CN109605065B - 零件装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于夹具技术领域，尤其涉及一种零件装夹装置，包括固定架、支撑架、驱动件、定位管、推杆和夹紧块，支撑架和驱动件均安装于固定架上，定位管安装于支撑架上，推杆的第一端与驱动件的驱动端连接、第二端穿入定位管内，定位管的末端设有定位头，定位头上设有两端开口的安装槽，夹紧块设于安装槽内，夹紧块上设有由其第一端朝向其第二端延伸的弧形槽，弧形槽中穿设有两端分别与安装槽的相对两内壁连接的限位杆，夹紧块的第二端与推杆的第二端转动连接，夹紧块随推杆的伸缩运动而以弧形槽为导向运动且夹紧块的第一端的端面能够伸出安装槽的开口外。本发明能够对具有复杂曲面或者体积较小的带孔零件进行夹持，具有结构简单和夹持精度高的优点。

Description

零件装夹装置

技术领域

本发明属于夹具技术领域，尤其涉及一种零件装夹装置。

背景技术

目前，在小零件搬运、装夹、工序转移、切削以及打磨过程中主要是由手工来完成。然而对于大批量、多工序生产的工况，一批零件从毛坯状态到产品入库，少则需要几百道工序，多则需要上万甚至几十万道工序，工作量极大，手工操作效率较低，难以满足供货需求，提高产能的需求显得极为迫切。特别地，打磨工序会产生大量的粉尘，对人体健康有较大的危害，上述其他工序由人工操作，时有碰伤等工伤事故产生，存在较大的安全隐患。所以，手工操作已经渐渐的不能满足大批量多工序的工况要求。因此，现有的手工操作已经难以满足大批量、多工序零件生产的要求。

采用自动机械臂用气动夹具自动抓取工作台上的零件，实现零件搬运、装夹等动作的自动化不仅能够满足大批量和多工序的生产要求，还可以降低健康危害，减少安全事故的发生。目前，自动夹具多采用摆杆气缸或电机等驱动装置带动附件旋转一定角度实现零件的夹持。

然而，目前的主流自动夹具存在以下缺点：(1)结构复杂，体积较大。电机及摆杆气缸等驱动装置本体体积较大，实现夹紧的附件使整个自动夹具结构复杂，体积进一步加大，庞大的体积容易使自动化作业过程中与其它部分产生干涉与碰撞等问题。(2)夹具较重。较重的驱动装置及附件，增加了机械臂的负重，大大的减小了机器人的负载能力。(3)夹具精度较低。现有自动夹具，常常由多组零部件装配而成，存在较大的累积误差，夹持精度较低。只适用于搬运等一般工况，无法完成小零件的夹持及打磨等精细化作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零件装夹装置，旨在解决现有技术中的自动夹具结构复杂和夹持精度低的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供的一种零件装夹装置，包括固定架、支撑架、驱动件、定位管、推杆和夹紧块，所述支撑架和所述驱动件均安装于所述固定架上，所述定位管安装于所述支撑架上，所述推杆的第一端与所述驱动件的驱动端连接、第二端穿入所述定位管内，所述定位管的末端设有定位头，所述定位头上设置有两端开口的安装槽，所述夹紧块设置于所述安装槽内，且所述夹紧块上设置有由其第一端朝向其第二端延伸的弧形槽，所述弧形槽中穿设有两端分别与所述安装槽的相对两内壁连接的限位杆，所述夹紧块的第二端与所述推杆的第二端转动连接，所述夹紧块随所述推杆的伸缩运动而以所述弧形槽为导向运动且所述夹紧块的第一端的端面能够伸出所述安装槽的开口之外。

可选地，所述驱动件为螺牙气缸，所述推杆的第一端与所述螺牙气缸的活塞杆连接。

可选地，所述夹紧块呈弧形状，且所述夹紧块的第一端的端面为弧形面。

可选地，所述夹紧块的第二端设有轴孔，所述轴孔中穿设有两端与所述推杆的第一端连接的旋转轴。

可选地，所述定位头呈方形状，且所述定位头的四个角部均设置有倒角面。

可选地，所述定位管上设置有环绕于所述夹紧块周缘的定位环。

可选地，所述定位管相对于所述定位头的端部设置有连接板，所述连接板与所述支撑架连接。

可选地，所述支撑架包括至少三个斜支撑件，各所述斜支撑件环绕于所述定位管的侧部且等间距布置，所述斜支撑件的第一端与所述定位管连接、第二端与所述固定架连接。

可选地，所述固定架包括上安装板、下安装板和连接于所述上安装板与所述下安装板之间的若干连接柱，所述驱动件安装于所述上安装板上且两端分别伸出所述上安装板的相对两侧，所述支撑架与所述上安装板背向所述下安装板的一侧连接。

可选地，所述下安装板上设置有多个装配孔。

本发明实施例提供的零件装夹装置中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：具体地使用时，控制定位管末端设置的定位头伸入需要夹持的零件的孔中，然后通过驱动件控制推杆伸出，推杆作伸出运动时推动连接在推杆第二端上的夹紧块，夹紧块由于其弧形槽上穿设有限位杆，夹紧块在受到推杆的作用力时，夹紧块以弧形槽为导向滑动，直至夹紧块的第一端的端面伸出定位头的安装槽的一侧开口之外，由于定位头位于零件的孔中，那么伸出安装槽的开口之外的夹紧块的第一端的端面会抵接在孔中的内壁上，最终实现夹紧零件。本发明的零件装夹装置结构简单，并且通过伸入零件的孔中对零件的孔的内壁进行夹持，提高对零件的夹持精度，即使零件具有复杂曲面或者体积较小，只要零件具有孔，即可对其进行夹持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的零件装夹装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的零件装夹装置的局部结构剖切视图。

图3为本发明实施例提供的零件装夹装置的结构分解示意图。

图4为本发明实施例提供的零件装夹装置的定位管的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的零件装夹装置的夹紧块的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的零件装夹装置装夹有零件时的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—固定架 11—上安装板 12—下安装板

13—连接柱 20—支撑架 21—斜支撑件

30—驱动件 40—定位管 41—定位头

42—定位环 43—连接板 50—推杆

60—夹紧块 61—弧形槽 62—弧形面

63—轴孔 70—限位杆 80—旋转轴

100—零件 101—孔 121—装配孔

211—第一横向部 212—第二横向部 213—竖向部

411—安装槽 412—倒角面。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，如图1～6所示，提供本发明实施例提供的一种零件装夹装置，适用于对具有孔的零件100进行夹持，即使零件100具有复杂曲面或者体积小，依然可以实现对其高精度夹持。零件装夹装置包括固定架10、支撑架20、驱动件30、定位管40、推杆50和夹紧块60。所述支撑架20和所述驱动件30均安装于所述固定架10上，固定架10用于固定并制成驱动件30和支撑架20的安装。所述定位管40安装于所述支撑架20上，定位管40为具有中空孔的管件，并通过支撑架20安装固定。所述推杆50的第一端与所述驱动件30的驱动端连接、第二端穿入所述定位管40的中空孔内，驱动件30可以通过其驱动端驱动与其连接的部件随动，所述定位管40的末端设有定位头41，定位管40的末端是指相对于与支撑架20连接的一端。

进一步地，如图4所示，所述定位头41上设置有两端开口的安装槽411，所述夹紧块60设置于所述安装槽411内，夹紧块60的体积小于安装槽411的槽内体积，这样夹紧块60可以在安装槽411内活动。并且，所述夹紧块60上设置有由其第一端朝向其第二端延伸的弧形槽61，即弧形槽61具有一定的长度和弧度。所述弧形槽61中穿设有两端分别与所述安装槽411的相对两内壁连接的限位杆70，限位杆70的两端延伸出夹紧块60的相对两侧面之外，所述夹紧块60的第二端与所述推杆50的第二端转动连接，所述夹紧块60随所述推杆50的伸缩运动而以所述弧形槽61为导向运动且所述夹紧块60的第一端的端面能够伸出所述安装槽411的开口之外。

结合图6所示，本发明实施例提供的零件装夹装置具体地使用时，控制定位管40末端设置的定位头41伸入需要夹持的零件100的孔101中，然后通过驱动件30控制推杆50伸出，推杆50作伸出运动时推动连接在推杆50第二端上的夹紧块60，夹紧块60由于其弧形槽61上穿设有限位杆70，夹紧块60在受到推杆50的作用力时，夹紧块60以弧形槽61为导向滑动，直至夹紧块60的第一端的端面伸出定位头41的安装槽411的一侧开口之外，由于定位头41位于零件100的孔101中，那么伸出安装槽411的开口之外的夹紧块60的第一端的端面会抵接在孔中的内壁上，最终实现夹紧零件100。本发明的零件装夹装置结构简单，并且通过伸入零件100的孔101中对零件100的孔101的内壁进行夹持，提高对零件100的夹持精度，即使零件100具有复杂曲面或者体积较小，只要零件100具有孔，即可对其进行夹持。

进一步地，本发明实施例提供的零件装夹装置在工作时，可以通过机器人的机械手与固定架10连接，通过机器人接到指定信号，控制器机械手根据指令到达指定位置，并发出抓取信号，驱动件30伸出推动推杆50向前运动，推杆50带动夹紧块60绕与推杆50的转动连接处旋转，进而夹紧零件100。

在本发明的另一个实施例中，如图4所示，该零件装夹装置的定位头41上设置的安装槽411为扁槽，具体可以通过机床铣出。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，该零件装夹装置的所述驱动件30为螺牙气缸，所述推杆50的第一端与所述螺牙气缸的活塞杆连接。具体地，螺牙气缸具有小体积的优点，使其作为驱动件30使用便于集成于装夹装置的的中心位置，方便对较小的零件100进行抓取、搬运甚至打磨等工序，在操作过程中更能够避免与零件100其他位置接触。

在本发明的另一个实施例中，该零件装夹装置的所述驱动件30可以是电机或者电缸。

在本发明的另一个实施例中，如图5～6所示，该零件装夹装置的所述夹紧块60呈弧形状，具体地，呈弧形状的夹紧块60可以在安装槽411内偏心摆动，可以有效地使得其第一端能够在摆动过程中于安装槽411的一侧的开口伸出。进一步地，所述夹紧块60的第一端的端面为弧形面62，由于夹紧块60的第一端的端面为弧形面62，那么当其与零件100的孔101的内壁抵接时，可以减少对零件100的损伤，确保零件100的完整性。同时，在需要对零件100解除装夹时，夹紧块60也更容易脱离与零件100的接触。

在本发明的另一个实施例中，如图2和图5所示，该零件装夹装置的所述夹紧块60的第二端设有轴孔63，所述轴孔63中穿设有两端与所述推杆50的第一端连接的旋转轴80。具体地，通过轴孔63与旋转轴80的的配合可以使得夹紧块60能够相对于旋转轴80转动，进而使得夹紧块60可以相对于推杆50转动，夹紧块60在转动的过程中还受到限位杆70的限制，只能够以弧形槽61为导向滑动，进而可以只使得夹紧块60的第一端能够在摆动过程中于安装槽411的一侧的开口伸出，以用于夹紧零件100。

在本发明的另一个实施例中，如图4和图6所示，该零件装夹装置的所述定位头41呈方形状，具体地，呈方形状的定位头41伸入零件100的孔101中时可以更有利于对零件100进行定位，提高对零件100的定位精度。并且，所述定位头41的四个角部均设置有倒角面412。倒角面412的设置和夹紧块60上设置的弧形面62作用类似，用于避免定位头41对零件100的空的内壁造成损伤，保护零件100的完整性。

在本发明的另一个实施例中，如图1～4和图6所示，该零件装夹装置的所述定位管40上设置有环绕于所述夹紧块60周缘的定位环42。具体地，定位环42的设置可以对定位头41伸入零件100的孔101中的深度，即当定位环42抵接在零件100上时，即限定了定位头41进一步伸入到孔的深度，可以避免因为定位头41伸入零件100的孔101中的深度过大而对零件100造成碰撞损坏。

在本发明的另一个实施例中，如图1～4所示，该零件装夹装置的所述定位管40相对于所述定位头41的端部设置有连接板43，所述连接板43与所述支撑架20连接。具体地，连接板43的设置可以增加定位管40与支撑架20的接触面积，进而增加定位管40与支撑架20连接的稳定性和可靠性。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，该零件装夹装置的所述支撑架20包括至少三个斜支撑件21，各所述斜支撑件21环绕于所述定位管40的侧部且等间距布置，所述斜支撑件21的第一端与所述定位管40连接、第二端与所述固定架10连接。具体地，通过多个支撑件连接在定位管40与固定架10之间，不但可以确保两者之间连接的稳定性，并且还可以减少支撑架20的重量，进而减少整个装夹装置的质量，提升使用的灵活性。其中，支撑件的两端与固定架10和定位管40连接时，可以采用紧固件连接，例如是螺栓。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，该零件装夹装置的所述支撑架20包括至少三个斜支撑件21，各所述斜支撑件21环绕于所述定位管40的侧部且等间距布置，所述斜支撑件21的第一端与所述连接板43连接、第二端与所述固定架10连接。其中，支撑件的两端与固定架10和连接板43连接时，可以采用紧固件连接，例如是螺栓。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，该零件装夹装置的所述支撑架20包括三个斜支撑件21。

在本发明的另一个实施例中，如图1～3所示，该零件装夹装置的所述斜支撑件21呈Z字形状或者大致呈Z字形状。具体地，支撑件包括竖向部213和连接于竖向部213的两端的第一横向部211和第二横向部212，第一横向部211与连接板43或定位管40连接，第二横向部212与固定架10连接，连接可以采用螺栓连接。

在本发明的另一个实施例中，该零件装夹装置的支撑件由竖向部213、第一横向部211和第二横向部212一体成型而制。

在本发明的另一个实施例中，如图1～3所示，该零件装夹装置的所述固定架10包括上安装板11、下安装板12和连接于所述上安装板11与所述下安装板12之间的若干连接柱13，连接柱13与上安装板11和下安装板12之间可以通过螺栓连接。如此使得上安装板11与下安装板12之间具有空间，该空间可以供驱动件30的部分结构容置。所述驱动件30安装于所述上安装板11上且两端分别伸出所述上安装板11的相对两侧，所述支撑架20与所述上安装板11背向所述下安装板12的一侧连接。如此结构的固定架10，结构稳定性好，质量小，易于安装。

在本发明的另一个实施例中，该零件装夹装置的所述固定架10包括上安装板11通过紧固件与第二横向部212连接。

在本发明的另一个实施例中，如图1和图3所示，该零件装夹装置的所述下安装板12上设置有多个装配孔121。装配孔121的设置可以与机器人的机械手连接，从而便于将整个装夹装置安装于机器人的机械手上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种零件装夹装置，其特征在于：所述零件装夹装置用于对具有孔的零件进行夹持，包括固定架、支撑架、驱动件、定位管、推杆和夹紧块，所述支撑架和所述驱动件均安装于所述固定架上，所述定位管安装于所述支撑架上，所述推杆的第一端与所述驱动件的驱动端连接、第二端穿入所述定位管内，所述定位管的末端设有定位头，所述定位头能够适配伸入需要夹持的零件的孔中，所述定位头上设置有两端开口的安装槽，所述夹紧块设置于所述安装槽内，且所述夹紧块上设置有由其第一端朝向其第二端延伸的弧形槽，所述弧形槽中穿设有两端分别与所述安装槽的相对两内壁连接的限位杆，所述夹紧块的第二端与所述推杆的第二端转动连接，所述夹紧块随所述推杆的伸缩运动而以所述弧形槽为导向运动且所述夹紧块的第一端的端面能够伸出所述安装槽的开口之外，以使所述夹紧块第一端的端面能够适配抵紧于零件的孔内壁上。

2.根据权利要求1所述的零件装夹装置，其特征在于：所述驱动件为螺牙气缸，所述推杆的第一端与所述螺牙气缸的活塞杆连接。

3.根据权利要求1所述的零件装夹装置，其特征在于：所述夹紧块呈弧形状，且所述夹紧块的第一端的端面为弧形面。

4.根据权利要求1所述的零件装夹装置，其特征在于：所述夹紧块的第二端设有轴孔，所述轴孔中穿设有两端与所述推杆的第一端连接的旋转轴。

5.根据权利要求1所述的零件装夹装置，其特征在于：所述定位头呈方形状，且所述定位头的四个角部均设置有倒角面。

6.根据权利要求1所述的零件装夹装置，其特征在于：所述定位管上设置有环绕于所述夹紧块周缘的定位环。

7.根据权利要求1所述的零件装夹装置，其特征在于：所述定位管相对于所述定位头的端部设置有连接板，所述连接板与所述支撑架连接。

8.根据权利要求1～7任一项所述的零件装夹装置，其特征在于：所述支撑架包括至少三个斜支撑件，各所述斜支撑件环绕于所述定位管的侧部且等间距布置，所述斜支撑件的第一端与所述定位管连接、第二端与所述固定架连接。

9.根据权利要求1～7任一项所述的零件装夹装置，其特征在于：所述固定架包括上安装板、下安装板和连接于所述上安装板与所述下安装板之间的若干连接柱，所述驱动件安装于所述上安装板上且两端分别伸出所述上安装板的相对两侧，所述支撑架与所述上安装板背向所述下安装板的一侧连接。

10.根据权利要求9所述的零件装夹装置，其特征在于：所述下安装板上设置有多个装配孔。

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