CN104325400B - 一种去毛刺机及其夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去毛刺机的夹紧机构，包括夹紧装置(21)，其特征在于，还包括连接于所述夹紧装置(21)下方、支撑工件(100)的万向浮动机构(22)，以使所述工件(100)在去毛刺过程中可以在所述去毛刺机的磨削机构的附加外力作用下随动。采用这种结构，磨削过程中，如果磨削机构受制造公差、***抖动等影响对工件施加外力时，万向浮动机构能够使工件随该外力产生小范围的倾斜，或者竖直向下的运动，与现有技术相比，避免磨削机构与工件产生硬摩擦，从而避免了工件受到不必要的损伤，保证了工件的加工质量。

Description

一种去毛刺机及其夹紧机构

技术领域

本发明涉及机械加工制造技术领域，尤其涉及一种去毛刺机及其夹紧机构。

背景技术

对于去毛刺机来说，首先需要夹紧机构夹紧工件，再利用磨削机构磨削工件上的毛刺。因此，夹紧机构是去毛刺机的重要组成部分。

请参考图1，图1为现有技术中一种夹紧机构的结构示意图。

该夹紧机构通过气缸2′的驱动带动两侧的压点同时旋转到位，实现双向夹紧。夹紧状态时，气缸2′处于缩回状态，当夹紧单元(即基准夹紧块7′和夹紧块8′)打开时，气缸杆伸出，连杆3′随气缸头连接点一起向上运动，由于旋转臂4′与连杆3′之间为活动连接，从而旋转臂4′在连杆3′的作用下绕自身的旋转点打开一定的角度，为上件、取件留出足够的空间。

现有技术中的铰链式夹紧机构能够通过气缸的伸长和缩短实现对工件的夹紧、松开，结构简单且操作方便。但是，该夹紧机构夹紧工件时，工件的位置完全固定，当磨削机构对工件进行磨削时，由于加工精度等原因不可避免地产生除磨削力之外的附加外力，由于工件位置完全固定，此时磨削机构与工件硬接触，二者之间产生硬摩擦，导致工件表面产生不必要的损伤。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，优化设计现有技术中的去毛刺机的夹紧机构，以使磨削过程中工件能够在磨削机构的附加外力下随动，避免工件产生不必要的磨损，提高工件的质量。

发明内容

本发明的目的为提供一种去毛刺机的夹紧机构，该机构通过万向浮动机构实现工件在磨削机构的附加外力作用下随动，避免工件产生不必要的磨损，提高去毛刺的质量。本发明的另一目的为提供一种应用上述夹紧机构的去毛刺机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种去毛刺机的夹紧机构，包括夹紧装置，还包括连接于所述夹紧装置下方、支撑工件的万向浮动机构，以使所述工件在去毛刺过程中可以在所述去毛刺机的磨削机构的附加外力作用下随动。

采用这种结构，磨削过程中，如果磨削机构受制造公差、***抖动等影响对工件施加除磨削力之外的附加外力时，万向浮动机构能够使工件随该外力产生小范围的倾斜运动，或者竖直向下的运动，与现有技术相比，避免磨削机构与工件产生硬摩擦，从而避免了工件受到不必要的损伤，保证了工件的加工质量。

优选地，所述万向浮动机构包括从上到下依次设置的上球头、下球头和底座；所述上球头、所述下球头二者中的一者设有内球面，二者中的另一者设有外球面，所述内球面和所述外球面配合；所述下球头、所述底座之间设有第一弹簧，所述第一弹簧的上端安装于所述下球头的轴向的第一导向通道中、下端安装于所述底座的轴向的第二导向通道中。

优选地，所述上球头、所述下球头通过第一浮动机构浮动连接。

优选地，所述上球头底端设有多个开口向下的第一螺纹孔，所述下球头设有多个轴向贯穿、与所述第一螺纹孔对应的第一通孔；

所述第一浮动机构包括第一螺钉和第二弹簧，所述第一螺钉从下到上贯穿所述第一通孔、与所述第一螺纹孔螺纹连接，第一螺钉的钉帽卡接于所述第一通孔的下方，所述第一通孔与所述第一螺钉之间具有间隙，所述第二弹簧压缩套装于所述第一螺钉在所述第一通孔的底端与所述第一螺钉的钉帽之间的外部。

优选地，所述上球头底端还设有多个开口向下的第一定位孔，所述下球头顶端还设有多个开口向上的第二定位孔，所述第一定位孔、所述第二定位孔对应设置；

所述第一浮动机构还包括上端、下端分别安装于所述第一定位孔、所述第二定位孔的第三弹簧。

优选地，所述下球头与所述底座之间通过第二浮动机构浮动连接。

优选地，所述下球头底端设有多个开口向下的第二螺纹孔，所述底座包括底端的支撑台及其上方的定位台，所述支撑台和所述定位台之间设有周向凹槽，所述定位台设有轴向贯穿、与所述第二螺纹孔对应的第二通孔；

第二浮动机构包括第二螺钉和第四弹簧，所述第二螺钉从下到上贯穿所述第二通孔、与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第二螺钉的钉帽卡接于所述第二通孔的下方，所述第四弹簧的上端抵接所述第二螺钉、下端抵接所述支撑台。

优选地，所述底座还包括保护套，所述保护套设于所述定位台、所述支撑台之间，套装于所述第四弹簧的外侧。

优选地，所述万向浮动夹紧机构还包括驱动装置，该驱动装置通过轴向设置的升降轴与所述底座连接。

优选地，所述夹紧装置包括气缸、与气缸的缸杆连接的铰链式夹紧机构，所述铰链式夹紧机构的主铰接轴安装于所述上球头上的一侧，所述上球头的另一侧连接有配重块。

优选地，所述夹紧装置还包括传感器和控制器；

所述传感器的触头设于所述铰链式夹紧机构的夹持部的内侧，所述传感器通过所述触头检测所述夹持部是否夹紧工件；所述控制器与所述传感器连接，用于接收所述传感器的检测结果，并根据所述检测结果发送给所述毛刺机的磨削机构的控制部件。

本发明还提供一种去毛刺机，包括磨削机构、与所述磨削机构对应设置的夹紧机构；所述夹紧机构采用如上所述的去毛刺机的夹紧机构。

由于上述夹紧机构具有如上技术效果，因此，应用该夹紧机构的去毛刺机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中一种夹紧机构的结构示意图；

图2为本发明所提供夹紧机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图3、图4为图2中万向浮动机构不同角度的结构示意图；

图5为图3所示万向浮动机构的平面结构示意图；

图6为图3所示万向浮动机构的剖视图；

图7、图8为图3中上球头的不同角度的结构示意图；

图9、图10为图3中下球头的不同角度的结构示意图；

图11、图12为图3中底座的不同角度的结构示意图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

气缸2′；连杆3′；旋转臂4′；基准夹紧块7′；夹紧块8′；

图2至图12中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

夹紧装置21；

气缸211；铰链组件212；主铰接轴2121；夹持部2122；传感器213；

万向浮动机构22；

上球头221；内球面2211；第一螺纹孔2212；第一定位孔2213；

下球头222；外球面2221；第一通孔2222；第二定位孔2223；第二螺纹孔2224；第一导向通道2225；

底座223；第一弹簧2231；第二通孔2232；第二导向通道2233；支撑台223a；定位台223b；周向凹槽223c；保护套223d；

第一浮动机构224；第一螺钉2241；第一螺钉的钉帽2241a；第二弹簧2242；第三弹簧2243；

第二浮动机构225；第二螺钉2251；第二螺钉的钉帽2251b；第四弹簧2252；

驱动装置226；升降轴227；

配重块23；

工件100。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种去毛刺机的夹紧机构，该机构通过万向浮动机构实现工件在磨削机构的附加外力作用下随动，避免工件产生不必要的磨损，提高去毛刺的质量。本发明的另一核心为提供一种应用上述夹紧机构的去毛刺机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2至图6，图2为本发明所提供夹紧机构的一种具体实施方式的结构示意图；图3、图4为图2中万向浮动机构不同角度的结构示意图；图5为图3所示万向浮动机构的平面结构示意图；图6为图3所示万向浮动机构的剖视图。

在一种具体实施方式中，如图2至图5所示，本发明提供一种去毛刺机的夹紧机构，包括夹紧装置21，还包括连接于夹紧装置21下方、支撑工件100的万向浮动机构22，以使工件100在去毛刺过程中可以在去毛刺机的磨削机构的附加外力作用下随动。

采用这种结构，磨削过程中，如果磨削机构受制造公差、***抖动等影响对工件100施加除磨削力之外的附加外力时，万向浮动机构22能够使工件100随该外力产生小范围的倾斜运动，或者竖直向下的运动，与现有技术相比，避免磨削机构与工件100产生硬摩擦，从而避免了工件100受到不必要的损伤，保证了工件100的加工质量。

具体的方案中，上述万向浮动机构22包括从上到下依次设置的上球头221、下球头222和底座223。上球头221、下球头222二者中的一者设有内球面2211，二者中的另一者设有外球面2221，内球面2211和外球面2221配合。下球头222、底座223之间设有第一弹簧2231，第一弹簧2231的上端安装于下球头222的轴向的第一导向通道2225中、下端安装于底座223的轴向的第二导向通道2233中。

采用这种结构，当磨削装置对工件100施加向下的附加外力时，第一弹簧2231向下压缩，即底座223以上的部分(包括下球头222、上球头221、工件100和夹紧装置21等)相对于底座223在小范围内下降，避免磨削机构与工件100硬接触。当附加外力消失，第一弹簧2231利用其自身弹力向上弹起，带动底座223以上的部分向上运动，回到初始位置。这里第一导向通道2225、第二导向通道2233能够对第一弹簧2231起到导向作用，使其始终沿轴向伸长或压缩，以使工件100在随动过程中保持定位的准确性。此外，当磨削装置对工件100施加其他方向外力时，由于上球头221和下球头222通过内球面2211、外球面2221形成球面铰接，使得上球头221可以随附加外力相对下球头222可以产生各个方向的倾斜运动。

由此可见，采用上述球面铰接实现上球头221相对于下球头222“倾斜浮动”，第一弹簧2231实现下球头222相对于底座223“竖直浮动”，二者结合能够实现工件100在附加外力作用下产生各方向的随动，即实现了“万向浮动”，避免工件100受到不必要的磨损，提高产品的质量。

请参考图6，并结合图7至图10，图7、图8为图3中上球头221的不同角度的结构示意图；图9、图10为图3中下球头222的不同角度的结构示意图。

另一种具体实施方式中，如图6至图10所示，上述上球头221、下球头222可以通过第一浮动机构224浮动连接。

具体的方案中，如图6所示，上球头221底端设有多个开口向下的第一螺纹孔2212，下球头222设有多个轴向贯穿、与第一螺纹孔2212对应的第一通孔2222。第一浮动机构224包括第一螺钉2241和第二弹簧2242，第一螺钉2241从下到上贯穿第一通孔2222、与第一螺纹孔2212螺纹连接，第一螺钉的钉帽2241a卡接于第一通孔2222的下方，第一通孔2222与第一螺钉2241之间具有间隙，第二弹簧2242压缩套装于第一螺钉2241在第一通孔2222的底端与第一螺钉的钉帽2241a之间的外部。

采用这种结构，如图6所示，第一螺钉2241与上球头221连接为一体，压缩套装于第一螺钉2241外部的第二弹簧2242提供一定的压缩预紧力，当上球头221相对于下球头222有向左倾斜的趋势时，由于第一通孔2222与第一螺钉2241之间具有间隙，因此，第一螺钉2241与上球头221一起向左倾斜，此时第二弹簧2242的左侧进一步受压缩，第二弹簧2242的右侧受拉伸。当外力消失，第二弹簧2242在其压缩预紧力的作用下左侧伸长、右侧压缩，重新恢复初始位置。由此可见，这种结构能够实现第一球头相对第二球头的小范围的摆动，并能迅速回位，实现了上球头221、下球头222之间的浮动连接。

进一步的方案中，上述上球头221底端还设有多个开口向下的第一定位孔2213，下球头222顶端还设有多个开口向上的第二定位孔2223，第一定位孔2213、第二定位孔2223对应设置；第一浮动机构224还包括上端、下端分别安装于第一定位孔2213、第二定位孔2223的第三弹簧2243。

这样，上球头221相对于下球头222向下运动，或者倾斜运动时，第三弹簧2243受压缩或拉伸，当外力消失时，第三弹簧2243利用其自身弹力又能恢复初始位置。因此，第三弹簧2243能够进一步保证二者之间的运动稳定性。

上述具体实施方式并未具体限定第一螺钉2241、第二弹簧2242和第三弹簧2243的数量，优选地，第一螺钉2241和第二弹簧2242的数目可以设为四个，第三弹簧2243的数目可以设为八个，从而实现稳定浮动。当然，也可以将上述三者的数目设为其他值。

可以想到，上述第一浮动机构224并不仅限于上述结构，还可以将其设置为其他结构。例如，该第一浮动结构还可以设为整体的弹簧垫，该弹簧垫连接于上球头221和下球头222之间、球面铰接的外部，这样，也能够实现上球头221、下球头222之间的浮动连接。

在另一种具体实施方式中，结合图2、图9至图12，图11、图12为图3中底座223的不同角度的结构示意图。上述下球头222与底座223之间通过第二浮动机构225浮动连接。

具体的方案中，下球头222底端设有多个开口向下的第二螺纹孔2224，底座223包括底端的支撑台223a及其上方的定位台223b，支撑台223a和定位台223b之间设有周向凹槽223c，定位台223b设有轴向贯穿、与第二螺纹孔2224对应的第二通孔2232。第二浮动机构225包括第二螺钉2251和第四弹簧2252，第二螺钉2251从下到上贯穿第二通孔2232、与第二螺纹孔2224螺纹连接，第二螺钉的钉帽2251a卡接于第二通孔2232的下方，第四弹簧2252的上端抵接第二螺钉2251、下端抵接支撑台223a。

采用这种结构，第二螺钉2251与下球头222连接为一体、第二螺钉2251与底座223形成滑动连接，受到附加的向下的外力时，下球头222随附加外力向下移动，压缩第二螺钉2251下方的第四弹簧2252；当该附加外力消失，第四弹簧2252向上弹起，推动下球头222向上移动或倾斜移动，回复初始位置。此外，该第四弹簧2252始终将第二螺钉2251向上顶，能够防止第二螺钉2251相对于下球头222松动。

由此可见，采用第二螺钉2251和第四弹簧2252结合的方式能实现下球头222与底座223之间的浮动，使得下球头222和底座223之间可以“竖向浮动”，进一步保证产品的质量。

可以想到，上述第二浮动机构225并不仅限上述结构，还可以将其设置为其他结构。例如，该第二浮动结构还可以设为整体的弹簧垫，该弹簧垫连接于定位台223b和支撑台223a之间，这样，也能够实现下球头222、底座223之间的浮动连接。

进一步的方案中，如图3和图4所示，上述底座223还包括保护套223d，保护套223d设于定位台223b、支撑台223a之间，套装于第四弹簧2252的外侧。

工作时，设于第四弹簧2252外侧的保护套223d能够起到保护的作用，避免第四弹簧2252压缩过程中突然崩断向外飞出对操作人员造成伤害。

更进一步的方案中，万向浮动夹紧机构还包括驱动装置226，该驱动装置226通过轴向设置的升降轴227与底座223连接。

采用这种结构，驱动装置226驱动输出动力，带动升降轴227上升或者下降，从而调整整个夹紧机构的高度。这样，使得夹紧机构的工作灵活，适用范围较广。该驱动装置226可以具体为气缸211，当然，也可以为液压油缸等其他装置。

在另一种具体实施方式中，如图2，上述夹紧机构的夹紧装置21包括气缸211、与气缸211的缸杆连接的铰链式夹紧机构，铰链式夹紧机构的主铰接轴2121安装于上球头221上的一侧，上球头221的另一侧连接有配重块23。

采用这种结构，通过气缸211的缸杆的伸长或缩短，带动铰链组件212相对于主铰接轴2121旋转，从而带动两个夹持部2122张开或夹紧，实现工件100的夹紧、松开。配重块23的重量与夹紧装置21的重量相当，连接于上球头221，且与夹紧装置21相对设置，用于平衡夹紧装置21对上球头221施加的外力，避免上球头221向夹紧装置21所在一侧倾斜。

进一步的方案中，上述夹紧装置21还包括传感器213和控制器，该传感器213的触头设于铰链式夹紧机构的夹持部2122的内侧，传感器213通过触头检测夹持部2122是否夹紧工件100。控制器与传感器213连接，用于接收传感器213的检测结果，并根据检测结果发送给毛刺机的磨削机构的控制部件。

采用这种结构，如果两个夹持部2122未夹紧工件100，则设于夹持部2122内侧的传感器213的触头伸出，此时传感器213发出工件100未到位的第一信号，控制器接收该信号并将其发送给磨削机构的控制部件，控制部件控制磨削机构不动作。如果两个夹持部2122夹紧工件100，则夹持部2122内部的传感器213的触头被压缩，此时传感器213发出工件100已到位的第二信号，控制器接收该信号并发送给磨削机构的控制部件，该控制部件可以控制磨削机构使其开始磨削。

由上述工作过程可知，采用传感器213和控制器能够实现铰链式夹紧机构的自动控制。

本发明还提供一种去毛刺机，包括磨削机构、与所述磨削机构对应设置的夹紧机构；所述夹紧机构采用如上所述的去毛刺机的夹紧机构。

由于上述夹紧机构具有如上技术效果，因此，应用该夹紧机构的去毛刺机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种毛刺机及其夹紧机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种去毛刺机的夹紧机构，包括夹紧装置(21)，其特征在于，还包括连接于所述夹紧装置(21)下方、支撑工件(100)的万向浮动机构(22)，以使所述工件(100)在去毛刺过程中可以在所述去毛刺机的磨削机构的附加外力作用下产生各方向的随动；

所述万向浮动机构(22)包括从上到下依次设置的上球头(221)、下球头(222)和底座(223)；所述上球头(221)、所述下球头(222)二者中的一者设有内球面(2211)，二者中的另一者设有外球面(2221)，所述内球面(2211)和所述外球面(2221)配合；所述下球头(222)、所述底座(223)之间设有第一弹簧(2231)，所述第一弹簧(2231)的上端安装于所述下球头(222)的轴向的第一导向通道(2225)中、下端安装于所述底座(223)的轴向的第二导向通道(2233)中。

2.根据权利要求1所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述上球头(221)、所述下球头(222)通过第一浮动机构(224)浮动连接。

3.根据权利要求2所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述上球头(221)底端设有多个开口向下的第一螺纹孔(2212)，所述下球头(222)设有多个轴向贯穿、与所述第一螺纹孔(2212)对应的第一通孔(2222)；

所述第一浮动机构(224)包括第一螺钉(2241)和第二弹簧(2242)，所述第一螺钉(2241)从下到上贯穿所述第一通孔(2222)、与所述第一螺纹孔(2212)螺纹连接，第一螺钉的钉帽(2241a)卡接于所述第一通孔(2222)的下方，所述第一通孔(2222)与所述第一螺钉(2241)之间具有间隙，所述第二弹簧(2242)压缩套装于所述第一螺钉(2241)在所述第一通孔(2222)的底端与所述第一螺钉的钉帽(2241a)之间的外部。

4.根据权利要求3所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述上球头(221)底端还设有多个开口向下的第一定位孔(2213)，所述下球头(222)顶端还设有多个开口向上的第二定位孔(2223)，所述第一定位孔(2213)、所述第二定位孔(2223)对应设置；

所述第一浮动机构(224)还包括上端、下端分别安装于所述第一定位孔(2213)、所述第二定位孔(2223)的第三弹簧(2243)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述下球头(222)与所述底座(223)之间通过第二浮动机构(225)浮动连接。

6.根据权利要求5所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述下球头(222)底端设有多个开口向下的第二螺纹孔(2224)，所述底座(223)包括底端的支撑台(223a)及其上方的定位台(223b)，所述支撑台(223a)和所述定位台(223b)之间设有周向凹槽(223c)，所述定位台(223b)设有轴向贯穿、与所述第二螺纹孔(2224)对应的第二通孔(2232)；

第二浮动机构(225)包括第二螺钉(2251)和第四弹簧(2252)，所述第二螺钉(2251)从下到上贯穿所述第二通孔(2232)、与所述第二螺纹孔(2224)螺纹连接，所述第二螺钉的钉帽(2251a)卡接于所述第二通孔(2232)的下方，所述第四弹簧(2252)的上端抵接所述第二螺钉(2251)、下端抵接所述支撑台(223a)。

7.根据权利要求6所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述底座(223)还包括保护套(223d)，所述保护套(223d)设于所述定位台(223b)、所述支撑台(223a)之间，套装于所述第四弹簧(2252)的外侧。

8.根据权利要求7所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述万向浮动机构还包括驱动装置(226)，该驱动装置(226)通过轴向设置的升降轴(227)与所述底座(223)连接。

9.根据权利要求1-4任一项所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述夹紧装置(21)包括气缸(211)、与气缸(211)的缸杆连接的铰链式夹紧机构，所述铰链式夹紧机构的主铰接轴(2121)安装于所述上球头(221)上的一侧，所述上球头(221)的另一侧连接有配重块(23)。

10.根据权利要求9所述的去毛刺机的夹紧机构，其特征在于，所述夹紧装置(21)还包括传感器(213)和控制器；

所述传感器(213)的触头设于所述铰链式夹紧机构的夹持部(2122)的内侧，所述传感器(213)通过所述触头检测所述夹持部(2122)是否夹紧工件(100)；

所述控制器与所述传感器(213)连接，用于接收所述传感器(213)的检测结果，并根据所述检测结果发送给所述去毛刺机的磨削机构的控制部件。

11.一种去毛刺机，包括磨削机构、与所述磨削机构对应设置的夹紧机构；其特征在于，所述夹紧机构采用如权利要求1-10任一项所述的去毛刺机的夹紧机构。