.005mm，加上锁紧机构可以快速锁紧拉钉8，重复定位精度高。

夹紧机构采用直齿活塞3横置使得夹具更薄，夹爪5松开需要气压0.6Mpa(或液压3Mpa)；更换工装夹具时间大大缩短，仅需要0.5～ 5min即可完成，夹具更换速度快。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种夹具用零点快换系统装置，包括底板(10)、拉钉(8)以及零点快换系统单元(21)，所述零点快换系统单元(21)安装于所述底板(10)上，所述夹具上设有拉钉(8)，所述夹具通过所述拉钉(8)对应安装在所述零点快换系统单元(21)上，其特征在于，所述零点快换系统单元(21)包括单元本体(1)以及夹紧机构，所述单元本体(1)上开设有定位孔(13)，所述夹紧机构包括圆齿棘轮(7)、夹爪(5)、夹爪支撑环(6)、活塞缸筒、直齿活塞(3)、堵头(4)以及弹簧(2)，所述圆齿棘轮(7)转动安装在所述单元本体(1)上，所述圆齿棘轮(7)、夹爪支撑环(6)均与所述定位孔(13)同轴设置，所述夹爪支撑环(6)绕所述定位孔(13)的轴向绕设有多个所述夹爪(5)，所述夹爪(5)可沿所述夹爪支撑环(6)的径向往复运动，所述活塞缸筒集成于所述单元本体(1)上，且所述活塞缸筒绕所述定位孔(13)的轴向设有多个，所述活塞缸筒的两端分别密封连接有所述堵头(4)，所述直齿活塞(3)滑动穿设于所述活塞缸筒中，且所述直齿活塞(3)的齿槽与所述圆齿棘轮(7)啮合设置，所述弹簧(2)处于所述直齿活塞(3)、堵头(4)之间且两端分别与所述直齿活塞(3)、堵头(4)抵接设置，所述直齿活塞(3)与外部的动力装置驱动连接；

当所述圆齿棘轮(7)逆时针转动时，所述夹爪(5)收缩且靠近所述单元本体(1)的圆心以夹紧所述拉钉(8)，当所述圆齿棘轮(7)顺时针转动时，所述夹爪(5)张开且远离所述单元本体(1)的圆心以释放所述拉钉(8)。

2.根据权利要求1所述的夹具用零点快换系统装置，其特征在于，所述圆齿棘轮(7)上开设有挤压弧面(15)、滑槽(20)，所述夹爪(5)上一体设置有凸台(19)，当所述圆齿棘轮(7)逆时针转动时，所述挤压弧面(15)与所述夹爪(5)抵接以使得所述夹爪(5)收缩，所述圆齿棘轮(7)顺时针转动时，所述滑槽(20)与所述凸台(19)抵接以使得夹爪(5)张开。

3.根据权利要求1所述的夹具用零点快换系统装置，其特征在于，所述夹爪(5)的表面与所述拉钉(8)的表面为面接触。

4.根据权利要求1所述的夹具用零点快换系统装置，其特征在于，所述动力装置采用气压或液压驱动装置。

5.根据权利要求4所述的夹具用零点快换系统装置，其特征在于，所述单元本体(1)的底壁上开设有第一环形槽(17)、第二环形槽(18)，所述第一环形槽(17)与所述活塞缸筒上的进气或进油孔首尾连通且密封设置，所述第二环形槽(18)与所述活塞缸筒上的出气或出油孔首尾连通且密封设置。

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