CN221020640U - 一种浮动夹具的多功能压紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种浮动夹具的多功能压紧机构，包括安装支承单元，安装在安装支承单元上的浮动夹紧单元，和用于监测夹紧力和装夹点的变形量的监测单元。浮动夹紧单元包括安装在安装支承单元的第一油缸和第二油缸，第二油缸的顶端套装压台，压台两端分别套装第一压头和第二压头。监测单元包括安装在第二油缸侧面的第一传感器和安装在工件夹紧位置的第二传感器。第二油缸旋转90°下降，第一压头压在监测单元的第二传感器上，第二压头的末端压在第一传感器顶端的触头上。本实用新型集成化高，通用性好，提高了装夹效率，能够实时反馈零件的加工状态以便及时进行加工参数的修正，从而提高零件的加工精度。

Description

一种浮动夹具的多功能压紧机构

技术领域

本实用新型涉及工装夹具技术领域，具体的涉及一种浮动夹具的多功能压紧机构。

背景技术

浮动夹具广泛应用于各类复杂结构工件及柔性工件的夹紧支撑上，能够针对不同形状、不同厚度的工件进行装夹，同时能够满足各种装夹位置的需要，减小装夹导致的工件变形和加工中的颤振，保护工件表面，提高加工精度。

在加工过程中，监测对工件所产生的力与位移主要是通过传感器进行采集的，然而现有技术中，传感器通常与夹具布置在不同位置，例如公开号为CN209664886U的中国专利，公开了一种通用式自定心浮动定向夹紧装置，在滑块支撑板的一侧设有传感器固定板，用于安装传感器。

除了在某些专用领域中的浮动夹具会配备传感器，现有技术中的浮动夹具多半另外安装传感器，传感器容易受到影响，且需要频繁进行调整，通用性较差。

实用新型内容

为了实现以上目的及其他目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种浮动夹具的多功能压紧机构，包括安装支承单元，安装在所述安装支承单元上的浮动夹紧单元，以及用于监测的监测单元，所述安装支承单元包括：基板；安装座，固定安装在所述基板上；所述浮动夹紧单元包括：第一油缸，所述第一油缸嵌入安装在所述安装座上；第二油缸，所述第二油缸固定安装在所述安装座的上端面，与所述安装座的一个角重合；压台，所述压台套装在所述第二油缸的顶端；第一压头，所述第一压头套装在所述压台的一端；第二压头，所述第二压头套装在所述压台的另一端；所述监测单元包括：连接座，所述连接座一端固定安装在所述安装座上，另一端紧贴所述第二油缸的侧面；鞍座，所述鞍座安装在所述连接座的顶端外侧；第一传感器，所述第一传感器通过所述鞍座安装在所述连接座上；第二传感器，所述第二传感器安装在工件的装夹位置。

在一实施例中，所述第一传感器为位移传感器，所述第二传感器为力传感器。

在一实施例中，所述第一压头包括第一压杆，所述第一压杆穿过所述压台；还包括第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母将所述第一压杆固定在所述压台上；还包括第一旋拧头，所述第一旋拧头套装在所述第一压杆的顶端，用于调整所述第一压头的伸出量；还包括第一销桩，所述第一销桩将所述第一旋拧头固定在所述第一压杆的顶端。

在一实施例中，所述第二压头包括第二压杆，所述第二压杆穿过所述压台；还包括第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母将所述第二压杆固定在所述压台上；还包括第二旋拧头，所述第二旋拧头套装在所述第二压杆的顶端，用于调整所述第二压头的伸出量；还包括第二销桩，所述第二销桩将所述第二旋拧头固定在所述第二压杆的顶端。

在一实施例中，所述第一传感器的顶端触头与所述第二压头的底部接触，通过测量每次装夹后的位置，计算获得装夹点的变形量。

在一实施例中，所述第二传感器与所述第一压头的底部接触，通过直接与所述第一压头接触实现所述工件夹紧力测量。

在一实施例中，所述安装座的内部开设有液压油路，为所述第一油缸和所述第二油缸提供板式供油。

在一实施例中，所述第一传感器的顶端触头为半球面。

在一实施例中，所述第一油缸为支撑缸，用于对所述工件的工艺凸台进行浮动支撑。

在一实施例中，所述第二油缸为转角压紧缸，用于执行转角下压与转角上升动作。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：集成化高，通过不同规格的安装座可实现多种类型的工件装夹，通用性较好，提高了装夹效率。同时，压紧机构集成了夹紧力和装夹点变形量的实时监测功能，能够实时反馈零件的加工状态以便及时进行加工参数的修正，从而提高零件的加工精度。

附图说明

图1显示为本实用新型的示意图；

图2显示为本实用新型的未夹紧状态俯视图；

图3显示为本实用新型的夹紧状态示意图。

1-浮动夹具的多功能压紧机构；11-安装支承单元；111-基板；112-安装座；12-浮动夹紧单元；121-第一油缸；122-第二油缸；1221-动作执行杆；123-压台；124-第一压头；1241-第一压杆；1242-第一锁紧螺母；1243-第一旋拧头；1244-第一销桩；125-第二压头；1251-第二压杆；1252-第二锁紧螺母；1253-第二旋拧头；1254-第二销桩；13-监测单元；131-连接座；132-鞍座；133-第一传感器；1331-触头；134-第二传感器；2-工件。

具体实施方式

请参阅图1至图3。以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域的技术人员了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“左”、“右”、“上”、“下”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，一种浮动夹具的多功能压紧机构1用于在工件2装夹的同时对夹紧力和装夹点变形进行实时监测。

所述浮动夹具的多功能压紧机构1包括安装支承单元11，所述安装支承单元11通过螺栓固定在安装平台(图中未示出)上；所述浮动夹紧单元12固定安装在所述安装支承单元11上，用于加工中对所述工件2进行装夹；所述监测单元13用于监测所述工件2的夹紧力和装夹点变形。

所述安装支承单元11包括基板111和安装座112，所述基板111通过螺栓固定安装在安装平台上，所述安装座112固定安装在所述基板111上，用于凸台高度的补偿调整以及其他元件的安装。

所述浮动夹紧单元12包括第一油缸121，所述第一油缸121嵌入安装在所述安装座112的上端面，用于对所述工件2的工艺凸台进行浮动支撑；还包括第二油缸122，所述第二油缸122的底座为长方体，所述第二油缸122固定安装在所述安装座112的上端面，所述第二油缸122的一个角与所述安装座112的一个角重合，用于执行转角下压与转角上升动作；还包括压台123，所述压台123为“L”型，所述压台123套装在所述第二油缸122的上端，用于同时实现所述工件2的夹紧固定以及力与位移的传递；所述第一压头124套装在所述压台123的长端，用于所述工件2的压紧固定；所述第二压头125套装在所述压台123的短端，用于将力与位移传递至所述监测单元13。

具体地，所述第一油缸121为支撑缸，用于对所述工件2的工艺凸台进行浮动支撑，所述第二油缸122为转角压紧缸，用于执行转角下压与转角上升动作。

进一步地，所述第二油缸122的顶部为锥形动作执行杆1221，所述压台123安装在所述动作执行杆1221上。

具体地，所述安装座112的内部开设液压油路作为控制机构，控制所述第一油缸121和所述第二油缸122。

进一步地，所述安装座112包含多种高度规格，根据实际情况需求选择不同的所述安装座112以满足不同所述工件2、不同位置的装夹需求。

如图2所示，所述基板111的两侧开有条形孔，用于在安装平台的安装位置的调整。

请结合图1和图3，所述第一压头124包括第一压杆1241，所述第一压杆1241穿过所述压台123；还包括第一锁紧螺母1242，所述第一锁紧螺母1242将所述第一压杆1241固定在所述压台123上；还包括第一旋拧头1243，所述第一旋拧头1243套装在所述第一压杆1241的顶端，所述第一旋拧头1243用于调整所述第一压头124的伸出量；还包括第一销桩1244，所述第一销桩1244将所述第一旋拧头1243固定在所述第一压杆1241的顶端。

所述第二压头125包括第二压杆1251，所述第二压杆1251穿过所述压台123；还包括第二锁紧螺母1252，所述第二锁紧螺母1252将所述第二压杆1251固定在所述压台123上；还包括第二旋拧头1253，所述第二旋拧头1253套装在所述第二压杆1251的顶端，所述第二旋拧头1253用于调整所述第二压头125的伸出量；还包括第二销桩1254，所述第二销桩1254将所述第二旋拧头1253固定在所述第二压杆1251的顶端。

具体地，所述第一压头124和所述第二压头125为平底螺杆结构。

所述监测单元13包括连接座131，所述连接座131为“L”型，短端通过螺栓固定连接在所述安装座112上，长端紧贴所述第二油缸122的侧面；还包括鞍座132，所述鞍座132固定安装在所述连接座131的长端顶部，所述鞍座132上开有通孔；还包括第一传感器133，所述第一传感器133通过所述鞍座132的通孔安装在所述鞍座132上，所述第一传感器133的顶端与所述第二压杆1251的末端接触；还包括第二传感器134，所述第二传感器134安装在所述工件2的装夹位置，所述第二传感器134与所述第一压杆1241的末端接触。

具体地，所述第一传感器133为位移传感器，用于所述工件2装夹点变形量的监测，所述第二传感器134为压力传感器，用于所述工件2的夹紧力测量。

所述第二油缸122旋转90°，所述第一压头124对准所述第一油缸121，所述第二压头125对准所述第一传感器133，所述工件2放置在所述第一油缸121上，所述第二传感器134安装在所述工件2的装夹位置，对准所述第一压头124，旋拧所述第一旋拧头1243调整所述第一压头124的伸出量，调整完成后旋拧所述第一锁紧螺母1242固定所述第一压头124的安装位置，旋拧所述第二旋拧头1253调整所述第二压头125的伸出量，调整完成后旋拧所述第二锁紧螺母1252固定所述第二压头125的安装位置。装夹时，所述第二油缸122向下移动，带动所述压台123向下移动，所述第一压头124和所述第二压头125跟随所述压台123向下压紧，直到所述第一压杆1241的底部与所述第二传感器134接触，所述第一压杆1241将所述工件2装夹牢固，所述第二压杆1251的底部与所述第一传感器133顶部的触头1331接触。

具体地，所述触头1331为半球面，用于确保位移沿竖直方向传递，确保传递的可靠性。

进一步地，所述第一传感器133通过测量每次装夹后的位置，计算获得装夹点的变形量。

具体地，所述浮动夹具的多功能压紧机构1的具体使用步骤如S1-S5所示：

S1：安装和调整所述安装支承单元11：

S1.1：根据所述工件2的尺寸与装夹需求，选择合适规格的所述安装座112；

S1.2：将所述安装座112安装在所述基板111上；

S1.3：根据所述工件2的装夹位置需求，调整所述基板111的位置并固定在安装平台上。

S2：安装和调整所述浮动夹紧单元12和所述监测单元13：

S2.1：将所述浮动夹紧单元12和所述监测单元13安装到所述安装支承单元11上；

S2.2：根据所述工件2的尺寸，对所述第一压头124进行调整，旋拧所述第一旋拧头1243调整所述第一压头124在所述压台123下端的伸出长度，旋拧第一锁紧螺母1242锁紧；

S2.3：根据所述工件2的尺寸，对所述第二压头125进行调整，旋拧所述第二旋拧头1253调整所述第二压头125在所述压台123下端的伸出长度，调节到所述第二压杆1251的下端与所述触头1331接触，旋拧第二锁紧螺母1252锁紧。

S3：所述工件2装夹：

S3.1：将所述工件2放置在所述第一油缸121上，所述第二传感器134安装在所述工件2的装夹位置，对准所述第一压头124；

S3.2：启动控制机构，所述第一油缸121锁紧，同时所述第二油缸122驱动所述第一压头124和所述第二压头125旋转90°向下压紧，所述第一压杆1241的底部压紧所述第二传感器134，所述第二压杆1251的底部与所述触头1331接触。

S4：实时监测夹紧力和装夹点变形：

S4.1：所述第一压杆1241的底部和所述第二传感器134的顶部保持接触，实时测量装夹时及加工中的夹紧力变化，及时反馈至外部测量模块；

S4.2：在加工过程中，所述工件2发生变形并产生位移，经过所述第一压头124、所述压台123和所述第二压头125进行位移的传递，所述第二压杆1251的底部与所述触头1331接触并将位移传递给所述第一传感器133，所述第一传感器133接受到位移后，反馈至外部测量模块，通过所述第一传感器133测量每次装夹后的位置，计算出装夹点的变形量。

S5：拆卸所述工件2：

S5.1：确认所述工件2已加工完成；

S5.2：控制机构停止工作，所述第一油缸121解除锁紧，同时，所述第二油缸122驱动所述第一压头124和所述第二压头125反向旋转90°，向上移动松开所述工件2；

S5.3：取下加工完成的所述工件2。

综上，本实用新型集成化高，通过不同规格的安装座可实现多种类型的工件装夹，通用性较好，提高了装夹效率。同时，压紧机构集成了夹紧力和装夹点变形量的实时监测功能，能够实时反馈零件的加工状态以便及时进行加工参数的修正，从而提高零件的加工精度。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，包括：

安装支承单元，所述安装支承单元固定在安装平台上；

浮动夹紧单元，所述浮动夹紧单元固定安装在所述安装支承单元上，用于加工中对工件进行装夹；

监测单元，所述监测单元安装在所述安装支承单元上，用于监测所述工件的夹紧力和装夹点变形。

2.根据权利要求1所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述安装支承单元包括基板和固定安装在所述基板上的安装座。

3.根据权利要求2所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述浮动夹紧单元包括第一油缸，所述第一油缸嵌入安装在所述安装座上；还包括第二油缸，所述第二油缸固定安装在所述安装座的上端面，与所述安装座的一个角重合；还包括压台，所述压台套装在所述第二油缸的顶端；还包括第一压头，所述第一压头套装在所述压台的一端；还包括第二压头，所述第二压头套装在所述压台的另一端。

4.根据权利要求3所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述监测单元包括连接座，所述连接座一端固定安装在所述安装座上，另一端紧贴所述第二油缸的侧面；还包括鞍座，所述鞍座安装在所述连接座的顶端外侧；还包括第一传感器，所述第一传感器通过所述鞍座安装在所述连接座上；还包括第二传感器，所述第二传感器安装在工件的装夹位置。

5.根据权利要求4所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述第一传感器为位移传感器，所述第二传感器为力传感器。

6.根据权利要求3所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述第一压头包括第一压杆，所述第一压杆穿过所述压台；还包括第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母将所述第一压杆固定在所述压台上；还包括第一旋拧头，所述第一旋拧头套装在所述第一压杆的顶端，用于调整所述第一压头的伸出量；还包括第一销桩，所述第一销桩将所述第一旋拧头固定在所述第一压杆的顶端。

7.根据权利要求3所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述第二压头包括第二压杆，所述第二压杆穿过所述压台；还包括第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母将所述第二压杆固定在所述压台上；还包括第二旋拧头，所述第二旋拧头套装在所述第二压杆的顶端，用于调整所述第二压头的伸出量；还包括第二销桩，所述第二销桩将所述第二旋拧头固定在所述第二压杆的顶端。

8.根据权利要求4所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述第一传感器的顶端触头与所述第二压头的底部接触，通过测量每次装夹后的位置，计算获得装夹点的变形量。

9.根据权利要求4所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述第二传感器与所述第一压头的底部接触，通过直接与所述第一压头接触实现所述工件夹紧力测量。

10.根据权利要求4所述的一种浮动夹具的多功能压紧机构，其特征在于，所述安装座的内部开设有液压油路，为所述第一油缸和所述第二油缸提供板式供油。