一种雕刻机工件夹持装置及方法与流程

本发明涉及雕刻机技术领域，特别涉及一种雕刻机工件夹持装置及方法。

背景技术：

随着计算机技术的发展，带动了数控加工的发展，数控雕刻机由于其加工精度高、速度快的优点已广泛应用于木制品、石制品等加工行业。为了提高数控雕刻机对于不同尺寸工件的适应性，授权公告号为cn101134323b的中国专利公开了一种数控立体雕刻机的工件夹持装置，包括机架和电机，其特征在于，所述的机架上设有转盘和能够与转盘形成夹持住工件且能够在转盘轴线方向(32)上伸缩的顶尖，顶尖正对转盘的中心且设置在一个能够在转盘的轴线方向上来回移动的滑动机构上，在所述的转盘和电机之间设有使转盘转动的转动机构，所述的滑动机构包括设置在机架底部能够沿转盘的轴线方向上来回移动的横梁，横梁两端和其所处的机架之间以滑轨连接，滑轨沿转盘的轴线方向设置，顶尖连接在横梁上，横梁端面的两侧设置若干螺栓，螺栓穿过横梁端面抵顶在滑轨上，所述的横梁两端所处的机架处各开有定位孔，上述的横梁的两端通过销轴固定在机架上。现有的工件夹持装置，顶尖通过滑轨上可滑动与定位实现适于夹持大小尺寸不同的工件，定位方式采用的是销轴与定位孔配合的方式固定，当夹持的工件重量较大时，销轴可能会产生一定的形变量，进而嵌于定位孔内难以取出，造成使用不便；同时较多定位孔的设置会降低设备强度，降低了设备的工作荷载能力。

技术实现要素：

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种可承受负载大、锁定与解锁便捷的雕刻机工件夹持装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种雕刻机工件夹持装置，包括旋转机座、顶尖，工件夹持于旋转机座与顶尖之间，其特征在于：还包括两条滑轨、移动平台、斜顶机构，顶尖设于移动平台上，移动平台设于滑轨上且可沿滑轨方向移动，所述斜顶机构设于移动平台上且位于两滑轨之间，斜顶机构包括斜顶块、两个锁紧块，两锁紧块间具有容纳斜顶块的插入空间，斜顶块朝向插入空间内移动可挤压两侧锁紧块向分别向两外侧移动，使锁紧块抵住滑轨以固定移动平台与滑轨相对位置。

进一步的，斜顶块两侧具有两个第一倾斜面，两个第一倾斜面在斜顶块前端形成尖端，锁紧块朝向斜顶块一侧具有第二倾斜面，两个锁紧块的两个第二倾斜面形成开口朝外的喇叭状插入空间，第一倾斜面与第二倾斜面倾斜度一致形成配合面接触。

进一步的，斜顶机构还包括操作螺杆，操作螺杆与移动平台螺纹连接，操作螺杆一端与斜顶块旋转限位连接，转动操作螺杆可带动斜顶块向内或向外移动。

进一步的，斜顶机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧作用于移动平台与锁紧块之间，使锁紧块具有一个与滑轨分开的弹性力。

进一步的，斜顶机构还包括两组横向限位器，两组横向限位器分别对应两锁紧块，横向限位器固定于移动平台上，横向限位器包括设于锁紧块前后两侧且平行设置两长型限位条，锁紧块限制于两长型限位条之间仅可沿横向方向移动。

进一步的，斜顶机构还包括纵向限位器，纵向限位器包括设于斜顶块中轴线上的长型槽、凸出于移动平台且位于中轴线位置的限位凸块，限位凸块位于长型槽内使斜顶块仅可沿中轴线方向的纵向移动。

进一步的，滑轨为圆形滑轨，锁紧块朝向圆形滑轨一侧具有与圆形滑轨配合的圆弧形凹槽。

进一步的，移动平台上设有竖向滑轮、横向滑轮，竖向滑轮与横向滑轮为与圆形滑轨配合的凹槽滑轮，竖向滑轮架设于圆形滑轨上且与圆形滑轨上侧配合，横向滑轮设于圆形滑轨内侧且与圆形滑轨内侧配合。

进一步的，圆形滑轨的轴线、与该侧圆形滑轨配合的竖向滑轮的凹槽轴线位于同一竖向平面，圆形滑轨的轴线、横向滑轮的凹槽轴线、锁紧块圆弧形凹槽的轴线位于同一横向平面。

一种雕刻机工件夹持方法，其特征在于：基于上述任意一项所述一种雕刻机工件夹持装置，其方法步骤如下：

步骤一，顶尖设于移动平台上，通过移动平台在滑轨上移动至合适位置以适应不同尺寸大小的工件；

步骤二，锁紧移动平台，移动平台移动至合适位置后，转动操作螺杆带动斜顶块向内移动，斜顶块的两第一倾斜面挤压两侧锁紧块的第二倾斜面并两者相对滑动，两锁紧块分别向两外侧移动至抵住滑轨，锁紧块与滑轨形成静摩擦力以限制移动平台与滑轨间的相互移动；

步骤三，解锁移动平台，转动操作杆带动斜顶块向外移动，由于复位弹簧的设置，失去斜顶块的挤压力后，锁紧块在复位弹簧的弹性力作用下向内移动，使锁紧块与滑轨分离，移动平台解锁可沿滑轨方向移动。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明提供的一种雕刻机工件夹持装置及方法，通过斜顶机构侧向挤压滑轨，以静摩擦力实现固定，斜顶压力大，移动平台定位稳定，可承受荷载大；斜顶块退出即释放压力使锁紧块松开滑轨，避免了因为变形无法解锁的情况；圆形滑轨、凹槽滑轮的设置，限制了移动平台与滑轨水平与竖向的相对位置，运行更平稳，锁紧块锁定位置更准确。

附图说明

图1为本发明一种雕刻机工件夹持装置局部结构示意图。

图2为本发明一种雕刻机工件夹持装置整体结构示意图。

图3为本发明滑轨与横向滑轮、竖向滑轮连接关系结构示意图。

图4为本发明移动平台及斜顶机构结构示意图。

图5为本发明斜顶机构解锁状态结构示意图。

图6为本发明斜顶机构锁定状态结构示意图。

图中标识对应如下：1旋转机座、2顶尖、3滑轨、4移动平台、41竖向滑轮、42横向滑轮、5斜顶机构、51斜顶块、511第一倾斜面、52锁紧块、521第二倾斜面、522圆弧形凹槽、53横向限位器、531长型限位条、54纵向限位器、541长型槽、542限位凸块、55操作螺杆、56复位弹簧。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参照图1至图6所示，一种雕刻机工件夹持装置，包括旋转机座1、顶尖2、滑轨3、移动平台4、斜顶机构5。

顶尖2设于移动平台4上，移动平台4设于滑轨3上且可沿滑轨3方向前后移动，改变顶尖2与旋转机座1间的距离，进而以适应夹持不同尺寸大小的工件；

斜顶机构5设于移动平台4上且位于两滑轨3之间，斜顶机构5包括斜顶块51、两个锁紧块52、横向限位器53、纵向限位器54、操作螺杆55、复位弹簧56。

斜顶块51位于两锁紧块52之间，斜顶块51两侧具有两个第一倾斜面511，两个第一倾斜面511在斜顶块51前端形成尖端，锁紧块52朝向斜顶块51一侧具有第二倾斜面521，两个锁紧块52的两个第二倾斜面521形成开口朝外的喇叭状插入空间，第一倾斜面511与第二倾斜面521倾斜度一致形成配合面接触；横向限位器53设有两组分别对应两锁紧块52，横向限位器53固定于移动平台4上，横向限位器53包括设于锁紧块52前后两侧且平行设置两长型限位条531，锁紧块52限制于两长型限位条531之间仅可沿横向方向移动；纵向限位器54包括设于斜顶块51中轴线上的长型槽541、凸出于移动平台4且位于中轴线位置的限位凸块542，限位凸块542位于长型槽541内使斜顶块51仅可沿中轴线方向的纵向移动；操作螺杆55与移动平台4螺纹连接，操作螺杆55一端与斜顶块51旋转限位连接，转动操作螺杆55可带动斜顶块51向内或向外移动；斜顶块51朝向插入空间内移动可挤压两侧锁紧块52向分别向两外侧移动，使锁紧块52抵住滑轨3以固定移动平台4与滑轨3相对位置；复位弹簧56作用于移动平台4与锁紧块52之间，使锁紧块52具有一个与滑轨3分开的弹性力，使当斜顶块51退出插入空间后两锁紧块52在弹性力作用下与滑轨3分离，进而解锁移动平台4与滑轨3。

滑轨3为圆形滑轨，锁紧块52朝向圆形滑轨一侧具有与圆形滑轨配合的圆弧形凹槽522；移动平台4上设有成对设置的竖向滑轮41、成对设置的横向滑轮42，竖向滑轮41与横向滑轮42为与圆形滑轨配合的凹槽滑轮，竖向滑轮41架设于圆形滑轨上且与圆形滑轨上侧配合，横向滑轮42设于圆形滑轨内侧且与圆形滑轨内侧配合；圆形滑轨的轴线、与该侧圆形滑轨配合的竖向滑轮41的凹槽轴线位于同一竖向平面，圆形滑轨的轴线、横向滑轮42的凹槽轴线、锁紧块52圆弧形凹槽522的轴线位于同一横向平面；竖向滑轮41、横向滑轮42的凹槽与圆形滑轨配合后，限制了移动平台4的水平位置，可保证锁紧块52向两侧推出时可在准确位置抵住滑轨，定位精准。

该种雕刻机工件夹持装置的工作原理步骤如下：

步骤一，顶尖设于移动平台4上，通过移动平台4在滑轨3上移动至合适位置以适应不同尺寸大小的工件；

步骤二，锁紧移动平台4，移动平台4移动至合适位置后，转动操作螺杆55带动斜顶块51向内移动，由于横向限位器53的设置，锁紧块52仅可在两长型限位条531之间沿横向方向移动，斜顶块51向插入空间移动时，两第一倾斜面511挤压两侧锁紧块52的第二倾斜面521并两者相对滑动，两锁紧块52分别向两外侧移动至抵住滑轨3，锁紧块52与滑轨3形成静摩擦力以限制移动平台与滑轨3间的相互移动；同时由于纵向限位器54的设置，斜顶块51仅可沿中轴线方向的纵向移动，使得斜顶块51两第一倾斜面511对两侧锁紧块52推动的位移量一致，即保证两锁紧块52对两滑轨3的锁紧力一致，受力均匀；

步骤三，将工件放置于旋转机座1与顶尖2之间，改变顶尖2的伸出长度，将工件夹持于旋转机座1与顶尖2之间，而后对工件进行加工工序；更换同类型工件时，改变顶尖2伸出长度即可再次安装与拆卸工件；

步骤四，当需要更换尺寸大小相差较大的工件时，则需要解锁移动平台，转动操作杆55带动斜顶块51向外移动，由于复位弹簧56的设置，失去斜顶块51的挤压力后，锁紧块52在复位弹簧56的弹性力作用下向内移动，使锁紧块52与滑轨3分离，移动平台4解锁可沿滑轨3方向移动，移动平台4移动至合适位置后，回到步骤二再次锁紧。

上述仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。