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CN104816174A - 一种可精确控制平面内角度的柔性夹具 - Google Patents

一种可精确控制平面内角度的柔性夹具 Download PDF

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乔阳
魏玉坤
郭培全
张浩波
肖吉军
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公布了一种可以在平面内精确控制角度的柔性夹具，包括夹具主体，角度控制模块，柔性装夹模块。特征在于：角度控制模块由夹具主体，角位移传感器，滑枕，齿轮，手柄，电磁铁组成，通过手柄，齿轮，滑枕来调节夹具体的角度，通过传感器读取角度，电磁铁夹紧；柔性装夹模块由夹具主体，导轨，滑块，丝杠，电机，支撑柱组成，通过不同电机驱动支撑柱实现平面内X、Y方向任意位置的移动，由支撑柱内螺旋结构实现Z方向移动，X、Y方向设有夹紧装置，Z方向利用螺纹自锁特性锁定。

Description

一种可精确控制平面内角度的柔性夹具
技术领域
本发明涉及夹具领域，具体涉及一种柔性夹具，在柔性夹具的基础上，添加了角度调节装置，可精确控制角度。
背景技术
在加工中，当零件的加工角度发生改变时，通常是将零件卸下，重新定位装夹，这种做法严重影响到生产效率。生产尺寸差异较大的工件时，往往需要设计不同的夹具，浪费人力财力，当工件表面不是平面时，工件的装夹会变得困难，这也导致加工效率的下降。
发明内容
本发明针对上述情况，设计的角度调节模块可以实现零件加工过程中角度的调节，避免零件重复装夹造成的时间浪费。柔性装夹模块使夹具适应尺寸在一定范围内变化的工件的加工，支撑柱在Z方向的移动又可以实现对非平面工件的装夹。两模块既可同时使用，又可单独使用。
本发明包括夹具主体，角度控制模块，柔性装夹模块。夹具主体由夹具体10和夹具体11两部分组成。角度控制模块由夹具体10，夹具体11，角位移传感器20，滑枕21，电磁铁22，电磁铁支座23，齿轮24，齿轮支座25，手柄26组成。夹具体10和夹具体11连接处安装角位移传感器20，滑枕21通过螺栓固连于夹具体11上，并且滑枕上加工有弧形齿条，电磁铁22固定在支座23上，电磁铁支座23通过螺栓固连在夹具体10上，齿轮支座25通过螺栓固定在夹具体10上，齿轮24，手柄26固定在齿轮支座上。
柔性装夹模块由夹具体11，X向电机30（1）、30（2），X向丝杠31（1）、31（2），X向夹紧螺栓32（1）、32（2）、32（3）、32（4），导轨33（1）、33（2），Y向电机34（1）、34（2）、34（3）、34（4），Y向丝杠35（1）、35（2）、35（3）、35（4），Y向夹紧螺栓36（1）、36（2）、36（3）、36（4），支撑柱37（1）、37（2）、37（3）、37（4）组成。X向电机30（1）、30（2）和X向丝杠31（1）、31（2）安装在夹具体11上，X向电机通过X向丝杠31（1）、31（2）分别与安装在夹具体11上的导轨33（1）、33（2）连接，导轨上安装有X向夹紧螺栓32（1）、32（2）、32（3）、32（4），Y向电机34（1）、34（2）、34（3）、34（4）安装在导轨上，Y向电机通过Y向丝杠35（1）、35（2）、35（3）、35（4）分别与支撑柱37（1）、37（2）、37（3）、37（4）连接，支撑柱通过滑块安装在导轨内。
支撑柱由滑块3701，螺旋套3702，螺旋杆3703，金属触点3704组成，螺旋杆与螺旋套通过升角较小的螺纹连接，通过旋转螺旋杆实现螺旋杆的升降，靠螺纹的自锁特性锁定，螺旋杆通过球铰与金属触点连接。
附图说明
图1为本发明立体结构图。
图2为角度控制模块立体结构图。
图3为柔性装夹模块立体结构图。
图4为支撑柱结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示的立体结构图，本发明包括夹具主体，角度控制模块，柔性装夹模块。使用时，通过地脚螺栓将夹具固定在机床工作台上。
如图2所示的角度控制模块，通过转动手柄26，带动齿轮齿条的啮合传动，滑枕带动夹具体11绕夹具体10上的轴转动，可实现夹具体11角度的调节，通过角位移传感器20在电脑上的读数确定角度，调节到合适的角度后，电磁铁通电，夹紧。
如图3所示的柔性装夹模块，根据加工工件的尺寸形状调节支撑柱37的位置，导轨33在夹具体11上滑动，两个X向电机带动两根X向丝杠分别驱动两个导轨，实现两导轨在X方向一定范围内的任意移动，移动到合适位置后，拧紧导轨两端的X向夹紧螺栓，固定导轨的位置。每个导轨内安装有2个Y向电机、2根Y向丝杠和2个支撑柱，1个电机、1根丝杠、1个支撑柱组成1组调节装置，共4组调节装置，每组调节装置可独立调节支撑柱在Y方向的位置。
如图4所示的支撑柱，旋转螺旋杆调节螺旋杆上金属触点在Z方向的位置，4个支撑杆的高度可独立调节，以适应非平面装夹的需要。不同的生产场合，金属触点可换作真空吸盘或电磁吸盘。

Claims (8)

1.一种可精确控制平面内角度的柔性夹具，包括夹具主体，角度控制模块，柔性装夹模块，其特征在于：角度控制模块和柔性装夹模块为两并联模块依附于夹具主体上，夹具主体由夹具体10和夹具体11两部分组成，角度控制模块由夹具体10，夹具体11，角位移传感器20，滑枕21，电磁铁22，电磁铁支座23，齿轮24，齿轮支座25，手柄26组成，柔性装夹模块由夹具体11，X向电机30（1）、30（2），X向丝杠31（1）、31（2），X向夹紧螺栓32（1）、32（2）、32（3）、32（4），导轨33（1）、33（2），Y向电机34（1）、34（2）、34（3）、34（4），Y向丝杠35（1）、35（2）、35（3）、35（4），Y向夹紧螺栓36（1）、36（2）、36（3）、36（4），支撑柱37（1）、37（2）、37（3）、37（4）组成。
2.如权利要求1所述的一种可精确控制平面内角度的柔性夹具，特征在于：滑枕21上加工有弧形齿条，滑枕固连于夹具体11上，电磁铁22固定在支座23上，电磁铁支座23固连在夹具体10上。
3.如权利要求1所述的一种可精确控制平面内角度的柔性夹具，特征在于：通过转动手柄26带动齿轮齿条啮合传动，调节夹具体11的角度，通过角位移传感器20在电脑上的读数确定合适的角度，电磁铁通电夹紧。
4.如权利要求1所述的一种可精确控制平面内角度的柔性夹具，特征在于：X向电机30（1）、30（2）安装在夹具体11上，通过X向丝杠31（1）、31（2）分别与安装在夹具体11上的导轨33（1）、33（2）连接，Y向电机34（1）、34（2）、34（3）、34（4）安装在导轨33（1）、33（2）上，通过Y向丝杠35（1）、35（2）、35（3）、35（4）分别与支撑柱37（1）、37（2）、37（3）、37（4）连接。
5.如权利要求4所述的一种可精确控制平面内角度的柔性夹具，特征在于：X向电机30（1）、30（2）分别带动X向丝杠31（1）、31（2），驱动导轨33（1）、33（2）在X方向任意移动，Y向电机34（1）、34（2）、34（3）、34（4）分别带动Y向丝杠35（1）、35（2）、35（3）、35（4），驱动支撑柱37（1）、37（2）、37（3）、37（4）在Y方向任意移动。
6.如权利要求5所述的一种可精确控制平面内角度的柔性夹具，特征在于：当导轨移动到合适的位置时，拧紧X向夹紧螺栓32（1）、32（2）、32（3）、32（4），当支撑柱在Y方向移动到合适的位置时，拧紧Y向夹紧螺栓36（1）、36（2）、36（3）、36（4）。
7.如权利要求1所述的一种可精确控制平面内角度的柔性夹具，特征在于：支撑柱由滑块3701，螺旋套3702，螺旋杆3703，金属触点3704组成，通过旋转螺旋杆实现螺旋杆的升降，靠螺纹的自锁特性锁定。
8.如权利要求7所述的一种可精确控制平面内角度的柔性夹具，特征在于：螺旋杆顶部装有金属触点3704，在不同的生产场合下，金属触点可换作真空吸盘或电磁吸盘。
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