[發(fā)明專利]一種用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的模塊化夾具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710872836.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN107745274A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張楊;婁常緒;張雷;侯喜鋒;鄭允星;蔡迅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京馭動(dòng)智行科技有限公司
• 主分類號(hào): B23Q3/08
• 分類號(hào): B23Q3/08
• 代理公司: 銅陵市天成專利事務(wù)所34105
• 代理人: 吳晨亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的模塊化夾具，尤其涉及一種用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的模塊化夾具。

背景技術(shù)

在機(jī)加工工廠中，很多復(fù)雜的工作依然需要依靠工人去完成。然而，不斷上漲的人力成本及熟練工人的日益短缺使得這些工廠的處境越來越艱難。因此，建造完全自動(dòng)化的生產(chǎn)線將成為制造業(yè)的必然趨勢(shì)。觀察機(jī)加工制造業(yè)自動(dòng)化時(shí)發(fā)現(xiàn)，一方面很多獨(dú)立的自動(dòng)化加工單元高速發(fā)展，如CNC加工中心。另一方面，一些輔助加工的工作卻長期未得到相應(yīng)的關(guān)注，如機(jī)加工零件的抓取及放置、裝夾及定位等。這些輔助加工的操作自動(dòng)化目前已成為制約建立自動(dòng)化生產(chǎn)線的短板。

其中，裝夾與定位是上述提到的輔助加工操作中最具挑戰(zhàn)性的一項(xiàng)。在傳統(tǒng)工廠中，裝夾及定位過程基本上都是由工人進(jìn)行手工操作，完成裝夾，調(diào)平，分中，定位等多項(xiàng)工序，裝夾效率低，消耗工時(shí)長。而且在不同工位之間的變換過程中需要重新裝夾及定位，大大地降低了機(jī)床的稼動(dòng)率。例如，在CNC加工中，通常發(fā)生下述情況：為完成幾分鐘的CNC切削，需要花費(fèi)超過半小時(shí)來安裝及定位工件。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品迭代周期的不斷縮短，小批量、多品種的加工生產(chǎn)制造趨勢(shì)日益增強(qiáng)，傳統(tǒng)的裝夾及定位方式正在面臨越來越多的問題。為了縮短生產(chǎn)周期，優(yōu)化生產(chǎn)效率，開發(fā)一種用于自動(dòng)化裝夾及定位的夾具，十分必要。

當(dāng)前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的夾具大致可分為兩類，即通用型的虎鉗類夾具及定制的柔性夾具系統(tǒng)，虎鉗類夾具是工廠中應(yīng)用最廣泛的夾具類型，有不同種類和尺寸，并且有手動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)等不同的驅(qū)動(dòng)方式滿足不同的生產(chǎn)需求。然而，此類夾具的缺點(diǎn)也比較明顯，其單一的夾緊方式難以滿足不同幾何外形工件的裝夾要求，且難以完成自動(dòng)化定位操作。另一種廣泛應(yīng)用的夾具是柔性夾具，通常由基座和一整套夾具模組構(gòu)成。針對(duì)不同幾何外形的工件，利用不同的夾具模組的配合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的有效夾持，可以達(dá)到較高的柔性。與此同時(shí)，多夾具模組的使用限制了其自動(dòng)化。

針對(duì)目前市場(chǎng)上的夾具具有自動(dòng)化程度低、高度定制化、制造成本高等問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款可自動(dòng)夾持的模塊化夾具，具有定位精度高、能適應(yīng)夾持多種零件等特點(diǎn)，并且可解決加工過程中的多次裝夾及定位問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便靈

活、定位精度高、能適應(yīng)夾持多種零件，并且可解決加工過程中的多次裝夾及定位問題的用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的模塊化夾具。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的模塊化夾具，包括定位基座、定位托盤和夾具裝置，其中，定位基座為凸型基座，定位基座上設(shè)有基座定位結(jié)構(gòu)和與基座定位結(jié)構(gòu)相適配的基座球鎖機(jī)構(gòu)；定位托盤的一面上設(shè)有托盤鎖緊桿和與基座定位結(jié)構(gòu)相適配的托盤定位結(jié)構(gòu)，定位托盤的另一面依次與電磁閥模塊、聯(lián)結(jié)輔助件、驅(qū)動(dòng)氣缸模塊相連，機(jī)械手抓取聯(lián)結(jié)件連接所述定位托盤和聯(lián)結(jié)輔助件；驅(qū)動(dòng)氣缸模塊與夾爪相連；聯(lián)結(jié)輔助件的端部與氣路切換模塊相連接，氣路切換模塊與安裝輔助件相連接。

本發(fā)明所述的用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的模塊化夾具是分離式的，分為基座、定位托盤及其上的夾具主體部分。基座部分固定于每個(gè)工序的自動(dòng)化加工設(shè)備的基座上，托盤可方便地插入基座并靠氣體驅(qū)動(dòng)基座球鎖機(jī)構(gòu)將其緊固在基座上。當(dāng)裝夾工件時(shí)，零件被機(jī)械手抓取并放置到夾爪上，其被夾爪夾緊及松開的動(dòng)作是靠控制與夾爪聯(lián)結(jié)的驅(qū)動(dòng)氣缸模塊來實(shí)現(xiàn)的。其中，基座球鎖機(jī)構(gòu)和夾爪氣缸的動(dòng)作可通過編程控制電磁閥模塊，改變氣路的通斷而驅(qū)動(dòng)相關(guān)動(dòng)作的。

驅(qū)動(dòng)氣缸要求可在斷氣的狀態(tài)下保持自鎖，保證機(jī)械手在移動(dòng)托盤及其上的夾爪和工件時(shí)，工件處于被夾爪鎖緊狀態(tài)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，安裝輔助件的高度等于定位基座與定位托盤和電磁閥模塊的高度和。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，基座與定位托盤均采用耐磨材料。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，驅(qū)動(dòng)氣缸模塊采用SCHUNK型氣缸。

為了使此夾具的使用范圍更廣，根據(jù)不同工件的CAD模型，設(shè)計(jì)與之匹配的夾爪，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多種形狀工件的夾緊。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，夾爪的抓取平面為橢圓形、雙曲拋物面、平面的任意一種。

綜上所述本發(fā)明的有益效果：采用本發(fā)明所述的夾具，采用基座、定位托盤及其上的夾具主體部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便靈活、

定位精度高、能適應(yīng)夾持多種零件等特點(diǎn)，并且可解決加工過程中的多次裝夾及定位問題的用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的模塊化夾具。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；