阅读说明：本技术 一种工件固定治具 (Workpiece fixing jig ) 是由 陈志辉 于 2020-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种工件固定治具,通过在底座上竖向设置有轴套,轴套下端连接有第一驱动结构,轴套上端固定有固定座,固定座内部横向转动连接有转筒,转筒传动连接有传动轴,传动轴下端贯穿轴套且在轴套下方连接有第二驱动结构,转筒内部连接有转轴,转轴一端转动连接有伸缩结构,伸缩结构固定在固定座上,转轴另一端延伸至固定座外侧,工件固定在转轴上时,可以驱动工件以转轴的轴线为中心转动,以及以轴套的轴线为中心转动,适合对不同工件加工工艺的需求,提高抛光轮对工件的抛光效果；在转轴的一端设置通过伸缩结构驱动的卡爪,实现对工件的快速夹紧；传动轴穿插在轴套内部,转轴安装在固定座内部,结构紧凑,减少工件固定治具的体积。(The invention discloses a workpiece fixing jig, which is characterized in that a shaft sleeve is vertically arranged on a base, the lower end of the shaft sleeve is connected with a first driving structure, the upper end of the shaft sleeve is fixedly provided with a fixed seat, the inside of the fixed seat is transversely and rotatably connected with a rotary drum, the rotary drum is in transmission connection with a transmission shaft, the lower end of the transmission shaft penetrates through the shaft sleeve and is connected with a second driving structure below the shaft sleeve, the inside of the rotary drum is connected with a rotary shaft, one end of the rotary shaft is rotatably connected with a telescopic structure, the telescopic structure is fixed on the fixed seat, the other end of the rotary shaft extends to the outer side of the fixed seat, when a workpiece is fixed on the rotary shaft, the workpiece can be driven to rotate by; one end of the rotating shaft is provided with a clamping jaw driven by a telescopic structure, so that a workpiece is quickly clamped; the transmission shaft is inserted in the shaft sleeve, the rotating shaft is installed in the fixed seat, the structure is compact, and the size of the workpiece fixing jig is reduced.)

一种工件固定治具

技术领域

本发明涉及抛光设备领域，特别涉及一种工件固定治具。

背景技术

现有对工件的固定治具结构中，通常只有沿X轴和/或Y轴移动，以及驱动工件转动，该结构通常只适合结构简单的工件的加工。在对结构复杂的工件进行抛光等加工工序时，通常需要对工件进行移动、转动和摆动，使得工件与抛光轮更好的接触，起到更好的抛光效果，因此由于现有的固定治具结构的运动方向有限制，只能通过对工件多次调节固定位置，进行调节抛光表面，相当麻烦，而且，现有的固定治具结构，通常将独立结构的X轴移动组件、Y轴移动组件和工件转动组件简单的固定在一起，导致固定治具结构占用空间大，进而加大了对抛光设备的体积需求。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种工件固定治具，解决现有的工件固定治具体积大、不能适用复杂结构工件的固定的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种工件固定治具,包括底座，底座上竖向设置有轴套，轴套下端连接有第一驱动结构，轴套上端固定有固定座，固定座内部横向转动连接有转筒，转筒传动连接有传动轴，传动轴下端贯穿轴套且在轴套下方连接有第二驱动结构，转筒内部滑动连接有转轴，转轴一端转动连接有伸缩结构，伸缩结构固定在固定座上，转轴另一端延伸至固定座外侧。

所述的工件固定治具中，第一驱动结构包括第一电机和与第一电机传动连接的第一传动组件，第一电机和第一传动组件固定在底座上，第一传动组件与轴套连接；第二驱动结构包括第二电机和与第二电机传动连接的第二传动组件，第二电机和二传动组件固定在底座上，第二传动组件与传动轴连接。

所述的工件固定治具中，传动轴与第一传动组件和第二传动组件滑动连接，且在第二传动组件下端面固定有底盖，底盖上设有调节传动轴高度位置的调节螺钉。

所述的工件固定治具中，第一传动组件和第二传动组件为涡轮蜗杆结构。

所述的工件固定治具中，第一电机与第一传动组件之间连接有第一传动结构；第一传送结构包括固定在第一电机输出轴上的第一同步轮、固定在第一传动组件输出轴上的第二同步轮，以及连接在第一同步轮和第二同步轮上的同步带。

所述的工件固定治具中，底座上端面固定有轴承座，轴承座上方设有第一法兰，第一法兰下端与底座固定连接，第一法兰的内壁与轴套密封且可转动连接。

所述的工件固定治具中，轴套包括下端与轴承座转动连接的套筒、固定在套筒顶面的连接轴承、固定在连接轴承顶面的第二法兰，连接轴承通过第二法兰与固定座固定连接，连接轴承下端插在第一法兰内部。

所述的工件固定治具中，第一法兰上设有两个环形凹槽和两个通气通道，两个环形凹槽开在第一法兰的内表面，两个通气通道分别连通两个环形凹槽与第一法兰的外表面，连接轴承下端与两个环形凹槽密封连接，且连接轴承上端设有分别与两个环形凹槽连通的两个换气通道，两个换气通道与伸缩结构连接。

所述的工件固定治具中，转轴在远离伸缩结构一端的横截面为非圆形，转轴在横截面为非圆形位置外侧设有端盖，端盖固定在转筒上，且端盖的中心设有与转轴的横截面为非圆形位置配合的通孔；转轴在远离伸缩结构一端端部连接有卡爪，卡爪固定在端盖上。

所述的工件固定治具中，转筒与传动轴之间连接有第二传动结构，第二传动结构包括固定在转筒上的第一锥形齿轮和固定在传动轴上端的第二锥形齿轮，第一锥形齿轮和第二锥形齿轮啮合。

有益效果：通过在底座上竖向设置有轴套，轴套下端连接有第一驱动结构，轴套上端固定有固定座，固定座内部横向转动连接有转筒，转筒传动连接有传动轴，传动轴下端贯穿轴套且在轴套下方连接有第二驱动结构，转筒内部滑动连接有转轴，转轴一端转动连接有伸缩结构，伸缩结构固定在固定座上，转轴另一端延伸至固定座外侧，因此，工件固定在转轴上时，可以驱动工件以转轴的轴线为中心转动、移动，以及以轴套的轴线为中心转动，适合对不同工件加工工艺需要，提高抛光轮对工件的抛光效果；在转轴的一端设置用于夹紧工件的卡爪，通过伸缩结构驱动卡爪工作，实现对工件的快速夹紧；而且，传动轴穿插在轴套内部，转轴安装在固定座内部，因此使得结构紧凑，减少工件固定治具的体积，减少加工设备对安装工件固定治具和工件的空间要求。

附图说明

图1是本发明提供的工件固定治具的主视图一。

图2是本发明提供的工件固定治具的立体图一，其中，剖去了其中的1/4。

图3是本发明提供的工件固定治具的立体图二。

图4是本发明提供的工件固定治具的主视图二。

图5是连接轴承和第一法兰之间的连接结构示意图。

图6是第一锥形齿轮与第二锥形齿轮在俯视方向的啮合示意图。

主要元件符号说明：1-底座，2-轴套，2.1-套筒，2.2-连接轴承，2.3-第二法兰，3-第二轴承，4-伸缩结构，5-固定座，6-转筒，7-第三轴承，8-端盖，9-第二传动结构，9.1-第一锥形齿轮，9.2-第二锥形齿轮，10-转轴，11-传动轴，12-第一法兰，13-第一轴承，14-第一传动组件，15-第三法兰，16-第二传动组件，17-第一传动结构，18-第一电机，19-第二电机，20-轴承座，21-底盖，22-调节螺钉，23-通气通道，24-环形凹槽，25-换气通道。

具体实施方式

本发明提供一种工件固定治具，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1和图2，一种工件固定治具,包括底座1，底座1上竖向设置有轴套2，轴套2下端置于底座1内且连接有第一驱动结构（包括第一电机18和第一传动组件14），轴套2上端固定有固定座5，固定座5内部横向转动连接有转筒6，转筒6内部滑动连接有转轴10，转轴10一端转动连接有伸缩结构4，伸缩结构4固定在固定座5上，转轴10另一端延伸至固定座5外侧。具体的，第一驱动结构驱动轴套2转动，进而带动固定座5、转筒6、转轴10和伸缩结构4绕着轴套2的轴线转动，使得固定在转轴10远离伸缩结构4一端的工件以轴套2为中心转动。较优的，固定座5呈“T”字形，即三通接头状，方便轴套2、转轴10的安装，以及方便与轴套2的连接。

转筒6传动连接有传动轴11，传动轴11置于轴套2内部，且传动轴11下端贯穿轴套2且在轴套2下方连接有第二驱动结构（包括第二电机19和第二传动组件16），转筒6与传动轴11之间连接有第二传动结构9，第二传动结构9包括固定在转筒6上的第一锥形齿轮9.1和固定在传动轴11上端的第二锥形齿轮9.2，第一锥形齿轮9.1和第二锥形齿轮9.2啮合。因此，通过第一锥形齿轮9.1和第二锥形齿轮9.2的啮合，使得竖向设置的传动轴11可以带动横向设置的转筒6转动，使得固定在转轴10远离伸缩结构4一端的工件以转筒6的轴线为中心转动。

上述中，第一传动组件14和第二传动组件16优选为涡轮蜗杆结构。

其中，伸缩结构4主要用于驱动传动轴11直线移动，其优选为伸缩气缸，转轴10与转筒6滑动连接，两者之间并不能发生相对转动，而伸缩结构4的活塞杆端与转轴10转动连接，使得伸缩结构4的活塞杆端与转轴10只能发生相对转动，不能发生相对移动，因此，在第二驱动结构驱动转筒6以及转轴10转动时，并不会带动伸缩气缸的活塞杆转动，并且伸缩结构4可以驱动转轴10移动。

较优的，转轴10在伸缩结构4的一端端面设有轴向的盲孔，伸缩结构4的输出轴通过轴承连接在该盲孔内，实现伸缩结构4的输出轴与转轴10之间只能转动、不能移动的连接。

在一优选的实施例中，转轴10在远离伸缩结构4一端的横截面为非圆形，即转轴10插在转筒6内部的位置的横截面为圆形，横截面为非圆形位置横截面为椭圆形或多边形，转轴10的横截面为非圆形位置外侧设有端盖8，端盖8固定在转筒6的一端端面上，且端盖8的中心设有与转轴10在横截面为非圆形位置配合的通孔；其中，转轴10的横截面为非圆形位置的长度大于端盖8的厚度。通过转轴10的横截面为非圆形位置与端盖8的通孔配合，使得转轴10不能与转筒6发生相对转动，实现其滑动连接。

在实际使用中，工件可以固定在转轴10上，使得在对工件进行抛光时，工件可以在伸缩结构4驱动下往复移动，使得抛光面相对于抛光轮形成“震荡”运动，提高抛光效果。

在一优选的实施例中，转轴10在远离伸缩结构4一端端部连接有卡爪（图中未画出），卡爪固定在端盖8上。该卡爪为套筒2.1夹头，转轴10连接套筒2.1夹头的拉杆，使得伸缩结构4伸缩时，驱动套筒2.1夹头张开或收缩，对工件进行固定。

上述结构中，由于第一锥形齿轮9.1和第二锥形齿轮9.2啮合，因此在第一驱动结构驱动固定座5转动时，若第二锥形齿轮9.2不动，则第一锥形齿轮9.1在第二锥形齿轮9.2上转动，因此，导致转轴10带动工件转动。

在一优选的实施例中，当加工不需要绕转筒6的轴线转动的工件时，为解决上述固定座5转动时转轴10带动工件转动问题，控制第一驱动结构工作时，第一驱动结构驱动固定座5和转轴10转动时，第二驱动结构驱动第二锥形齿轮9.2同方向转动相应的角度，消去两者之间的转角，即第一驱动结构驱动固定座5和第二驱动结构驱动第二锥形齿轮9.2同步转动，因此在驱动固定座5转动时，工件不会转动，适合对不同工件的加工工艺需要。而且，传动轴11穿插在轴套2内部，转轴10安装在固定座5内部，因此使得结构紧凑，减少工件固定治具的体积，减少加工设备对安装工件固定治具和工件的空间要求。

上述结构中，当工件只需要绕着转轴10的轴线转动时，第一驱动结构处于停机状态，第二驱动结构驱动传动轴11转动，并且经过第一锥形齿轮9.1和第二锥形齿轮9.2的啮合传动，使得转筒6转动，而端盖8固定在转筒6的一端，转轴10贯穿转筒6内部且与端盖8配合位置的横截面为非圆形，使得转筒6带动转轴10转动，实现工件绕着转轴10的轴线转动。

当第一驱动结构驱动轴套2转动时，如果第二驱动结构处于停机状态，即第二锥形齿轮9.2不动，第一驱动结构驱动轴套2转动，第一锥形齿轮9.1需要转动，使得第二锥形齿轮9.2与第一锥形齿轮9.1之间发生相对运用，使得转筒6可以转到需要的方向，由于转筒6与第一锥形齿轮9.1固定连接，因此在第一锥形齿轮9.1转动时，转筒6也会带动工件以转筒6的轴线（即转轴10的轴线）转动。例如图6中，第一锥形齿轮9.1转动到虚线位置时，与第二锥形齿轮9.2需要发生角度θ的相对运动量，而第二锥形齿轮9.2处于静止时，则该相对运动量由第一锥形齿轮9.1转动完成，因此转筒6也会带动工件以转筒6的轴线（即转轴10的轴线）转动。

当第一驱动结构驱动轴套2转动、且工件不能转动时，即第一锥形齿轮9.1不能以其轴线转动，所需要的相对运动量则由第二锥形齿轮9.2转动完成，即图6中，第二锥形齿轮9.2沿箭头指示的方向转动，且转动的角速度和方向与第一驱动结构驱动固定座5转动的角速度和方向相同，并且同步运行，使得第二锥形齿轮9.2转动所需要的相对运动量。即第一驱动结构工作时，第一驱动结构驱动固定座5转动时，第二驱动结构驱动转轴10转动相应的角度，使得第一锥形齿轮9.1不需要转动，即工件不转动。在实际应用中，可以通过在控制第一驱动结构和第二驱动结构的控制元件输入相应的运动程序，即控制“第一驱动结构驱动固定座5转动时，第二驱动结构驱动转轴10转动相应的角度”的程序，使得可以根据需要选择该功能。

参阅图3，在一优选实施例中，第一驱动结构包括第一电机18和与第一电机18传动连接的第一传动组件14，第一电机18和第一传动组件14固定在底座1上，第一传动组件14与轴套2连接，第一传动组件14可以为蜗轮蜗杆减速器。在实际应用中，可以根据第一电机18的安装位置需要，第一电机18与第一传动组件14之间还可以连接有第一传动结构17。在本实施例的优选实施方式中，第一传送结构包括固定在第一电机18输出轴上的第一同步轮、固定在第一传动组件14输出轴上的第二同步轮，以及连接在第一同步轮和第二同步轮上的同步带。第二驱动结构包括第二电机19和与第二电机19传动连接的第一传动组件14，第二电机19和第二传动组件16固定在底座1上，第二传动组件16与传动轴11连接；同样的，第二传动组件16也可以是蜗轮蜗杆减速器。

第一传动组件14与第二传动组件16之间固定有第三法兰15，第三法兰15套在传动轴11外侧，因此使得第二传动组件16除了侧面与底座1固定之外，顶面还与第一传动组件14连接，第一传动组件14的顶面和侧面与底座1连接，使得其安装后，更加更加稳定。

参照图4，在一优选实施例中，传动轴11与第一传动组件14和第二传动组件16滑动连接，且在第二传动组件16下端面固定有底盖21，底盖21上设有调节传动轴11高度位置的调节螺钉22。通过拧动调节螺钉22，使得推动传动轴11升降，进而实现调节传动轴11上的第二锥形齿轮9.2的位置，到达调节第二锥形齿轮9.2与第一锥形齿轮9.1啮合的松紧，克服因加工而产生的第二锥形齿轮9.2与第一锥形齿轮9.1的啮合位置误差，提高其传动精度。在实际应用中，为了方便对传动轴11的支撑，以及减小传动轴11的摩擦力，在传动轴11与调节螺钉22之间设置轴承。

参阅图1、图2和图4，具体的，为了减少各个旋转结构的摩擦力，在轴套2与底座1之间设有第一轴承13，传动轴11的外表面与轴套2内壁面之间设有第二轴承3，转筒6两端设有第三轴承7，且转筒6通过第三轴承7与固定座5连接。即在各个发生相对转动的零件上安装轴承，减小两个相对转动的零件的摩擦。其中，底座1上端面固定有轴承座20，第一轴承13置于轴承座20内，轴承座20上方设有第一法兰12，第一法兰12下端与底座1固定连接，第一法兰12的内壁与轴套2密封且可转动连接。轴套2通过第一轴承13和轴承座20连接在底座1上，增加连接的接触面积，轴套2的稳定性。

较优的，为了安装方便，轴套2包括下端与底座1连接的套筒2.1、固定在套筒2.1顶面的连接轴承2.2，以及固定在连接轴承2.2与固定座5之间的第二法兰2.3。其中，连接轴承2.2下端插在第一法兰12内部，通过连接轴承2.2与轴承座20配合连接，还可以在该处设置密封圈，实现密封连接，避免润滑油流出，也可以实现下文所述的环形凹槽24内的气体密封。

参照图5，具体的，第一法兰12上设有两个环形凹槽24和两个通气通道23，两个环形凹槽24开在第一法兰12的内表面，两个通气通道23分别连通两个环形凹槽24与第一法兰12的外表面，连接轴承2.2下端与两个环形凹槽24密封连接，且连接轴承2.2上端设有分别与两个环形凹槽24连通的两个换气通道25，两个换气通道25与连接轴承2.2上端的外表面连通，且两个换气通道25通过管道与伸缩结构4连接。其中，两个通气通道23、两个环形凹槽24、两个换气通道25以及连接换气通道25和伸缩结构4的管道，形成伸缩结构4的供气管道，实现伸缩结构4的气压驱动。

上述中，由于第一法兰12与连接轴承2.2转动连接，而且两个环形凹槽24与连接轴承2.2下端外表面形成两个空腔，使得不管连接轴承2.2转动到哪个位置，都能保证对应的通气通道23与换气通道25连通。因此在固定座5转动时，连接伸缩结构4的管道不会缠绕在轴套2上。

本发明中，通过在底座1上竖向设置有轴套2，轴套2下端连接有第一驱动结构，轴套2上端固定有固定座5，固定座5内部横向转动连接有转筒6，转筒6传动连接有传动轴11，传动轴11下端贯穿轴套2且在轴套2下方连接有第二驱动结构，转筒6内部滑动连接有转轴10，转轴10一端转动连接有伸缩结构4，伸缩结构4固定在固定座5上，转轴10另一端延伸至固定座5外侧，因此，工件固定在转轴10上时，可以驱动工件以转轴10的轴线为中心转动、移动，以及以轴套2的轴线为中心转动，适合对不同工件加工工艺需要，提高抛光轮对工件的抛光效果；在转轴10的一端设置用于夹紧工件的卡爪，通过伸缩结构4驱动卡爪工作，实现对工件的快速夹紧；而且，传动轴11穿插在轴套2内部，转轴10安装在固定座5内部，因此使得结构紧凑，减少工件固定治具的体积，减少加工设备对安装工件固定治具和工件的空间要求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，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中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。