[發(fā)明專利]一種任意姿態(tài)鎖緊的自適應浮動裝夾方法及裝置

有效

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• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110421383B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 李迎光;劉長青;趙智偉;倪煬
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23Q3/08
• 分類號: B23Q3/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

1.一種任意姿態(tài)鎖緊的自適應浮動裝夾方法，其特征是利用滑塊機構(gòu)，使其在浮動狀態(tài)下能夠通過沿X、Y、Z軸方向自由移動，所述的滑塊機構(gòu)通過弧形滑軌實現(xiàn)繞X、Y軸方向轉(zhuǎn)動；通過平動滑軌實現(xiàn)X、Y軸方向的平動；通過上、下殼體間的銷孔間隙配合實現(xiàn)Z軸方向豎直運動，通過以上五個方向的聯(lián)動，實現(xiàn)浮動裝夾裝置能夠根據(jù)零件變形進行任意姿態(tài)的調(diào)整；利用弧形轉(zhuǎn)角塊，使其在浮動狀態(tài)下繞X、Y軸方向自由轉(zhuǎn)動；裝夾裝置浮動、鎖緊狀態(tài)的切換通過氣源實現(xiàn)，其任意姿態(tài)的調(diào)整無需借助外部動力源；此外，所使用的浮動裝夾裝置能夠依靠由鎖緊釘、平動塊、弧形轉(zhuǎn)角塊、活塞、彈性元件組成的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)任意姿態(tài)下的鎖緊，并且鎖緊力無須外部動力源提供，鎖緊釘與平動塊、弧形轉(zhuǎn)角塊的中心孔配合，并由彈性元件實現(xiàn)鎖緊釘與上殼體的鎖緊；實現(xiàn)Z軸方向豎直運動的部分由鍥形塊、活塞、鎖緊塊以及彈性元件組成；鍥形塊與鎖緊塊相配合，在彈性元件作用下實現(xiàn)上、下殼體間的鎖緊；彈性元件分別位于鎖緊釘?shù)撞可戏郊版i緊塊下部，提供裝置的機械鎖緊力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在釋放零件變形時由鎖緊狀態(tài)切換為浮動狀態(tài)，并根據(jù)零件的變形自適應調(diào)整自身的位姿；調(diào)整完成后的浮動裝夾裝置將在當前位姿下鎖緊，從而切換為鎖緊狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于采用機械鎖緊方法，保證零件加工過程中的穩(wěn)定性，松開采用氣壓源動力法，快速實現(xiàn)浮動裝夾裝置松開、鎖緊狀態(tài)的切換。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于運動部件分開設計以實現(xiàn)多自由度的聯(lián)動，即通過弧形滑軌實現(xiàn)繞X、Y軸方向轉(zhuǎn)動；通過平動滑軌實現(xiàn)X、Y軸方向的平動；通過上、下殼體間的銷孔間隙配合可實現(xiàn)Z軸方向豎直運動；通過以上五個方向的聯(lián)動，實現(xiàn)浮動裝夾裝置能夠根據(jù)零件變形進行任意姿態(tài)的調(diào)整。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于底座用于將該裝置固定于機床，或是基板之上；上、下殼體下端均設置有氣道，分別通往各自的內(nèi)部氣缸，可控制部件實現(xiàn)裝置鎖緊、松開狀態(tài)的切換。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于浮動裝夾裝置的頂部安裝夾持裝置，夾持裝置包括虎鉗、零點定位夾緊系統(tǒng)，實現(xiàn)零件的夾緊。

7.一種權(quán)利要求1所述的方法使用的任意姿態(tài)鎖緊的自適應浮動裝夾裝置，其特征是它包括底座（17）、上殼體（10）和下殼體（12），下殼體（12）安裝在底座（17）上，上殼體（10）的下端插裝在下殼體（12）中，上殼體（10）的上部安裝有水平滑塊（9），水平滑塊（9）上安裝有弧形轉(zhuǎn)角塊（8），鎖緊釘（1）的下端穿過弧形轉(zhuǎn)角塊（8）和水平滑塊（9）并通過第一彈簧組件（11）定位在上殼體（10）中，第一彈簧組件（11）與安裝在上殼體底部的第一氣缸（2）相連，第一氣缸（2）通過第一進氣口（3）與氣源相連通，第一氣缸（2）工作時，克服第一彈簧組件的彈力使鎖緊釘處于解鎖狀態(tài)，弧形轉(zhuǎn)角塊（8）和水平滑塊（9）帶動安裝夾具安裝體（18）實現(xiàn)X、Y方向的移動和繞X、Y軸的轉(zhuǎn)動，第一氣缸不工作時，依靠彈簧組件的彈力使鎖緊釘（1）鎖緊；所述的上殼體（10）插入下殼體（12）的插入端（19）與第二氣缸（6）相連，第二氣缸（6）通過第二氣道（7）與氣源相連通，在插入端（19）的外側(cè)安裝有鍥形塊（14），鍥形塊（14）的外側(cè)安裝在鎖緊塊（15），鎖緊塊（15）的上端與第三氣缸（13）的頂撐活塞（5）相抵，第三氣缸（13）通過第三氣道（4）與氣源相連通，鎖緊塊（15）的下端與第二彈簧組件（16）相抵，第三氣缸（13）工作時推動頂撐活塞（5）下移，頂撐活塞（5）推動鎖緊塊（15）克服第二彈簧組件（16）的彈力下行，鍥形塊（14）對插入端（19）解鎖，第二氣缸（6）推動插入端（19）帶動上殼體（10）向上或向下的移動，實現(xiàn)夾具安裝體（18）Z軸方向的移動，第三氣缸（13）停止工作時，頂撐活塞（5）失去動力，第二彈簧組件（16）推動鎖緊塊（15）上移，利用斜面原理使鍥形塊（14）抱緊在插入端上，實現(xiàn)軸向定位。