一种机械臂外壳加工用夹具的制作方法

1.本实用新型涉及夹具领域，具体涉及一种机械臂外壳加工用夹具。


背景技术：

2.机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性，已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用。机械臂是一个复杂系统，存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性，而机械臂外壳作为保护其内部控制元件等零部件的重要防护结构，其加工质量显得尤为重要。
3.现有机械臂夹具结构在以下不足：
4.1.通常有几个小夹具进行夹持，每个小夹具均需要通过人工调节，从而使得夹持速度慢，降低了夹持效率。
5.2.部分机械臂外壳两端尺寸大小不一致，现有夹具无法满足两端尺寸不同的机械臂外壳，实用性有待提升。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种机械臂外壳加工用夹具。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.提供一种机械臂外壳加工用夹具，包括矩形外壳，还包括控制器、定位机构和固定机构，定位机构包括支撑台和限位组件，支撑台固定设在矩形外壳的顶部，限位组件固定设在支撑台的顶部，固定机构包括驱动组件、第一伸缩组件、第二伸缩组件、两个滑动组件和四个压块，两个滑动组件呈对称设置在矩形外壳的内部，驱动组件设在两个滑动组件之间，第一伸缩组件和第二伸缩组件呈对称设置在矩形外壳的顶部，四个压块分别设在第一伸缩组件和第二伸缩组件上，驱动组件与控制器为电性连接。
9.优选的，驱动组件包括步进电机和两个齿轮，矩形外壳的内部插设有旋转轴，两个齿轮呈对称设置在旋转轴的两端，矩形外壳的内壁上设有安装槽，步进电机插设在安装槽的内部，其输出端与旋转轴固定连接，步进电机与控制器电连接。
10.优选的，每个滑动组件均包括第一滑杆和第二滑杆，第一滑杆和第二滑杆均通直线轴承滑动设置在矩形外壳的内壁上，且第一滑杆和第二滑杆呈上下排布，第一滑杆和第二滑杆靠近齿轮的一端均固定设有齿条，两个齿条均与齿轮啮合连接，第一滑杆和第二滑杆远离齿轮的一端均穿过矩形外壳，第一滑杆远离齿轮的一端固定设有顶板，第二滑杆远离齿轮的一端固定设有凸柱。
11.优选的，第一伸缩组件包括第一推杆、第一伸缩杆和两个第一连杆，矩形外壳的顶部呈对称设置有四个l型块，第一推杆和第一伸缩杆分别插设在其中两个l型块的顶部，第一推杆和第一伸缩杆靠近支撑台的一端分别与两个压块固定连接，两个第一连杆分别铰接设置在第一推杆和第一伸缩杆远离压块的一端，每个第一连杆靠近第二滑杆的一端均固定设有第一铁块，每个第一铁块分别与一个凸柱接触，且每个第一连杆靠近凸柱的一端均与
一个l型块的下半部铰接。
12.优选的，第二伸缩组件包括第二推杆、第二伸缩杆和两个第二连杆，第二推杆和第二伸缩杆分别插设在另外两个l型块的顶部，第二推杆和第二伸缩杆靠近支撑台的一端分别与另外两个压块固定连接，两个第二连杆分别铰接设置在第二推杆和第二伸缩杆远离压块的一端，每个第二连杆靠近第一滑杆的一端均固定设有第二铁块，每个第二铁块分别与一个顶板接触，且每个第二连杆靠近顶板的一端均与一个l型块的下半部铰接，第一推杆、第二推杆、第一伸缩杆和第二伸缩杆远离压块的一端均套设有复位弹簧。
13.优选的，限位组件包括两个螺杆和两个定位杆，两个螺杆呈对称设置在支撑台的顶部，每个定位杆均螺纹连接在一个螺杆的外壁上。
14.优选的，安装槽的敞开端上插设有圆形挡板，圆形挡板的外壁上设有拉手。
15.优选的，矩形外壳的底部呈对称设置有四个滑块和四个安装块，每个安装块上均设有螺孔。
16.本实用新型的有益效果：
17.1.本实用新型通过设计固定机构，驱动组件、第一伸缩组件、第二伸缩组件、两个滑动组件和四个压块，通过控制器启动驱动组件，能够通过两个滑动组件带动第一伸缩组件和第二伸缩组件相互靠近，从而带动四个压块同步相互靠近，相较于现有技术，无需任红逐一调节每个压块，避免了时间消耗，缩短了夹持步骤，进而提升了机械臂外壳的夹持效率。
18.2.本实用新型通过设计定位机构，即支撑台和限位组件，在对机械臂外壳的两端进行夹持前，首先对机械臂外壳两端的轴孔进行限位，起到初步定位的效果，然后配合固定机构，由内而外将机械臂外壳彻底固定在支撑台的顶部，相较于现有技术，增加了一道夹持保障，进而有利于提升夹持效果，防止机械臂外壳加工时产生晃动，有利于提升加工效率，且将螺杆与定位杆螺纹连接配合，不仅在定位杆损坏时方便拆下更换，同时方便定位不同孔位大小的机械臂外壳。
19.3.本实用新型通过将第一伸缩杆和第二伸缩杆均由内杆、套杆和插销设计组成，每个套杆和每个内杆上均设有若干个调节孔，每个套杆的内部设计有若干个锁紧孔，插销穿过内杆和套杆上的调节孔与其中一个锁紧孔插接，当遇到机械臂外壳的两端大小不一致时，调节内杆与套杆内部的位置，从而改变第一伸缩杆和第二伸缩杆的长度，然后将插销穿过内杆和套杆上的调节孔致其末端插入一个锁紧孔内锁死，即使得第一伸缩杆和第二伸缩杆的长度固定，最后进行该机械臂外壳的两端夹持，相较于现有技术，能够对两端尺寸不同的机械臂外壳进行夹持，因而满足不同规则的机械臂外壳的加工要求，进而提升了本夹具的实用性。
20.4.本实用新型通过设计四个复位弹簧，在每次对机械臂外壳进行夹持时，能够在夹持的同时提供四个压块一定的缓冲效果，从而防止夹持力度过大而将机械臂外壳夹坏，起到保护产品的作用，而在每次机械臂外壳加工结束齿轮复位后，自动带动四个压块相互远离，进而方便取料。
21.5.本实用新型通过在矩形外壳的底部呈对称设计四个滑块和四个安装块，四个安装块用来固定安装矩形外壳，从而实现本夹具的固定安装，四个滑块用来安装在现有的滑轨上，从而使得矩形外壳滑动，实现本夹具的滑动安装，可根据加工环境选择不同的安装方
式，进而提升本夹具的灵活性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。
23.图1为本实用新型第一种机械臂外壳的夹紧示意图；
24.图2为本实用新型第二种机械臂外壳的夹紧示意图；
25.图3为图2中的a处放大图；
26.图4为本实用新型矩形外壳的剖视图；
27.图5为图4中的b处放大图；
28.图6为本实用新型的平面示意图；
29.图中：矩形外壳1，控制器2，定位机构3，固定机构4，支撑台5，限位组件6，驱动组件7，第一伸缩组件8，第二伸缩组件9，滑动组件10，压块11，步进电机12，齿轮13，第一滑杆14，第二滑杆15，齿条16，顶板17，凸柱18，第一推杆19，第一伸缩杆20，第一连杆21，l型块22，第一铁块23，第二推杆24，第二伸缩杆25，第二连杆26，第二铁块27，复位弹簧28，螺杆29，定位杆30，圆形挡板31，拉手32，滑块33，安装块34。
具体实施方式
30.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
31.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。
32.参照图1至图6所示的一种机械臂外壳加工用夹具，包括矩形外壳1，还包括控制器2、定位机构3和固定机构4，定位机构3包括支撑台5和限位组件6，支撑台5固定设在矩形外壳1的顶部，限位组件6固定设在支撑台5的顶部，固定机构4包括驱动组件7、第一伸缩组件8、第二伸缩组件9、两个滑动组件10和四个压块11，两个滑动组件10呈对称设置在矩形外壳1的内部，驱动组件7设在两个滑动组件10之间，第一伸缩组件8和第二伸缩组件9呈对称设置在矩形外壳1的顶部，四个压块11分别设在第一伸缩组件8和第二伸缩组件9上，驱动组件7与控制器2为电性连接。
33.驱动组件7包括步进电机12和两个齿轮13，矩形外壳1的内部插设有旋转轴，两个齿轮13呈对称设置在旋转轴的两端，矩形外壳1的内壁上设有安装槽，步进电机12插设在安装槽的内部，其输出端与旋转轴固定连接，步进电机12与控制器2电连接，当机械臂外壳被初步限位后，通过控制器2启动步进电机12，从而带动其输出端旋转，由于旋转轴与其输出端固定连接，又因为两个齿轮13均与旋转轴套接，旋转轴与矩形外壳1的内壁转动连接，因而带动两个齿轮13旋转。
34.每个滑动组件10均包括第一滑杆14和第二滑杆15，第一滑杆14和第二滑杆15均通直线轴承滑动设置在矩形外壳1的内壁上，且第一滑杆14和第二滑杆15呈上下排布，第一滑杆14和第二滑杆15靠近齿轮13的一端均固定设有齿条16，两个齿条16均与齿轮13啮合连接，第一滑杆14和第二滑杆15远离齿轮13的一端均穿过矩形外壳1，第一滑杆14远离齿轮13
的一端固定设有顶板17，第二滑杆15远离齿轮13的一端固定设有凸柱18，当齿轮13旋转时，由于第一滑杆14和第二滑杆15均通过直线轴承与矩形外壳1的内壁滑动连接，第一滑杆14和第二滑杆15靠近齿轮13的一端均设计有齿条16，两个齿条16均与齿轮13啮合连接，又因为第一滑杆14远离齿轮13的一端与顶板17固定连接，第二滑杆15远离齿轮13的一端与凸柱18固定连接，从而通过第一滑杆14和第二滑杆15分别带动顶板17和凸柱18同步向远离齿轮13的一端滑动。
35.第一伸缩组件8包括第一推杆19、第一伸缩杆20和两个第一连杆21，矩形外壳1的顶部呈对称设置有四个l型块22，第一推杆19和第一伸缩杆20分别插设在其中两个l型块22的顶部，第一推杆19和第一伸缩杆20靠近支撑台5的一端分别与两个压块11固定连接，两个第一连杆21分别铰接设置在第一推杆19和第一伸缩杆20远离压块11的一端，每个第一连杆21靠近第二滑杆15的一端均固定设有第一铁块23，每个第一铁块23分别与一个凸柱18接触，且每个第一连杆21靠近凸柱18的一端均与一个l型块22的下半部铰接，当两个凸柱18向远离齿轮13的一端滑动时，由于每个第一连杆21靠近第二滑杆15的一端均与一个第一铁块23固定连接，每个第一铁块23分别与一个凸柱18接触，因而带动两个第一铁块23对两个第一连杆21的底部进行抵触，又因为每个第一连杆21靠近凸柱18的一端均与一个l型块22的下半部铰接，两个第一连杆21远离两个第一铁块23的一端分别与第一推杆19和第一伸缩杆20远离压块11的一端铰接，从而带动两个第一连杆21向靠近支撑台5的一端旋转，加之，第一推杆19和第一伸缩杆20与其中两个l型块22插接，进而带动第一推杆19和第一伸缩杆20向靠近支撑台5的一端伸出，即通过二者端部的压块11对机械臂外壳的一端进行抵住。
36.第二伸缩组件9包括第二推杆24、第二伸缩杆25和两个第二连杆26，第二推杆24和第二伸缩杆25分别插设在另外两个l型块22的顶部，第二推杆24和第二伸缩杆25靠近支撑台5的一端分别与另外两个压块11固定连接，两个第二连杆26分别铰接设置在第二推杆24和第二伸缩杆25远离压块11的一端，每个第二连杆26靠近第一滑杆14的一端均固定设有第二铁块27，每个第二铁块27分别与一个顶板17接触，且每个第二连杆26靠近顶板17的一端均与一个l型块22的下半部铰接，第一推杆19、第二推杆24、第一伸缩杆20和第二伸缩杆25远离压块11的一端均套设有复位弹簧28，当两个顶板17向远离齿轮13的一端滑动时，由于每个第二连杆26靠近第一滑杆14的一端均与一个第二铁块27固定连接，每个第二铁块27分别与一个顶板17接触，因而带动两个第二铁块27对两个第二连杆26的底部进行抵触，又因为每个第二连杆26靠近顶板17的一端均与一个l型块22的下半部铰接，两个第二连杆26远离两个第二铁块27的一端分别与第二推杆24和第二伸缩杆25远离压块11的一端铰接，从而带动两个第二连杆26向靠近支撑台5的一端旋转，加之，第二推杆24和第二伸缩杆25与另外两个l型块22插接，进而带动第二推杆24和第二伸缩杆25向靠近支撑台5的一端伸出，即通过二者端部的压块11对机械臂外壳的另一端进行抵住，进而配合第一伸缩组件8，彻底将机械臂外壳进行夹紧，以便后续加工，复位弹簧28在每次机械臂外壳加工结束齿轮13复位后，自动带动四个压块11相互远离，进而方便取料，第一伸缩杆20和第二伸缩杆25均由内杆、套杆和插销组成，每个套杆和每个内杆上均设有若干个调节孔，每个套杆的内部设计有若干个锁紧孔，插销穿过内杆和套杆上的调节孔与其中一个锁紧孔插接，当遇到机械臂外壳的两端大小不一致时，调节内杆与套杆内部的位置，从而改变第一伸缩杆20和第二伸缩杆25的长度，然后将插销穿过内杆和套杆上的调节孔致其末端插入一个锁紧孔内锁死，即使得
第一伸缩杆20和第二伸缩杆25的长度固定，最后进行该机械臂外壳的两端夹持。
37.限位组件6包括两个螺杆29和两个定位杆30，两个螺杆29呈对称设置在支撑台5的顶部，每个定位杆30均螺纹连接在一个螺杆29的外壁上，当进行机械臂的外壳加工时，首先将机械臂水平放到支撑台5的顶部，并使机械臂两端的孔位插入两个定位杆30上，起到初步的限位效果，螺杆29与定位杆30螺纹连接配合，不仅在定位杆30损坏时方便拆下更换，同时方便定位不同孔位大小的机械臂外壳。
38.安装槽的敞开端上插设有圆形挡板31，圆形挡板31的外壁上设有拉手32，圆形挡板31用来盖住安装槽，防止外部灰尘进入其内而影响步进电机12的使用，起到防护作用，拉手32则方便圆形挡板31的拆装。
39.矩形外壳1的底部呈对称设置有四个滑块33和四个安装块34，每个安装块34上均设有螺孔，四个安装块34用来固定安装矩形外壳1，从而实现本夹具的固定安装，四个滑块33用来安装在现有的滑轨上，从而使得矩形外壳1滑动，实现本夹具的滑动安装，可根据加工环境选择不同的安装方式，进而提升本夹具的灵活性。
40.本实用新型的工作原理：当进行机械臂的外壳加工时，首先将机械臂水平放到支撑台5的顶部，并使机械臂两端的孔位插入两个定位杆30上，起到初步的限位效果，螺杆29与定位杆30螺纹连接配合，不仅在定位杆30损坏时方便拆下更换，同时方便定位不同孔位大小的机械臂外壳。
41.当机械臂外壳被初步限位后，通过控制器2启动步进电机12，从而带动其输出端旋转，由于旋转轴与其输出端固定连接，又因为两个齿轮13均与旋转轴套接，旋转轴与矩形外壳1的内壁转动连接，因而带动两个齿轮13旋转，由于第一滑杆14和第二滑杆15均通过直线轴承与矩形外壳1的内壁滑动连接，第一滑杆14和第二滑杆15靠近齿轮13的一端均设计有齿条16，两个齿条16均与齿轮13啮合连接，又因为第一滑杆14远离齿轮13的一端与顶板17固定连接，第二滑杆15远离齿轮13的一端与凸柱18固定连接，从而通过第一滑杆14和第二滑杆15分别带动顶板17和凸柱18同步向远离齿轮13的一端滑动。
42.当两个凸柱18向远离齿轮13的一端滑动时，由于每个第一连杆21靠近第二滑杆15的一端均与一个第一铁块23固定连接，每个第一铁块23分别与一个凸柱18接触，因而带动两个第一铁块23对两个第一连杆21的底部进行抵触，又因为每个第一连杆21靠近凸柱18的一端均与一个l型块22的下半部铰接，两个第一连杆21远离两个第一铁块23的一端分别与第一推杆19和第一伸缩杆20远离压块11的一端铰接，从而带动两个第一连杆21向靠近支撑台5的一端旋转，加之，第一推杆19和第一伸缩杆20与其中两个l型块22插接，进而带动第一推杆19和第一伸缩杆20向靠近支撑台5的一端伸出，即通过二者端部的压块11对机械臂外壳的一端进行抵住。
43.当两个顶板17向远离齿轮13的一端滑动时，由于每个第二连杆26靠近第一滑杆14的一端均与一个第二铁块27固定连接，每个第二铁块27分别与一个顶板17接触，因而带动两个第二铁块27对两个第二连杆26的底部进行抵触，又因为每个第二连杆26靠近顶板17的一端均与一个l型块22的下半部铰接，两个第二连杆26远离两个第二铁块27的一端分别与第二推杆24和第二伸缩杆25远离压块11的一端铰接，从而带动两个第二连杆26向靠近支撑台5的一端旋转，加之，第二推杆24和第二伸缩杆25与另外两个l型块22插接，进而带动第二推杆24和第二伸缩杆25向靠近支撑台5的一端伸出，即通过二者端部的压块11对机械臂外
壳的另一端进行抵住，进而配合第一伸缩组件8，彻底将机械臂外壳进行夹紧，以便后续加工，复位弹簧28在每次机械臂外壳加工结束齿轮13复位后，自动带动四个压块11相互远离，进而方便取料，第一伸缩杆20和第二伸缩杆25均由内杆、套杆和插销组成，每个套杆和每个内杆上均设有若干个调节孔，每个套杆的内部设计有若干个锁紧孔，插销穿过内杆和套杆上的调节孔与其中一个锁紧孔插接，当遇到机械臂外壳的两端大小不一致时，调节内杆与套杆内部的位置，从而改变第一伸缩杆20和第二伸缩杆25的长度，然后将插销穿过内杆和套杆上的调节孔致其末端插入一个锁紧孔内锁死，即使得第一伸缩杆20和第二伸缩杆25的长度固定，最后进行该机械臂外壳的两端夹持。
44.四个安装块34用来固定安装矩形外壳1，从而实现本夹具的固定安装，四个滑块33用来安装在现有的滑轨上，从而使得矩形外壳1滑动，实现本夹具的滑动安装，可根据加工环境选择不同的安装方式，进而提升本夹具的灵活性。