通用型氣動自鎖夾緊夾具的製作方法

2023-06-03 08:43:46

本實用新型涉及工具機夾具，特別涉及一種通用型氣動自鎖夾緊夾具。

背景技術：

專利號為ZL201520485952.7的中國實用新型專利公開了一種雙壓板夾具，它包括壓板、遙杆、氣缸、推力杆、夾具體、託板以及活塞杆。所述夾具設有兩個壓板，所述壓板由兩根等長的所述搖杆支撐，與所述夾具體構成平行四邊形機構；所述氣缸兩端安裝兩個活塞杆，活塞杆與壓板相連接，氣缸與所述夾具體通過推力杆連接，當氣缸的活塞杆上下運動時，壓板將始終平行於夾具體的水平基面，完成前進—加緊—鬆開—後退的動作，可根據工件的形狀，可適當設計壓板的頭部，以保證工件便於裝卸。該實用新型結構簡單，功效性強，操作方便，整體設計完備，可以用於相關產品生產效率的提高。但該實用新型一方面並未設置自鎖結構，在加工複雜零件或切削力較大的零件過程中易造成夾緊位置不穩定或者錯位，極大地影響加工零件的正常加工以及加工質量，也容易造成不合格品或者廢品；另一方面，該實用新型在定位元件上未設置菱形定位銷，因此無法保證加工零件的定位準確，同樣也會存在上述技術缺陷。

專利號為ZL201520486436.6的中國實用新型專利公開了一種數控工具機加工用壓板夾具，涉及工具機夾具，它包括夾具座、氣缸、工件託架和夾緊裝置，所述夾緊裝置包括壓杆、支撐杆和夾緊塊，所述支撐杆一端固定在夾具座上，另一端設置在壓杆上；所述壓杆的前端下方設置有夾緊塊；所述夾具座上、下各設置有一個夾緊裝置，夾緊裝置通過設置在氣缸兩端的推拉杆連接，所述氣缸上還設置有氣缸控制器；所述夾具座前端設置有工件託架。該實用新型結構簡單，夾緊效果好，操控方便，可以實現工件的夾緊後進行加工，成本低，加工效率高。但該實用新型一方面並未設置自鎖結構，在加工複雜零件或切削力較大的零件過程中易造成夾緊位置不穩定或者錯位，極大地影響加工零件的正常加工以及加工質量，也容易造成不合格品或者廢品；另一方面，該實用新型在定位元件上未設置菱形定位銷，因此無法保證加工零件的定位準確，同樣也會存在上述技術缺陷。

技術實現要素：

為了解決上述現有工具機壓板夾具存在的技術缺陷，本實用新型採用的技術方案如下：

通用型氣動自鎖夾緊夾具，包括夾緊裝置，所述夾緊裝置採用斜楔夾緊機構，所述斜楔夾緊機構包括斜楔柱和滾輪，所述斜楔柱的一端設有活塞杆安裝螺柱，所述斜楔柱的工作斜面上布置有所述滾輪。

優選的是，所述工作斜面即所述斜楔柱與所述滾輪之間的夾緊行程接觸面採用雙斜面，所述雙斜面包括前部大升角和後部小升角，所述夾緊行程的自鎖角度設置在5至10度之間。

在上述任一方案中優選的是，包括動力元件，所述動力元件採用氣缸。

在上述任一方案中優選的是，所述氣缸採用雙作用氣缸。

在上述任一方案中優選的是，所述雙作用氣缸採用溥型氣缸。

在上述任一方案中優選的是，所述溥型氣缸包括活塞杆，所述活塞杆的一端設有內螺紋接口，所述內螺紋接口與所述斜楔柱上的所述活塞杆安裝螺柱形成緊固連接。

在上述任一方案中優選的是，包括導向體和導柱，所述導向體上開有安裝所述斜楔夾緊機構的空腔。

在上述任一方案中優選的是，所述空腔包括垂直方向上安裝所述斜楔柱的斜楔柱空腔，所述空腔還包括水平方向上安裝所述導柱和所述滾輪的導柱空腔，所述導柱空腔貫穿所述斜楔柱空腔。

在上述任一方案中優選的是，所述導柱中部設有開口，所述開口兩端的平面上開有第一圓柱銷安裝孔，所述第一圓柱銷安裝孔內裝有第一圓柱銷，所述第一圓柱銷上套裝有所述滾輪。

在上述任一方案中優選的是，所述導柱的一端設有凸臺，所述導柱空腔的右側開有沉孔，所述凸臺內側與所述沉孔的底平面之間安裝有回位彈簧，所述回位彈簧的一端與所述凸臺的內側之間活動連接。

在上述任一方案中優選的是，所述導柱的另一端套裝有壓頭。

在上述任一方案中優選的是，包括底板，所述底板設有氣缸安裝平面，所述氣缸安裝平面開有通孔，所述活塞杆穿過所述通孔與所述斜楔柱形成固定連接。

在上述任一方案中優選的是，包括定位板，所述定位板通過第三螺釘和第二圓柱銷與所述底板固定連接。

在上述任一方案中優選的是，所述定位板開有定位座安裝孔，所述定位座安裝孔內裝有定位座，所述定位座一端設有半圓形安裝凸臺，所述半圓形安裝凸臺上開有螺孔，所述定位座安裝孔的外側安裝有墊圈和第二螺釘，所述第二螺釘旋入螺孔使所述定位座固定安裝在所述定位板上。

在上述任一方案中優選的是，所述定位座的另一端設有定位面，所述定位面上裝有菱形銷。

在上述任一方案中優選的是，所述定位面與所述壓頭呈相向布置。

在上述任一方案中優選的是，所述定位面與所述壓頭之間裝有加工零件。

在上述任一方案中優選的是，包括立板，所述立板通過第四螺釘固定安裝在靠近所述底板兩側邊緣的底面上。

在上述任一方案中優選的是，所述定位板的外側裝有加強筋。

在上述任一方案中優選的是，在所述導向體上安裝所述導柱的前端面開口處通過第一螺釘固定安裝有防塵罩。

在上述任一方案中優選的是，所述溥型氣缸的外壁上裝有直氣接頭，所述直氣接頭外接進氣管。

在上述任一方案中優選的是，所述溥型氣缸通過第五螺釘固定安裝在所述底板。

在上述任一方案中優選的是，所述防塵罩的外側面上通過第六螺釘固定安裝有二位五通閥。

在上述任一方案中優選的是，所述二位五通閥上端面裝有消音器。

在上述任一方案中優選的是，所述底板上至少安裝有一套所述夾緊裝置。

在上述任一方案中優選的是，當所述底板上裝有一套所述夾緊裝置時，在所述二位五通閥上的所述彎氣接頭與所述溥型氣缸上的所述直氣接頭之間通過所述進氣管相連接。

在上述任一方案中優選的是，當所述底板上同時裝有兩套所述夾緊裝置時，每套所述夾緊裝置單獨配置一隻所述二位五通閥，同時在兩套所述夾緊裝置之間的氣路上設有三通接頭。

本實用新型與現有技術相比的有益效果是：採用雙作用氣缸控制夾緊自鎖，裝夾、拆卸方便快捷，靈活性強，能夠在瞬間將加工零件裝夾牢固並快速自鎖，加工完成後也能在瞬間鬆開加工零件，大幅提高裝卸效率；可在一個工作平臺上同時安裝多套本夾緊裝置，實現一次性進行多工序加工，使得每一次循環加工過程中至少能完成一件零件的加工，因此可大幅減少工具機設備投入、搬運物流工作量以及生產人員等，同時也可一次性進行多工位加工，即同時完成同一工序多個工件的加工，所述多工位的技術優勢明顯，比如在加工中心使用多工位加工零件時，可以減少換刀次數、減少員工裝卸次數和增加加工設備使用效率，實現一個操作人員可同時操作多臺設備的技術效果；通用性強，特別是在更換加工零件時非常方便快捷，此時無需拆卸夾具本體，只需直接更換定位座11及菱形銷10並通過第二螺釘12固定安裝在定位板13上即可，從而實現不同種類工件的通用裝夾及加工，同時也能夠達到快速換產的目的；本夾具可廣泛適用於各種結構複雜、切削力較大、多加工表面的加工零件，採用面與面定位方式夾緊工件，因此針對不同的加工零件只需製造相應的定位座11即可，大幅降低夾具製造成本；採用斜楔夾緊機構，使裝夾穩定性好，夾緊牢固可靠，且在定位板13上設有防轉半圓孔，將定位座11安裝在所述防轉半圓孔內，使定位座11與防轉裝置如菱形銷10形成一體式結構，從而實現定位精準、穩定可靠的技術效果。

附圖說明

圖1為按照本實用新型的通用型氣動自鎖夾緊夾具的優選實施例的A-A主剖圖；

圖2為按照本實用新型的通用型氣動自鎖夾緊夾具的圖1所示實施例的俯視圖；

圖3為按照本實用新型的通用型氣動自鎖夾緊夾具的圖1所示實施例的B-B剖面圖。

附圖標記說明：

1第一螺釘；2防塵罩；3導柱；4彈簧；5斜楔柱；6導向體；7滾輪；8第一圓柱銷；9壓頭；10菱形銷；11定位座；12第二螺釘；13定位板；14墊圈；15加強筋；16第三螺釘；17底板；18立板；19溥型氣缸；20直氣接頭；21第四螺釘；22第二圓柱銷；23第五螺釘；24消音器；25第六螺釘；26彎氣接頭；27二位五通閥；28三通接頭；29進氣管；30加工零件。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，下面結合具體實施例對本實用新型作了詳細說明，但是，顯然可對本實用新型進行不同的變型和改型而不超出後附權利要求限定的本實用新型更寬的精神和範圍。因此，以下實施例僅具有示例性而沒有限制的含義。

實施例1：

如圖1-3所示，通用型氣動自鎖夾緊夾具，包括夾緊裝置，所述夾緊裝置採用斜楔夾緊機構，所述斜楔夾緊機構包括斜楔柱5和滾輪7，斜楔柱5的一端設有活塞杆安裝螺柱，斜楔柱5的工作斜面上布置有滾輪7，所述工作斜面即斜楔柱5與滾輪7之間的夾緊行程接觸面採用雙斜面，所述雙斜面包括前部大升角和後部小升角，所述夾緊行程的自鎖角度設置為5度，包括動力元件，所述動力元件採用氣缸，所述氣缸採用雙作用氣缸，所述雙作用氣缸採用溥型氣缸19，溥型氣缸19包括活塞杆，所述活塞杆的一端設有內螺紋接口，所述內螺紋接口與斜楔柱5上的所述活塞杆安裝螺柱形成緊固連接，包括導向體6和導柱3，導向體6上開有安裝所述斜楔夾緊機構的空腔，所述空腔包括垂直方向上安裝斜楔柱5的斜楔柱空腔，所述空腔還包括水平方向上安裝導柱3和滾輪7的導柱空腔，所述導柱空腔貫穿所述斜楔柱空腔，導柱3中部設有開口，所述開口兩端的平面上開有第一圓柱銷安裝孔，所述第一圓柱銷安裝孔內裝有第一圓柱銷8，第一圓柱銷8上套裝有滾輪7，導柱3的一端設有凸臺，所述導柱空腔的右側開有沉孔，所述凸臺內側與所述沉孔的底平面之間安裝有回位彈簧4，回位彈簧4的一端與所述凸臺的內側之間活動連接，導柱3的另一端套裝有壓頭9，包括底板17，底板17設有氣缸安裝平面，所述氣缸安裝平面開有通孔，所述活塞杆穿過所述通孔與斜楔柱5形成固定連接，包括定位板13，定位板13通過第三螺釘16和第二圓柱銷（22）與底板17固定連接，定位板13開有定位座安裝孔，所述定位座安裝孔內裝有定位座11，定位座11一端設有半圓形安裝凸臺，所述半圓形安裝凸臺上開有螺孔，所述定位座安裝孔的外側安裝有墊圈14和第二螺釘12，第二螺釘12旋入螺孔使定位座11固定安裝在定位板13上，定位座11的另一端設有定位面，所述定位面上裝有菱形銷10，所述定位面與壓頭9呈相向布置，所述定位面與壓頭9之間裝有加工零件30，包括立板18，立板18通過第四螺釘21固定安裝在靠近底板17兩側邊緣的底面上，定位板13的外側裝有加強筋15，在導向體6上安裝導柱3的前端面開口處通過第一螺釘1固定安裝有防塵罩2，溥型氣缸19的外壁上裝有直氣接頭20，直氣接頭20外接進氣管29，溥型氣缸19通過第五螺釘23固定安裝在底板17上，防塵罩2的外側面上通過第六螺釘25固定安裝有二位五通閥27，二位五通閥27上端面裝有消音器24，底板17上至少安裝有一套所述夾緊裝置，底板17上同時裝有四套所述夾緊裝置時，每套所述夾緊裝置單獨配置一隻二位五通閥27，同時在相鄰的每兩套所述夾緊裝置之間的氣路上均設有三通接頭28。

所述雙作用氣缸是指從活塞兩側交替供氣，在一個或兩個方向輸出力。

本實用新型的工作原理：

夾緊工作過程：壓縮空氣通過進氣管29進入二位五通閥27，起始位置為溥型氣缸19的收縮狀態即壓頭9呈鬆開狀態，此時將加工零件30按不同加工部位的需要依次安裝在相應的所述夾緊裝置的定位元件即定位座11和菱形銷10上，隨後開始啟動二位五通閥27一次，使溥型氣缸19推動活塞杆並將動力傳遞至斜楔柱5，斜楔柱5向前移動時，滾輪7通過第一圓柱銷8以及回位彈簧4的帶動下沿斜楔柱5的前部大升角作用下在水平方向上快速由右向左移動，導柱3隨著滾輪7的移動同步向左移動，從而使壓頭9將加工零件30夾緊，在夾緊的同時滾輪7也剛好處於斜楔柱5後部小升角即自鎖角度的位置，最終將加工零件30穩定可靠地夾緊並自鎖在本夾具的定位元件上。

放鬆工作過程：機械加工完成後，再次啟動一次二位五通閥27，將溥型氣缸19的活塞杆復位至收縮起始狀態，隨著氣缸活塞杆的復位，與其相連接的斜楔柱5也退回至斜楔柱5前部大升角的最右端位置即圓弧中心位置，此時所述圓弧中心位置與滾輪7的中心位置剛好重合，與此同時，導柱3和所述壓頭9在回位彈簧4的作用下也返回至滾輪7與斜楔柱5前部大升角圓弧中心處的接觸最右端限位，從而完成拆卸加工零件30的工作。

所述斜楔夾緊機構的工作特點：

（1）斜楔的自鎖性：當原始力一旦消失或撤除後，夾緊機械在純摩擦力的作用下，仍應保持其處於夾緊狀態而不鬆開，以保證夾緊的可靠性；（2）斜楔能改變夾緊作用力的方向；（3）斜楔具有增力作用；（4）斜楔夾緊行程小；（5）結構簡單。

對於斜楔夾緊，由於增力比、行程大小和自鎖條件是相互制約的，故在確定斜楔升角α時，應兼顧三者在不同條件下的實際需要。本實用新型既要求自鎖，又要求有較大的夾緊行程，因此優選方案採用了雙斜面斜楔柱5，所述前部大升角用於夾緊前的快速行程，後部小升角保證自鎖穩定可靠。

實施例2：

通用型氣動自鎖夾緊夾具，與實施例1相似，所不同的是：所述夾緊行程的自鎖角度設置為8度。

實施例3：

通用型氣動自鎖夾緊夾具，與實施例1相似，所不同的是：所述夾緊行程的自鎖角度設置為10度。