CN110732902A - 一种桥壳全自动装夹找正工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桥壳全自动装夹找正工装及其使用方法，方法包括，A：同步钳口夹紧：利用夹紧油缸往复运动，带动滑块及齿轮、齿条实现钳臂A和钳臂B构成钳口的同步夹紧和松开；B、同步弹性支撑：利用四个滑柱及其内的弹簧和芯子，使四个定位支撑点同步上升和下降；C、自动找正装置的夹紧：用一个升降油缸实现两种动作：升降油缸连接楔块做上下运动，通过支架上的两条斜槽限制辅助板的上下行程，当辅助板上升到工作高度后不再上升，升降油缸带动楔块继续上升，这时两撑块沿X正负方向同时张开，实现找正桥壳中心和工装中心重合，并撑紧内孔；D、四个顶紧油缸在同步钳口和自动找正的动作完成后，启动并顶紧桥壳中部外表面。本发明结构简单，使用方便，装夹快速且装夹后能够自自动找整，无误差，利于配合钻，铣工序。

Description

一种桥壳全自动装夹找正工装及其使用方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件生产用器械技术领域，具体涉及一种桥壳全自动装夹找正工装及其使用方法。

背景技术

卡车桥壳在加工过程中，需要钻，铣等多道工序，例如，桥壳上法兰盘钻孔的工序，需要先钻一面，再翻转后再转另一面，加工效率低下，且容易在翻转过程中定位不准，导致钻孔位置误差，造成废品。因此本申请人研制公开了卡车中后桥壳法兰面钻孔专用对钻钻床，公开号CN 208644768 U，（此结构适用于一侧为球状***的桥壳）通过控制滑台驱动液压缸推动V型块夹住后桥桥壳两端的安装盘，同时通过升降台在定位弹簧的复位力作用下自动适应后桥桥壳的高度，使升降台支撑在后桥桥壳的下表面，然后通过后桥桥壳两端***定位板中部的圆孔内进行定位，从而实现三种方式的夹紧定位，使定位更加精确；通过床身两端动力头内安装的钻头同时对后桥桥壳的安装盘进行加工，从而将后桥桥壳两端的安装盘一次性加工完成，提高加工的效率。这种虽然工作效率高，但是在实际生产过程中，装夹后存在微小偏斜时无法自适应调整，导致存在微小倾斜状态的庄家紧固，导致钻孔歪斜，铣面偏差等问题。因此，需要进一步对装夹工装进行改进创新，提供一种结构简单，使用方便，装夹快速且装夹后能够自动找正，无误差，利于配合钻，铣工序的一种桥壳全自动装夹找正工装及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，使用方便，装夹快速且装夹后能够自自动找整，无误差，利于配合钻，铣工序的一种桥壳全自动装夹找正工装及其使用方法。

为实现上述目的，本发明提供一种桥壳全自动装夹找正工装，包括底板、液压***、夹紧油缸、钳臂A和钳臂B，钳臂A、钳臂B的下端固定连接有滑块，钳臂A、钳臂B构成了钳口，其中，底板的中心位置设置有找正装置，找正装置的***设置有四个滑柱，滑柱的外侧设置有立柱，立柱上端设置有顶紧油缸，底板的两端设置有托架，托架上设置有油缸座，油缸座上固定有夹紧油缸，托架的底部设置有齿条，齿条固定在底板上，托架上轴连接有齿轮，齿轮透过托架顶部后与滑块之间啮合连接，齿轮与齿条之间啮合连接，夹紧油缸的输出轴与钳臂A固定连接，夹紧油缸驱动钳臂A运动进而使钳口夹紧或松开桥壳上的法兰盘。

进一步的，每个滑块下设置有对应的齿轮，齿条是反向齿条，钳臂A与钳臂B下端滑块的齿的方向是反向的，即实现夹紧油缸推动钳臂A，即可实现钳臂A与钳臂B的合拢动作，反之，则实现钳臂A与钳臂B的分开动作。

进一步的，四个滑柱上方固定设置有托板，托板上方设置有工作台，滑柱内部设置有弹簧和芯子，芯子穿过工作台并外露于工作台的表面，外露于工作台的四个芯子端构成了弹性支撑。

进一步的，托板、工作台固定在滑柱上，外露于工作台的弹簧芯子是弹性的，用于弹性的承担桥壳端面构成弹性支撑，这种弹性支撑利于辅助找正装置的校正。

进一步的方案，托板为多边形状，托板与工作台之间可以是刚性连接也可以是弹性连接（即滑柱的这一段套接有弹簧，托板与工作台之间通过弹簧来弹性连接）

进一步的，工作台呈圆盘状，立柱的上端固定有顶紧油缸，顶紧油缸的输出轴朝向工作台的圆心位置，顶紧油缸输出轴的端部与弹性支撑位于同一垂线上。

进一步的，找正装置包括升降油缸和两个支架、两个辅助板，两个支架之间设置有升降油缸，升降油缸、支架固定在底板上，支架上设置有两个斜槽，支架内侧设置有辅助板，辅助板上固定设置有销子，销子与斜槽之间滑动连接，升降油缸的输出轴固定连接有楔块，两个辅助板上部夹持固定有滑槽，楔块穿过滑槽，滑槽上设置有两段撑块，撑块位于楔块两侧。

进一步的，托板和工作台的中部设置有豁槽，滑槽与支架的上端外露于工作台的豁槽处。

进一步的，楔块上端呈等腰梯形状，撑块的一侧设置有斜面且与楔块相匹配，进而使楔块升起后将撑块向外顶出。

进一步的，在升降油缸的动力作用下，销子沿着斜槽上行进而使辅助板带动滑槽升起，销子到达斜槽上限后，滑槽进入桥壳内，此时升降油缸继续上升，楔块顶入滑槽内，进而使撑块沿着滑槽向外滑出，并使撑块顶紧到桥壳的内壁上，对桥壳进行自动找正。

进一步的，本发明的夹紧油缸，升降油缸，顶紧油缸均连接到油压***8上。

为了更好的实现本发明目的，本发明又公开了桥壳全自动装夹找正工装的使用方法，其中，按照如下步骤操作：

A：同步钳口夹紧：利用夹紧油缸往复运动，带动滑块及齿轮、齿条实现钳臂A和钳臂B构成钳口的同步夹紧和松开，本部分为夹紧法兰盘所用，夹紧过程包含预夹紧和终夹紧，预紧力设为100-150kg，当自动找正装置两撑块撑紧完成后，终夹紧压力达到1200-1500kg，钳口限制了桥壳的Y向移动、Y向转动、Z向移动、Z向转动；

B、同步弹性支撑：利用四个滑柱及其内的弹簧和芯子，使四个定位支撑点同步上升和下降，保证桥壳定位面平面度不大于0.1mm，限制了桥壳的X向转动，同时弹性量也弥补了上工序加工定位面时，尺寸不一致的情况；

C、自动找正装置的夹紧：用一个升降油缸实现两种动作：升降油缸连接楔块做上下运动，通过支架上的两条斜槽限制辅助板的上下行程，当辅助板上升到工作高度后不再上升，升降油缸带动楔块继续上升，这时两撑块沿X正负方向同时张开，实现找正桥壳中心和工装中心重合，并撑紧内孔，当同步钳口终夹紧后，两撑块沿X向缩回，再沿Z向下降到初始位置；

D、四个顶紧油缸在同步钳口和自动找正的动作完成后，启动并顶紧桥壳中部外表面，起到辅助夹紧和分散切削力防震的作用 ，本部分限制了X向移动；

E、当桥壳的相应加工完成后，依次松开顶紧油缸、夹紧油缸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：结构简单，使用方便，装夹快速且装夹后能够自自动找整，无误差，利于配合钻，铣工序。本发明通过四步法锁紧：钳口限制了桥壳的Y向移动、Y向转动、Z向移动、Z向转动；弹性支撑限制了桥壳的X向转动，同时弹性量也弥补了上工序加工定位面时，尺寸不一致的情况；利于配合找正装置找正。自动找正装置的夹紧：两撑块沿X正负方向同时张开，实现找正桥壳中心和工装中心重合，并撑紧内孔，当同步钳口终夹紧后，两撑块沿X向缩回，再沿Z向下降到初始位置。四个顶紧油缸起到辅助夹紧和分散切削力防震的作用 ，本部分限制了X向移动。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的加工桥壳时的整体结构俯视图；

图3为本发明的加工桥壳时的整体结构前视图；

图4为本发明的加工桥壳时的整体结构左视图；

图5为本发明的加工桥壳时的状态示意图；

图6为本发明找正装置的立体状态图；

图7为本发明找正装置的俯视图。

图8为图7的B-B部分剖视示意图。

图中：

1、滑柱 2、底板 3、托架

4、齿条 5、滑块 6、夹紧油缸

7、钳口 71、钳臂A 72、钳臂B

8、油压*** 9、立柱 10、顶紧油缸

11、工作台 12、找正装置 13、弹性支撑

14、齿轮 15、油缸座 16、托板

17、桥壳 18、法兰盘 19、支架

20、斜槽 21、撑块 22、楔块

23、辅助板 24、滑槽 25、升降油缸

26、销子

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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，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。

如图1-图8所示，图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的加工桥壳时的整体结构俯视图；图3为本发明的加工桥壳时的整体结构前视图；图4为本发明的加工桥壳时的整体结构左视图；图5为本发明的加工桥壳时的状态示意图；图6为本发明找正装置的立体状态图。图7为本发明找正装置的俯视图。图8为图7的B-B部分剖视示意图。

本发明桥壳全自动装夹找正工装，包括底板2、液压***8、夹紧油缸6、钳臂A 71和钳臂B 72，钳臂A 71、钳臂B 72的下端固定连接有滑块5，钳臂A 71、钳臂B 72构成了钳口7，其中，底板2的中心位置设置有找正装置12，找正装置12的***设置有四个滑柱1，滑柱1的外侧设置有立柱9，立柱9上端设置有顶紧油缸10，底板2的两端设置有托架3，托架3上设置有油缸座15，油缸座15上固定有夹紧油缸6，托架3的底部设置有齿条4，齿条4固定在底板2上，托架3上轴连接有齿轮14，齿轮14透过托架13顶部后与滑块5之间啮合连接，齿轮14与齿条4之间啮合连接，夹紧油缸6的输出轴与钳臂A 71固定连接，夹紧油缸6驱动钳臂A 71运动进而使钳口7夹紧或松开桥壳17上的法兰盘18。（每个滑块下设置有对应的齿轮，齿条是反向齿条，钳臂A 71与钳臂B72下端滑块的齿的方向是反向的，即实现夹紧油缸推动钳臂A71，即可实现钳臂A 71与钳臂B 72的合拢动作，反之，则实现钳臂A 71与钳臂B 72的分开动作）。四个滑柱1上方固定设置有托板16，托板上方设置有工作台11，滑柱1内部设置有弹簧和芯子，芯子穿过工作台11并外露于工作台11的表面，外露于工作台11的四个芯子端构成了弹性支撑13。（托板、工作台固定在滑柱上，外露于工作台的弹簧芯子是弹性的，用于弹性的承担桥壳端面构成弹性支撑，这种弹性支撑利于辅助找正装置的校正）。托板为多边形状，托板与工作台之间可以是刚性连接也可以是弹性连接（即滑柱的这一段套接有弹簧，托板与工作台之间通过弹簧来弹性连接）。工作台11呈圆盘状，立柱9的上端固定有顶紧油缸10，顶紧油缸10的输出轴朝向工作台的圆心位置，顶紧油缸10输出轴的端部与弹性支撑13位于同一垂线上。找正装置12包括升降油缸25和两个支架19、两个辅助板23，两个支架19之间设置有升降油缸25，升降油缸25、支架19固定在底板上，支架26上设置有两个斜槽20，支架26内侧设置有辅助板23，辅助板23上固定设置有销子26，销子26与斜槽20之间滑动连接，升降油缸25的输出轴固定连接有楔块22，两个辅助板23上部夹持固定有滑槽24，楔块22穿过滑槽24，滑槽24上设置有两段撑块21，撑块21位于楔块22两侧。托板16和工作台11的中部设置有豁槽，滑槽24与支架19的上端外露于工作台11的豁槽处。楔块22上端呈等腰梯形状，撑块21的一侧设置有斜面且与楔块22相匹配，进而使楔块22升起后将撑块21向外顶出。在升降油缸25的动力作用下，销子26沿着斜槽20上行进而使辅助板23带动滑槽24升起，销子26到达斜槽20上限后，滑槽24进入桥壳17内，此时升降油缸25继续上升，楔块22顶入滑槽24内，进而使撑块21沿着滑槽24向外滑出，并使撑块21顶紧到桥壳17的内壁上，对桥壳进行自动找正。本发明的夹紧油缸，升降油缸，顶紧油缸均连接到油压***8上。

为了更好的实现本发明目的，本发明又公开了桥壳全自动装夹找正工装的使用方法，其中，按照如下步骤操作：

A：同步钳口夹紧：利用夹紧油缸往复运动，带动滑块及齿轮、齿条实现钳臂A和钳臂B构成钳口的同步夹紧和松开，本部分为夹紧法兰盘所用，夹紧过程包含预夹紧和终夹紧，预紧力设为100-150kg，当自动找正装置两撑块撑紧完成后，终夹紧压力达到1200-1500kg，钳口限制了桥壳的Y向移动、Y向转动、Z向移动、Z向转动；

B、同步弹性支撑：利用四个滑柱及其内的弹簧和芯子，使四个定位支撑点同步上升和下降，保证桥壳定位面平面度不大于0.1mm，限制了桥壳的X向转动，同时弹性量也弥补了上工序加工定位面时，尺寸不一致的情况；

C、自动找正装置的夹紧：用一个升降油缸实现两种动作：升降油缸连接楔块做上下运动，通过支架上的两条斜槽限制辅助板的上下行程，当辅助板上升到工作高度后不再上升，升降油缸带动楔块继续上升，这时两撑块沿X正负方向同时张开，实现找正桥壳中心和工装中心重合，并撑紧内孔，当同步钳口终夹紧后，两撑块沿X向缩回，再沿Z向下降到初始位置；

D、四个顶紧油缸在同步钳口和自动找正的动作完成后，启动并顶紧桥壳中部外表面，起到辅助夹紧和分散切削力防震的作用 ，本部分限制了X向移动；

E、当桥壳的相应加工完成后，依次松开顶紧油缸、夹紧油缸。

比较试验：本发明与背景技术相比（CN 208644768 U），针对同时针对100个桥壳进行夹装后加工，比较如下：（误差率为针对钻孔情况的误差率）

组别	夹紧	适用工序	误差率	是否自动找正
					本发明	四步	钻，铣均可	0.01%	是
背景技术	三步	对向法兰盘钻孔	0.5%	否

与现有技术相比，本发明通过四步法锁紧：钳口限制了桥壳的Y向移动、Y向转动、Z向移动、Z向转动；弹性支撑限制了桥壳的X向转动，同时弹性量也弥补了上工序加工定位面时，尺寸不一致的情况；利于配合找正装置找正。自动找正装置的夹紧：两撑块沿X正负方向同时张开，实现找正桥壳中心和工装中心重合，并撑紧内孔，当同步钳口终夹紧后，两撑块沿X向缩回，再沿Z向下降到初始位置。四个顶紧油缸起到辅助夹紧和分散切削力防震的作用 ，本部分限制了X向移动。所以本发明结构简单，使用方便，装夹快速且装夹后能够自自动找整，无误差，利于配合钻，铣工序。

Claims (8)

1.一种桥壳全自动装夹找正工装，包括底板（2）、液压***（8）、夹紧油缸（6）、钳臂A（71）和钳臂B（72），钳臂A（71）、钳臂B（72）的下端固定连接有滑块（5），钳臂A（71）、钳臂B（72）构成了钳口（7），其特征在于，底板（2）的中心位置设置有找正装置（12），找正装置（12）的***设置有四个滑柱（1），滑柱（1）的外侧设置有立柱（9），立柱（9）上端设置有顶紧油缸（10），底板（2）的两端设置有托架（3），托架（3）上设置有油缸座（15），油缸座（15）上固定有夹紧油缸（6），托架（3）的底部设置有齿条（4），齿条（4）固定在底板（2）上，托架（3）上轴连接有齿轮（14），齿轮（14）透过托架（13）顶部后与滑块（5）之间啮合连接，齿轮（14）与齿条（4）之间啮合连接，夹紧油缸（6）的输出轴与钳臂A（71）固定连接，夹紧油缸（6）驱动钳臂A（71）运动进而使钳口（7）夹紧或松开桥壳（17）上的法兰盘（18）。

2.根据权利要求1所述桥壳全自动装夹找正工装，其特征在于，四个滑柱（1）上方固定设置有托板（16），托板上方设置有工作台（11），滑柱（1）内部设置有弹簧和芯子，芯子穿过工作台（11）并外露于工作台（11）的表面，外露于工作台（11）的四个芯子端构成了弹性支撑（13）。

3.根据权利要求2所述桥壳全自动装夹找正工装，其特征在于，工作台（11）呈圆盘状，立柱（9）的上端固定有顶紧油缸（10），顶紧油缸（10）的输出轴朝向工作台的圆心位置，顶紧油缸（10）输出轴的端部与弹性支撑（13）位于同一垂线上。

4.根据权利要求1-3任一所述桥壳全自动装夹找正工装，其特征在于，找正装置（12）包括升降油缸（25）和两个支架（19）、两个辅助板（23），两个支架（19）之间设置有升降油缸（25），升降油缸（25）、支架（19）固定在底板上，支架（26）上设置有两个斜槽（20），支架（26）内侧设置有辅助板（23），辅助板（23）上固定设置有销子（26），销子（26）与斜槽（20）之间滑动连接，升降油缸（25）的输出轴固定连接有楔块（22），两个辅助板（23）上部夹持固定有滑槽（24），楔块（22）穿过滑槽（24），滑槽（24）上设置有两段撑块（21），撑块（21）位于楔块（22）两侧。

5.根据权利权利要求4所述桥壳全自动装夹找正工装，其特征在于，托板（16）和工作台（11）的中部设置有豁槽，滑槽（24）与支架（19）的上端外露于工作台（11）的豁槽处。

6.根据权利要求4所述桥壳全自动装夹找正工装，其特征在于，楔块（22）上端呈等腰梯形状，撑块（21）的一侧设置有斜面且与楔块（22）相匹配，进而使楔块（22）升起后将撑块（21）向外顶出。

7.根据权利要求5或6所述桥壳全自动装夹找正工装，其特征在于，在升降油缸（25）的动力作用下，销子（26）沿着斜槽（20）上行进而使辅助板（23）带动滑槽（24）升起，销子（26）到达斜槽（20）上限后，滑槽（24）进入桥壳（17）内，此时升降油缸（25）继续上升，楔块（22）顶入滑槽（24）内，进而使撑块（21）沿着滑槽（24）向外滑出，并使撑块（21）顶紧到桥壳（17）的内壁上，对桥壳进行自动找正。

8.一种如权利要求1-7任一所述桥壳全自动装夹找正工装的使用方法，其特征在于，按照如下步骤操作：

A：同步钳口夹紧：利用夹紧油缸往复运动，带动滑块及齿轮、齿条实现钳臂A和钳臂B构成钳口的同步夹紧和松开，本部分为夹紧法兰盘所用，夹紧过程包含预夹紧和终夹紧，预紧力设为100-150kg，当自动找正装置两撑块撑紧完成后，终夹紧压力达到1200-1500kg，钳口限制了桥壳的Y向移动、Y向转动、Z向移动、Z向转动；

B、同步弹性支撑：利用四个滑柱及其内的弹簧和芯子，使四个定位支撑点同步上升和下降，保证桥壳定位面平面度不大于0.1mm，限制了桥壳的X向转动，同时弹性量也弥补了上工序加工定位面时，尺寸不一致的情况；

C、自动找正装置的夹紧：用一个升降油缸实现两种动作：升降油缸连接楔块做上下运动，通过支架上的两条斜槽限制辅助板的上下行程，当辅助板上升到工作高度后不再上升，升降油缸带动楔块继续上升，这时两撑块沿X正负方向同时张开，实现找正桥壳中心和工装中心重合，并撑紧内孔，当同步钳口终夹紧后，两撑块沿X向缩回，再沿Z向下降到初始位置；

D、四个顶紧油缸在同步钳口和自动找正的动作完成后，启动并顶紧桥壳中部外表面，起到辅助夹紧和分散切削力防震的作用 ，本部分限制了X向移动；

E、当桥壳的相应加工完成后，依次松开顶紧油缸、夹紧油缸。

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