一种杆头油缸制作用固定夹具及工作台

文档序号:147151 发布日期:2021-10-26 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种杆头油缸制作用固定夹具及工作台 (Fixing clamp and workbench for manufacturing rod head oil cylinder ) 是由 铁钟 谭宇岐 于 2021-08-03 设计创作,主要内容包括:本发明适用于杆头油缸加工,提供了一种杆头油缸制作用固定夹具及工作台,包括夹具安装件,夹具安装件上设置有用于对杆头油缸底部承托的托底结构;在托底结构上方设置有活动的顶部限位组件,顶部限位组件与托底结构配合可将杆头油缸两端夹紧固定;在托底结构的一侧设置有分别连接托底结构和顶部限位组件的驱动结构,驱动结构可带动托底结构向上运动靠近顶部限位组件,顶部限位组件在托底结构向上运动时偏转并至托底结构的正上方时停止;底部可升降的托底结构和顶部可偏转的限位组件配合,所以可以在较短的行程内对杆头油缸固定夹紧,而且在止挡件到达指定位置后能够保持在该位置不动,适用不同长度尺寸的杆头油缸。(The invention is suitable for machining a rod head oil cylinder, and provides a fixing clamp and a workbench for manufacturing the rod head oil cylinder, which comprise a clamp mounting piece, wherein a support bottom structure for supporting the bottom of the rod head oil cylinder is arranged on the clamp mounting piece; a movable top limiting component is arranged above the bottom supporting structure, and the top limiting component is matched with the bottom supporting structure to clamp and fix two ends of the rod head oil cylinder; a driving structure which is respectively connected with the bottom supporting structure and the top limiting assembly is arranged on one side of the bottom supporting structure, the driving structure can drive the bottom supporting structure to move upwards to be close to the top limiting assembly, and the top limiting assembly deflects when the bottom supporting structure moves upwards and stops when the top limiting assembly is positioned right above the bottom supporting structure; the supporting bottom structure with the liftable bottom is matched with the limiting component with the deflectable top, so that the rod head oil cylinder can be fixedly clamped in a short stroke, the stop piece can be kept stationary at the position after reaching the designated position, and the rod head oil cylinder is suitable for rod head oil cylinders with different length sizes.)

一种杆头油缸制作用固定夹具及工作台

技术领域

本发明属于机械加工设备,尤其涉及一种杆头油缸制作用固定夹具及工作台。

背景技术

杆头油缸在加工过程中需要依次进行下料、开粗、去毛刺、焊接、打磨、全检、打码、清洗、包装、入库等流程。

在对杆头油缸开粗、去毛刺和焊接以及打磨的过程中需要通过夹具将工件材料定位夹紧固定后才能加工,夹紧的手段根据不同的加工工艺包括了四爪卡盘夹紧固定(仅适用于车床开粗)、CNC数控加工中心夹紧、台虎钳夹紧等方式。

多数工艺依然需要在数控中心中完成,但是现有的数控加工中心夹紧方案采用的是高压支撑缸配合旋转油缸配合才能对杆头油缸材料固定,在装夹的过程中其行程要求相对较大,不能实现短距离快速夹紧的效果。

发明内容

本发明提供一种杆头油缸制作用固定夹具,旨在解决短行程快速夹紧固定工件的问题。

本发明是这样实现的,一种杆头油缸制作用固定夹具,包括夹具安装件,所述夹具安装件上设置有用于对杆头油缸底部承托的托底结构;

在所述托底结构上方设置有活动的顶部限位组件,所述顶部限位组件与所述托底结构配合可将杆头油缸两端夹紧固定;

在所述托底结构的一侧设置有分别连接所述托底结构和所述顶部限位组件的驱动结构,所述驱动结构可带动所述托底结构向上运动靠近所述顶部限位组件,所述顶部限位组件在所述托底结构向上运动时偏转并至所述托底结构的正上方时停止;

所述顶部限位组件包括固定在所述托底结构一侧上方的套轴、转动设置在所述套轴上的偏转轴、固定在所述偏转轴上的止挡件、以及用于连接所述套轴与所述偏转轴的扭簧;

其中,所述套轴连接所述驱动结构,且在所述套轴的一侧设置有对所述止挡件的偏转行程限位的限位柱。

更进一步地,所述托底结构包括固定在所述夹具安装件上的孔板和活动设置在所述孔板和所述夹具安装件之间的底托;

其中,所述孔板两侧各固定一个侧边支撑件,且所述侧边支撑件同所述夹具安装件固定,在所述孔板的中央开设有供所述杆头油缸穿过的圆孔;

所述孔板靠近驱动结构的一侧固定有固定件,所述套轴转动设置在所述固定件的中央,且所述固定件上通过基座还固定有顶梁,所述限位柱固定在所述顶梁上。

更进一步地,所述固定件的上固定有呈倒“L”型的顶板,所述驱动结构包括安装在所述顶板上的驱动装置和转动设置在所述夹具安装件和所述顶板之间的动力轴;

所述动力轴穿过所述顶板连接所述驱动装置的输出端,且所述套轴通过第二传动件连接所述动力轴;所述底托通过升降结构连接所述动力轴。

更进一步地,所述升降结构包括同轴固定在所述动力轴下部的传动轮、转动设置在所述夹具安装件上并通过第一传动件与所述传动轮连接的丝杠、固定在所述底托下部中央的螺管;

所述螺管与所述丝杠螺纹连接,在所述孔板与所述夹具安装件之间固定有导梁,所述底托同所述导梁滑动配合。

更进一步地,所述止挡件上安装有同所述驱动装置连接的感应组件,所述感应组件在杆头油缸的顶端与止挡件接触并被夹紧后触发并向所述驱动装置发送夹紧信号;

所述感应组件包括安装在所述止挡件上的压力传感器和安装在所述驱动装置上的控制器,所述驱动装置通过控制器与所述压力传感器信号连接。

更进一步地,在所述止挡件上固定有与所述偏转轴同轴的中转柱,在所述中转柱上转动套设有电环,所述电环分别通过两段线缆与所述压力传感器和控制器连接;

所述止挡件上固定有一个凸柱,在所述套轴的侧壁上固定有另一凸柱,所述扭簧套设在所述偏转轴上,且扭簧的两端分别套设在两个所述凸柱上。

本发明还提供了一种杆头油缸制作用工作台,包括上述实施例所述的固定夹具,还包括固定在所述夹具安装件两端的端部件和连接所述端部件的底座,在所述底座上固定有同所述端部件滑动连接的滑轨;

所述底座与所述夹具安装件平行,且在所述底座上安装有同其中一端的所述端部件连接的缸体结构。

更进一步地,所述缸体结构包括固定在所述底座上的驱动缸和一端密封滑动设置在所述驱动缸内部另一端伸出所述驱动缸并与所述端部件固定的活塞柱;

所述驱动缸和所述活塞柱同轴设置且与所述滑轨平行。

本发明所达到的有益效果,由于设置底部可升降的托底结构和顶部可偏转的限位组件配合,所以可以在较短的行程内对杆头油缸固定夹紧,而且在止挡件到达指定位置后能够保持在该位置不动,适用不同长度尺寸的杆头油缸;

另外,因为感应组件可在杆头油缸夹紧于底托和止挡件之间并达到预设的夹紧力后向驱动装置发生信号,因此可以保证杆头油缸固定在止挡件和底托之间的夹紧力,不会对夹具或杆头油缸造成损伤;

最后,在套轴和偏转轴之间设置扭簧,利用扭簧能够蓄力的特点,使得拆装过程中底托下降一段距离后止挡件才会反向偏转,不会造成止挡件划伤杆头油缸顶部的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的杆头油缸制作用固定夹具的结构示意图。

图2是本发明提供的杆头油缸制作用固定夹具中止挡件摆动至圆孔正上方后的结构示意图。

图3是本发明提供的杆头油缸制作用工作台的结构示意图。

图4是本发明提供的杆头油缸制作用固定夹具的侧视示意图。

图5是本发明提供的杆头油缸制作用固定夹具中套轴和偏转轴的示意图。

图6是本发明提供的杆头油缸制作用固定夹具中线缆和压力传感器以及控制器的连接示意图。

附图标记:

1-夹具安装件、2-侧边支撑件、3-孔板、4-底托、5-导梁、6-固定件、7-顶板;8-驱动装置、9-动力轴、10-传动轮、11-第一传动件、12-丝杠、13-螺管、14-第二传动件、15-套轴、16-偏转轴、17-止挡件、18-扭簧、19-限位柱、20-压力传感器、21-控制器、22-端部件、23-滑轨、24-底座、25-驱动缸、26-活塞柱、27-顶梁、28-基座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

为了对本发明实施例进行有效说明,以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

本发明中,通过设置了顶部限位组件和托底结构相互配合,大大降低了杆头油缸夹紧固定所需的行程,具有快速固定夹紧的优点,而且采用了感应控制的方式夹紧,精度和自动化程度提高。

请参阅图1-6,一种杆头油缸制作用固定夹具,包括夹具安装件1,所述夹具安装件1上设置有用于对杆头油缸底部承托的托底结构;

所述托底结构包括固定在所述夹具安装件1上的孔板3和活动设置在所述孔板3和所述夹具安装件1之间的底托4;

其中,所述孔板3两侧各固定一个侧边支撑件2,且所述侧边支撑件2同所述夹具安装件1固定,在所述孔板3的中央开设有供所述杆头油缸穿过的圆孔;

所述孔板3靠近驱动结构的一侧固定有固定件6,所述套轴15转动设置在所述固定件6的中央,且所述固定件6上通过基座28还固定有顶梁27,所述限位柱19固定在所述顶梁27上;

通过底托4在孔板3和夹具安装件1之间活动能够托起杆头油缸的底部,并带动杆头油缸升降,而孔板3中央的圆孔能够对杆头油缸的侧壁支撑,防止在底托4上升的过程中杆头油缸倾倒;

需要注意的是,圆孔的直径稍大于杆头油缸的外径,一方面便于杆头油缸装载时能轻松的穿过圆孔保持底部与底托4接触,另一方面也能在小范围内适应尺寸的杆头油缸产品;

当然了,由于圆孔的直径稍大于杆头油缸的外径,因此在通过底托4带动杆头油缸上升的过程中杆头油缸可能并不处于完全竖直状态,但是在杆头油缸的顶部触碰到止挡件17后,底托4继续上移,利用上下两端的夹持力可将杆头油缸扶正并固定住。

在所述托底结构上方设置有活动的顶部限位组件,所述顶部限位组件与所述托底结构配合可将杆头油缸两端夹紧固定;

在所述托底结构的一侧设置有分别连接所述托底结构和所述顶部限位组件的驱动结构,所述驱动结构可带动所述托底结构向上运动靠近所述顶部限位组件,所述顶部限位组件在所述托底结构向上运动时偏转并至所述托底结构的正上方时停止;

所述顶部限位组件包括固定在所述托底结构一侧上方的套轴15、转动设置在所述套轴15上的偏转轴16、固定在所述偏转轴16上的止挡件17、以及用于连接所述套轴15与所述偏转轴16的扭簧18;

其中,所述套轴15连接所述驱动结构,且在所述套轴15的一侧设置有对所述止挡件17的偏转行程限位的限位柱19。

所述止挡件17上安装有同所述驱动装置8连接的感应组件,所述感应组件在杆头油缸的顶端与止挡件17接触并被夹紧后触发并向所述驱动装置8发送夹紧信号;

通过设置感应组件可在杆头油缸夹紧于底托4和止挡件17之间并达到预设的夹紧力后向驱动装置8发生信号,驱动装置8在接收到夹紧信号后自动断电并锁紧,保持杆头油缸固定在止挡件17和底托4之间,具有智能识别功能,相较于传统的手动气动控制或液压控制而言,自动化程度高,而且夹紧精度也高。

利用驱动结构带动托底结构向上运动,且在托底结构向上运动的过程中由套轴15借助扭簧18带动偏转轴16跟随转动,偏转轴16再驱动止挡件17偏转,在止挡件17偏转至托底结构的正上方时,通过限位柱19对止挡件17进行限位,此后只有套轴15转动,而止挡件17不偏转,扭簧18发生扭曲,从而保证托底结构在后续继续上升时,止挡件17能够始终保持在托底结构的正上方,直至杆头油缸紧固于止挡件17和托底结构之间;

本发明中采用底部升降和顶部偏转相结合的方式对杆头油缸进行两端固定,大大缩短了夹持过程中的升降行程,具有快速夹紧的优势;而现有技术中的夹具大多采用底部固定和顶部升降结合的方式固定,升降行程较大,也更费时;

另外,本发明中,在杆头油缸加工完成后,通过驱动结构反向工作带动托底结构下降和套轴15反向转动,而在托底结构下降的起始阶段,由于套轴15和偏转轴16之间的扭簧18还处于扭曲状态,因此扭簧18上还有蓄力,故止挡件17并不会反向偏转,只有在扭簧18恢复至自然状态下套轴15才会带动止挡件17反向偏转,避免了在托底结构刚开始下降时止挡件17就反向偏转磨损杆头油缸顶部的问题。

具体来说,在所述止挡件17上固定有一个凸柱,在所述套轴15的侧壁上固定有另一凸柱,所述扭簧18套设在所述偏转轴16上,且扭簧18的两端分别套设在两个所述凸柱上;

如此设置可以保证在止挡件17未与限位柱19抵接时,通过套轴15能够带动偏转轴16和止挡件17偏转;而在止挡件17偏转至与限位柱19抵接后,又能通过扭簧18蓄力保持止挡件17在套轴15继续转动时不跟随偏转。

所述固定件6的上固定有呈倒“L”型的顶板7,所述驱动结构包括安装在所述顶板7上的驱动装置8和转动设置在所述夹具安装件1和所述顶板7之间的动力轴9;

所述动力轴9穿过所述顶板7连接所述驱动装置8的输出端,且所述套轴15通过第二传动件14连接所述动力轴9;所述底托4通过升降结构连接所述动力轴9;

另外,在所述顶板7的侧壁上开设有供所述第二传动件14穿过的穿孔;驱动装置8可以是伺服电机或马达,并且具有双向工作的功能,例如苏州长轮机械所生产的CM2-C-56B型伺服电机。

在驱动装置8工作时可以通过第二传动件14和升降结构分别带动套轴15转动和底托4升降,以实现夹具两端同时动作的效果,在底托4将杆头油缸底部支撑并抬升的过程中,止挡件17逐渐偏转至杆头油缸的顶部正上方,二者相互配合达到短距离快速夹紧固定的目的。

所述升降结构包括同轴固定在所述动力轴9下部的传动轮10、转动设置在所述夹具安装件1上并通过第一传动件11与所述传动轮10连接的丝杠12、固定在所述底托4下部中央的螺管13;

所述螺管13与所述丝杠12螺纹连接,在所述孔板3与所述夹具安装件1之间固定有导梁5,所述底托4同所述导梁5滑动配合;

在动力轴9转动时带动传动轮10转动,转动的传动轮10利用第一传动件11带动丝杠12转动,进而驱动螺管13和与之固定的底托4在导梁5的约束下升降。

为了保持底托4受力均匀,所述导梁5的个数为4个或6个或8个,分别沿底托4的四周设置,并且在靠近传动轮10一侧的侧边支撑件2上开设有供第一传动件11通过的孔洞。

由于止挡件17的转动行程不超过180°,而丝杠12带动螺管13和底托4升降时需要丝杠12转动多圈,因此,为了保证动力轴9分别带动套轴15小幅度转动和丝杠12大幅度转动,通过设置传动轮10,实现动力轴9与丝杠12之间的增速传动。

所述感应组件包括安装在所述止挡件17上的压力传感器20和安装在所述驱动装置8上的控制器21,所述驱动装置8通过控制器21与所述压力传感器20信号连接;

为了避免在止挡件17偏转的过程中连接控制器21与压力传感器20的线缆同其他部件干涉,在所述止挡件17上固定有与所述偏转轴16同轴的中转柱,在所述中转柱上转动套设有电环,所述电环分别通过两段线缆与所述压力传感器20和控制器21连接;

由于中转柱处于止挡件17的偏转中心处,因此,在当止挡件17偏转时,两段线缆的长度无需适应性的增长或缩短,相较于一根线缆之间连接压力传感器20和控制器21而言,线缆与其他部件干涉的风险更小。

本发明还提出了一种杆头油缸制作用工作台,包括上述实施例所述的固定夹具,还包括固定在所述夹具安装件1两端的端部件22和连接所述端部件22的底座24,在所述底座24上固定有同所述端部件22滑动连接的滑轨23;

所述底座24与所述夹具安装件1平行,且在所述底座24上安装有同其中一端的所述端部件22连接的缸体结构;

借助缸体结构可以带动其中一端的端部件22顺着滑轨23滑动,从而调整整个固定夹具的位置,在对杆头油缸加工时,可以首先调整固定夹具与安装有刀具的加工机头错位,方便装夹杆头油缸,待装夹完成后再调整固定夹具和杆头油缸至机头下方工位。

所述缸体结构包括固定在所述底座24上的驱动缸25和一端密封滑动设置在所述驱动缸25内部另一端伸出所述驱动缸25并与所述端部件22固定的活塞柱26;

所述驱动缸25和所述活塞柱26同轴设置且与所述滑轨23平行;

驱动缸25包括但不限于液压缸或气缸。

本发明中通过设置驱动装置8带动动力轴9转动,利用动力轴9同时带动套轴15和传动轮10转动,而传动轮10带动丝杠12快速转动,从而使得套轴15通过扭簧18和偏转轴16驱动止挡件17偏转至圆孔的正上方,同时丝杠12驱动螺套13和底托4配合导梁5将杆头油缸托起,具有两端同时动作的优点;

而且在当止挡件17偏转至杆头油缸的正上方时,利用限位柱19可保持止挡件17处于该位置不再动作,等待与杆头油缸的顶部接触;而底托4继续上升,直至杆头油缸夹紧于止挡件17和底托4之间。

另外,设置了感应组件,借助压力传感器20和控制器21配合对驱动装置8进行控制,预设压力值后使得在杆头油缸两端的夹紧力达到预设值后自动停止夹紧,夹紧进度更高。

最后,在套轴15和偏转轴16之间设置扭簧18而不是采用阻尼较大的橡胶垫的好处在于,扭簧18能够蓄力,当杆头油缸制作完成后动力轴9反向转动伊始,只有底托4下降一段距离后扭簧18才会恢复至自然状态,也就是杆头油缸的顶部与止挡件17分离后止挡件17才会反向偏转,不会造成止挡件17划伤杆头油缸顶部的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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