CN213497730U - 一种基于伺服电机的精密加工夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于伺服电机的精密加工夹具，包括：支架、加高架、电机支架、伺服电机、联轴器、轴承座、丝杆等部件；所述支架主体为两根平行的方杆前端连接有一限位盘，限位盘上铰接有第一夹紧杆、第二夹紧杆；第一夹紧杆和固定座形成旋转副，固定座的远离铰座的一面固定有压力传感器，压力传感器的另一侧设有垫板，两个电机支架的弯折板上共同固定有一伺服电机，所述轴承座中配合有一轴承，轴承内同心内嵌有一丝杆，丝杆上设有外螺纹，丝杆的后方采用联轴器和伺服电机的输出端连接，所述丝杆上螺纹配合有一套筒，套筒通过传动杆、第二铰座和第二夹紧杆形连接；本实用新型的有益效果是能实时保持精密工件的夹紧力符合要求。

Description

一种基于伺服电机的精密加工夹具

技术领域

本实用新型涉及到机械精加工领域，具体是一种基于伺服电机的精密加工夹具。

背景技术

在针对具有内圆面的精密工件的实际生产中，使用者很难对夹紧精密工件的内圆面是否夹紧进行判断，通常以手动旋转夹紧工件后不可继续旋转为夹紧依据，此种夹紧方式对于普通工件来说具有可行性，但是对于精密工件来说，过大的夹紧力会导致精密工件的内圆面产生微量形变，也就是会导致精密工件的内圆面产生失“失圆”，“失圆”对精密加工来说，是难以接受的后果，会影响后续的工件所装配的仪器和设备工作稳定性和精度，如果夹紧力过小会导致精密工件夹紧力度不够，造成精密工件松动，进而直接影响精密工件的后续加工精度，显然夹紧力过大或者过小对精密加工来说都影响到加工精度，违背了精密加工的初衷，所以现有的技术需要一种可以控制精密工件夹紧时的夹紧精度的精密加工夹具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于伺服电机的精密加工夹具，以解决上述背景技术中所提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于伺服电机的精密加工夹具，包括：支架、加高架、电机支架、伺服电机、联轴器、轴承座、丝杆、控制器、限位盘、传动槽、第一铰座、第一夹紧杆、第二夹紧杆、压力传感器、固定座、垫板、限位齿、限位栓、传动杆、第二铰座、套筒；所述支架主体为两根平行的方杆，两根方杆后端采用一半圆环连接，两根方杆前端向上垂直弯折连接有一圆板结构的限位盘，限位盘上圆周阵列有三个槽型切口形成三个传动槽，每个传动槽的靠近限位盘圆心的一侧均设有第一铰座，第一夹紧杆、第二夹紧杆为一体式的L型结构，第一夹紧杆、第二夹紧杆连接的拐角处通过轴杆铰接配合第一铰座内，使第一夹紧杆、第二夹紧杆整体和第一铰座形成旋转副，所述第一夹紧杆位于限位盘的前侧、第二夹紧杆位于限位盘的后侧；所述固定座为方块状结构，固定座的一侧设有铰座，固定座通过其上的铰座以铰接的方式配合在第一夹紧杆的前端，第一夹紧杆和固定座形成旋转副，固定座的远离铰座的一面固定有压力传感器，压力传感器的另一侧设有垫板，所述支架上固定有一框架结构的加高架，加高架上固定有轴承座，轴承座的两侧各固定有一电机支架，两个电机支架的后方设有对向弯折的弯折板，两个电机支架的弯折板上共同固定有一伺服电机，所述轴承座中配合有一轴承，轴承内同心内嵌有一丝杆，丝杆上设有外螺纹，丝杆的后方采用联轴器和伺服电机的输出端连接，所述丝杆上螺纹配合有一套筒，套筒内设有和丝杆上的外螺纹配合的内螺纹，所述套筒同心外套有一圆环结构的第二铰座，第二铰座上圆周阵列有三组铰座，每个铰座上通过轴杆配合有一传动杆，传动杆和铰座形成旋转副，传动杆的另一端和第二夹紧杆的后端通过铰接的方式连接，第二夹紧杆和传动杆形成旋转副。

优选的，所述支架上固定有一控制器，控制器通过导线连接伺服电机和压力传感器。

优选的，所述第一夹紧杆的前端设有一齿状结构的凸起，凸起通过螺纹配合有一限位栓，限位栓采用的是内六角螺栓。

优选的，所述垫板采用橡胶制作，垫板和压力传感器之间采用黏胶或者螺栓固定。

优选的，所述压力传感器采用的是型号为LCD820的圆板式测力传感器。

本申请只能够针对于具有内圆面的精密工件加工，将精密工件的内圆面外嵌在三组垫板的外部，控制器控制伺服电机顺时针转动，伺服电机通过联轴器带动丝杆顺时针转动，因为丝杆和套筒之间采用螺纹配合，所述丝杆顺时针转动时，套筒会被丝杆带动向着伺服电机侧水平运动，所以外套在套筒上的第二铰座，也会向着伺服电机侧水平运动；所以第二铰座会通过传动杆拉动第二夹紧杆，因为第一夹紧杆、第二夹紧杆为一体式结构，又因为杠杆原理所以第二夹紧杆再被第二铰座拉动时，第一夹紧杆的压力传感器端会向外扩张，进而垫板贴紧夹紧精密工件的内圆面，将夹紧精密工件夹紧固定，在实际生产中，使用者很难对夹紧精密工件的内圆面是否夹紧进行判断，通常以手动旋转夹紧工件后不可继续旋转为夹紧依据，此种夹紧方式对于普通工件来说具有可行性，但是对于精密工件来说，过大的夹紧力会导致精密工件的内圆面产生微量形变，也就是会导致精密工件的内圆面产生失“失圆”，“失圆”对精密加工来说，是难以接受的后果，如果夹紧力过小会导致精密工件夹紧力度不够，造成精密工件松动，进而直接影响精密工件的后续加工精度，显然夹紧力过大或者过小对精密加工来说都影响到加工精度，违背了精密加工的初衷，所以压力传感器的作用就是实时检测本实用新型的夹紧力，当控制器通过压力传感器检测夹紧力达到合适的夹紧力区间时，就对伺服电机发送信号，控制伺服电机停止转动，进而使本实用新型停止对精密工件的夹紧，伺服电机停止转动保持夹紧力，在精密工件加工时，压力传感器也能实时检测本实用新型的夹紧力，如果夹紧力在加工时脱离最佳夹紧力区间，可以通过控制伺服电机的转动来实时保持精密工件的夹紧力符合要求，所述限位栓的作用是，通过旋转限位栓，控制限位栓在限位齿上的伸出长度，进而限位固定座的最大旋转角度，防止固定座过度偏转还需要手动扶正，增加设备的使用工序。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

所以压力传感器、伺服电机的设立，压力传感器的用来实时检测本实用新型的夹紧力，当控制器通过压力传感器检测夹紧力达到合适的夹紧力区间时，就对伺服电机发送信号，控制伺服电机停止转动，进而使本实用新型停止对精密工件的夹紧，伺服电机停止转动保持夹紧力，在精密工件加工时，压力传感器也能实时检测本实用新型的夹紧力，如果夹紧力在加工时脱离最佳夹紧力区间，可以通过控制伺服电机的转动来实时保持精密工件的夹紧力符合要求。

附图说明

图1为一种基于伺服电机的精密加工夹具的立体结构示意图。

图2为一种基于伺服电机的精密加工夹具中第二铰座的结构示意图。

图3为一种基于伺服电机的精密加工夹具的俯视结构示意图。

图4为一种基于伺服电机的精密加工夹具的正侧结构示意图。

图5为一种基于伺服电机的精密加工夹具中压力传感器安装示意图。

图中：1、支架；2、加高架；3、电机支架；4、伺服电机；5、联轴器；6、轴承座；7、丝杆；8、控制器；9、限位盘；10、传动槽；11、第一铰座；12、第一夹紧杆；13、第二夹紧杆；14、压力传感器；15、固定座；16、垫板；17、限位齿；18、限位栓；19、传动杆；20、第二铰座；21、套筒。

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。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种基于伺服电机的精密加工夹具，包括：支架1、加高架2、电机支架3、伺服电机4、联轴器5、轴承座6、丝杆7、控制器8、限位盘9、传动槽10、第一铰座11、第一夹紧杆12、第二夹紧杆13、压力传感器14、固定座15、垫板16、限位齿17、限位栓18、传动杆19、第二铰座20、套筒21；支架1主体为两根平行的方杆，两根方杆后端采用一半圆环连接，两根方杆前端向上垂直弯折连接有一圆板结构的限位盘9，限位盘9上圆周阵列有三个槽型切口形成三个传动槽10，每个传动槽10的靠近限位盘9圆心的一侧均设有第一铰座11，第一夹紧杆12、第二夹紧杆13为一体式的L型结构，第一夹紧杆12、第二夹紧杆13连接的拐角处通过轴杆铰接配合第一铰座11内，使第一夹紧杆12、第二夹紧杆13整体和第一铰座11形成旋转副，第一夹紧杆12位于限位盘9的前侧、第二夹紧杆13位于限位盘9的后侧；固定座15为方块状结构，固定座15的一侧设有铰座，固定座15通过其上的铰座以铰接的方式配合在第一夹紧杆12的前端，第一夹紧杆12和固定座15形成旋转副，固定座15的远离铰座的一面固定有压力传感器14，压力传感器14的另一侧设有垫板16，支架1上固定有一框架结构的加高架2，加高架2上固定有轴承座6，轴承座6的两侧各固定有一电机支架3，两个电机支架3的后方设有对向弯折的弯折板，两个电机支架3的弯折板上共同固定有一伺服电机4，轴承座6中配合有一轴承，轴承内同心内嵌有一丝杆7，丝杆7上设有外螺纹，丝杆7的后方采用联轴器5和伺服电机4的输出端连接，丝杆7上螺纹配合有一套筒21，套筒21内设有和丝杆7上的外螺纹配合的内螺纹，套筒21同心外套有一圆环结构的第二铰座20，第二铰座20上圆周阵列有三组铰座，每个铰座上通过轴杆配合有一传动杆19，传动杆19和铰座形成旋转副，传动杆19的另一端和第二夹紧杆13的后端通过铰接的方式连接，第二夹紧杆13和传动杆19形成旋转副。

支架1上固定有一控制器8，控制器8通过导线连接伺服电机4和压力传感器14。

第一夹紧杆12的前端设有一齿状结构的凸起，凸起通过螺纹配合有一限位栓18，限位栓18采用的是内六角螺栓。

垫板16采用橡胶制作，垫板16和压力传感器14之间采用黏胶或者螺栓固定。

压力传感器14采用的是型号为LCD820的圆板式测力传感器。

本实用新型的工作原理是：本申请只能够针对于具有内圆面的精密工件加工，将精密工件的内圆面外嵌在三组垫板16的外部，控制器8控制伺服电机4顺时针转动，伺服电机4通过联轴器5带动丝杆7顺时针转动，因为丝杆7和套筒21之间采用螺纹配合，丝杆7顺时针转动时，套筒21会被丝杆带动向着伺服电机4侧水平运动，所以外套在套筒21上的第二铰座20，也会向着伺服电机4侧水平运动；所以第二铰座20会通过传动杆19拉动第二夹紧杆13，因为第一夹紧杆12、第二夹紧杆13为一体式结构，又因为杠杆原理所以第二夹紧杆13再被第二铰座20拉动时，第一夹紧杆12的压力传感器14端会向外扩张，进而垫板16贴紧夹紧精密工件的内圆面，将夹紧精密工件夹紧固定，在实际生产中，使用者很难对夹紧精密工件的内圆面是否夹紧进行判断，通常以手动旋转夹紧工件后不可继续旋转为夹紧依据，此种夹紧方式对于普通工件来说具有可行性，但是对于精密工件来说，过大的夹紧力会导致精密工件的内圆面产生微量形变，也就是会导致精密工件的内圆面产生失“失圆”，“失圆”对精密加工来说，是难以接受的后果，如果夹紧力过小会导致精密工件夹紧力度不够，造成精密工件松动，进而直接影响精密工件的后续加工精度，显然夹紧力过大或者过小对精密加工来说都影响到加工精度，违背了精密加工的初衷，所以压力传感器14的作用就是实时检测本实用新型的夹紧力，当控制器8通过压力传感器14检测夹紧力达到合适的夹紧力区间时，就对伺服电机4发送信号，控制伺服电机4停止转动，进而使本实用新型停止对精密工件的夹紧，伺服电机4停止转动保持夹紧力，在精密工件加工时，压力传感器14也能实时检测本实用新型的夹紧力，如果夹紧力在加工时脱离最佳夹紧力区间，可以通过控制伺服电机4的转动来实时保持精密工件的夹紧力符合要求，限位栓18的作用是，通过旋转限位栓18，控制限位栓18在限位齿17上的伸出长度，进而限位固定座15的最大旋转角度，防止固定座15过度偏转还需要手动扶正，增加设备的使用工序(压力传感器14、控制器8、伺服电机4均为本申请的直接应用，不属于本申请的保护范围，固省略其具体结构和原理，对应的控制器8对压力传感器14、伺服电机4的控制原理和控制方式属于现有技术的直接应用和简单的软件编程修改，所以控制器8的控制原理和控制方式不属于本申请的保护范围，固省略其控制原理和控制方式)。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内；不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种基于伺服电机的精密加工夹具，包括：支架(1)、加高架(2)、电机支架(3)、伺服电机(4)、联轴器(5)、轴承座(6)、丝杆(7)、控制器(8)、限位盘(9)、传动槽(10)、第一铰座(11)、第一夹紧杆(12)、第二夹紧杆(13)、压力传感器(14)、固定座(15)、垫板(16)、限位齿(17)、限位栓(18)、传动杆(19)、第二铰座(20)、套筒(21)；其特征在于：所述支架(1)主体为两根平行的方杆，两根方杆后端采用一半圆环连接，两根方杆前端向上垂直弯折连接有一圆板结构的限位盘(9)，限位盘(9)上圆周阵列有三个槽型切口形成三个传动槽(10)，每个传动槽(10)的靠近限位盘(9)圆心的一侧均设有第一铰座(11)，第一夹紧杆(12)、第二夹紧杆(13)为一体式的L型结构，第一夹紧杆(12)、第二夹紧杆(13)连接的拐角处通过轴杆铰接配合第一铰座(11)内，使第一夹紧杆(12)、第二夹紧杆(13)整体和第一铰座(11)形成旋转副，所述第一夹紧杆(12)位于限位盘(9)的前侧、第二夹紧杆(13)位于限位盘(9)的后侧；所述固定座(15)为方块状结构，固定座(15)的一侧设有铰座，固定座(15)通过其上的铰座以铰接的方式配合在第一夹紧杆(12)的前端，第一夹紧杆(12)和固定座(15)形成旋转副，固定座(15)的远离铰座的一面固定有压力传感器(14)，压力传感器(14)的另一侧设有垫板(16)，所述支架(1)上固定有一框架结构的加高架(2)，加高架(2)上固定有轴承座(6)，轴承座(6)的两侧各固定有一电机支架(3)，两个电机支架(3)的后方设有对向弯折的弯折板，两个电机支架(3)的弯折板上共同固定有一伺服电机(4)，所述轴承座(6)中配合有一轴承，轴承内同心内嵌有一丝杆(7)，丝杆(7)上设有外螺纹，丝杆(7)的后方采用联轴器(5)和伺服电机(4)的输出端连接，所述丝杆(7)上螺纹配合有一套筒(21)，套筒(21)内设有和丝杆(7)上的外螺纹配合的内螺纹，所述套筒(21)同心外套有一圆环结构的第二铰座(20)，第二铰座(20)上圆周阵列有三组铰座，每个铰座上通过轴杆配合有一传动杆(19)，传动杆(19)和铰座形成旋转副，传动杆(19)的另一端和第二夹紧杆(13)的后端通过铰接的方式连接，第二夹紧杆(13)和传动杆(19)形成旋转副。

2.根据权利要求1所述的一种基于伺服电机的精密加工夹具，其特征在于：所述支架(1)上固定有一控制器(8)，控制器(8)通过导线连接伺服电机(4)和压力传感器(14)。

3.根据权利要求1所述的一种基于伺服电机的精密加工夹具，其特征在于：所述第一夹紧杆(12)的前端设有一齿状结构的凸起，凸起通过螺纹配合有一限位栓(18)，限位栓(18)采用的是内六角螺栓。

4.根据权利要求1所述的一种基于伺服电机的精密加工夹具，其特征在于：所述垫板(16)采用橡胶制作，垫板(16)和压力传感器(14)之间采用黏胶或者螺栓固定。

5.根据权利要求1所述的一种基于伺服电机的精密加工夹具，其特征在于：所述压力传感器(14)采用的是型号为LCD820的圆板式测力传感器。

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