一種重載自動變位液壓夾具底座的製作方法

2023-04-25 22:13:16

專利名稱：一種重載自動變位液壓夾具底座的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械加工領域的夾具底座，特別涉及一種加工帶複合角的轎車後 懸臂的重載高精度自動變位液壓夾具底座。
背景技術：
目前，國內外加工帶角度的工件一般採用以下幾種方式一是在三軸加工中心上， 通過兩次定位裝夾加工；二是立式加工中心上存在以下加工方式，在輕載工況下用四軸轉 盤加工，在中載工況下用兩個四軸轉盤連接夾板加工；三是在重載工況下採用帶主軸擺動 的四軸或五軸加工中心加工。在臥式加工中心一般採用四軸以上加工中心加工。對於第 一種方案，存在工序長、反覆定位裝夾帶來誤差導致精度低的問題，對於第二種和第三種方 案，存在設備費用高的問題。

發明內容
為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在於提供一種重載自動變位液壓夾具底 座，零件可以根據不同要求安裝到該底座上板上，通過液壓底座的自動變位，實現重載情況 下三軸加工中心一次定位裝夾加工帶角度的工件。本發明的技術方案在於底座下板的一側有轉軸機構，底座下板中間有液壓支撐 缸；液壓支撐缸與底座上板連接；變位機構包括低位支撐塊、高位支撐塊、滑塊、滑塊下座 以及氣動拉缸；低位支撐塊和高位支撐塊固定安裝在底座上板的一側，滑塊下座固定安裝 在底座下板上並與低位支撐塊和高位支撐塊的位置相對應，氣動拉缸裝在底座下板上，並 通過連接杆與滑塊相連接，滑塊置於滑塊下座上；氣動拉缸經氣壓電磁換向閥與氣壓源相 接，氣壓電磁換向閥與可編程邏輯控制器相連接；液壓支撐缸經液壓電磁換向閥與液壓源 相接，液壓電磁換向閥連接可編程邏輯控制器。所說轉軸機構包括轉軸、下轉軸座和上轉軸座；下轉軸座有三個，分別固定安裝在 底座下板的中間和兩側，上轉軸座有四個，分別固定安裝在底座上板，並與底座下板兩側的 下轉軸座對應；轉軸穿過下轉軸座和上轉軸座，並能在中間自由轉動。所說液壓支撐缸與底座上板的連接為鎖緊機構固定安裝在底座上板中間，鎖緊 機構的拉杆與液壓支撐缸固定連接。所說鎖緊機構包括拉杆、鎖緊機構下座、鎖緊機構上座、銷；拉杆上端有方形空槽， 鎖緊機構下座和鎖緊機構上座固定安裝在底座上板上，鎖緊機構下座中間開有方形空槽， 上端面中間開有半圓槽；鎖緊機構上座中間開有方形槽，底面中間開有半圓槽；拉桿頭部 穿過底座上板、方形空槽和方形槽連接鎖緊機構下座和鎖緊機構上座；銷子兩端為圓柱形， 中間為方扁形，穿入鎖緊機構下座半圓槽、方形空槽和鎖緊機構上座半圓槽中。與現有技術相比，本發明無需投入昂貴的四軸或五軸加工中心，其有益效果是(1)本發明能實現重載情況下三軸加工中心一次定位裝夾加工帶角度的工件，精 度高、效率高、成本投入少。
(2)本發明採用了重載設計，當夾具組件和工件總重達200kg以上時，實現穩定加工。(3)由於本發明採用了變位機構，當需要獲得不同角度變位時，通過調整支撐塊的 高度可容易實現。(4)當需要獲得三個或三個以上的角度自動變位時，可以通過增加支撐塊的數量 來實現，可擴展性強。


下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。圖1為本發明的結構示意圖。圖2為圖1的側視圖。圖3為本發明的滑塊和滑塊下座結構示意圖。圖4為本發明的轉軸機構結構示意圖。圖5為本發明的鎖緊機構結構示意圖。圖6為本發明的鎖緊機構上座結構示意圖。圖7為本發明的鎖緊機構下座結構示意圖。圖中1-底座上板、2-轉軸機構、3-鎖緊機構、4-變位機構、5-液壓支撐缸、6_底 座下板、7-拉杆、8-液壓管、9-液壓電磁換向閥、10-可編程邏輯控制器、11-低位支撐塊、 12-高位支撐塊、13-滑塊、14-滑塊下座、15-氣動拉缸、16-連接杆、17-氣壓管、18-氣壓電 磁換向閥、19- 「燕尾」形凹槽、20-轉軸、21-下轉軸座、22-上轉軸座、23-下轉軸座、24-下 轉軸座、25-上轉軸座、26-上轉軸座、27-上轉軸座、28-鎖緊機構下座、29-鎖緊機構上座、 30-銷、31-方形空槽、32-螺釘、33-方形空槽、34-半圓槽、35-方形槽、36-半圓槽。
具體實施例方式圖1、圖2中，本發明包括底座上板1、轉軸機構2、鎖緊機構3、變位機構4、液壓支 撐缸5、底座下板6等組成。轉軸機構2安裝在底座下板6的一側。鎖緊機構3固定安裝 在底座上板1中間，其拉杆7與液壓支撐缸5固定連接。液壓支撐缸5固定安裝在底座下 板6中間，作為底座翻轉的動力源。液壓支撐缸5另一端通過液壓管8與液壓電磁換向閥 9連接。該液壓電磁換向閥9為液壓二位二通電磁換向閥。液壓電磁通斷換向閥9另一端 與液壓源相接，並且由可編程邏輯控制器10控制液壓電磁通斷換向閥9的動作。可編程邏 輯控制器10通過液壓電磁換向閥9，控制液壓支撐缸5頂起和落下兩個動作。變位機構4 由低位支撐塊11、高位支撐塊12、滑塊13、滑塊下座14以及氣動拉缸15組成。低位支撐塊 11和高位支撐塊12並排固定安裝在底座上板1的一側，低位支撐塊11和高位支撐塊12的 高度根據底座需要翻轉的角度確定。滑塊13安裝在滑塊下座14上，並能在滑塊下座14上 自由滑動，滑塊13上端面為平面結構，與支撐塊相接觸。滑塊下座14固定安裝在底座下板 6上，並與支撐塊的位置相對應。氣動拉缸15固定安裝在底座下板6上，並通過連接杆16 與滑塊13固定連接。氣動拉缸15側面通過氣壓管17與氣壓電磁換向閥18連接。該氣壓 電磁換向閥18為氣壓二位二通電磁換向閥。氣壓電磁換向閥18另一端與氣壓源相接，並 且由可編程邏輯控制器10控制氣壓電磁換向閥18的動作。可編程邏輯控制器10通過控
4制氣壓電磁換向閥18的動作，進而控制氣動拉缸15伸出和拉回兩個動作。當液壓支撐缸 5頂起時，轉軸機構2轉動，通過拉杆7頂起底座上板1。液壓支撐缸5頂起動作完畢後，氣 動拉缸15通過連接杆16拉動滑塊13，使滑塊13上端面由處於低位支撐塊11正下方滑動 至高位支撐塊12正下方，或者由高位支撐塊12正下方滑動至低位支撐塊11正下方。氣動 拉缸15動作完畢後，液壓支撐缸5落下，滑塊13上端面與低位支撐塊11或高位支撐塊12 貼合，實現角度的變化。由於低位支撐塊11、高位支撐塊12、滑塊13、滑塊下座14的高度可根據底座翻轉 的角度平磨後碾磨而成，底座高度方向尺寸變差在0. 03mm以內，轉軸與低位支撐塊11或高 位支撐塊12距離在300mm時，此時翻轉的角度精度可達到0. 0057度。圖3中，滑塊13上端面為平面，其下端面有一「燕尾」形凹槽19，滑塊下座14上面 為「燕尾」形，與「燕尾」形凹槽19相匹配。滑塊13通過可通過「燕尾」形凹槽19在滑塊下 座14上自由滑動。圖4中，轉軸機構由轉軸20、下轉軸座21和上轉軸座22等組成。下轉軸座共有三 個，分別為下轉軸座21、下轉軸座23、下轉軸座24。下轉軸座21固定安裝在底座下板6 — 側，下轉軸座23固定安裝在底座下板6中間，下轉軸座M固定安裝在底座下板6另一側。 上轉軸座共有4個，分別為上轉軸座22、上轉軸座25、上轉軸座沈、上轉軸座27。上轉軸座 22和上轉軸座25固定安裝底座上板1上，並分布在下轉軸座21兩側，上轉軸座沈和上轉 軸座27固定安裝底座上板1上，分布在下轉軸座M兩側。轉軸20穿過下轉軸座和上轉軸 座，並能在中間自由轉動。轉軸機構通過三個下轉軸座和四個上轉軸座將底座上板1和底 座下板6連接起來。夾具在工作時，底座上板1在四個角上均存在剛性支撐(低位支撐塊 或高位支撐塊兩處加上轉軸支撐座兩處)，而且中間受到液壓支撐缸的拉緊力，因此夾具底 座能實現重載情況下的穩定加工。圖5、圖6、圖7中，鎖緊機構由拉杆7、鎖緊機構下座28、鎖緊機構上座四、銷30構 成。拉杆7下端有螺紋，與液壓支撐缸的螺紋相匹配。拉杆7上端為方扁形，開有方形空槽 31。鎖緊機構下座觀和鎖緊機構上座四通過螺釘32固定安裝在底座上板1上。鎖緊機 構下座觀中間開有方形空槽33，上端面中間開有半圓槽34。鎖緊機構上座四與鎖緊機構 下座觀結構類似，中間開有同樣大小的方形槽35，底面中間開有半圓槽36。拉杆7頭部穿 過底座上板1、方形空槽33和方形槽35，連接鎖緊機構下座觀和鎖緊機構上座四。銷30 兩端為圓柱形，中間為方扁形，正好從半圓槽34、方形空槽31和半圓槽36中穿過，並能在中 間擺動。
權利要求
1.一種重載自動變位液壓夾具底座，其特徵在於底座下板(6)的一側有轉軸機構 O)，底座下板(6)中間有液壓支撐缸(5)；液壓支撐缸與底座上板(1)連接；變位機構(4) 包括低位支撐塊(11)、高位支撐塊(12)、滑塊(13)、滑塊下座(14)以及氣動拉缸(15)；低 位支撐塊(11)和高位支撐塊(1 固定安裝在底座上板(1)的一側，滑塊下座(14)固定 安裝在底座下板(6)上並與低位支撐塊(11)和高位支撐塊(1 的位置相對應，氣動拉缸 (15)裝在底座下板(6)上，並通過連接杆(16)與滑塊(13)相連接，滑塊(13)置於滑塊下 座(14)上；氣動拉缸(1 經氣壓電磁換向閥(18)與氣壓源相接，氣壓電磁換向閥(18)與 可編程邏輯控制器(10)相連接；液壓支撐缸( 經液壓電磁換向閥(9)與液壓源相接，液 壓電磁換向閥(9)連接可編程邏輯控制器(10)。
2.根據權利要求1所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特徵在於所說轉軸機構(2) 包括轉軸(20)、下轉軸座和上轉軸座；下轉軸座有三個，分別固定安裝在底座下板(6)的中 間和兩側，上轉軸座有四個，分別固定安裝在底座上板(1)，並與底座下板(6)兩側的下轉 軸座上應；轉軸00)穿過下轉軸座和上轉軸座。
3.根據權利要求1所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特徵在於液壓支撐缸與底 座上板(1)的連接為鎖緊機構(3)固定安裝在底座上板(1)中間，鎖緊機構(3)的拉杆 (7)與液壓支撐缸(5)固定連接。
4.根據權利要求3所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特徵在於所說鎖緊機構(3) 包括拉杆(7)、鎖緊機構下座(觀)、鎖緊機構上座( )、銷(30)；拉杆(7)上端有方形空槽 (31)，鎖緊機構下座08)和鎖緊機構上座09)固定安裝在底座上板(1)上，鎖緊機構下座 (28)中間開有方形空槽(33)，上端面中間開有半圓槽(34)；鎖緊機構上座09)中間開有 方形槽(35)，底面中間開有半圓槽(36)；拉杆(7)頭部穿過底座上板(1)、方形空槽(33)和 方形槽(35)連接鎖緊機構下座08)和鎖緊機構上座09)；銷子(30)兩端為圓柱形，中間 為方扁形，穿入鎖緊機構下座的半圓槽(34)、方形空槽(31)和鎖緊機構上座的半圓槽(36) 中。
5.根據權利要求1所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特徵在於所說滑塊(13)上 端面為平面，其下端面有一「燕尾」形凹槽(19)，滑塊下座(14)上面為「燕尾」形，與「燕尾」 形凹槽(19)相匹配。
6.根據權利要求1所述的重載自動變位液壓夾具底座，其特徵在於氣壓電磁換向閥 (18)為氣壓二位二通電磁換向閥，液壓電磁換向閥(9)為液壓二位二通電磁換向閥。
全文摘要
一種重載自動變位液壓夾具底座，底座下板的一側有轉軸機構，底座下板中間有液壓支撐缸；液壓支撐缸經拉杆與底座上板固定連接；低位支撐塊和高位支撐塊並排固定安裝在底座上板的一側，滑塊下座固定安裝在底座下板上；氣動拉缸裝在底座下板上並通過連接杆與滑塊相連接，滑塊置於滑塊下座上；氣動拉缸經氣壓電磁換向閥與氣壓源相接；液壓支撐缸經液壓電磁換向閥與液壓源相接，氣壓電磁換向閥、液壓電磁換向閥連接可編程邏輯控制器。本發明零件可以根據不同要求安裝到該底座上板上，通過液壓底座的自動變位，實現重載情況下三軸加工中心一次定位裝夾加工帶角度的工件。無需投入昂貴的四軸或五軸加工中心。
文檔編號B23Q3/06GK102145463SQ20101011039
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優先權日2010年2月5日
發明者孟巍, 張旗, 徐亞輝, 楊定國, 金燁, 陶愛容, 高海濤 申請人:湖北漢丹機電有限公司