CN216802633U - 一种多用途的柔性装夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多用途的柔性装夹装置，包含过渡盘、快换锁紧板、锁紧销、卡盘托盘、卡盘、夹头夹具、自定心虎钳、弯板、中间锁紧板、定位夹紧工装；快换锁紧板通过定位芯轴、定位键、螺栓与过渡盘连接固定，卡盘托盘、夹头夹具、自定心虎钳、弯板均可通过锁紧销与快换锁紧板连接固定，卡盘通过螺钉连接固定在卡盘托盘上，中间锁紧板通过螺钉连接固定在弯板上，定位夹紧工装通过锁紧销与中间锁紧板连接。与常用的铣削夹具相比，该装置可以在同一台加工中心上实现回转体类、复杂多面体类、板块类、座架类等多种类型零件的快速装夹、拆卸，且重复定位精度高，可扩展性强。

Description

一种多用途的柔性装夹装置

技术领域

本实用新型属于机械结构设计领域，涉及一种多用途的柔性装夹装置，实现多类零件的快速装夹。

背景技术

原来在加工不同类型零件时，需要设计不同的结构将各类夹紧装置固定在铣削机床上，如：通过法兰结构将卡盘固定在铣削机床上，以装夹回转体类及轴类零件，通过弯板结构将虎钳固定在铣削机床上，以装夹复杂多面体类零件，通过带有键槽的弯板将定位、夹紧装置固定在铣削机床上，以装夹板块类零件。以上几种定位夹紧装置安装、拆卸流程复杂，常用的安装方式为螺栓、螺帽压紧，每次换型时都需要找正定位夹紧装置，确定工件坐标系，才能满足零件的装夹要求，换型效率低下；整体互换性、兼容性较差，重复定位精度较低，整个操作过程对员工的技能水平要求较高，人为因素对换型质量影响较大，零件加工质量及一致性很难保证。

发明内容

本实用新型的目的是：提出一种多用途的柔性装夹装置，能够同时满足多类零件在同一机床上定位夹紧需求，实现即换即用，避免切换后再次找正。

为解决此技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种多用途的柔性装夹装置，包括：

过渡盘、快换锁紧板、若干锁紧销，构成柔性装夹装置的基础模块；

卡盘托盘、卡盘，用于装夹回转体类零件；

夹头夹具，用于装夹细长轴类零件；

自定心虎钳，用于装夹板块类、座架类零件；

弯板、中间锁紧板、定位夹紧工装，用于装夹复杂多面体类零件；

过渡盘上的定位芯轴与快速锁紧板的中心孔配合连接，实现对快速锁紧板的中心定位；过渡盘上开有T型键槽，快速锁紧板开有键槽，两者通过定位键连接，实现对快速锁紧板角向定位；

快速锁紧板通过螺栓固定在过渡盘上,快换锁紧板通过定位芯轴、定位键、螺栓与过渡盘连接固定。

快速锁紧板含有N1个定位精度孔，内部具有楔形夹紧机构，是整个快换系统的基础模块；在两个不同的周向上均布定位精度孔；

锁紧销一端为螺柱，另一端依次为大定位销、中间凹槽、小定位销，小定位销与中间凹槽具有台阶过渡；大定位销、中间凹槽与快速锁紧板的楔形夹紧机构配合；卡盘托盘、夹头夹具、自定心虎钳、弯板均具有定位孔，定位孔一端为光孔，一端具有内螺纹，与小定位销、螺柱配合定位锁紧。

锁紧销的小定位销与卡盘托盘的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。

锁紧销与卡盘托盘、卡盘组合成一种铣削夹具，实现回转体类零件的定位、夹紧；

锁紧销与快换锁紧板的精度定位孔配合实现精准装夹定位，其重复定位精度为8μm之内。

中间锁紧板通过螺钉连接固定在弯板上，定位夹紧工装通过锁紧销与中间锁紧板连接。

卡盘托盘上有N2个定位孔、螺钉过孔、圆形凸台，锁紧销的小定位销与卡盘托盘的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。卡盘上的定位孔与卡盘托盘上的圆形凸台配合进行定位，再通过螺栓将卡盘固定在卡盘托盘上；回转类零件夹持在卡盘上，不同零件加工时可根据尺寸的大小选择不同尺寸的卡盘。

夹头夹具一端有N3个定位孔N3为偶数，另一端为内锥孔、螺纹旋紧结构，内置卡簧。锁紧销的小定位销与夹头夹具的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。轴类零件与夹头夹具内的卡簧内孔配合后放入内锥孔，再通过螺纹旋紧结构夹紧零件。不同零件加工时可根据零件尺寸大小选择不同内径的卡簧和夹头夹具。

自定心虎钳为双头螺纹螺杆结构，底面有N4个定位孔，N4为偶数。锁紧销3的小定位销与自定心虎钳的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。零件放置在虎钳钳口内，使用扳手拧装虎钳内的双头螺纹结构，从而带动虎钳两钳口同步夹紧或松开。

弯板的侧面有N5个定位孔，N5为偶数，底面有两处定位销和四处螺纹孔；中间锁紧板上有两处定位孔、四处螺钉过孔、N6个定位精度孔(N6为偶数)和楔形夹紧机构，其结构与快速锁紧板的楔形夹紧机构结构一致；定位夹紧工装有两处定位块、N7个定位孔(N7为偶数)、支撑压紧结构。锁紧销的小定位销与弯板的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。中间锁紧板上的定位孔与弯板的定位销配合实现定位，再通过四个螺栓实现连接固定。定位夹紧工装的四处锁紧销与中间锁紧板的定位精度孔配合实现精准定位,重复定位精度8μm，内六方扳手拧紧中间锁紧板的楔形结构，从而锁紧锁紧销，实现定位夹紧工装与中间锁紧板的连接固定。定位夹紧工装的两处定位块对零件进行定位，支撑压紧结构压紧零件，从而实现零件在定位夹紧工装上的定位夹紧。

进一步地，实际中为了加工的方便，锁紧销3可为两体结构，两部分通过螺纹和光孔配合成为一体。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型与常用的铣削夹具相比，该装置可以在同一台加工中心上实现回转体类、复杂多面体类、板块类、座架类等多种类型零件的快速装夹、拆卸，且重复定位精度高，可扩展性强。本实用新型也可以应用到车床等其它机床上，实现多类零件的快速装夹。

锁紧销的小定位销与夹头夹具的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。锁紧销与夹头夹具组合成一种铣削夹具，实现细长轴类零件的定位、夹紧。

锁紧销的小定位销与自定心虎钳的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。锁紧销与自定心虎钳组合成一种铣削夹具，实现复杂多面体类零件的定位、夹紧。

锁紧销的小定位销与弯板的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。锁紧销与弯板、中间锁紧板、定位夹紧工装组合成一种铣削夹具，实现板块、座架类零件的定位、夹紧。

该四种组合式的夹具均可以通过锁紧销与快换锁紧板的精度定位孔配合实现精准装夹定位重复定位精度8μm，快换锁紧板的楔形锁紧机构可以对锁紧销进行夹紧，从而实现对四种组合式的铣削夹具的锁紧固定。

本实用新型基于一种多用途的柔性装夹装置，能够同时满足不同零件加工时多种装夹方式需求，实现即换即用，避免切换后再次找正，大大提升了换型效率与重复定位精度，且每个装夹模块可根据不同加工零件尺寸进行调整，整体兼容性强；操作流程简单，安装与拆卸便捷，员工易掌握操作过程，消除了人员操作不稳定等干扰因素对装夹质量及零件加工的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施的技术方案，下面将对本实用新型的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，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为本实用新型可组合式铣削夹具结构爆炸图。

图2为本实用新型快换基础模块结构示意图。

图3为本实用新型快换锁紧板剖面示意图。

图4为本实用新型锁紧销结构示意图。

图5为本实用新型卡盘模块结构示意图。

图6为本实用新型夹头夹具模块结构示意图。

图7为本实用新型自定心虎钳模块结构示意图。

图8为本实用新型弯板夹具模块结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将详细描述本实用新型实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本实用新型也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例对本实用新型更好的理解。本实用新型不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本实用新型精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。

在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本实用新型造成不必要的模糊。

1、如图1所示，一种多用途的柔性装夹装置，由过渡盘1、快换锁紧板2、锁紧销3、卡盘托盘4、卡盘5、夹头夹具6、自定心虎钳7、弯板8、中间锁紧板9、定位夹紧工装10组成，其特征在于：快换锁紧板2通过定位芯轴、定位键与过渡盘1连接固定，卡盘托盘4、夹头夹具6、自定心虎钳7、弯板8均可通过锁紧销3与快换锁紧板2连接固定，卡盘5与卡盘托盘4为螺纹连接结构，中间锁紧板9与弯板8为螺纹连接结构，定位夹紧工装10通过锁紧销与中间锁紧板9连接。本实用新型与常用的铣削夹具相比，该装置可以实现回转体类、复杂多面体类、板块类、座架类等多种类型零件在同一机床上快速安装、拆卸，重复定位精度高，可扩展性强。本实用新型也可以应用到车床等其它机床上，实现多类零件的快速装夹。

2、如图2所示，过渡盘1上的定位芯轴与快速锁紧板2的中心孔配合连接，实现对快速锁紧板2中心定位；过渡盘1上开有T型键槽，快速锁紧板2开有键槽，两者通过定位键连接，实现对快速锁紧板2角向定位；快速锁紧板2通过螺栓固定在过渡盘1上。

3、如图3所示，快速锁紧板2是整个快换系统的基础模块，快速锁紧板2含有8个定位精度孔和楔形夹紧机构。

4、如图4所示，锁紧销3为两体结构，一端为螺柱，另一端由小定位销、中间凹槽、大定位销组成。

5、如图5所示，锁紧销3的小定位销与卡盘托盘4的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。锁紧销3与卡盘托盘4、卡盘5组合成一种铣削夹具，实现回转体类零件的定位、夹紧。

6、如图6所示，锁紧销3的小定位销与夹头夹具6的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。锁紧销3与夹头夹具6组合成一种铣削夹具，实现细长轴类零件(是指长度L与直径d之比小于25的轴类工件)的定位、夹紧。

7、如图7所示，锁紧销3的小定位销与自定心虎钳7的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。锁紧销3与自定心虎钳7组合成一种铣削夹具，实现复杂多面体类零件的定位、夹紧。

8、如图8所示，锁紧销3的小定位销与弯板8的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。锁紧销3与弯板8、中间锁紧板9、定位夹紧工装10组合成一种铣削夹具，实现板块、座架类零件的定位、夹紧。

9、如图3、4、5、6、7、8所示该四种组合式的铣削夹具均可以通过锁紧销3与快换锁紧板2的精度定位孔配合实现精准装夹定位重复定位精度8μm，快换锁紧板2的楔形锁紧机构可以对锁紧销3进行夹紧，从而实现对四种组合式的铣削夹具的锁紧固定。

10、如图3、5所示，卡盘托盘4上有定位孔、螺钉过孔、圆形凸台，定位孔下部为与其同轴的内螺纹结构。锁紧销3的小定位销与卡盘托盘4的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。卡盘5上的定位孔与卡盘托盘4上的圆形凸台配合进行定位，再通过螺栓将卡盘5固定在卡盘托盘4上；回转类零件夹持在卡盘5上，不同零件加工时可根据尺寸的大小选择不同尺寸的卡盘5。

11、如图3、6所示，夹头夹具6一端有4个定位孔，另一端为内锥孔、螺纹旋紧结构，内置卡簧。锁紧销3的小定位销与夹头夹具6的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。轴类零件与夹头夹具6内的卡簧内孔配合后放入内锥孔，再通过螺纹旋紧结构夹紧零件。不同零件加工时可根据尺寸的大小选择不同内径的卡簧和夹头夹具。

12、如图3、7所示，自定心虎钳7为双头螺纹螺杆结构，底面有4个定位孔。锁紧销3的小定位销与自定心虎钳7的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。零件放置在虎钳钳口内，使用扳手拧装虎钳内的双头螺纹结构，从而带动虎钳两钳口同步夹紧或松开。

13、如图3、8所示，弯板8的侧面有4个定位孔，底面有两处定位销和四处螺纹孔；中间锁紧板9上有两处定位孔、四处螺钉过孔、4个定位精度孔和楔形夹紧机构；定位夹紧工装10有两处定位块、4个定位孔、支撑压紧结构。锁紧销3的小定位销与弯板8的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。中间锁紧板9上的定位孔与弯板8的定位销配合实现定位，再通过四个螺栓实现连接固定。定位夹紧工装10的四处锁紧销与中间锁紧板9的定位精度孔配合实现精准定位重复定位精度8μm，内六方扳手拧紧中间锁紧板9的楔形结构，从而锁紧锁紧销，实现定位夹紧工装10与中间锁紧板9的连接固定。定位夹紧工装10的两处定位块对零件11进行定位，支撑压紧结构(由螺柱12和压板13构成)压紧零件11，从而实现零件在定位夹紧工装10上的定位夹紧。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多用途的柔性装夹装置，其特征在于：

所述柔性装夹装置包括：

过渡盘(1)、快换锁紧板(2)、若干锁紧销(3)，构成柔性装夹装置的基础模块；

卡盘托盘(4)、卡盘(5)，用于装夹回转体类零件；

夹头夹具(6)，用于装夹细长轴类零件；

自定心虎钳(7)，用于装夹板块类、座架类零件；

弯板(8)、中间锁紧板(9)、定位夹紧工装(10)，用于装夹复杂多面体类零件；

过渡盘(1)上的定位芯轴与快速锁紧板(2)的中心孔配合连接，实现对快速锁紧板(2)的中心定位；过渡盘(1)上开有T型键槽，快速锁紧板(2)开有键槽，两者通过定位键连接，实现对快速锁紧板(2)角向定位；

快速锁紧板(2)含有N1个定位精度孔，内部具有楔形夹紧机构，是整个快换系统的基础模块；在两个不同的周向上均布定位精度孔；

锁紧销(3)一端为螺柱(31)，另一端依次为大定位销(34)、中间凹槽(33)、小定位销(32)，小定位销(32)与中间凹槽(33)具有台阶过渡；大定位销(34)、中间凹槽(33)与快速锁紧板(2)的楔形夹紧机构配合；

卡盘托盘(4)、夹头夹具(6)、自定心虎钳(7)、弯板(8)均具有定位孔，定位孔一端为光孔，一端具有内螺纹，与小定位销(32)、螺柱(31)配合定位锁紧。

2.根据权利要求1所述柔性装夹装置，其特征在于：锁紧销(3)与快换锁紧板(2)的精度定位孔配合实现精准装夹定位，其重复定位精度为8μm之内。

3.根据权利要求1所述柔性装夹装置，其特征在于：中间锁紧板(9)通过螺钉连接固定在弯板(8)上，定位夹紧工装(10)通过锁紧销(3)与中间锁紧板(9)连接。

4.根据权利要求1所述柔性装夹装置，其特征在于：卡盘托盘(4)上有N2个定位孔、螺钉过孔、圆形凸台，锁紧销(3)的小定位销与卡盘托盘(4)的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧；卡盘(5)上的定位孔与卡盘托盘(4)上的圆形凸台配合进行定位，再通过螺栓将卡盘(5)固定在卡盘托盘(4)上。

5.根据权利要求1所述柔性装夹装置，其特征在于：夹头夹具(6)一端有N3个定位孔，另一端为内锥孔、螺纹旋紧结构，内置卡簧；锁紧销(3)的小定位销与夹头夹具(6)的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。

6.根据权利要求1所述柔性装夹装置，其特征在于：自定心虎钳(7)为双头螺纹螺杆结构，底面有N4个定位孔；锁紧销(3)的小定位销与自定心虎钳(7)的定位孔配合实现定位，再通过螺柱进一步锁紧。

7.根据权利要求1所述柔性装夹装置，其特征在于：弯板(8)的侧面有N5个定位孔，底面有两处定位销和四处螺纹孔；中间锁紧板(9)上有两处定位孔、四处螺钉过孔、N6个定位精度孔和楔形夹紧机构；定位夹紧工装(10)有两处定位块、N7个定位孔、支撑压紧结构；

锁紧销(3)的小定位销与弯板(8)的定位孔配合实现定位；中间锁紧板(9)上的定位孔与弯板(8)的定位销配合实现定位；定位夹紧工装(10)的四处锁紧销与中间锁紧板(9)的定位精度孔配合实现精准定位。

8.根据权利要求1所述柔性装夹装置，其特征在于：所述N、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7均为偶数。

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