氣動自鎖夾緊夾具的制作方法
【專利摘要】本發明涉及氣動自鎖夾緊夾具，包括夾緊裝置，所述夾緊裝置采用斜楔夾緊機構，所述斜楔夾緊機構包括斜楔柱（10）和滾輪（9），斜楔柱（10）的一端設有活塞桿安裝螺柱，斜楔柱（10）的工作斜面上布置有滾輪（9）。本發明與現有技術的相比的有益效果是：采用雙作用氣缸控制夾緊自鎖，裝夾、拆卸方便快捷，通過雙壓板夾緊結構實現自動同步夾緊，能夠在瞬間將加工零件裝夾牢固并快速自鎖，加工完成后也能在瞬間松開加工零件，大幅提高裝卸效率；所述兩個導柱形成交叉結構布置，能夠實現較小工件的夾緊加工；本夾具外形為長方形，能夠根據工件大小設置多個加工工位，從而實現同時加工多個工件，既節約加工成本也大幅提高了經濟效益。
【專利說明】
氣動自鎖夾緊夾具
技術領域
[0001 ]本發明涉及機床夾具，特別涉及一種氣動自鎖夾緊夾具。
【背景技術】
[0002]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、遙桿、氣缸、推力桿、夾具體、托板以及活塞桿。所述夾具設有兩個壓板，所述壓板由兩根等長的所述搖桿支撐，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桿，活塞桿與壓板相連接，氣缸與所述夾具體通過推力桿連接，當氣缸的活塞桿上下運動時，壓板將始終平行于夾具體的水平基面，完成前進一加緊一松開一后退的動作，可根據工件的形狀，可適當設計壓板的頭部，以保證工件便于裝卸。該實用新型結構簡單，功效性強，操作方便，整體設計完備，可以用于相關產品生產效率的提高。但該實用新型一方面并未設置自鎖結構，在加工復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定位芯軸和菱形定位銷，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。
[0003]專利號為ZL201520486436.6的中國實用新型專利公開了一種數控機床加工用壓板夾具，涉及機床夾具，它包括夾具座、氣缸、工件托架和夾緊裝置，所述夾緊裝置包括壓桿、支撐桿和夾緊塊，所述支撐桿一端固定在夾具座上，另一端設置在壓桿上;所述壓桿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桿連接，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托架。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后進行加工，成本低，加工效率高。但該實用新型一方面并未設置自鎖結構，在加工復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定位芯軸和菱形定位銷，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。
【發明內容】
[0004]為了解決上述現有機床壓板夾具存在的技術缺陷，本發明采用的技術方案如下: 氣動自鎖夾緊夾具，包括夾緊裝置，所述夾緊裝置采用斜楔夾緊機構，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桿安裝螺柱，所述斜楔柱的工作斜面上布置有滾輪。
[0005]優選的是，所述工作斜面為所述斜楔柱與所述滾輪之間的夾緊行程接觸面，所述夾緊行程的自鎖角度設置在5至20度之間。其中，所述自鎖角度在5至10度之間時自鎖效果最佳，所述自鎖角度在10度至20度之間時，只要能夠保證有穩定的氣源仍可通過氣缸作用力實現自鎖。
[000?]在上述任一方案中優選的是，所述斜楔夾緊機構包括動力元件，所述動力元件采用氣缸。
[0007]在上述任一方案中優選的是，所述氣缸采用雙作用氣缸。
[0008]在上述任一方案中優選的是，所述雙作用氣缸采用溥型氣缸。
[0009]在上述任一方案中優選的是，所述溥型氣缸包括活塞桿，所述活塞桿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桿安裝螺柱形成緊固連接。
[0010]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。
[0011]在上述任一方案中優選的是，所述空腔包括水平方向上安裝所述斜楔柱的斜楔柱空腔，在所述斜楔柱空腔的上方開有安裝所述導柱的V型空腔，所述斜楔柱空腔與所述V型空腔相連通，所述V型空腔內裝有兩個所述導柱并形成交叉布置。
[0012]在上述任一方案中優選的是，所述斜楔柱空腔與V型空腔交叉處設有所述滾輪的活動空腔，所述滾輪裝在兩個所述導柱的下方，所述導柱與所述滾輪之間形成活動連接，所述V型空腔的外側開口處裝有彈簧座。
[0013]在上述任一方案中優選的是，所述導柱與所述滾輪相接觸的一端設有凸臺，所述凸臺的外側設有斜面，所述導柱的外圓面上套裝有回位彈簧，所述回位彈簧的一端與所述凸臺的內側之間活動連接，另一端與所述彈簧座的內側之間活動連接。
[0014]在上述任一方案中優選的是，所述導柱的另一端套裝有壓板。
[0015]在上述任一方案中優選的是，所述壓板包括第一壓板和第二壓板。
[0016]在上述任一方案中優選的是，所述導柱與所述第一壓板或所述第二壓板之間通過第二圓柱銷和開口銷形成鉸鏈連接。
[0017]在上述任一方案中優選的是，包括定位板，所述定位板通過第五螺釘固定安裝在所述導向體的上端面，所述定位板與所述第一壓板或所述第二壓板之間通過第三圓柱銷形成鉸鏈連接。
[0018]在上述任一方案中優選的是，所述溥型氣缸的外壁上裝有氣源接頭，所述氣源接頭外接有氣管。
[0019]在上述任一方案中優選的是，包括底板，所述導向體通過第六螺釘固定安裝在所述底板的上平面，所述溥型氣缸通過第八螺釘固定安裝在所述導向體上安裝有所述斜楔柱的側面開口處。
[0020]在上述任一方案中優選的是，包括滾輪座，兩個所述滾輪座分別嵌入所述活動空腔的兩端，所述活動空腔的中部空間布置有所述滾輪和第一圓柱銷，所述滾輪座設有導向凹槽，所述兩個導向凹槽相向布置，所述第一圓柱銷嵌入在所述兩個導向凹槽內，兩個所述滾輪座通過第一螺釘固定安裝在所述導向體上，所述滾輪套裝在所述第一圓柱銷上并與所述滾輪座之間形成活動連接，使得所述滾輪在所述兩個導向凹槽內能夠進行上下移動。
[0021]在上述任一方案中優選的是，所述定位板的上平面通過第四螺釘固定安裝有定位芯軸，同時還固定安裝有菱形銷，所述上平面為定位面，所述定位面上裝有加工零件。
[0022]在上述任一方案中優選的是，在所述導向體上安裝所述斜楔柱的前端面開口處通過第二螺釘固定安裝有防塵罩。
[0023]在上述任一方案中優選的是，在所述底板上通過第三螺釘固定安裝有側立板。
[0024]在上述任一方案中優選的是，所述側立板的頂面上通過第七螺釘固定安裝有擋肩板。
[0025]在上述任一方案中優選的是，所述側立板的外側面上通過第九螺釘固定安裝有二位五通閥。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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，在所述二位五通閥與所述溥型氣缸上的所述氣源接頭之間通過所述氣管相連接。
[0029]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，在所述二位五通閥與兩臺所述溥型氣缸上的所述氣源接頭之間的氣路上設有三通接頭。
[0030]本發明與現有技術相比的有益效果是:采用雙作用氣缸控制夾緊自鎖，裝夾、拆卸方便快捷，無需手動操作壓板，通過雙壓板夾緊結構實現自動同步夾緊，能夠在瞬間將加工零件裝夾牢固并快速自鎖，加工完成后也能在瞬間松開加工零件，大幅提高裝卸效率;所述兩個導柱形成交叉結構布置，能夠實現較小工件的夾緊加工;本夾具外形為長方形，能夠根據工件大小在所述底板上設置多個加工工位，從而實現同時加工多個工件，在節約加工成本的同時大幅提高經濟效益，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，在設置多工位夾緊裝置時，可通過氣管管路串聯控制氣源，從而大幅減少操作動作并降低生產成本;穩定性好，本夾具設計采用的是一只氣缸同時驅動雙壓板，可實現同步傳遞動力，最終使雙壓板同步旋轉向下完成夾緊自鎖，且在定位板上設有定位芯軸、菱形銷以及防錯槽裝置，從而保證定位精準、穩定、可靠，因此本夾具可廣泛適用于各種結構復雜、切削力較大、夾緊空間小以及較小的加工零件，在裝夾過程中可將加工零件的底面作為定位面，通過啟動所述斜楔夾緊機構使所述壓板產生方向向下的夾緊力以夾緊加工零件，實現了裝夾定位精準以及夾緊后自鎖牢固的技術效果。
【附圖說明】
[0031]圖1為按照本發明的氣動自鎖夾緊夾具的優選實施例的主視圖；
圖2為按照本發明的氣動自鎖夾緊夾具的圖1所示實施例的俯視圖；
圖3為按照本發明的氣動自鎖夾緊夾具的圖1所示實施例的A-A剖面圖。
[0032]附圖標記說明:
I氣源接頭;2溥型氣缸;3底板;4導向體;5彈簧座;6回位彈簧;7導柱;8第一圓柱銷;9滾輪；10斜楔柱；11第一螺釘；12第二螺釘；13防塵罩；14第三螺釘；15滾輪座；16第二圓柱銷；17第一壓板；18第三圓柱銷；19定位板;20定位芯軸;21第四螺釘;22第二壓板;23擋肩板;24偵U立板；25第五螺釘;26開口銷；27第六螺釘；28菱形銷；29第七螺釘；30第八螺釘；31消音器;32第九螺釘;33二位五通閥；34三通接頭;35氣管；36加工零件。
【具體實施方式】
[0033]為了更好地理解本發明，下面結合具體實施例對本發明作了詳細說明，但是，顯然可對本發明進行不同的變型和改型而不超出后附權利要求限定的本發明更寬的精神和范圍。因此，以下實施例僅具有示例性而沒有限制的含義。
[0034]實施例1:
如圖1-3所示，氣動自鎖夾緊夾具，包括夾緊裝置，所述夾緊裝置采用斜楔夾緊機構，所述斜楔夾緊機構包括斜楔柱10和滾輪9，斜楔柱10的一端設有活塞桿安裝螺柱，斜楔柱10的工作斜面上布置有滾輪9，所述工作斜面為斜楔柱10與滾輪9之間的夾緊行程接觸面，所述夾緊行程的自鎖角度設置為5度，所述斜楔夾緊機構包括動力元件，所述動力元件采用氣缸，所述氣缸采用雙作用氣缸，所述雙作用氣缸采用溥型氣缸2，溥型氣缸2包括活塞桿，所述活塞桿的一端設有內螺紋接口，所述內螺紋接口與斜楔柱10上的所述活塞桿安裝螺柱形成緊固連接，包括導向體4和導柱7，導向體4上開有安裝所述斜楔夾緊機構的空腔，所述空腔包括水平方向上安裝斜楔柱10的斜楔柱空腔，在所述斜楔柱空腔的上方開有安裝導柱7的V型空腔，所述斜楔柱空腔與V型空腔相連通，所述V型空腔內裝有兩個導柱7并形成交叉布置，所述斜楔柱空腔與V型空腔交叉處設有滾輪9的活動空腔，滾輪9裝在兩個導柱7的下方，導柱7與滾輪9之間形成活動連接，所述V型空腔的外側開口處裝有彈簧座5，導柱7與滾輪9相接觸的一端設有凸臺，所述凸臺的外側設有斜面，導柱7的外圓面上套裝有回位彈簧6，回位彈簧6的一端與所述凸臺的內側之間活動連接，另一端與彈簧座5的內側之間活動連接，導柱7的另一端套裝有壓板，所述壓板包括第一壓板17和第二壓板22，導柱7與第一壓板17或第二壓板22之間通過第二圓柱銷16和開口銷26形成鉸鏈連接，包括定位板19，定位板19通過第五螺釘25固定安裝在導向體4的上端面，定位板19與第一壓板17或第二壓板22之間通過第三圓柱銷18形成鉸鏈連接，溥型氣缸2的外壁上裝有氣源接頭I，氣源接頭I外接有氣管35，包括底板3，導向體4通過第六螺釘27固定安裝在底板3的上平面，溥型氣缸2通過第八螺釘30固定安裝在導向體4上安裝有斜楔柱10的側面開口處，包括滾輪座15，兩個滾輪座15分別嵌入所述活動空腔的兩端，所述活動空腔的中部空間布置有滾輪9和第一圓柱銷8，滾輪座15設有導向凹槽，所述兩個導向凹槽相向布置，第一圓柱銷8嵌入在所述兩個導向凹槽內，兩個滾輪座15通過第一螺釘11固定安裝在導向體4上，滾輪9套裝在第一圓柱銷8上并與滾輪座15之間形成活動連接，使得滾輪9在所述兩個導向凹槽內能夠進行上下移動，定位板19的上平面通過第四螺釘21固定安裝有定位芯軸20，同時還固定安裝有菱形銷28，所述上平面為定位面，所述定位面上裝有加工零件36，在導向體4上安裝斜楔柱10的前端面開口處通過第二螺釘12固定安裝有防塵罩13，在底板3上通過第三螺釘14固定安裝有側立板24，側立板24的頂面上通過第七螺釘29固定安裝有擋肩板23，側立板24的外側面上通過第九螺釘32固定安裝有二位五通閥33，二位五通閥33上端面裝有消音器31，底板3上安裝有四套所述夾緊裝置，在所述四套夾緊裝置的兩側分別裝有一塊側立板24，因而兩側立板24上裝有兩臺二位五通閥33，每一臺二位五通閥33分別給兩臺溥型氣缸2供氣。
[0035]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。
[0036]本發明的工作原理:
夾緊工作過程:壓縮空氣通過氣管35進入二位五通閥33，起始位置為溥型氣缸2的收縮狀態即對應于第一壓板17和第二壓板22的松開狀態，此時將四件加工零件36分別安裝到四套夾緊裝置上的定位元件上，所述定位元件包括定位板19以及固設在其上的定位芯軸20、菱形銷28，安裝好加工零件36后即可開始啟動二位五通閥33—次，使溥型氣缸2推動活塞桿并將動力傳遞至斜楔柱10，斜楔柱10向前移動時，滾輪9在斜楔柱10的工作斜面升角作用下在垂直方向上由低向高移動，交叉布置在滾輪9上方的兩個導柱7隨著滾輪9的移動同步向上方移動，導柱7與第一壓板17和第二壓板22之間通過第二圓柱銷16鉸鏈連接并將動力傳遞至所述雙壓板上，所述雙壓板與定位板19通過第三圓柱銷18鉸鏈連接，使所述雙壓板在兩導柱7向上移動的同時以第三圓柱銷18為旋轉中心進行由上而下的轉動，直至雙壓板將加工零件36夾緊為止，在夾緊的同時滾輪9與斜楔柱10也剛好處于自鎖角度的位置，最終將加工零件36穩定可靠地夾緊并自鎖在本夾具的定位元件上。
[0037]放松工作過程:機械加工完成后，再次啟動一次二位五通閥33，將溥型氣缸2的活塞桿復位至收縮起始狀態，隨著氣缸活塞桿的復位，與其相連接的斜楔柱10也退回至斜楔柱10工作斜面升角的最低位置即圓弧中心位置，此時所述圓弧中心位置與滾輪9的中心位置剛好重合，與此同時，導柱7和所述雙壓板在回位彈簧6的作用下也返回至滾輪9與斜楔柱10升角圓弧中心處的接觸最低限位，從而完成拆卸加工零件36的工作。
[0038]所述斜楔夾緊機構的工作特點:
(I)斜楔的自鎖性:當原始力一旦消失或撤除后，夾緊機械在純摩擦力的作用下，仍應保持其處于夾緊狀態而不松開，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。
[0039]對于斜楔夾緊，由于增力比、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。本發明在要求自鎖的同時夾緊行程并不大，因此優選方案采用單斜面斜楔柱10即可滿足工作需要。
[0040]實施例2:
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。
[0041 ] 實施例3:
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15度。
[0042] 實施例4:
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20度。
【主權項】
1.氣動自鎖夾緊夾具，包括夾緊裝置，其特征在于，所述夾緊裝置采用斜楔夾緊機構，所述斜楔夾緊機構包括斜楔柱(10)和滾輪(9)，斜楔柱(10)的一端設有活塞桿安裝螺柱，斜楔柱(10)的工作斜面上布置有滾輪(9)。2.如權利要求1所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，所述工作斜面為斜楔柱(10)與滾輪(9)之間的夾緊行程接觸面，所述夾緊行程的自鎖角度設置在5至20度之間。3.如權利要求2所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，包括動力元件，所述動力元件采用氣缸。4.如權利要求3所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，所述氣缸采用雙作用氣缸。5.如權利要求4所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，所述雙作用氣缸采用溥型氣缸(2)。6.如權利要求5所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，溥型氣缸(2)包括活塞桿，所述活塞桿的一端設有內螺紋接口，所述內螺紋接口與斜楔柱(10)上的所述活塞桿安裝螺柱形成緊固連接。7.如權利要求6所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，包括導向體(4)和導柱(7)，導向體(4)上開有安裝所述斜楔夾緊機構的空腔。8.如權利要求7所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，所述空腔包括水平方向上安裝斜楔柱(10)的斜楔柱空腔，在所述斜楔柱空腔的上方開有安裝導柱(7)的V型空腔，所述斜楔柱空腔與V型空腔相連通，所述V型空腔內裝有兩個導柱(7)并形成交叉布置。9.如權利要求8所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，所述斜楔柱空腔與V型空腔交叉處設有滾輪(9)的活動空腔，滾輪(9)裝在兩個導柱(7)的下方，導柱(7)與滾輪(9)之間形成活動連接，所述V型空腔的外側開口處裝有彈簧座(5)。10.如權利要求9所述的氣動自鎖夾緊夾具，其特征在于，導柱(7)與滾輪(9)相接觸的一端設有凸臺，所述凸臺的外側設有斜面，導柱(7)的外圓面上套裝有回位彈簧(6)，回位彈簧(6)的一端與所述凸臺的內側之間活動連接，另一端與彈簧座(5)的內側之間活動連接。
【文檔編號】B23Q3/08GK105855959SQ201610363618
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】陳建, 余永洪, 唐光林, 唐春艷
【申請人】瑞立集團瑞安汽車零部件有限公司