一种曲面工件自适应装夹系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种曲面工件自适应装夹系统，包括箱体、底座、夹紧系统、自锁系统、步进电机和机电单元，底座固定连接在箱体上，底座上开有多条滑轨Ⅰ，夹紧系统与滑轨Ⅰ配合连接；夹紧系统包括气缸压板、气缸、Y形板、圆柱齿轮、滑块Ⅰ和万向球头，气缸压板安装在底座上，气缸安装在气缸压板中间，气缸顶端的推杆与Y形板固定连接，圆柱齿轮固定在Y形板上并与滑块Ⅰ配合连接，滑块Ⅰ滑动连接在滑轨中；步进电机与自锁系统相连；自锁系统与夹紧系统配合连接；机电单元与气缸和步进电机连接。本实用新型专利技术针对多种不规则形状的工件具有良好的适应性，且装夹速度快、反应灵敏。反应灵敏。反应灵敏。

【技术实现步骤摘要】
一种曲面工件自适应装夹系统


[0001]本技术涉及数控加工
，尤其涉及一种曲面工件自适应装夹系统。

技术介绍

[0002]在实际生产过程中，对于形状复杂的自由曲面或者不规则零件，特别是一些形状差别较大的曲面工件或者曲面曲率相差较大的零件，传统的夹具很难对其进行装夹。面对此类复杂工件，在日常加工过程中，必须针对单个零件设计出专用夹具，因而夹具生产周期较长且成本较高。

技术实现思路

[0003]根据上述提出的技术问题，而提供一种曲面工件自适应装夹系统。本技术主要利用设置的箱体、底座、夹紧系统、自锁系统、步进电机和机电单元，从而可以夹持复杂曲面形状的工件，该夹具针对多种不规则形状的工件具有良好的适应性，且装夹速度快、反应灵敏，从而保证加工产品符合对应的质量要求和保持良好的一致性。本技术采用的技术手段如下：
[0004]一种曲面工件自适应装夹系统，包括箱体、底座、夹紧系统、自锁系统、步进电机以及机电单元，所述箱体与底座固定连接，并作为装夹系统的支撑；所述底座上开有多条滑轨Ⅰ；所述夹紧系统包括气缸压板、气缸、Y形板、圆柱齿轮、滑块Ⅰ、万向球头和胶条，气缸压板通过内六角圆柱头螺钉安装在底座上，气缸通过螺钉安装在气缸压板中间，气缸顶端的推杆与Y形板进行固定连接，圆柱齿轮通过插管固定在Y形板上并与滑块Ⅰ配合连接，滑块Ⅰ的前端安装了两个胶条和一个万向球头，两个胶条分别设置在万向球头的上下两侧，同时滑块Ⅰ滑动安装在滑轨Ⅰ中；所述自锁系统位于箱体内部并与夹紧系统配合连接，由凸轮、底板自锁块以及滑块组成，用于锁紧装夹的工件；所述步进电机是装夹系统的动力源，与自锁系统相连，用于为自锁系统的运行提供动力；所述机电单元是装夹系统的控制中心，为现有技术，与气缸和步进电机连接，用于实现气缸和步进电机的运行。
[0005]进一步地，所述夹紧系统中的圆柱齿轮通过插管与Y形板进行连接，圆柱齿轮两侧分别与滑块Ⅰ进行啮合，推动两个滑块Ⅰ运动并使其对工件进行夹紧。
[0006]进一步地，所述滑块Ⅰ的内侧与下端面都具有锯齿，内侧锯齿与圆柱齿轮配合，使滑块Ⅰ完成进给运动，而下端面锯齿与底板自锁块上端面的锯齿配合，达到自锁效果。
[0007]进一步地，所述滑块Ⅰ下端面是三角齿，为了与底板自锁块接触面积加大，有利于夹紧所持工件。
[0008]进一步地，所述自锁系统由固定在电机输出轴前端的凸轮、底板自锁块以及滑块组成，凸轮通过平键安装在电机输出轴轴端上，底板自锁块的上端面锯齿与滑块Ⅰ的下端面锯齿具有相同的齿距，便于与滑块Ⅰ下端面配合，底板自锁块的两边安装上滑块Ⅱ，滑轨Ⅱ通过螺钉固定在底座上，当工件夹紧时，步进电机转动带动凸轮转动，使底板自锁块上升，当底板自锁块与滑块Ⅰ下端面接触时，步进电机刹车并保持扭矩，进而锁紧工件。
[0009]进一步地，所述万向球头是可自由转动的万向球头，通过螺纹与滑块Ⅰ连接。
[0010]进一步地，所述万向球头安装有橡胶套，可避免对工件损伤。
[0011]本技术的工作流程为：将工件放至夹具工作位上，启动机电单元并按下电磁阀按钮使电磁阀通气，气体通过电磁阀进入气缸中，气缸推杆推动齿轮及两侧滑块Ⅰ前进。当其中一侧滑块Ⅰ的万向球头接触工件后，圆柱齿轮继续推动另一侧滑块Ⅰ前进。当所有滑块Ⅰ的万向球头与工件接触后，控制步进电机正转，驱动凸轮转动，凸轮顶住底板自锁块向上运动。当底板自锁块与滑块Ⅰ下端面锯齿啮合时，步进电机刹车并保持扭矩，进而锁紧工件。该装夹系统针对多种不规则形状的工件具有良好的适应性，且装夹速度快、反应灵敏。
[0012]较现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0013]1、本技术提供的曲面工件自适应装夹系统，准确。滑块Ⅰ固定于滑轨Ⅰ中，只能在X轴方向移动，其余五个自由度被限制。
[0014]2、本技术提供的曲面工件自适应装夹系统，高效。通过气缸气压推动向前，无需手动操作，定位过程快。
[0015]3、本技术提供的曲面工件自适应装夹系统，自动化。气缸由电磁阀控制，控制电磁阀即可改变进出气方向。无需手动调节，大大提高加工效率。
[0016]基于上述理由本技术可在使用夹具装夹工件等领域广泛推广。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0018]图1为本技术一种曲面工件自适应装夹系统的整体结构示意图。
[0019]图2为本技术一种曲面工件自适应装夹系统的俯视图。
[0020]图3为本技术一种曲面工件自适应装夹系统的滑块Ⅰ示意图。
[0021]图4为本技术一种曲面工件自适应装夹系统的自锁结构示意图。
[0022]图5为本技术一种曲面工件自适应装夹系统的局部自锁结构示意图。
[0023]图6为本技术一种曲面工件自适应装夹系统的夹紧系统结构示意图。
[0024]图中：1、箱体；2、底座；2
‑
1、滑轨Ⅰ；3
‑
1、气缸压板；3
‑
2、气缸；3
‑
3、Y形板；3
‑
4、圆柱齿轮；3
‑
5、滑块Ⅰ；3
‑
6、万向球头；3
‑
7、胶条；3
‑
8、插管；3
‑
9、下端面锯齿；3
‑
10、内侧锯齿；4
‑
1、凸轮；4
‑
2、底板自锁块；4
‑
3、滑轨Ⅱ；4
‑
4、滑块Ⅱ；5、步进电机。
具体实施方式
[0025]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]请参阅图1～6，本技术提出一种技术方案，一种曲面工件自适应装夹系统，包
括箱体1、底座2、夹紧系统、自锁系统、步进电机5以及机电单元，所述箱体1与底座2固定连接，并作为装夹系统的支撑；所述底座2上开有等间距的4条滑轨Ⅰ2
‑
1(作为1号滑轨)，每两条滑轨Ⅰ2
‑
1配合连接有两组相对的夹紧系统，即各夹紧系统与的两边与两条滑轨Ⅰ2
‑
1配合连接，相对的两组夹紧系统对工件进行夹紧；所述夹紧系统包括四个部分，每一部分都由气缸压板3
‑
1、气缸3
‑
2、Y形板3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种曲面工件自适应装夹系统，其特征在于，包括：箱体(1)、底座(2)、夹紧系统、自锁系统、步进电机(5)和机电单元，所述底座(2)固定连接在箱体(1)上，所述底座(2)上开有多条滑轨Ⅰ(2
‑
1)，所述夹紧系统设有多组，与滑轨Ⅰ(2
‑
1)配合连接，用于实现工件的夹紧；所述夹紧系统包括气缸压板(3
‑
1)、气缸(3
‑
2)、Y形板(3
‑
3)、圆柱齿轮(3
‑
4)、滑块Ⅰ(3
‑
5)和万向球头(3
‑
6)，所述气缸压板(3
‑
1)通过内六角圆柱头螺钉安装在底座(2)上，所述气缸(3
‑
2)通过螺钉安装在气缸压板(3
‑
1)中间，所述气缸(3
‑
2)顶端的推杆与Y形板(3
‑
3)固定连接，所述圆柱齿轮(3
‑
4)固定在Y形板(3
‑
3)上并与滑块Ⅰ(3
‑
5)配合连接，所述滑块Ⅰ(3
‑
5)滑动连接在滑轨Ⅰ(2
‑
1)中，用于对工件进行夹紧；所述步进电机(5)与自锁系统相连，用于为自锁系统的运行提供动力；所述自锁系统位于箱体(1)内部，与夹紧系统配合连接，用于实现装夹的工件的锁紧；所述机电单元与气缸(3
‑
2)和步进电机(5)连接，用于实现气缸(3
‑
2)和步进电机(5)的运行。2.根据权利要求1所述的曲面工件自适应装夹系统，其特征在于，所述自锁系统包括凸轮(4
‑
1)、底板自锁块(4
‑
2)和滑轨Ⅱ(4
‑
3)，所述凸轮(4
‑
1)通过平键固定在步进电机(5)输出轴前端，凸轮(4
‑
1)转动过程中与底板自锁块(4
‑
2)接触连接，用于实现底板自锁块(4
‑
2)的升降；所述底板自锁块(4
‑
2)的顶部用于与滑块Ⅰ(3
‑
5)的底部卡紧连接，所述底板自锁块(4
‑
2)的两侧安装有滑块Ⅱ(4
‑
4)；所述滑轨Ⅱ(4
‑
3)通过螺钉固定在底座(2)上，并与滑块Ⅱ(4
‑
4)滑动连接；当工件夹紧时，步进电机(5)转动带动凸轮(4
‑
1)转动，使底板自锁块(4
‑
2)上升，当底板自锁块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天奇，郭昊亮，张文超，王明伟，李姝，赵秀君，马欣逸，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：新型
国别省市：