CN213615455U - 一种薄壁回转体零件的快速工装夹具 - Google Patents

Abstract

一种薄壁回转体零件的快速工装夹具，包括夹具定位工装板、固定台、上下料机器人端固定板、机床主轴端固定板、夹具；所述夹具定位工装板右端上方和右端下方与分别所述上下料机器人端固定板、固定台连接，所述夹具左端下方与所述机床主轴端固定板连接；所述夹具定位工装板上开设有若干个安装孔用于固定夹具；所述夹具包括夹具体、底座、滑块、弹簧卡头、气缸、托板、连杆。本实用新型所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，结构设计合理，装夹稳定性好、可靠性高、安全性高，装夹过程中薄壁回转体零件外圆受力均匀，不易产生夹紧变形，并且用于薄壁回转体零件自动生产线中的上料、下料，提高了生产效率和产品合格率，应用前景广泛。

Description

一种薄壁回转体零件的快速工装夹具

技术领域

本实用新型涉及夹具技术领域，具体涉及一种薄壁回转体零件的快速工装夹具。

背景技术

夹具通常是指机械加工生产过程中固定被加工零件，保证零件在正确的位置受力或者检测的装置。广泛来说，夹具可应用在工艺过程中的任何工序，而且能够精确、快速、安全地装夹被加工零件。针对薄壁回转体零件这类特定的被加工零件，常常需要进行特殊的工装夹具设计。

现有技术中常常采用通用型夹具用于薄壁回转体零件的装夹，这造成的问题就是通用型夹具容易对薄壁回转体零件的表面造成非加工损伤，而且人工成本高，生产效率也较低。因此，需要研发出一种薄壁回转体零件的快速工装夹具，针对薄壁回转体零件加工外表面的特性，选择一种性能稳定的夹持工装夹具结构，并且适用于这种表面比较光滑的零件，同时不容易损坏夹持零件的接触面，还可以快速装夹，提高效率。

中国专利授权号为CN201810498816.X公开了一种薄壁回转体零件的夹持工装，是通过将薄壁回转体零件被O形密封圈支撑，压缩空气充满胀气凹圈，胀紧均匀施加在薄壁回转体零件整个内壁上，使薄壁回转体零件悬浮，装夹速度、装夹效率还需要进一步的提高。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种薄壁回转体零件的快速工装夹具，结构设计合理，装夹稳定性好、可靠性高、安全性高，装夹过程中薄壁回转体零件外圆受力均匀，不易产生夹紧变形，并且用于薄壁回转体零件自动生产线中的上料、下料，提高了生产效率和产品合格率，应用前景广泛。

技术方案：一种薄壁回转体零件的快速工装夹具，包括夹具定位工装板、固定台、上下料机器人端固定板、机床主轴端固定板、夹具；所述夹具定位工装板右端上方和右端下方与分别所述上下料机器人端固定板、固定台连接，所述夹具左端下方与所述机床主轴端固定板连接；所述夹具定位工装板上开设有若干个安装孔用于固定夹具；所述夹具包括夹具体、底座、滑块、弹簧卡头、气缸、托板、连杆，所述夹具体固定安装在底座顶部，所述滑块、弹簧卡头由外至内安装在所述夹具体内部；所述底座底部通过紧固螺栓安装在夹具定位工装板上，所述气缸固定在底座内部，所述气缸的活塞杆与位于其上方的托板采用螺栓连接；所述托板与上方的滑块之间通过 2 个连杆连接。

本实用新型所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，结构设计合理，薄壁回转体零件虽然种类多，但加工时一般都是以回转部位的外圆为基准定位加工的，所述夹具的工作原理如下：气缸工作时带动滑块在夹具体内上下运动，弹簧卡头固定在夹具体上，气缸加压带动滑块向上运动，滑块与弹簧卡头配合锥面接触，并施加向上推力，使弹簧卡头夹紧薄壁回转体零件；气缸泄压利用气缸内弹簧拉力带动滑块向下回到起始位置，弹簧卡头松开薄壁回转体零件。

所述夹具定位工装板上开设有若干个安装孔用于固定夹具，夹具在夹具定位工装板上的固定位置可以根据需要进行更换，灵活性更高。现有技术中的薄壁回转体零件常采用三爪自定心卡盘夹持，三爪自定心卡盘夹持时，由于是三点夹紧，夹紧力不均匀，容易造成零件变形，并且由于装夹力不同也会造成零件变形状态不一致，难以保持一个稳定的工艺状态，并且采用于工进行锁紧及松开动作，操作效率较低，从而影响了机床加工效率。弹簧卡头夹紧精度较高，夹紧过程中零件外圆受力均匀，不易产生夹紧变形，适用于易变形的薄壁回转体零件的加工装夹。

此外，本实用新型所述的弹簧卡头是利用自身的螺纹部分直接连接在夹具体上，更换方便，在更换弹簧卡头时不需拆卸其他部件。本实用新型所述的弹簧卡头可以选用数控车床通用型号，夹持范围广，装夹薄壁回转体零件时可根据薄壁回转体零件外圆直径大小，选用相应的弹簧卡头即可。由于夹具是通过滑块的运动实现薄壁回转体零件的夹紧，弹簧卡头固定不动，在弹簧卡头内部安装轴向定位装置后可以有效地避免夹紧过程中薄壁回转体零件轴向浮动，使得所述夹具适用于对轴向尺寸要求较严的薄壁回转体零件加工。

此外，本实用新型所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，是用于薄壁回转体零件生产线中的自动化装夹上料、装夹下料，包括机器人抓取薄壁回转体零件以及与机床主轴加工端对接两部分，机器人与机床是通过上下料机器人端固定板、机床主轴端固定板连接，以来进行操作，并且这两部分可以实现自动转换，可以完成机器人端装夹、机床端装夹两个动作过程。

进一步的，上述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，所述上下料机器人端固定板、夹具定位工装板、底座底部内部均设置有进气管、出气管，所述上下料机器人端固定板的进气管、夹具定位工装板的进气管、底座底部的进气管、气缸依次连通；所述气缸、底座底部的出气管、夹具定位工装板的出气管、上下料机器人端固定板的出气管依次连通。

进一步的，上述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，所述上下料机器人端固定板的进气管、出气管处设置有手动球阀。

上下料机器人端通过上下料机器人端固定板的进气管、夹具定位工装板的进气管、底座底部的进气管与气缸连通，气缸、底座底部的出气管、夹具定位工装板的出气管、上下料机器人端固定板的出气管也依次连通，当手动球阀旋到进气位置时，气缸加压带动滑块向上运动，滑块与弹簧卡头配合锥面接触，并施加向上推力，使弹簧卡头夹紧薄壁回转体零件。当手动球阀旋到关闭状态，封闭气路保持压力即可开始加工薄壁回转体零件。薄壁回转体零件加工完成后，手动球阀旋到泄压状态，气缸泄压利用气缸内弹簧拉力带动滑块向下回到起始位置，弹簧卡头松开薄壁回转体零件。

进一步的，上述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，所述机床主轴端固定板、夹具定位工装板、底座底部内部均设置有进气管、出气管，所述机床主轴端固定板的进气管、夹具定位工装板的进气管、底座底部的进气管、气缸依次连通；所述气缸、底座底部的出气管、夹具定位工装板的出气管、机床主轴端固定板的出气管依次连通。

进一步的，上述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，所述机床主轴端固定板的进气管、出气管上设置有手动球阀。

机床主轴端通过机床主轴端固定板的进气管、夹具定位工装板的进气管、底座底部的进气管与气缸连通，气缸、底座底部的出气管、夹具定位工装板的出气管、机床主轴端固定板的出气管也依次连通，当手动球阀旋到进气位置时，气缸加压带动滑块向上运动，滑块与弹簧卡头配合锥面接触，并施加向上推力，使弹簧卡头夹紧薄壁回转体零件。当手动球阀旋到关闭状态，封闭气路保持压力即可开始加工薄壁回转体零件。薄壁回转体零件加工完成后，手动球阀旋到泄压状态，通过气缸泄压利用气缸内弹簧拉力带动滑块向下回到起始位置，弹簧卡头松开薄壁回转体零件。

进一步的，上述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，所述固定台还包括加固块，所述固定台通过加固块固定安装在所述夹具定位工装板一端的下方。

进一步的，上述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，所述上下料机器人端固定板还包括插头一、插座一，所述上下料机器人端固定板的一端下方与所述插头一连接，所述插头一通过所述插座一与夹具定位工装板的一端的上方连接；所述插头一、插座一内部也设置有进气管、出气管。

在机器人对机床上料、下料时，上下料机器人端通过插座一、插头一连通构成通路，通过手动球阀对气缸进行操作，完成薄壁回转体零件的快速装夹，从而完成上料、下料。

进一步的，上述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，所所述机床主轴端固定板还包括插头二、插座二，所述机床主轴端固定板的一端上方与插头二连接，所述插头二通过所述插座二与所述夹具定位工装板的另一端的下方连接；所述插头二、插座二内部也设置有进气管、出气管。

机床主轴端固定板连接插头二、插座二，在机器人上料完成时，机床主轴端通过插头二与插座二连通构成通路，通过手动球阀对气缸进行操作，薄壁回转体零件被装夹，从而可以对薄壁回转体零件进行加工。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，结构设计合理，操作方便，夹具在夹具定位工装板上的固定位置、弹簧卡头可以根据需要进行更换，灵活性更高；装夹稳定性好、可靠性高、安全性高，装夹过程中薄壁回转体零件外圆受力均匀，不易产生夹紧变形，可以有效地避免夹紧过程中薄壁回转体零件轴向浮动；

（2）本实用新型所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，用于薄壁回转体零件自动生产线中的上料、下料，包括机器人抓取工件以及与机床主轴加工端对接两部分，机器人与机床通过上下料机器人端固定板、机床主轴端固定板对夹具进行操作，还可以实现自动转换，可以完成机器人端装夹、机床端装夹两个动作过程，提高了生产效率和产品合格率，智能化程度高，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型所述薄壁回转体零件的快速工装夹具的结构示意图一；

图2为本实用新型所述用于豆制品器具注塑生产线的所述薄壁回转体零件的快速工装夹具的结构示意图二；

图3为本实用新型所述薄壁回转体零件的快速工装夹具的夹具结构示意图；

图中：夹具定位工装板1、固定台2、加固块21、上下料机器人端固定板3、插头一31、插座一32、机床主轴端固定板4、插头二41、插座二42、夹具5、夹具体51、底座52、紧固螺栓521、滑块53、弹簧卡头54、气缸55、螺栓551、托板56、连杆57、进气管6、出气管7、手动球阀8、安装孔a、薄壁回转体零件b。

具体实施方式

下面结合附图1-3和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

如图1、2、3所示的上述结构的薄壁回转体零件的快速工装夹具，包括夹具定位工装板1、固定台2、上下料机器人端固定板3、机床主轴端固定板4、夹具5；所述夹具定位工装板1右端上方和右端下方与分别所述上下料机器人端固定板3、固定台2连接，所述夹具1左端下方与所述机床主轴端固定板4连接；所述夹具定位工装板1上开设有若干个安装孔用于固定夹具5；所述夹具5包括夹具体51、底座52、滑块53、弹簧卡头54、气缸55、托板56、连杆57，所述夹具体51固定安装在底座52顶部，所述滑块53、弹簧卡头54由外至内安装在所述夹具体51内部；所述底座52底部通过紧固螺栓521安装在夹具定位工装板1上，所述气缸55固定在底座52内部，所述气缸55的活塞杆与位于其上方的托板56采用螺栓551连接；所述托板56与上方的滑块之间通过 2 个连杆57连接。

此外，所述上下料机器人端固定板3、夹具定位工装板1、底座52底部内部均设置有进气管6、出气管7，所述上下料机器人端固定板3的进气管6、夹具定位工装板1的进气管6、底座52底部的进气管6、气缸55依次连通；所述气缸55、底座52底部的出气管7、夹具定位工装板1的出气管7、上下料机器人端固定板3的出气管7依次连通。

此外，所述上下料机器人端固定板3的进气管6、出气管7处设置有手动球阀8。

进一步的，所述机床主轴端固定板4、夹具定位工装板1、底座52底部内部均设置有进气管6、出气管7，所述机床主轴端固定板4的进气管6、夹具定位工装板1的进气管6、底座52底部的进气管6、气缸55依次连通；所述气缸55、底座52底部的出气管7、夹具定位工装板1的出气管7、机床主轴端固定板4的出气管7依次连通。

此外，所述机床主轴端固定板4的进气管6、出气管7上设置有手动球阀8。

进一步的，所述固定台2还包括加固块21，所述固定台2通过加固块21固定安装在所述夹具定位工装板1一端的下方。

进一步的，所述上下料机器人端固定板3还包括插头一31、插座一32，所述上下料机器人端固定板3的一端下方与所述插头一31连接，所述插头一31通过所述插座一32与夹具定位工装板1的一端的上方连接；所述插头一31、插座一32内部也设置有进气管6、出气管7。

进一步的，所述机床主轴端固定板4还包括插头二41、插座二42，所述机床主轴端固定板4的一端上方与插头二41连接，所述插头二41通过所述插座二42与所述夹具定位工装板1的另一端的下方连接；所述插头二41、插座二42内部也设置有进气管6、出气管7。

实施例

基于以上的结构基础，如图1~3所示。

本实用新型所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，结构设计合理，薄壁回转体零件b虽然种类多，但加工时一般都是以回转部位的外圆为基准定位加工的，所述夹具的工作原理如下：气缸55工作时带动滑块53在夹具体51内上下运动，弹簧卡头54固定在夹具体51上，气缸55加压带动滑块53向上运动，滑块53与弹簧卡头54配合锥面接触，并施加向上推力，使弹簧卡头54夹紧薄壁回转体零件b；气缸55泄压利用气缸55内弹簧拉力带动滑块向下回到起始位置，弹簧卡头54松开薄壁回转体零件b。

所述夹具定位工装板1上开设有若干个安装孔a用于固定夹具，夹具5在夹具定位工装板1上的固定位置可以根据需要进行更换，灵活性更高。现有技术中的薄壁回转体零件b常采用三爪自定心卡盘夹持，三爪自定心卡盘夹持时，由于是三点夹紧，夹紧力不均匀，容易造成零件变形，并且由于装夹力不同也会造成零件变形状态不一致，难以保持一个稳定的工艺状态，并且采用于工进行锁紧及松开动作，操作效率较低，从而影响了机床加工效率。弹簧卡头54夹紧精度较高，夹紧过程中零件外圆受力均匀，不易产生夹紧变形，适用于易变形的薄壁回转体零件b的加工装夹。

此外，本实用新型所述的弹簧卡头54是利用自身的螺纹部分直接连接在夹具体51上，更换方便，在更换弹簧卡头54时不需拆卸其他部件。本实用新型所述的弹簧卡头54可以选用数控车床通用型号，夹持范围广，装夹薄壁回转体零件b时可根据薄壁回转体零件外圆直径大小，选用相应的弹簧卡头54即可。由于夹具5是通过滑块53的运动实现薄壁回转体零件的夹紧，弹簧卡头54固定不动，在弹簧卡头54内部安装轴向定位装置后可以有效地避免夹紧过程中薄壁回转体零件b轴向浮动，使得所述夹具5适用于对轴向尺寸要求较严的薄壁回转体零件b加工。

此外，本实用新型所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，是用于薄壁回转体零件生产线中的自动化装夹上料、装夹下料，包括机器人抓取薄壁回转体零件b以及与机床主轴加工端对接两部分，机器人与机床是通过上下料机器人端固定板3、机床主轴端固定板4连接，以来进行操作，并且这两部分可以实现自动转换，可以完成机器人端装夹、机床端装夹两个动作过程。

进一步的，上下料机器人端通过上下料机器人端固定板3的进气管6、夹具定位工装板1的进气管6、底座52底部的进气管6与气缸55连通，气缸55、底座52底部的出气管7、夹具定位工装板1的出气管7、上下料机器人端固定2板的出气管7也依次连通，当手动球阀8旋到进气位置时，气缸55加压带动滑块53向上运动，滑块53与弹簧卡头54配合锥面接触，并施加向上推力，使弹簧卡头54夹紧薄壁回转体零件b。当手动球阀8旋到关闭状态，封闭气路保持压力即可开始加工薄壁回转体零件b。薄壁回转体零件b加工完成后，手动球阀8旋到泄压状态，气缸55泄压利用气缸55内弹簧拉力带动滑块53向下回到起始位置，弹簧卡头54松开薄壁回转体零件b。

进一步的，机床主轴端通过机床主轴端固定板4的进气管6、夹具定位工装板1的进气管6、底座52底部的进气管6与气缸55连通，气缸55、底座52底部的出气管7、夹具定位工装板1的出气管7、机床主轴端固定板4的出气管7也依次连通，当手动球阀8旋到进气位置时，气缸55加压带动滑块53向上运动，滑块53与弹簧卡头54配合锥面接触，并施加向上推力，使弹簧卡头54夹紧薄壁回转体零件b。当手动球阀8旋到关闭状态，封闭气路保持压力即可开始加工薄壁回转体零件b。薄壁回转体零件b加工完成后，手动球阀8旋到泄压状态，通过气缸55泄压利用气缸55内弹簧拉力带动滑块53向下回到起始位置，弹簧卡头54松开薄壁回转体零件b。

进一步的，在机器人对机床上料、下料时，上下料机器人端通过插座一31、插头一32连通构成通路，通过手动球阀8对气缸55进行操作，完成薄壁回转体零件b的快速装夹，从而完成上料、下料。

进一步的，机床主轴端固定板4连接插头二41、插座二42，在机器人上料完成时，机床主轴端通过插头二41与插座二42连通构成通路，通过手动球阀8对气缸进行操作，薄壁回转体零件b被装夹，从而可以对薄壁回转体零件b进行加工。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种薄壁回转体零件的快速工装夹具，其特征在于，包括夹具定位工装板（1）、固定台（2）、上下料机器人端固定板（3）、机床主轴端固定板（4）、夹具（5）；所述夹具定位工装板（1）右端上方和右端下方与分别所述上下料机器人端固定板（3）、固定台（2）连接，所述夹具（5）左端下方与所述机床主轴端固定板（4）连接；所述夹具定位工装板（1）上开设有若干个安装孔用于固定夹具（5）；所述夹具（5）包括夹具体（51）、底座（52）、滑块（53）、弹簧卡头（54）、气缸（55）、托板（56）、连杆（57），所述夹具体（51）固定安装在底座（52）顶部，所述滑块（53）、弹簧卡头（54）由外至内安装在所述夹具体（51）内部；所述底座（52）底部通过紧固螺栓（521）安装在夹具定位工装板（1）上，所述气缸（55）固定在底座（52）内部，所述气缸（55）的活塞杆与位于其上方的托板（56）采用螺栓（551）连接；所述托板（56）与上方的滑块之间通过 2 个连杆（57）连接。

2.根据权利要求1所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，其特征在于，所述上下料机器人端固定板（3）、夹具定位工装板（1）、底座（52）底部内部均设置有进气管（6）、出气管（7），所述上下料机器人端固定板（3）的进气管（6）、夹具定位工装板（1）的进气管（6）、底座（52）底部的进气管（6）、气缸（55）依次连通；所述气缸（55）、底座（52）底部的出气管（7）、夹具定位工装板（1）的出气管（7）、上下料机器人端固定板（3）的出气管（7）依次连通。

3.根据权利要求2所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，其特征在于，所述上下料机器人端固定板（3）的进气管（6）、出气管（7）处设置有手动球阀（8）。

4.根据权利要求1所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，其特征在于，所述机床主轴端固定板（4）、夹具定位工装板（1）、底座（52）底部内部均设置有进气管（6）、出气管（7），所述机床主轴端固定板（4）的进气管（6）、夹具定位工装板（1）的进气管（6）、底座（52）底部的进气管（6）、气缸（55）依次连通；所述气缸（55）、底座（52）底部的出气管（7）、夹具定位工装板（1）的出气管（7）、机床主轴端固定板（4）的出气管（7）依次连通。

5.根据权利要求4所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，其特征在于，所述机床主轴端固定板（4）的进气管（6）、出气管（7）上设置有手动球阀（8）。

6.根据权利要求1所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，其特征在于，所述固定台（2）还包括加固块（21），所述固定台（2）通过加固块（21）固定安装在所述夹具定位工装板（1）一端的下方。

7.根据权利要求3所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，其特征在于，所述上下料机器人端固定板（3）还包括插头一（31）、插座一（32），所述上下料机器人端固定板（3）的一端下方与所述插头一（31）连接，所述插头一（31）通过所述插座一（32）与夹具定位工装板（1）的一端的上方连接；所述插头一（31）、插座一（32）内部也设置有进气管（6）、出气管（7）。

8.根据权利要求5所述的薄壁回转体零件的快速工装夹具，其特征在于，所述机床主轴端固定板（4）还包括插头二（41）、插座二（42），所述机床主轴端固定板（4）的一端上方与插头二（41）连接，所述插头二（41）通过所述插座二（42）与所述夹具定位工装板（1）的另一端的下方连接；所述插头二（41）、插座二（42）内部也设置有进气管（6）、出气管（7）。

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