一种多工位夹持系统及其加工方法与流程

专利检索2026-06-12  0


本技术涉及工装夹具,尤其是涉及一种多工位夹持系统及其加工方法。


背景技术:

1、目前,现有夹具难以有效稳定夹持具有特定结构的异形件,传统夹具可能无法兼顾。

2、具体来说,特别是类似y型结构汽车车门铰链部件的夹持与加工过程中。这类工件具有复杂的角度变化和特殊的安装孔结构,传统的夹持系统往往难以实现稳定、精准且无损的夹持,导致加工精度低、工件损伤风险高。

3、例如,异形工件的多角度支撑部在传统夹持设备中难以同时得到有效支撑,易发生窜动,影响加工精度。


技术实现思路

1、基于此,本技术提供一种多工位夹持系统及其加工方法,以至少解决上述技术问题之一。

2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、一种多工位夹持系统,所述多工位夹持系统用于一异形工件的夹持,其中,所述异形工件包括沿不同角度延伸的第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部;所述异形工件以侧向而视,为大致y型;所述多工位夹持系统包括多个呈一字型排列布置的夹持工位;

4、单个夹持工位包括:

5、放置工位,用于放置所述异形工件;

6、主支撑块,用于支撑所述异形工件的第二支撑部和第三支撑部;

7、第一伺服电机,及通过其控制转动的第一夹爪;

8、第二伺服电机,及通过其控制转动的第二夹爪;

9、至少两个预支撑杆;

10、多个顶起组件,用于顶起加工完成后的工件;

11、主推进气缸,及通过其驱动的主压块;

12、副推进气缸,及通过其驱动的拉杆,所述拉杆上设置有卡块;

13、多个侧向压紧气缸,及由这些侧向压紧气缸独立驱动的侧向压块;

14、其中,所述第一伺服电机及第二伺服电机对称设置在所述第三支撑部的两侧;

15、所述预支撑杆设置在所述第一支撑部的下方;

16、所述顶起组件分别设置在所述第一支撑部及第三支撑部的下方;

17、所述主压块位于所述第一支撑部的端部;

18、所述卡块位于所述第三支撑的端部一侧;

19、工作时,所述第一伺服电机和第二伺服电机同步工作,第一夹爪和第二夹爪转动后将第三支撑部抵紧在主支撑块上;所述主压块压紧在第一支撑部的端部;所述拉杆带动卡块拉紧第三支撑部的端部;所述侧向压块向内活动并压紧异形工件的侧沿。

20、在一些实施例中,所述第三支撑部上设置有两个安装孔,所述第一夹爪和第二夹爪均设置有限位柱,当所述第三支撑部被第一夹爪和第二夹爪压紧时,所述限位柱置于所述安装孔内。

21、在一些实施例中,所述第一夹爪及第二夹爪均设置有内撑卡紧机构及内腔,所述内撑卡紧机构包括固定轴、转动轴套、固定齿轮、活动齿轮、第一连杆、第二连杆、第一滑块、第二滑块、撑紧块;

22、所述固定轴固定设置在所述夹持工位上并贯穿所述内腔;

23、所述转动轴套与所述第一夹爪及第二夹爪固定配合,所述转动轴套套设在所述固定轴上可转动;

24、所述固定齿轮固定安装在所述固定轴上并置于所述内腔中;

25、所述活动齿轮设置在所述内腔中并与所述固定齿轮啮合;

26、所述第一连杆的一端安装在所述活动齿轮上,另一端与所述第二连杆的一端铰接,所述第二连杆的另一端安装在所述第一滑块上;

27、所述限位柱为中空结构,所述限位柱内设置有沿其径向活动的撑紧块,所述第二滑块的上部至少部分伸入至所述限位柱内并与所述撑紧块保持接触,第二滑块的下部与所述第一滑块保持接触;

28、当所述第一夹爪和第二夹爪相对于所述固定轴转动时,所述活动齿轮相对于所述固定齿轮转动,并驱动所述第一连杆及第二连杆来推动所述第一滑块活动,所述第一滑块推动所述第二滑块活动,进而驱动所述撑紧块的部分伸出至所述限位柱外部,以此撑紧所述安装孔的内壁。

29、在一些实施例中,所述撑紧块设置有至少三处,并环形均布在所述限位柱上,这些撑紧块上贯穿一弹簧圈,所述弹簧圈用于驱动所述撑紧块内缩复位,并驱动所述第二滑块复位;当所述限位柱进入至所述安装孔内,所述撑紧块趋近于所述安装孔内壁,当所述第一夹爪和第二夹爪完全抵紧所述第三支撑部时,所述撑紧块撑紧所述安装孔的内壁。

30、在一些实施例中,还设置有用于限制所述第一滑块和/或第二滑块保持直线活动的限位滑槽。

31、在一些实施例中,所述主支撑块和若干侧向压块,与第二支撑部和第三支撑部之间形成有空腔区域,所述空腔区域处设置有气囊,在所述放置工位上设置有用于启动及释放所述气囊的开关,所述第一夹爪和第二夹爪上设置有用于触发所述开关的触发部,当所述第一夹爪和第二夹爪转动后并完全抵紧所述第三支撑部,所述触发部触发所述开关,启动所述气囊进行充气,使所述气囊充盈所述空腔区域,当所述第一夹爪和第二夹爪回位后,所述开关不再受触发部接触,所述气囊释放并复位。

32、在一些实施例中,所述顶起组件设置有至少六组,其中两组设置在所述第三支撑部下方,其余设置在所述第一支撑部下方;所述顶起组件包括横向推杆、纵向顶杆及弹簧,所述横向推杆设置有斜块用于推动所述纵向套杆向上,所述弹簧用于驱动所述纵向顶杆向下回位;其中,每两组所述顶起组件的横向推杆高度均不相同。

33、在一些实施例中,所述主推进气缸包括竖推进杆和横推进杆,所述横推进杆的端部为斜面并设置有卡槽,所述竖推进杆设置有倾斜布置的卡接块,所述卡槽活动配合在所述卡接块上,通过所述竖推进杆的上升来驱动所述横推进杆水平推进。

34、在一些实施例中,所述侧向压紧气缸包括:第一侧向压紧气缸,及由其控制推进的第一侧向压块;第二侧向压紧气缸,及由其控制推进的第二侧向压块;第三侧向压紧气缸,及由其控制推进的第三侧向压块;第四侧向压紧气缸,及由其控制推进的第四侧向压块;第五侧向压紧气缸,及由其控制推进的第五侧向压块;第六侧向压紧气缸,及由其控制推进的第六侧向压块;

35、其中,所述第五侧向压块和第六侧向压块间隔相对设置,分别用于压紧所述异形工件的第一支撑部的两侧沿,所述第一侧向压块和第二侧向压块分别用于压紧所述异形工件的第二支撑部的两侧沿,所述第三侧向压块和第四侧向压块分别用于压紧所述异形工件的第三支撑部的两侧沿。

36、本技术另一方面提供一种多工位夹持系统的加工方法,基于上述任一实施例所述的多工位夹持系统实现,其步骤如下:

37、步骤一,将多个异形工件以第一支撑部为大致水平的方向分别放置在放置工位上,使第一支撑部置于预支撑杆上方,第二支撑部和第三支撑部靠近于主支撑块,并使第三支撑部的端部置于卡块内侧;

38、步骤二,控制第一伺服电机和第二伺服电机同步转动,使第一夹爪和第二夹爪向第三支撑部的方式偏转,并推动其压紧在主支撑块上;

39、步骤三,控制主推进气缸和副推进气缸启动,主压块压紧所述第一支撑部的端部,拉杆内缩带动卡块来拉紧第三支撑部;

40、步骤四,控制侧向压紧气缸启动,位于异形工件两侧沿的这些侧向压块对其进行压紧;

41、步骤五,驱动刀具对异形工件的第一支撑部的上端面进行切削;

42、步骤六,完成全部异形工件的切削后,侧向压紧气缸、主压块、拉杆、第一夹爪、第二夹爪依次复位;

43、步骤七,顶起组件将异形工件从放置工位上部分顶出。

44、本技术的有益效果在于:提供多方位稳定夹持:通过主支撑块、伺服电机驱动的夹爪组件、预支撑杆、顶起组件、主推进气缸、副推进气缸以及侧向压紧气缸,实现对异形工件各支撑部及侧边的全方位、均衡夹持,有效抑制工件窜动,提高加工稳定性。

45、其次,配备内撑卡紧机构,限位柱与安装孔配合,通过活动齿轮、连杆机构驱动撑紧块伸入安装孔内壁,形成内部支撑,有效防止孔径变形,提升加工精度。弹簧圈驱动撑紧块复位,确保夹持装置与工件的无损分离。

46、此外,空腔区域设置气囊,在夹持过程中提供弹簧缓冲作用,减少工件受力不均导致的损伤,同时有效阻挡碎屑进入夹持系统,确保后续夹持精度。


技术特征:

1.一种多工位夹持系统,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种多工位夹持系统,其特征在于,所述第三支撑部上设置有两个安装孔,所述第一夹爪和第二夹爪均设置有限位柱,当所述第三支撑部被第一夹爪和第二夹爪压紧时,所述限位柱置于所述安装孔内。

3.根据权利要求2所述的一种多工位夹持系统,其特征在于,所述第一夹爪及第二夹爪均设置有内撑卡紧机构及内腔,所述内撑卡紧机构包括固定轴、转动轴套、固定齿轮、活动齿轮、第一连杆、第二连杆、第一滑块、第二滑块、撑紧块;

4.根据权利要求3所述的一种多工位夹持系统,其特征在于,所述撑紧块设置有至少三处,并环形均布在所述限位柱上,这些撑紧块上贯穿一弹簧圈,所述弹簧圈用于驱动所述撑紧块内缩复位,并驱动所述第二滑块复位;当所述限位柱进入至所述安装孔内,所述撑紧块趋近于所述安装孔内壁,当所述第一夹爪和第二夹爪完全抵紧所述第三支撑部时,所述撑紧块撑紧所述安装孔的内壁。

5.根据权利要求3所述的一种多工位夹持系统,其特征在于,还设置有用于限制所述第一滑块和/或第二滑块保持直线活动的限位滑槽。

6.根据权利要求1所述的一种多工位夹持系统,其特征在于,所述主支撑块和若干侧向压块,与第二支撑部和第三支撑部之间形成有空腔区域,所述空腔区域处设置有气囊,在所述放置工位上设置有用于启动及释放所述气囊的开关,所述第一夹爪和第二夹爪上设置有用于触发所述开关的触发部,当所述第一夹爪和第二夹爪转动后并完全抵紧所述第三支撑部,所述触发部触发所述开关,启动所述气囊进行充气,使所述气囊充盈所述空腔区域,当所述第一夹爪和第二夹爪回位后,所述开关不再受触发部接触,所述气囊释放并复位。

7.根据权利要求1所述的一种多工位夹持系统,其特征在于,所述顶起组件设置有至少六组,其中两组设置在所述第三支撑部下方,其余设置在所述第一支撑部下方;所述顶起组件包括横向推杆、纵向顶杆及弹簧,所述横向推杆设置有斜块用于推动所述纵向套杆向上,所述弹簧用于驱动所述纵向顶杆向下回位;其中,每两组所述顶起组件的横向推杆高度均不相同。

8.根据权利要求1所述的一种多工位夹持系统,其特征在于,所述主推进气缸包括竖推进杆和横推进杆,所述横推进杆的端部为斜面并设置有卡槽,所述竖推进杆设置有倾斜布置的卡接块,所述卡槽活动配合在所述卡接块上,通过所述竖推进杆的上升来驱动所述横推进杆水平推进。

9.根据权利要求1所述的一种多工位夹持系统,其特征在于,所述侧向压紧气缸包括:第一侧向压紧气缸,及由其控制推进的第一侧向压块;第二侧向压紧气缸,及由其控制推进的第二侧向压块;第三侧向压紧气缸,及由其控制推进的第三侧向压块;第四侧向压紧气缸,及由其控制推进的第四侧向压块;第五侧向压紧气缸,及由其控制推进的第五侧向压块;第六侧向压紧气缸,及由其控制推进的第六侧向压块;

10.一种多工位夹持系统的加工方法,其特征在于,基于上述权利要求1-9任一项所述的多工位夹持系统实现,其步骤如下:


技术总结
本申请公开了一种多工位夹持系统,所述多工位夹持系统包括多个呈一字型排列布置的夹持工位;单个夹持工位包括:放置工位,用于放置所述异形工件;主支撑块,用于支撑所述异形工件的第二支撑部和第三支撑部;第一伺服电机,及通过其控制转动的第一夹爪;第二伺服电机,及通过其控制转动的第二夹爪;至少两个预支撑杆;多个顶起组件,用于顶起加工完成后的工件;主推进气缸,及通过其驱动的主压块;副推进气缸,及通过其驱动的拉杆,所述拉杆上设置有卡块;多个侧向压紧气缸,及由这些侧向压紧气缸独立驱动的侧向压块。

技术研发人员:唐晓锋,唐晓莉,范宇轲,刘展文,危建,沈晓晨
受保护的技术使用者:金华市辰星精密机械有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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