CN218081617U - 夹具工装和加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及一种夹具工装和加工设备。夹具工装包括：支撑组件；第一定位夹紧组件，设于支撑组件在水平横向上的两侧，并适于调整在水平横向上的间距，第一定位夹紧组件包括横向定位支撑件和可沿竖向移动的竖向压紧件；第二定位夹紧组件，设于支撑组件在水平纵向上的两侧，第二定位夹紧组件适于调整在水平纵向上的间距，并适于在水平纵向上夹紧工件；驱动组件，与第一定位夹紧组件和第二定位夹紧组件传动连接。通过本实用新型的技术方案，夹具工装能够在多个方向上对工件进行定位和夹紧，以防止接触面存在平面误差或者夹紧过程中工件发生位移而影响定位准确性，有利于降低对工件加工精度的影响。

Description

夹具工装和加工设备

技术领域

本实用新型属于加工设备技术领域，具体涉及夹具工装和加工设备。

背景技术

在机械加工过程中，在对工件进行焊接等加工操作前，通常需要用夹具将工件夹紧，以使工件在加工操作时能够保持稳定。其中，传统的夹具的夹紧方式通常是工件以面接触的方式放置在夹具的平台上并进行夹紧，如果工件定位不准确，将影响工件的夹持精度，特别是对于港口机械头部梁等异形箱体工件而言，现有夹具难以从不同方向对该类工件进行定位和夹持，工件的定位准确性和稳定性较低，影响后续加工操作的加工精度。

实用新型内容

有鉴于此，为改善现有技术中所存在的上述问题中的至少一个，本实用新型提供了夹具工装和加工设备。

本实用新型的第一方面提供一种夹具工装，包括：支撑组件，适于支撑工件；第一定位夹紧组件，设于支撑组件在水平横向上的两侧，并适于调整在水平横向上的间距，第一定位夹紧组件包括横向定位支撑件和可沿竖向移动的竖向压紧件；第二定位夹紧组件，设于支撑组件在水平纵向上的两侧，第二定位夹紧组件适于调整在水平纵向上的间距，并适于在水平纵向上夹紧工件；驱动组件，与第一定位夹紧组件和第二定位夹紧组件传动连接。

本实用新型上述技术方案中的有益效果体现在：

改进和优化了夹具工装的结构和布置方式，能够在多个方向上对工件进行定位和夹紧，以使工件在夹紧后能够保持准确的位置和姿态，可以有效防止工件在加工过程中发生相对位移而影响定位准确性，有利于降低对后续加工操作中工件加工精度的影响，特别适用于港口机械头部梁等异形箱体工件，而且能够适配不同尺寸的工件，相对于传统的夹具而言进一步扩大了适用范围。

在一种可行的实现方式中，第一定位夹紧组件包括：横向运动机构，沿支撑组件的水平横向设置，并适于沿水平横向运动；多个第一夹紧机构，相对设置于支撑组件在水平横向上的两侧，其中，位于支撑组件一侧的第一夹紧机构与横向运动机构连接；其中，每个第一夹紧机构上均设有横向定位支撑件和竖向压紧件。

在一种可行的实现方式中，第一夹紧机构包括：第一支撑柱；竖向滑轨，沿竖向连接于第一支撑柱的侧壁上；竖向滑块，与竖向滑轨滑动连接，且竖向滑块上设有竖向锁紧结构；竖向压紧件，设于竖向滑块的顶部，且竖向压紧件在水平横向上远离支撑组件的一端与竖向滑块转动连接，竖向压紧件靠近支撑组件的一端由竖向滑块伸出，并适于与工件的顶部抵接；摆臂机构，设于竖向滑块的顶部，摆臂机构的摆动端位于竖向压紧件上方，摆动端适于相对于竖向滑块摆动并压紧竖向压紧件；横向定位支撑件，连接于竖向滑块或第一支撑柱朝向支撑组件的一侧。

在一种可行的实现方式中，摆臂机构包括：摆臂支撑板，连接于竖向滑块的顶部；摆臂本体，设于竖向压紧件的上方，并与摆臂支撑板转动连接；第一伸缩缸，连接于竖向滑块远离支撑组件的一侧，并相对于竖向滑块倾斜设置，第一伸缩缸的活塞杆与摆臂本体的一端转动连接，以驱动摆臂本体摆动。

在一种可行的实现方式中，竖向锁紧结构包括锁紧孔和锁紧螺栓；竖向滑轨和竖向滑块上均设有多个锁紧孔，多个锁紧孔均沿竖向间隔设置，锁紧螺栓可拆卸地穿设于相对应的两个锁紧孔中，以使竖向滑块与竖向滑轨锁紧。

在一种可行的实现方式中，横向运动机构包括：横向滑轨，沿水平横向设置；横向滑块，与横向滑轨滑动连接；第二伸缩缸，沿水平横向设置，第二伸缩缸的活塞杆与横向滑块相连接，以驱动横向滑块滑动；其中，与横向运动机构连接的第一夹紧机构设于横向滑块上。

在一种可行的实现方式中，第二定位夹紧组件包括：纵向定位件，设于支撑组件在水平纵向上的一侧；第二夹紧机构，设于支撑组件在水平纵向上的另一侧，并与纵向定位件相对设置，第二夹紧机构设有可沿水平纵向活动的纵向夹紧件。

在一种可行的实现方式中，第二夹紧机构包括：夹紧支架，夹紧支架的顶部设有向靠近支撑组件一侧伸出的悬臂结构；纵向夹紧件，与悬臂结构活动连接，并能够相对于悬臂结构向靠近或远离支撑组件的方向运动，纵向夹紧件由底部至顶部逐渐向远离支撑组件的方向倾斜设置，且纵向夹紧件的底部适于夹紧工件；和/或

纵向定位件包括：第三伸缩缸，沿水平纵向设置，第三伸缩缸的活塞杆朝向支撑组件，并适于与工件相抵。在一种可行的实施例中，支撑组件包括：支撑台，设于与工件的一端对应的位置；多个竖向定位支撑件，设于与第一定位夹紧组件相对的位置，且竖向定位支撑件的高度与工件的底部高度相适配。

在一种可行的实施例中，夹具工装还包括：压力传感器，设于支撑台上，压力传感器适于检测工件的压力信息；控制器，与压力传感器和驱动组件通信连接，控制器适于根据压力传感器检测到的压力信息控制驱动组件工作。

在一种可行的实施例中，夹具工装还包括：工作台，支撑组件、第一定位夹紧组件、第二定位夹紧组件和驱动组件均设于工作台上；和/或

多个辅助限位柱，多个辅助限位柱均沿竖向设置，且在水平横向和水平纵向上间隔设置，多个辅助限位柱分别与工件上不同位置的外边缘对应设置，以在水平横向和水平纵向上对工件进行限位。

本实用新型的第二方面还提供了一种加工设备，包括：上述第一方面任一项中的夹具工装。

附图说明

图1所示为本实用新型一个实施例提供的一种夹具工装的示意图。

图2所示为本实用新型一个实施例提供的一种夹具工装在工件装配状态下的示意图。

图3所示为本实用新型一个实施例提供的一种夹具工装的第一夹紧机构的示意图。

图4所示为本实用新型一个实施例提供的一种夹具工装的横向运动机构与部分支撑组件的示意图。

图5所示为本实用新型一个实施例提供的一种夹具工装第二定位夹紧组件与部分支撑组件的示意图。

图6所示为本实用新型一个实施例提供的一种夹具工装的示意框图。

图7所示为本实用新型一个实施例提供的一种加工设备的示意框图。

具体实施方式

本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下提供了本实用新型的技术方案中的夹具工装和加工设备的一些实施例。

在本实用新型的第一方面的实施例中提供了一种夹具工装1。如图1和图2所示，夹具工装1包括支撑组件11、第一定位夹紧组件12、第二定位夹紧组件13和驱动组件14。支撑组件11用于支撑工件3；第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13用于对工件3进行定位和夹紧操作；驱动组件14用于驱动第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13工作。

第一定位夹紧组件12沿水平横向设于支撑组件11的两侧，且第一定位夹紧组件12包括横向定位支撑件1225和竖向压紧件1224；横向定位支撑件1225用于在工件3的水平横向两侧进行定位操作，第一定位夹紧组件12能够调整在水平横向上的间距，以调整横向定位支撑件1225的位置；竖向压紧件1224能够沿竖向(即竖直方向)移动，并能够沿竖向对工件3进行夹紧操作。第二定位夹紧组件13沿水平纵向设置在支撑组件11的两侧，第二定位夹紧组件13能够调整在水平纵向上的间距，并能够夹紧工件3。驱动组件14与第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13传动连接，以为第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13提供动力。

需要说明的是，在三维坐标系中，本实施例中的水平横向对应于X轴方向，水平纵向对应于Y轴方向，竖向对应于Z轴方向。

可以理解，传统的夹具通常仅能够实现简单的支撑和单一方向上的夹紧操作，而如图2中示出的港口机械头部梁等异形箱体工件，由于工件结构的特殊性，工件与夹具的支撑结构接触时难以确保稳定性，工件受到外力作用时极易发生相对位移或姿态变化，定位准确性相对较低。

本实施例中的夹具工装1，对结构和布置方式进行了改进和优化，能够在多个方向上对工件进行定位和夹紧操作，可以有效防止夹紧过程中工件受力发生相对位移或姿态变化，能够有效提高夹紧操作时工件的定位准确性，有利于降低对后续加工操作中工件加工精度的影响，特别适用于港口机械头部梁等异形箱体工件，而且能够适配不同尺寸的工件，相对于传统的夹具而言进一步扩大了适用范围。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1和图2所示，在夹具工装1中，第一定位夹紧组件包括横向运动机构121和多个第一夹紧机构122。

如图1和图2中的示例，第一夹紧机构122的数量为两个，相对设置于支撑组件11在水平横向上的两侧，即当工件3置于支撑组件11上时，两个第一夹紧机构122分别位于工件3在水平横向上的两侧；每个第一夹紧机构122上均设有横向定位支撑件1225和竖向压紧件1224，以通过两侧的横向定位支撑件1225与工件3抵接，对工件3在水平横向上的位置进行定位，通过竖向压紧件1224在竖向上对工件3进行夹紧操作。

横向运动机构121沿支撑组件11的水平横向设置，在水平横向上位于支撑组件11一侧的第一夹紧机构122与横向运动机构121连接，以能够在横向运动机构121的带动下沿水平横向运动，从而调整两个第一夹紧机构122之间的间距。

进一步地，如图3所示，第一夹紧机构122包括第一支撑柱1221、竖向滑轨1222、竖向滑块1223、竖向压紧件1224、摆臂机构1226和横向定位支撑件1225。

如图2和图3所示，第一支撑柱1221沿竖向设置，底部用于固定连接。第一支撑柱1221的侧壁上设有竖向滑轨1222，竖向滑轨1222沿竖向设置，并与第一支撑柱1221固定连接；竖向滑块1223与竖向滑轨1222滑动连接，并能够相对于竖向滑轨1222进行竖向滑动。其中，竖向滑块1223上设有竖向锁紧结构1232，能够对竖向滑块1223进行锁紧，以使竖向滑块1223在目标位置保持固定。竖向压紧件1224和摆臂机构1226均设于竖向滑块1223的顶部；竖向压紧件1224在水平横向上远离支撑组件11的一端与竖向滑块1223转动连接，靠近支撑组件11的一端由竖向滑块1223向外伸出，用于与工件3的顶部抵接；摆臂机构1226的摆动端位于竖向压紧件1224的上方，且摆动端能够通过相对摆动与竖向压紧件1224的顶部抵接，并通过对竖向压紧件1224施加压力使竖向压紧件1224压紧工件3。其中，如图3中的示例，横向定位支撑件1225连接于竖向滑块1223朝向支撑组件11的一侧，当然，根据使用需要，横向定位支撑件1225也可以连接于第一支撑柱1221朝向支撑组件11的一侧。

进一步地，如图3所示，摆臂机构1226具体包括摆臂支撑板1227、摆臂本体1228和第一伸缩缸1229。摆臂支撑板1227沿竖向设置并延伸至竖向压紧件1224的上方，底部与竖向滑块1223连接；摆臂本体1228位于竖向压紧件1224的上方，并与摆臂支撑板1227靠近顶部的位置转动连接，摆臂本体1228能够相对于摆臂支撑板1227和竖向压紧件1224进行转动，以形成摆臂机构1226的摆动端；第一伸缩缸1229位于竖向滑块1223远离支撑组件11的一侧，并与竖向滑块1223相连接，第一伸缩缸1229的活塞杆与摆臂本体1228的一端转连接，以通过活塞杆的伸缩运动带动摆臂本体1228进行摆动，当摆臂本体1228转动至与竖向压紧件1224的顶部抵接时，对竖向压紧件1224施加压力，使竖向压紧件1224压紧工件3。

具体地，如图3中的示例，竖向压紧件1224可以采用压块结构，竖向压紧件1224的下方还可以设有弹性垫块1231，以对竖向压紧件1224起缓冲作用。摆臂支撑板1227具体可以设置两个，相对设置在竖向滑块1223的两侧，摆臂本体1228位于两个摆臂支撑板1227之间，并通过销轴形成转动连接。其中，摆臂本体1228可以设置为如图3中示出的类似L形的弯折结构，以缩减摆臂本体1228的摆动行程，减小空间占用；弯折结构的中部弯折处与摆臂支撑板1227连接，弯折结构的一端与第一伸缩缸1229的活塞杆转动连接，另一端位于竖向压紧件1224的上方。竖向滑块1223朝向第一伸缩缸1229的一侧设有倾斜设置的第一伸缩缸连接板1230，第一伸缩缸1229穿设于第一伸缩缸连接板1230中，以使第一伸缩缸1229与竖向滑块1223形成倾斜设置的状态；第一伸缩缸1229具体可以采用液压缸、气缸、电缸中的任意一种。

本实施例中，通过将第一伸缩缸1229倾斜布置在竖向滑块1223的侧方，并与摆臂机构1226配合对竖向压紧件1224施加压力，可以充分利用竖向滑块1223侧方的闲置空间，改变了传统夹具中将伸缩缸沿竖向布置在竖向压紧件1224上方的布置，可以在工件3装配于夹具工装1时有效防止第一伸缩缸1229与工件3发生相互干涉。在工件3装配于夹具工装1之前，可以通过第一伸缩缸1229带动摆臂本体1228向远离竖向压紧件1224的方向转动，使竖向压紧件1224处于活动状态，然后将竖向压紧件1224抬起，以便于工件3能够由上方吊装进入夹具工装1的目标位置。

进一步地，如图3所示，竖向锁紧结构1232具体包括锁紧孔1233和锁紧螺栓1234。具体地，竖向滑轨1222和竖向滑块1223上均设有多个锁紧孔1233，多个锁紧孔1233均沿竖向间隔设置，且竖向滑轨1222上的任一锁紧孔1233能够于竖向滑块1223上的锁紧孔1233对位配合；锁紧螺栓1234可拆卸地穿设于形成对位配合的两个锁紧孔1233中，以使竖向滑块1223相对于竖向滑轨1222锁紧；使用时可以根据工件3的高度不同，可以驱动竖向滑块1223滑动，以使竖向滑块1223上的锁紧孔1233与竖向滑轨1222上不同高度的锁紧孔1233形成对位配合，然后将锁紧螺栓1234穿入对应位置上形成对位配合的两个锁紧孔1233中，以调整竖向滑块1223以及竖向压紧件1224的高度，使之与工件3的高度相匹配。

进一步地，如图1和图4所示，横向运动机构121具体包括横向滑轨1210、横向滑块1211和第二伸缩缸1212。横向滑轨1210沿水平横向延伸；横向滑块1211与横向滑轨1210滑动连接，以相对于横向滑轨1210进行滑动；第二伸缩缸1212沿水平横向设置，且第二伸缩缸1212的活塞杆与横向滑块1211相连接，以通过活塞杆的伸缩运动带动横向滑块1211沿横向滑轨1210进行滑动。其中，与横向运动机构121连接的第一夹紧机构122设置在横向滑块1211上，并与横向滑块1211固定连接，以在横向滑块1211的带动下沿水平横向运动，从而调整两个第一夹紧机构122之间的间距。

具体地，第二伸缩缸1212的活塞杆可以与横向滑块1211直接连接，当然也可以如图4中的示例，第二伸缩缸1212与横向滑轨1210错位设置，活塞杆通过转接件1213与横向滑块1211形成连接，以充分利用有限空间优化布置，防止第二伸缩缸1212对横向滑块1211的滑动行程造成影响。转接件1213具体包括插销连接头1214、插销连接块1215和滑块连接板1216；滑块连接板1216与横向滑块1211的侧端连接，插销连接孔位于滑块连接板1216上，并与滑块连接板1216连接；插销连接头1214的一端与第二伸缩缸1212的活塞杆连接，另一端与插销连接块1215连接。活塞杆进行伸缩运动时，通过插销连接头1214、插销连接块1215以及滑块连接板1216向横向滑块1211传动动力，带动横向滑块1211滑动。此外，第二伸缩缸1212具体可以采用液压缸、气缸、电缸中的任意一种。

需要说明的是，在实际应用中，可以根据使用需求，在支撑组件11沿水平横向上的两侧分别设置一组横向运动机构121，并将两侧的第一夹紧机构122均设于同一侧的横向运动机构121上，使得两侧的第一夹紧机构122均能够沿水平横向运动。

另外，第一定位夹紧组件12还可以设置第一底板1217，横向运动机构121和第一夹紧机构122均固定连接于第一底板1217上，并通过第一底板1217与安装面进行整体装配。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1、图2和图5所示，在夹具工装1中，第二定位夹紧组件包括纵向定位件131和第二夹紧机构132。在水平纵向上，纵向定位件131和第二夹紧机构132相对设置于支撑组件11的两侧；纵向定位件131能够与工件3在水平纵向上的一端抵接，以对工件3进行纵向定位；第二夹紧机构132设有可沿水平纵向活动的纵向夹紧件1323，并能够对工件3在水平纵向上的另一端进行夹紧操作。

进一步地，如图2和图5所示，第二夹紧机构132具体包括夹紧支架1321和纵向夹紧件1323。夹紧支架1321的底部用于固定连接，顶部设有悬臂结构1322，且悬臂结构1322向靠近支撑组件11的一侧伸出；纵向夹紧件1323与悬臂结构1322伸出的一端活动连接，并能够沿水平纵向相对于悬臂结构1322运动，以对工件3进行夹紧操作。其中，纵向夹紧件1323由底部至顶部逐渐向远离支撑组件11的方向倾斜，以与工件3的斜面相配合。

具体地，如图2中的示例，工件3具体为港口机械头部梁，其顶部靠近第二夹紧机构132的位置为斜面结构，且高度逐渐降低。与之相对应，纵向夹紧件1323具体为杆状结构，且纵向夹紧件1323的倾斜角度与港口机械头部梁的斜面结构相适配；纵向夹紧件1323能够沿轴向相对于夹紧支架1321进行斜向运动，即在水平纵向上运动的同时也在竖向上运动，从而通过纵向夹紧件1323的底部与夹紧港口机械头部梁的斜面结构抵接，并进行夹紧。其中，纵向夹紧件1323可以采用手动方式驱动，当然也可以采用液压、电动或者气动方式驱动。

如图2中的示例，可以并排设置两个第二夹紧机构132，当然，也可以根据实际使用需要，设置一个或多个第二夹紧机构132。另外，第二夹紧机构132下方还可以设置第二底板133，以便于与安装面进行装配固定。

如图1和图5所示，纵向定位件131具体包括第三伸缩缸1311，第三伸缩缸1311沿水平纵向设置，且第三伸缩缸1311的活塞杆朝向支撑组件11；当工件3装配于夹具工装1中后，第三伸缩缸1311的活塞杆能够与工件3的外端面抵接，以在水平纵向上对工件3进行定位操作。其中，可以根据工件3的具体尺寸不同，通过驱动第三伸缩缸1311的活塞杆进行伸缩运动，以调整定位位置，以适配不同尺寸型号的工件3。另外，根据工件3的具体结构不同，可以设置一个或多个第三伸缩缸1311，例如图5中的示例，在竖向上不同高度分别设置一个第三伸缩缸1311，以对工件3上不同高度的结构进行定位。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1、图2和图4所示，在夹具工装1中，支撑组件11包括支撑台111和多个竖向定位支撑件112。支撑台111位于与工件3的一端对应的位置，多个竖向定位支撑件112设于与第一定位夹紧组件12相对的位置，且竖向定位支撑件112的高度与工件3的底部高度相适配；当工件3装配于夹具工装1时，通过支撑台111承载工件3的一端，通过多个竖向定位支撑件112承载工件3的底部，以对工件3形成整体支撑，进而通过第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13对工件3进行定位和夹紧操作。

具体地，如图4中的示例，竖向定位支撑件112设有四个，两两一组并排设置，且在水平纵向上，不同组的竖向定位支撑件112的高度不同，靠近纵向定位件131的一组竖向定位支撑件112的高度高于靠近第二夹紧机构132的一组竖向定位支撑件112的高度，以与如图2中示出的港口机械头部梁的形状结构相适配。当港口机械头部梁装配于夹具工装1时，其开口侧朝向下方，竖向定位支撑件112沿竖向伸入港口机械头部梁的内部，并与港口机械头部梁的内顶壁相抵；其中，由于港口机械头部梁的顶臂为斜面结构，通过设置多个竖向定位支撑件112在水平纵向上高度逐渐下降，以与港口机械头部梁的斜面结构相适配。另外，根据具体使用需求，竖向定位支撑件112的数量也可以是其他数量。

通过多个竖向定位支撑件支撑工件，改变了传统的与工件面接触的支撑方式，可以有效防止现有夹具中因支撑面存在平面误差而影响工件定位准确性的现象，而且能够根据港口机械头部梁工件不同位置的具体结构形式，设置相应高度的竖向定位支撑件与之相匹配，有利于进一步提高定位准确性；同时竖向定位支撑件也能够缩减支撑组件所占用的空间，提高空间利用率。

进一步地，如图2、图4和图6所示，夹具工装1还包括压力传感器151和控制器152。压力传感器151设置在支撑台111上，当工件3承载于支撑台111上的压力传感器151上时，能够通过压力传感器151检测工件3的压力信息。控制器152与压力传感器151以及驱动组件14通信连接，控制器152能够根据压力传感器151检测到的压力信息，确定工件3的夹紧状态，并根据工件3的夹紧状态控制驱动组件14工作，进而驱动第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13进行相应的动作。

举例而言，控制器152可以内置第一预设压力值和第二预设压力值，当工件3的压力值达到第一预设压力值时，确定工件3进入目标位置，控制驱动组件14工作，驱动第一定位夹紧组件12和第二低挡位夹紧组件进行相应的夹紧操作；当工件3的压力值达到第二预设压力值时，确定工件3已处于夹紧状态，控制驱动组件14调整工作状态，使第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13保持当前的夹紧力，以使工件3保持稳定的夹紧状态。

或者，控制器152也可以内置或者从外部获取不同型号的工件的重量信息，当工件装配于夹具工装1中时，通过工件的重量对支撑台111的压力大小确定工件的型号，进而控制第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13进行相应的动作，以与工件的型号尺寸相匹配。

需要说明的是，如图6中的示例，根据具体使用需求的不同，本实施例中的压力传感器151的数量可以设置一个或多个；另外，除了在支撑台111上设置压力传感器151之外，还可以在于支撑台111相对的另一端设置相应的支撑结构，用于承载工件3的另一端，并在支撑结构上设置压力传感器151，以检测工件3的压力信息；或者，还可以在水平纵向上或者水平横向上可与工件3抵接的位置设置压力传感器151，以检测该方向上的夹紧力。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1和图2所示，夹具工装1还包括工作台153，支撑组件11、第一定位夹紧组件12、第二夹紧组件以及驱动组件14均设于工作台153上，以实现模块化设计，便于在加工生产线上进行整体安装固定，也便于整体进行运输或搬运。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1和图2所示，夹具工装1还包括多个辅助限位柱154。辅助限位柱154均沿竖向设置，且在水平纵向上和水平横向上相互间隔设置，同时，多个辅助限位柱154分别与工件3上不同位置的外边缘对应设置，在工件3吊装过程中，可以利用多个辅助限位柱154进行导引和粗限位，利用多个辅助限位柱154对工件3的下落位置进行导引，并在水平纵向和水平横向上对工件3的下落位置进行大致限位，工件3下落后位于多个辅助限位柱154之间的区域，以防止工件3下落位置与目标位置偏差过大，从而避免重复吊装操作，有利于提高吊装操作效率。另外，还可以设置限位柱支撑架155，例如图5中示出的框架结构，以便于对辅助限位柱154进行固定安装。

以下为本实用新型的夹具工装1的一个具体实施例，以港口机械头部梁作为工件示例，对夹具工装1的具体结构进行说明。

港口机械头部梁(以下简称工件3)具体为异形箱体工件，底部为开口侧，顶壁设有一端倾斜结构。为了便于对方向进行描述，下文小木中的水平横向、水平纵向和竖向，依次对应于三维坐标系中的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。

如图1和图2所示，夹具工装1包括支撑组件11、第一定位夹紧组件12、第二定位夹紧组件13、驱动组件14、工作台153、辅助限位柱154、压力传感器151和控制器152。其中，工作台153作为夹具工装1的安装基座。

如图1、图2和图4所示，支撑组件11包括支撑台111和多个竖向定位支撑件112。支撑台111位于与工件3在水平纵向上的一端对应的位置，多个竖向定位支撑件112在水平纵向上与支撑台111间隔设置，并与工件3的中部位置相对应，且竖向定位支撑件112的高度与工件3的底部高度相适配；具体地，如图4中的示例，竖向定位支撑件112设有四个，两两一组并排设置，且在水平纵向上，靠近纵向定位件131的一组竖向定位支撑件112的高度高于靠近第二夹紧机构132的一组竖向定位支撑件112的高度，当工件3吊装至夹具工装1中时，竖向定位支撑件112沿竖向伸入工件3的内部，并与工件3的内顶壁相抵；其中，通过设置两组竖向定位支撑件112在水平纵向上高度逐渐下降，以与工件3的顶壁的斜面结构相适配。

如图1、图2和图4所示，在工作台153上固定连接有框架结构的限位柱支撑架155，限位柱支撑架155上连接有四个辅助限位柱154；辅助限位柱154均沿竖向设置，且在水平纵向上和水平横向上相互间隔设置，同时，四个辅助限位柱154分别与工件3上不同位置的外边缘对应设置；在工件3吊装过程中，利用多个辅助限位柱154对工件3的下落位置进行导引，并在水平纵向和水平横向上对工件3的下落位置进行大致限位；工件3下落后位于多个辅助限位柱154之间的区域，以防止工件3下落位置与目标位置偏差过大，从而避免重复吊装操作。

如图1和图2所示，第一定位夹紧组件包括横向运动机构121、两个第一夹紧机构122和第一底板1217。第一底板1217固定连接与工作台153上。第横向运动机构121、第一夹紧机构122以及支撑组件11的竖向定位支撑件112均设置在第一底板1217上。

如图1和图4所示，横向运动机构121具体包括横向滑轨1210、横向滑块1211和第二伸缩缸1212。横向滑轨1210沿水平横向延伸；横向滑块1211与横向滑轨1210滑动连接，且横向滑块1211的侧端设有转接件1213；第二伸缩缸1212沿水平横向设置，且第二伸缩缸1212的活塞杆与横向滑块1211的转接件1213相连接，以通过活塞杆的伸缩运动带动横向滑块1211沿横向滑轨1210进行滑动。其中，转接件1213具体包括插销连接头1214、插销连接块1215和滑块连接板1216；滑块连接板1216与横向滑块1211的侧端连接，插销连接孔位于滑块连接板1216上，并与滑块连接板1216连接；插销连接头1214的一端与第二伸缩缸1212的活塞杆连接，另一端与插销连接块1215连接。活塞杆进行伸缩运动时，通过插销连接头1214、插销连接块1215以及滑块连接板1216向横向滑块1211传动动力，带动横向滑块1211滑动。

如图1至图3所示，两个第一夹紧机构122相对设置于支撑组件11在水平横向上的两侧，其中，位于支撑组件11一侧的第一夹紧机构122连接于横向滑块1211上，以能够在横向运动机构121的带动下沿水平横向运动，从而调整两个第一夹紧机构122之间的间距。

如图3所示，第一夹紧机构122包括第一支撑柱1221、竖向滑轨1222、竖向滑块1223、竖向压紧件1224、摆臂机构1226和横向定位支撑件1225。第一支撑柱1221沿竖向设置，底部用于固定连接。第一支撑柱1221的侧壁上设有竖向滑轨1222，竖向滑轨1222沿竖向设置，并与第一支撑柱1221固定连接；竖向滑块1223与竖向滑轨1222滑动连接，并能够相对于竖向滑轨1222进行竖向滑动。其中，竖向滑块1223上设有竖向锁紧结构1232，竖向锁紧结构1232具体包括锁紧孔1233和锁紧螺栓1234。具体地，竖向滑轨1222和竖向滑块1223上均设有多个锁紧孔1233，多个锁紧孔1233均沿竖向间隔设置，且竖向滑轨1222上的任一锁紧孔1233能够于竖向滑块1223上的锁紧孔1233对位配合；锁紧螺栓1234可拆卸地穿设于形成对位配合的两个锁紧孔1233中，以使竖向滑块1223相对于竖向滑轨1222锁紧；可以通过锁紧螺栓1234穿入不同高度上对位配合的锁紧孔1233，调整竖向滑块1223的高度。其中，如图3中的示例，横向定位支撑件1225连接于竖向滑块1223朝向支撑组件11的一侧。

如图3所示，竖向压紧件1224和摆臂机构1226均设于竖向滑块1223的顶部；竖向压紧件1224在水平横向上远离支撑组件11的一端与竖向滑块1223转动连接，靠近支撑组件11的一端由竖向滑块1223向外伸出，用于与工件3的顶部抵接；竖向压紧件1224采用压块结构，竖向压紧件1224的下方设有弹性垫块1231，以对竖向压紧件1224起缓冲作用。摆臂机构1226具体包括摆臂支撑板1227、摆臂本体1228和第一伸缩缸1229。摆臂支撑板1227具体可以设置两个，相对设置在竖向滑块1223的两侧；两个摆臂支撑板1227均沿竖向设置并延伸至竖向压紧件1224的上方，底部与竖向滑块1223连接。摆臂本体1228位于竖向压紧件1224的上方，并位于两个竖向支撑板之间，通过销轴与两个摆臂支撑板1227靠近顶部的位置转动连接；摆臂本体1228具体采用如图3中示出的类似L形的弯折结构，以缩减摆臂本体1228的摆动行程；弯折结构的中部弯折处与摆臂支撑板1227连接，弯折结构的一端与第一伸缩缸1229的活塞杆转动连接，另一端位于竖向压紧件1224的上方。竖向滑块1223朝向第一伸缩缸1229的一侧设有倾斜设置的第一伸缩缸连接板1230，第一伸缩缸1229穿设于第一伸缩缸连接板1230中，以使第一伸缩缸1229与竖向滑块1223形成倾斜设置的状态；通过第一伸缩缸1229的活塞杆的伸缩运动带动摆臂本体1228摆动，当摆臂本体1228转动至与竖向压紧件1224的顶部抵接时，对竖向压紧件1224施加压力，使竖向压紧件1224压紧工件3。

如图1、图2和图5所示，第二定位夹紧组件包括纵向定位件131和第二夹紧机构132。在水平纵向上，纵向定位件131和第二夹紧机构132相对设置于支撑组件11的两侧。

如图2和图5所示，两个第二夹紧机构132并排设置。第二夹紧机构132具体包括夹紧支架1321和纵向夹紧件1323。夹紧支架1321设置在支撑台111上，底部与支撑台111固定连接，顶部设有悬臂结构1322，且悬臂结构1322向靠近支撑组件11的一侧伸出；纵向夹紧件1323为杆状结构，沿斜向穿设于悬臂结构1322伸出的一端，并与悬臂结构1322活动连接；纵向夹紧件1323能够沿轴向相对于夹紧支架1321进行斜向运动，即在水平纵向上运动的同时也在竖向上运动，从而通过纵向夹紧件1323的底部与工件3的斜面结构抵接，并进行夹紧。支撑台111下方设有第二底板133，并通过第二底板133与工作台153连接固定。

如图1和图5所示，纵向定位件131具体包括第三伸缩缸1311，第三伸缩缸1311沿水平纵向设置，且第三伸缩缸1311的活塞杆朝向支撑组件11；当工件3装配于夹具工装1中后，第三伸缩缸1311的活塞杆能够与工件3的外端面抵接，以在水平纵向上对工件3进行定位操作。其中，可以根据工件3的具体尺寸不同，通过驱动第三伸缩缸1311的活塞杆进行伸缩运动，以调整定位位置，以适配不同尺寸型号的工件。

具体地，根据工件3的具体结构不同，可以设置一个或多个第三伸缩缸1311，例如图5中的示例，在竖向上不同高度分别设置一个第三伸缩缸1311，以对工件3上不同高度的结构进行定位。另外，在水平纵向上靠近第三伸缩缸1311的一侧设有两个竖向定位支撑件112，以对工件3靠近第三伸缩缸1311的一端进行定位和支撑。

如图2、图4和图6所示，压力传感器151的数量为多个，分别设置在支撑台111上、靠近第三伸缩缸1311一侧的支撑结构上、以及第二夹紧机构132的夹紧支架1321上朝向第三伸缩缸1311的一侧；当工件3吊装于对应位置的压力传感器151上时，能够通过压力传感器151检测工件3的压力信息。控制器152与压力传感器151以及驱动组件14通信连接，控制器152能够根据压力传感器151检测到的压力信息，确定工件3的夹紧状态，并根据工件3的夹紧状态控制驱动组件14工作，进而驱动第一定位夹紧组件12和第二定位夹紧组件13进行相应的动作。

其中，如图1和图2所示，驱动组件14具体包括驱动电机141、液压控制柜143以及液压驱动系统，相应地，第一定位夹紧组件12的第一伸缩缸1229和第二伸缩缸1212、以及第二定位夹紧组件13的第三伸缩缸1311均为液压缸。液压驱动系统设于液压控制柜143中，并通过管路与第一伸缩缸1229、第二伸缩缸1212和第三伸缩缸1311连接；驱动电机141以及液压驱动系统均与控制器152通信连接，以根据控制器152的控制指令工作，进而驱动第一伸缩缸1229、第二伸缩缸1212和第三伸缩缸1311进行相应的动作。

如图1和图2所示，在对工件3进行吊装时，根据辅助限位柱154的导引下落至辅助限位柱154限定的区域内，并承载于支撑台111以及竖向定位支撑件112上；此时，对应位置的压力传感器151检测到压力信息并传输至控制器152，控制器152接收到压力信息控制驱动电机141以及液压驱动系统工作，以使第一伸缩缸1229、第二伸缩缸1212和第三伸缩缸1311进行相应的动作具体地，通过第二伸缩缸1212带动横向滑块1211滑动，进而调整两个第一夹紧机构122之间的间距，并通过第一夹紧机构122上的横向定位支撑件1225对工件3在水平横向上进行定位；通过纵向定位件131对工件3在水平纵向上进行定位，并通过第三伸缩缸1311以及第二夹紧机构132的配合，在水平纵向上对工件3进行夹紧；将竖向滑块1223滑动至与工件3高度相适配的位置并进行锁紧，以使竖向压紧件1224与工件3的顶部抵接，通过第一伸缩缸1229驱动摆臂本体1228摆动，使摆臂本体1228与竖向压紧件1224抵接并向竖向压紧件1224施加压力，使竖向压紧件1224压紧工件3。

本实施例中的夹具工装1，对结构和布置方式进行了改进和优化，能够在多个方向上对工件进行定位和夹紧操作，并能够根据工件上不同位置的结构形式提供相应的支撑，可以有效防止因支撑结构的接触面存在平面误差或者在夹紧过程中工件受力发生相对位移或姿态变化，能够有效提高夹紧操作时工件的定位准确性，有利于降低对后续加工操作中工件加工精度的影响，特别适用于港口机械头部梁等异形箱体工件，而且能够适配不同尺寸的工件，相对于传统的夹具而言进一步扩大了适用范围。

在本实用新型第二方面的实施例中还提供了一种加工设备2。如图1、图2和图7所示，加工设备2包括上述第一方面任一实施例中的夹具工装1，以通过夹具工装1对工件3进行定位和夹紧，进而对工件3进行后续的加工操作时，能够有效防止工件3发生相对位移或姿态变化，提高了工件3的定位准确性，从而降低对加工精度的影响，特别适用于港口机械头部梁等异形箱体工件。

进一步地，根据实际的使用需求，加工设备2还可以包括与夹具工装1配套的吊装机构、焊接机构或者其他操作机构。

此外，本实施例中的加工设备2还具有上述第一方面任一实施例中的夹具工装1的全部有益效果，在此不再赘述。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的基本原理，但是，需要指出的是，在本实用新型中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本实用新型的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本实用新型为必须采用上述具体的细节来实现。

本实用新型中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。还需要指出的是，在本实用新型的装置和设备中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此实用新型的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种夹具工装，其特征在于，包括：

支撑组件(11)，适于支撑工件；

第一定位夹紧组件(12)，设于所述支撑组件(11)在水平横向上的两侧，并适于调整在所述水平横向上的间距，所述第一定位夹紧组件(12)包括横向定位支撑件(1225)和可沿竖向移动的竖向压紧件(1224)；

第二定位夹紧组件(13)，设于所述支撑组件(11)在水平纵向上的两侧，所述第二定位夹紧组件(13)适于调整在所述水平纵向上的间距，并适于在所述水平纵向上夹紧所述工件；

驱动组件(14)，与所述第一定位夹紧组件(12)和所述第二定位夹紧组件(13)传动连接。

2.根据权利要求1所述的夹具工装，其特征在于，所述第一定位夹紧组件(12)包括：

横向运动机构(121)，沿所述支撑组件(11)的水平横向设置，并适于沿所述水平横向运动；

多个第一夹紧机构(122)，相对设置于所述支撑组件(11)在所述水平横向上的两侧，其中，位于所述支撑组件(11)一侧的所述第一夹紧机构(122)与所述横向运动机构(121)连接；

其中，每个所述第一夹紧机构(122)上均设有所述横向定位支撑件(1225)和所述竖向压紧件(1224)。

3.根据权利要求2所述的夹具工装，其特征在于，所述第一夹紧机构(122)包括：

第一支撑柱(1221)；

竖向滑轨(1222)，沿所述竖向连接于所述第一支撑柱(1221)的侧壁上；

竖向滑块(1223)，与所述竖向滑轨(1222)滑动连接，且所述竖向滑块(1223)上设有竖向锁紧结构(1232)；

所述竖向压紧件(1224)，设于所述竖向滑块(1223)的顶部，且所述竖向压紧件(1224)在所述水平横向上远离所述支撑组件(11)的一端与所述竖向滑块(1223)转动连接，所述竖向压紧件(1224)靠近所述支撑组件(11)的一端由所述竖向滑块(1223)伸出，并适于与所述工件的顶部抵接；

摆臂机构(1226)，设于所述竖向滑块(1223)的顶部，所述摆臂机构(1226)的摆动端位于所述竖向压紧件(1224)上方，所述摆动端适于相对于所述竖向滑块(1223)摆动并压紧所述竖向压紧件(1224)；

所述横向定位支撑件(1225)，连接于所述竖向滑块(1223)或所述第一支撑柱(1221)朝向所述支撑组件(11)的一侧。

4.根据权利要求3所述的夹具工装，其特征在于，所述摆臂机构(1226)包括：

摆臂支撑板(1227)，连接于所述竖向滑块(1223)的顶部；

摆臂本体(1228)，设于所述竖向压紧件(1224)的上方，并与所述摆臂支撑板(1227)转动连接；

第一伸缩缸(1229)，连接于所述竖向滑块(1223)远离所述支撑组件(11)的一侧，并相对于所述竖向滑块(1223)倾斜设置，所述第一伸缩缸(1229)的活塞杆与所述摆臂本体(1228)的一端转动连接，以驱动所述摆臂本体(1228)摆动。

5.根据权利要求3所述的夹具工装，其特征在于，

所述竖向锁紧结构(1232)包括锁紧孔(1233)和锁紧螺栓(1234)；

所述竖向滑轨(1222)和所述竖向滑块(1223)上均设有多个锁紧孔(1233)，多个所述锁紧孔(1233)均沿竖向间隔设置，所述锁紧螺栓(1234)可拆卸地穿设于相对应的两个所述锁紧孔(1233)中，以使所述竖向滑块(1223)与所述竖向滑轨(1222)锁紧。

6.根据权利要求2所述的夹具工装，其特征在于，所述横向运动机构(121)包括：

横向滑轨(1210)，沿所述水平横向设置；

横向滑块(1211)，与所述横向滑轨(1210)滑动连接；

第二伸缩缸(1212)，沿所述水平横向设置，所述第二伸缩缸(1212)的活塞杆与所述横向滑块(1211)相连接，以驱动所述横向滑块(1211)滑动；

其中，与所述横向运动机构(121)连接的所述第一夹紧机构(122)设于所述横向滑块(1211)上。

7.根据权利要求1所述的夹具工装，其特征在于，所述第二定位夹紧组件(13)包括：

纵向定位件(131)，设于所述支撑组件(11)在所述水平纵向上的一侧；

第二夹紧机构(132)，设于所述支撑组件(11)在所述水平纵向上的另一侧，并与所述纵向定位件(131)相对设置，所述第二夹紧机构(132)设有可沿所述水平纵向活动的纵向夹紧件(1323)。

8.根据权利要求7所述的夹具工装，其特征在于，

所述第二夹紧机构(132)包括：

夹紧支架(1321)，所述夹紧支架(1321)的顶部设有向靠近所述支撑组件(11)一侧伸出的悬臂结构(1322)；

纵向夹紧件(1323)，与所述悬臂结构(1322)活动连接，并能够相对于所述悬臂结构(1322)向靠近或远离所述支撑组件(11)的方向运动，所述纵向夹紧件(1323)由底部至顶部逐渐向远离所述支撑组件(11)的方向倾斜设置，且所述纵向夹紧件(1323)的底部适于夹紧所述工件；

和/或

所述纵向定位件(131)包括：

第三伸缩缸(1311)，沿所述水平纵向设置，所述第三伸缩缸(1311)的活塞杆朝向所述支撑组件(11)，并适于与所述工件相抵。

9.根据权利要求1所述的夹具工装，其特征在于，所述支撑组件(11)包括：

支撑台(111)，设于与所述工件的一端对应的位置；

多个竖向定位支撑件(112)，设于与所述第一定位夹紧组件(12)相对的位置，且所述竖向定位支撑件(112)的高度与所述工件的底部高度相适配。

10.根据权利要求9所述的夹具工装，其特征在于，还包括：

压力传感器(151)，设于所述支撑台(111)上，所述压力传感器(151)适于检测所述工件的压力信息；

控制器(152)，与所述压力传感器(151)和所述驱动组件(14)通信连接，所述控制器(152)适于根据所述压力传感器(151)检测到的所述压力信息控制所述驱动组件(14)工作。

11.根据权利要求1所述的夹具工装，其特征在于，还包括：

工作台(153)，所述支撑组件(11)、所述第一定位夹紧组件(12)、所述第二定位夹紧组件(13)和所述驱动组件(14)均设于所述工作台(153)上；

和/或

多个辅助限位柱(154)，多个所述辅助限位柱(154)均沿竖向设置，且在所述水平横向和所述水平纵向上间隔设置，多个所述辅助限位柱(154)分别与所述工件上不同位置的外边缘对应设置，以在所述水平横向和所述水平纵向上对所述工件进行限位。

12.一种加工设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至11中任一项所述的夹具工装。

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