CN216421442U - 活动式夹具机构及打标装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种活动式夹具机构，包括底座、夹具和驱动组件。底座包括限位轴；夹具设有轨迹槽，限位轴设置于轨迹槽；驱动组件可滑动地设置于底座，驱动组件与夹具传动连接，以带动夹具转动，夹具的转动用于使限位轴沿轨迹槽活动。本实用新型提供的活动式夹具机构，通过驱动组件带动夹具转动，使得底座的限位轴沿轨迹槽活动，驱动组件能够沿底座滑动，从而驱动组件能够带动夹具相对底座转动和滑动，夹具内的工件的运动轨迹与轨迹槽的形状一致，即，通过设置不同的轨迹槽可以使夹具内的工件沿着不同的轨迹运动，活动式夹具机构的体积小，便于移动，结构可改性强，便于对活动式夹具机构进行二次结构创新设计。本实用新型还提供一种打标装置。

Description

活动式夹具机构及打标装置

技术领域

本实用新型涉及夹具技术领域，具体而言，涉及一种活动式夹具机构及打标装置。

背景技术

夹具是指机械制造过程中用来固定工件，使工件具有正确的位置，以接受加工或检测的装置，又称卡具。

大多数夹具在固定工件的基础上，夹具本身并不会运动，称为固定式夹具。还有一种移动式夹具，这种夹具本身会移动，从而带动工件移动，方便工件的加工或者检测。然而，现有的移动式夹具的体积通常较大，且结构可改性差。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种活动式夹具机构及打标装置，以解决上述问题。本实用新型实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本实用新型提供一种活动式夹具机构，包括底座、夹具和驱动组件。底座包括限位轴；夹具设有轨迹槽，限位轴设置于轨迹槽；驱动组件可滑动地设置于底座，驱动组件与夹具传动连接，以带动夹具转动，夹具的转动用于使限位轴沿轨迹槽活动。

在一种实施方式中，夹具设有中心孔，驱动组件包括转轴，转轴插接于中心孔。

在一种实施方式中，夹具包括安装盘，轨迹槽设置于安装盘，安装盘还设有工件安装槽，工件安装槽与轨迹槽分别设置于安装盘的相对两侧。

在一种实施方式中，夹具还包括多个压头，多个压头围绕安装槽，用于压抵设置于工件安装槽内的工件。

在一种实施方式中，驱动组件包括驱动电机和电机座，电机座可滑动地设置于底座，驱动电机设置于电机座，驱动电机与夹具传动连接。

在一种实施方式中，活动式夹具机构还包括导轨和滑块，导轨设置于底座，滑块设置于电机座，滑块与导轨滑动配合。

在一种实施方式中，底座还包括底板和支架，限位轴设置于支架，支架设置于底板，支架与底板形成开口，导轨穿经于开口，开口的面积大于驱动组件的横截面积。

在一种实施方式中，活动式夹具机构还包括转动轴承，转动轴承设置于限位轴，转动轴承沿轨迹槽内可活动。

第二方面，本实用新型还提供一种打标装置，包括安装平台、激光打标头以及上述任一活动式夹具机构，激光打标头和活动式夹具机构均设置于安装平台，激光打标头用于向夹具夹持的待加工工件出射激光。

在一种实施方式中，打标装置还包括影像传感器，影像传感器设置于激光打标头，影像传感器用于感测待加工工件的反射光以获取待加工工件的影像。

相较于现有技术，本实用新型提供的活动式夹具机构及打标装置，通过驱动组件带动夹具转动，使得底座的限位轴沿轨迹槽活动，驱动组件能够沿底座滑动，从而驱动组件能够带动夹具相对底座转动和滑动，夹具内的工件的运动轨迹与轨迹槽的形状一致，即，通过设置不同的轨迹槽可以使夹具内的工件沿着不同的轨迹运动，活动式夹具机构的体积小，便于移动，结构可改性强，便于对活动式夹具机构进行二次结构创新设计。当活动式夹具机构用于打标时，在激光打标头固定的情况下，通过驱动组件带动夹具相对底座转动和滑动，夹具内的工件的沿着与轨迹槽一致的轨迹运动，便于设计工件的打标轨迹。

本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的活动式夹具机构在一种视角下的结构示意图。

图2是图1所示的活动式夹具机构在另一种视角下的结构示意图。

图3是图1所示的活动式夹具机构在一种视角下的爆炸图。

图4是图1所示的活动式夹具机构在另一种视角下的爆炸图。

图5是图1所示的活动式夹具机构在夹具转动一定角度后的结构示意图。

图6是本实用新型提供的打标装置的结构示意图。

图7是图6所示的打标装置的安装平台的内部结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型实施例，下面将参照相关附图对本实用新型实施例进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本申请的发明人发现，在激光打标的操作过程中，大部分是通过目视的方式调好焦平面，打标的过程需要直接目视，对眼睛伤害较大，且打标过程的记录较为繁琐。另外，现有的打标装置体积偏大，占地空间大，不便于移动。

桌面式打标装置体积较小，然而目前大部分桌面式打标装置，没有配置可视化监测系统，少数打标装置生产厂家虽然配置了打标监测设备，但是体积较大、价格昂贵且结构可改性差，不利于培养学生结构创新设计能力。

为了解决至少部分上述问题，申请人提出一种活动式夹具机构及打标装置，通过设置不同的轨迹槽可以使夹具内的工件沿着不同的轨迹运动，活动式夹具机构的体积小，便于移动，结构可改性强，便于对活动式夹具机构进行二次结构创新设计。以下结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型提供的活动式夹具机构及打标装置进行详细说明。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种活动式夹具机构10，包括底座11、夹具13和驱动组件15。底座11包括限位轴111；夹具13设有轨迹槽132，限位轴111设置于轨迹槽132；驱动组件15可滑动地设置于底座11，驱动组件15与夹具13传动连接，以带动夹具13转动，夹具13的转动用于使限位轴111沿轨迹槽132活动。

底座11包括限位轴111，限位轴111设置于轨迹槽132，可以对夹具13进行限位，使得夹具13沿着特定的轨迹运动，从而带动夹具13夹持的工件100沿特定的轨迹运动，便于工件100的加工或者检测。

请参阅图2和图3，底座11还包括底板113和支架115，底板113为装载主体结构，可以用于安装支架115和驱动组件15。支架115设置于底板113，支架115可以用于安装限位轴111，还可以用于支撑夹具13，还用于驱动组件15的穿过。

在本实施例中，底板113大致为矩形板状结构。底板113包括相背的安装面1132和安装背面1134，其中，安装面1132可以用于安装驱动组件15及支架115；安装背面1134可以与安装平台固定连接，实现活动式夹具机构10与安装平台的固定连接，其中，安装平台指的是加工设备或者检测设备用于安装工件100或者夹具13的平台。具体地，可以通过螺钉穿过安装面1132和安装背面1134，并且与安装平台螺纹连接，实现底板113与安装平台的固定。底板113可以由塑胶材料制成，使得活动式夹具机构10具有轻薄的特点。在其他实施方式中，底板113还可以是圆形板状结构、椭圆形板状结构或者其他形状，具体可以根据实际情况设定。

在本实施例中，支架115大致为“n”形杆状结构。支架115设置于底板113，例如，支架115可以通过螺钉锁附于底板113。再例如，支架115可以通过粘接或者焊接(当支架115和底板113均为金属材质时)的方式固定于底板113。限位轴111设置于支架115，例如，限位轴111可以与支架115一体设置；再例如，限位轴111可以通过粘接、卡接或者螺钉锁付的方式设置于支架115。

支架115与底板113形成开口117，开口117的面积大于驱动组件15的横截面积，使得驱动组件15能够穿过支架115，避免支架115阻碍驱动组件15的移动。在本实施例中，开口117大致为“n”形。在其他实施方式中，开口117还可以是矩形或者其他形状，满足驱动组件15能够穿过支架115的目的即可。

请参阅图3和图4，夹具13包括安装盘134，安装盘134可以用于安装工件100。在本实施例中，安装盘134大致为圆柱形。在其他实施方式中，安装盘134还可以是椭圆形、长方体形或者其他形状，满足工件100的安装即可。

安装盘134包括相背的顶面1341和底面1342，其中，底面1342为朝向底板113的表面，底面1342可以用于设置轨迹槽132，顶面1341为背离底板113的表面。

安装盘134还设有工件安装槽1344，工件安装槽1344与轨迹槽132分别设置于安装盘134的相对两侧，具体地，工件安装槽1344设置于顶面1341，轨迹槽132设置于底面1342。在本实施例中，工件安装槽1344大致为圆形槽，可以用于安装圆形工件100。在其他实施方式中，工件安装槽1344的形状还可以随工件100的形状改变。

在本实施例中，轨迹槽132为不规则的环形槽，大致呈心形。在其他实施方式中，轨迹槽132还可以根据工件100的加工轨迹的需求进行相应的变化，例如，当需要加工出五角星形状时，可以将轨迹槽132设置为五角星环形；当需要加工出五边形时，可以将轨迹槽132设置为五边环形；当需要加工出三角形时，可以将轨迹槽132设置为三角环形。活动式夹具机构10的结构可改性强，便于对活动式夹具机构10进行二次结构创新设计。

安装盘134还包括中心柱1346，中心柱1346设置于安装盘134的中轴线，并且凸设于底面1342。在本实施例中，中心柱1346设有中心孔1348，中心孔1348可以用于安装驱动组件15。在其他实施方式中，中心孔1348还可以直接设置于底面1342。

夹具13还包括多个压头136，多个压头136围绕工件安装槽1344，用于压抵设置于工件安装槽1344内的工件100，防止工件100松动。在本实施例中，压头136的数量为四个，四个压头136均匀设置于顶面1341并围绕工件安装槽1344设置，相邻两个压头136对应的圆心角为90°，以实现对工件100的均匀压抵。在其他实施方式中，四个压头136还可以非均匀设置于顶面1341。在其他实施方式中，压头136的数量还可以是三个、五个或者其它数量，具体可以根据实际情况设定，满足对工件100的压抵，防止工件100松动的目的即可。

请参阅图4和图5，驱动组件15可滑动地设置于底座11，驱动组件15与夹具13传动连接，以带动夹具13转动，夹具13的转动用于使限位轴111沿轨迹槽132活动。驱动组件15能够沿底座11滑动，从而驱动组件15能够带动夹具13相对底座11转动和滑动，夹具13内的工件100的运动轨迹与轨迹槽132的形状一致，即，通过设置不同的轨迹槽132可以使夹具13内的工件100沿着不同的轨迹运动，活动式夹具机构10的体积小，便于移动，结构可改性强，便于对活动式夹具机构10进行二次结构创新设计，例如，便于学生进行二次结构创新设计。

驱动组件15包括转轴1521(图3)，转轴1521可以绕自身的轴线转动。在本实施例中，转轴1521插接于中心孔1348，使得驱动组件15能够带动夹具13转动。例如，转轴1521可以容置于中心孔1348中，然后通过铆钉将转轴1521与中心柱1346固定，或者，转轴1521可以容置于中心孔1348中，然后通过胶水将转轴1521与中心柱1346固定，或者，转轴1521可以通过过盈配合的方式容置于中心孔1348。

驱动组件15包括驱动电机152和电机座154，电机座154可滑动地设置于底座11，可以用于带动驱动电机152移动。驱动电机152设置于电机座154，例如，驱动电机152可以设置于电机座154内；再例如，驱动电机152可以设置于电机座154的上方或者侧边。

驱动电机152与夹具13传动连接，以带动夹具13转动，使得夹具13相对底板113既可以转动又可以移动，如图1和图5所示，从而夹具13内的工件100沿着与轨迹槽132的形状一致的轨迹进行运动，便于工件100的加工或者检测。转轴1521可以是驱动电机152的输出轴，即，驱动电机152可以通过转轴1521带动夹具13转动。驱动电机152具体可以是步进电机或者伺服电机，此处不做具体的限定。

电机座154包括座板1542和盖板1544，座板1542大致为矩形板状结构。盖板1544的横截面大致为“n”形，盖板1544盖设于座板1542，以将驱动电机152收容。盖板1544还可以设置通孔，使得电机座154内的驱动电机152的转轴1521可以穿过电机座154与夹具13连接。

请继续参阅图3和图4，在本实施例中，活动式夹具机构10还包括导轨17和滑块18，其中，导轨17设置于底座11，滑块18设置于电机座154，滑块18与导轨17滑动配合，使得驱动组件15能够沿导轨17在底板113上移动。在其他实施方式中，滑块18还可以用导向凸起代替，导轨17可以用导向槽代替，即，驱动组件15还可以通过导向凸起在导向槽内移动，实现驱动组件15沿底座11滑动。

导轨17穿经于开口117，使得驱动组件15沿导轨17移动时，能够穿过开口117，避免驱动组件15在移动的过程中与导轨17分离。

活动式夹具机构10还包括转动轴承19，转动轴承19设置于限位轴111，转动轴承19沿轨迹槽132内可活动。通过在限位轴111上设置转动轴承19，使得限位轴111在轨迹槽132内的移动更加顺畅，从而夹具13内的工件100的运动也更加顺畅，提升对工件100检测或者加工的效率。

综上，本实用新型提供的活动式夹具机构10，通过驱动组件15带动夹具13转动，使得底座11的限位轴111沿轨迹槽132活动，驱动组件15能够沿底座11滑动，从而驱动组件15能够带动夹具13相对底座11转动和滑动，夹具13内的工件100的运动轨迹与轨迹槽132的形状一致，即，通过设置不同的轨迹槽132可以使夹具13内的工件100沿着不同的轨迹运动，活动式夹具机构10的体积小，便于移动，结构可改性强，便于对活动式夹具机构10进行二次结构创新设计。另外，本实施例提供的活动式夹具机构10还便于移动。

请参阅图6和图7，本实用新型还提供一种打标装置1，包括安装平台20、激光打标头30以及活动式夹具机构10，激光打标头30和活动式夹具机构10均设置于安装平台20，激光打标头30用于向夹具13夹持的待加工工件100出射激光。

安装平台20大致为中空的长方体结构。安装平台20可以包括框架22和侧板24，侧板24连接于框架22，其中，框架22的材质可以是铝，侧板24可以通过钣金工艺制成。侧板24可以与框架22配合形成收容腔26，收容腔26可以用于收容激光器40、排插50、控制板卡60及驱动电源70等结构。激光器40可以发出激光，激光器40通过光学镜片组将能量传输到工件100上。驱动电源70可以通过排插50对激光器40进行供电。控制板卡60可以用于控制激光器40的功率。

安装平台20的底部还设有多个脚杯28，多个脚杯28可以对安装平台20进行支撑，提升安装平台20的稳定性。

打标装置1还包括支撑架80和移动模组90，其中，支撑架80与安装平台20连接，可以对移动模组90和激光打标头30等结构进行支撑，移动模组90连接于支撑架80和激光打标头30之间，可以带动激光打标头30沿竖直方向移动，以调节激光的焦平面，便于对工件100进行打标操作。支撑架80和移动模组90的结构可以参照现有技术，此处不再进行详述。

打标装置1还包括影像传感器92，影像传感器92设置于激光打标头30，影像传感器92用于感测待加工工件100的反射光以获取待加工工件100的影像，以实现打标过程的可视化。例如，打标装置1还包括红外光源(图未示)，红外光源可以设置与激光打标头30，红外光源可以发出可见的红外光，工件100在可见红外光的照射下，表面的形貌通过光学镜片组反射到影像传感器92，从而得到待加工工件100的影像，记录可视化打标的过程。

综上，本实用新型提供的打标装置1，包括安装平台20、激光打标头30和活动式夹具机构10，通过驱动组件15带动夹具13转动，使得底座11的限位轴111沿轨迹槽132活动，驱动组件15能够沿底座11滑动，从而驱动组件15能够带动夹具13相对底座11转动和滑动，夹具13内的工件100的运动轨迹与轨迹槽132的形状一致，即，通过设置不同的轨迹槽132可以使夹具13内的工件100沿着不同的轨迹运动，活动式夹具机构10的体积小，便于移动，结构可改性强，便于对活动式夹具机构10进行二次结构创新设计。另外，活动式夹具机构10的驱动组件15带动夹具13相对底座11转动和滑动，使得夹具13内的工件100的沿着与轨迹槽132一致的轨迹运动，便于设计工件100的打标轨迹。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种活动式夹具机构，其特征在于，包括：

底座，所述底座包括限位轴；

夹具，所述夹具设有轨迹槽，所述限位轴设置于所述轨迹槽；以及

驱动组件，所述驱动组件可滑动地设置于所述底座，所述驱动组件与所述夹具传动连接，以带动所述夹具转动，所述夹具的转动用于使所述限位轴沿所述轨迹槽活动。

2.根据权利要求1所述的活动式夹具机构，其特征在于，所述夹具设有中心孔，所述驱动组件包括转轴，所述转轴插接于所述中心孔。

3.根据权利要求1所述的活动式夹具机构，其特征在于，所述夹具包括安装盘，所述轨迹槽设置于所述安装盘，所述安装盘还设有工件安装槽，所述工件安装槽与所述轨迹槽分别设置于所述安装盘的相对两侧。

4.根据权利要求3所述的活动式夹具机构，其特征在于，所述夹具还包括多个压头，多个所述压头围绕所述安装槽，用于压抵设置于所述工件安装槽内的工件。

5.根据权利要求1所述的活动式夹具机构，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机和电机座，所述电机座可滑动地设置于所述底座，所述驱动电机设置于所述电机座，所述驱动电机与所述夹具传动连接。

6.根据权利要求5所述的活动式夹具机构，其特征在于，所述活动式夹具机构还包括导轨和滑块，所述导轨设置于所述底座，所述滑块设置于所述电机座，所述滑块与所述导轨滑动配合。

7.根据权利要求6所述的活动式夹具机构，其特征在于，所述底座还包括底板和支架，所述限位轴设置于所述支架，所述支架设置于所述底板，所述支架与所述底板形成开口，所述导轨穿经于所述开口，所述开口的面积大于所述驱动组件的横截面积。

8.根据权利要求1所述的活动式夹具机构，其特征在于，所述活动式夹具机构还包括转动轴承，所述转动轴承设置于所述限位轴，所述转动轴承沿所述轨迹槽内可活动。

9.一种打标装置，其特征在于，包括安装平台、激光打标头以及如权利要求1-8任一项所述的活动式夹具机构，所述激光打标头和所述活动式夹具机构均设置于所述安装平台，所述激光打标头用于向所述夹具夹持的待加工工件出射激光。

10.根据权利要求9所述的打标装置，其特征在于，所述打标装置还包括影像传感器，所述影像传感器设置于所述激光打标头，所述影像传感器用于感测所述待加工工件的反射光以获取所述待加工工件的影像。

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