可滑移回转台抱夹自动开启装置的制作方法

本发明属于机械设备领域，涉及一种用于自动开启可滑移回转工作台上工件的夹紧装置。

背景技术：

机械加工时，具有滑移功能的水平回转台(回转台为圆型)同时满足水平布置、沿垂直轴旋转、沿导轨滑移的要求。回转台需要对圆柱形工件外圆面进行夹紧，通常采用在外缘面布置若干个弹簧力驱动的抱夹作为其上工件的夹紧、对中装置。此类被夹工件下端常设有一周向外的凸缘，典型如薄金属板卷制的桶状物体，这样抱夹对工件的夹持会更牢固、可靠。但是，这也使工件无法自如的向上直接拔出。另外，装载工件时抱夹必须处于开启状态。即抱夹需要在工件装载、卸载两种工况下完成开启动作。由于在停止转动时，夹紧装置的周向位置不确定，同时回转台具有回转和平移两个运动自由度，设置自动开启机构有很大困难，长期以来基本使用人工方式开启，劳动量大，工作效率低，特别是不能适应自动化作业要求。

在探索过程中，研究人员考虑过在回转台上设置电动或液力驱动开启装置的方法，电磁铁因牵引力小，难以满足要求；电机需要设置减速机构，体积庞大，布置困难；液力驱动因需要在回转中心设置回转供油管，系统复杂，实现更为不便。

在回转台外设置开启装置，因夹紧装置周向位置不确定，无法定位而难以实现，而设置停位对准机构则大大增加了结构复杂性，可靠性也难以保证。

迄今为止，仍然没有理想的可滑移回转工作台上工件夹紧机构的自动开启装置。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种回转台抱夹自动开启装置，不影响回转台的回转和滑移运动，不需要复杂的动力传输设备，可适应周向任意数量的抱夹，且结构简单，使用方便，可靠性好，便于检查维护，为机械设备实现自动化提供了极大的便利，同时也大大减少了操作人员的劳动强度，有利于提高工作效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可滑移回转台抱夹自动开启装置，包括夹头、夹臂、销轴、耳座、顶推环和顶推缸。

所述的耳座固连在回转台外沿；所述夹臂的中部通过销轴安装在耳座上，销轴上套有扭簧，夹臂的一端有夹头，夹头在扭簧的作用下朝向回转台运动，夹紧回转台上的工件；所述的顶推环同轴套在回转台的底座外，能够沿底座的垂直轴线上下运动，并随底座一起沿回转台的滑轨水平运动；若干所述的顶推缸分别安装在工件的各个装卸工位上；回转台位于工件的装卸工位时，顶推缸工作，带动顶推环运动，顶推环推动夹臂远离夹头的一端克服扭簧的作用绕销轴转动，进而使夹头远离回转台，装卸作业完成后，顶推缸下移，顶推环与夹臂分离。

所述的顶推环下设有导杆，在与底座固联的导杆座约束下，导杆与顶推环一起上下运动。

本发明的有益效果是：采用简单的结构和运动完成了水平回转台抱夹自动开启这一长期困扰人们的难题，其上的动力装置设在固定处，运动单元上设置的零部件数量少，体积小，最大限度减少了对设备工作的影响，而且对抱夹的制造、安装和使用中产生的误差适应能力强，不论抱夹停止于任何位置均可方便开启。另外，由于所含零部件数量少，结构简单且均外露，便于观察，使得本装置均有极好的可靠性和维修性，有很大的推广价值。

附图说明

图1是回转台抱夹自动开启装置主视图(夹紧状态)；

图2是回转台抱夹自动开启装置主视图(开启状态)；

图3是抱夹及开启装置局部放大图；

图中，1-被夹工件，2-回转台，3-轴承，4-底座，5-滑台，6-驱动马达，7-滑轨，8-夹头，9-夹臂，10-销轴(带扭簧)，11-耳座，12-顶推环，13-导杆，14-导杆座，15-顶推缸，16-抱夹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明提出的水平回转台抱夹自动开启装置结构如图1、图2、图3所示，其中图1为本装置在典型工作环境下处于夹紧状态的结构示意图，图2为本装置在开启状态下的结构示意图。图1中序号指引各件(除件8夹头外)是本发明所指装置的一种典型工作环境的组成部分，不是本发明包含的内容，其中各件的形式包含但不限于图中所描绘的样式。图1、图2仅起描述工作原理时的示例作用。

本发明所指装置的工作环境由被夹工件1、回转台2、轴承3、底座4、滑台5、驱动马达6、滑轨7组成，其中回转台2水平布置，俯视为圆型。抱夹16沿回转台2圆周布置，数量可依需要及布置方便为2个、3个或更多。回转台携同其上的抱夹、被夹工件1在驱动马达6的带动下绕垂直轴一起转动，同时其底座4又与滑台5连为一体，可沿滑轨7移动。这样的回转台连同抱夹、工件具有回转和平移两个运动自由度。

需要说明的是，此类被夹工件下端常设有一周向外的凸缘，典型如薄金属板卷制的桶状物体，这样抱夹对工件的夹持会更牢固、可靠。但是，这也使工件无法自如的向上直接拔出。另外，装载工件时抱夹必须处于开启状态。即抱夹需要在工件装载、卸载两种工况下完成开启动作。图2即是抱夹开启、工件可以完成装、卸两种作业的示意图。

本发明所指抱夹及自动开启装置组成见图3，由夹头8、夹臂9、销轴(带扭簧)10、耳座11、顶推环12、导杆13、导杆座14、顶推缸15组成。其中夹臂9通过销轴10、耳座11安装在回转台2下端面，销轴上设有扭簧，可使夹臂带动上端的由夹头8压紧工件，也确定了抱夹在外力去除后的常态。抱夹在回转台周向数量不限。

底座4外围设有一个可上下移动的顶推环12，其形状为圆环形，断面形状不限，以具备足够刚度在开启抱夹时不变形为原则。顶推环下设有导杆13，在与底座固联在一起的导杆座14约束下与顶推环一起沿垂直方向运动。导杆及对应的导杆座数量可为两个或更多。顶推环、导杆及导杆座可跟随滑台5沿滑轨7纵向作水平滑移。此时顶推环及导杆处于抱夹之下，不会影响回转台的转动。

顶推环12下、滑轨7两侧在工件装卸工位各设有一个顶推缸15，用于将顶推环向上顶起。顶推缸固定在设备底板上，不参与运动，可以是液压缸、气缸或电动推杆。顶推缸落下时上端面位于顶推环之下，不影响滑台5运动。

抱夹自动开启装置工作时，首先转台停止回转，滑台带动回转台、工件、抱夹、顶推环、导杆、导杆座等一起滑移到工件装卸工位，这时两个顶推缸启动，顶推杆(活塞杆)上升，带动顶推环向上运动，与夹臂9下部的外部倾斜面接触，并进而推动其绕销轴10转动，从而使其上端的夹头8离开工件，抱夹完成开启，可以进行工件的装卸作业。装卸作业完成后，顶推缸下移，此时在扭簧作用下要复位的夹臂推动顶推环下落，与重力共同作用完成夹臂与顶推环的分离。分离后的顶推缸上端面沉到顶推环以下不再接触，顶推环则落在导杆座14上。上述升降过程中由固定在顶推环上的导杆与固定在滑台上的导杆座组成的约束副为顶推环的运动和起始、终了两个阶段提供姿态限定。

为避免与夹臂发生干涉，顶推环在位于滑轨外侧部分的下端面设置两根下沉的横梁，下沉量超过夹臂越过顶推环的高向尺寸，这个横梁用于安装导杆。

本发明的实施过程中，首先根据需要确定抱夹的数量和形状，然后将抱夹夹臂下端外缘制成斜面，制作一个外径与回转台相当的圆环作为顶推环，再在两侧设置两个下沉的横梁，横梁下各安装一个与环面垂直的导向杆。对应的在滑台上安装两个相应的导杆座。上述各件安装中注意不与相关运动发生干涉。在滑轨两侧在工件装卸工位各设置一个顶推缸，顶推缸可采用下法兰方式固定。顶推缸上端设一个顶推帽，顶推帽的设计要注意顶推时不与夹臂发生干涉。顶推缸底座固定在地板上，不参与上述运动。连接顶推缸的动力和控制单元，即可实现可滑移回转台抱夹的自动开启和夹紧。