一种浮动型工装及加工设备的制作方法

本实用新型涉及加工设备，特别是涉及一种浮动型工装及加工设备。

背景技术：

参见图1、图6、图16、图22-图23、图28-图29其为本实用新型涉及的工件，所述工件，包括壳体100、异形杆件300，壳体100内部中空、且一侧设置有第一插接孔101，且壳体100内部固定有卡接件400，壳体100一端开口，开口端边缘设置有壳体边缘110，且壳体100开口端通过壳盖200封闭，壳盖200上设置有翻边220、锥形柱210、第二插接孔201，翻边220将壳体边缘110包裹且与壳体边缘110卡紧固定；第二插接孔201与第一插接孔101、卡接孔401正对、连通，卡接孔401设置在卡接件400上；

异形杆件300一端设置有卡接头310、另一端为安装头320，且异形杆件300靠近卡接头310处设置有卡接槽301，卡接头310穿过第一插接孔101、第二插接孔201、卡接孔401后使得卡接槽301与卡接件400的卡接凸起410卡紧装配，从而完成整个工件的装配。

在安装过程中涉及到对外壳进行定位、加工，对翻边进行加工，对加工中的工件进行顶出，将异形杆件300与卡接件400卡接装配等。每一步中都会涉及到不同的设备，而且基于产品较高精度的装配、较高的加工效率、偏低的加工成本等要求，各个设备还需要根据各自工况、特点进行设计，从而符合各个工序的加工要求。

具体表现为在卡接件400卡装入外壳100内时，需要对外壳100进行定位，但是在对翻边220进行加工时，一般采用两个气缸分别加工两边，这就导致加工时工件及相应夹具存在受力不均，这就容易引起工件定位不准、及相应夹具受力不均，造成加工质量偏低、夹具易损或夹具容易变形。

另外在卡接件400装入外壳内部时，一般采用气缸直接推动卡接件进入外壳内，这种方式操作效率低，费时费力，动作频率过且高危险性较大、不能保证每次都能完全插装到位，若插装不到位，则顶块在受到较大的力时会回缩，不能满足工艺要求。而且当卡接件400被正面给予一个相对较大的力时，由于力直接作用到气缸正面，气缸上的顶块容易移位，很难保持现有状态不变，不能满足设备在工作过程中对其保持稳定性的要求。

最后，异形杆件的装配主要有两种方式：人工和自动设备，人工操作通过手持异性杆插装，设备主要通过不同型号（长度，异性杆件形状）工装更换，满足插装要求，但是效率很低。

而采用自动化设备，针对异形杆件在插装过程中，异形杆件尾部位置（安装头320）会越来越低，现有技术无法根据插装过程中安装头320高度的变化对工件做出有效的支撑，不同产品需要更换不同的插装工装，效率低，耗时长。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种浮动型工装及加工设备，其浮动型工装结构简单、没有侧向力且加工完成后外壳能够实现自动对中。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种浮动型工装，包括，转盘，转盘上安装有夹具，夹具，包括夹具底座、固定在转盘上的夹具滑轨，夹具滑轨与夹具滑块可滑动装配；

所述夹具滑块固定在夹具底座一侧上，且夹具底座另一侧上设置有夹具卡槽，夹具卡槽与外壳卡紧装配，且夹具底座上还固定有中位块，中为块上设置有夹具卡套，夹具卡套上设置有对中驱动槽；

所述对中驱动槽与对中导向轴卡合装配，对中导向轴两端分别与导向轴座装配固定，导向轴座固定在转盘上；所述夹具卡套两侧上分别固定有限位圈，限位圈可在对中导向轴轴向上移动；

所述夹具卡套与装入卡套配合槽内，所述的卡套配合槽设置在卡套配合块上，卡套配合块固定在转盘上；

所述对中导向轴在两个限位圈分别与导向轴座之间的部分上分别套装有对中弹簧。

本实用新型还公开了一种加工设备，其应用有上述浮动型工装。

本实用新型的有益效果是：

1、在现有技术中，是将夹具底座固定在转盘上，在进行翻边时，翻边气缸就会对转盘产生侧向力，而且每次翻边时都会使转盘承受很大的侧向力，不能满足各工位工艺对产品定位的要求且长时间工作运转，影响转盘寿命以及精度。而本实用新型的浮动型工装，它可以克服现有技术中的不足，且生产效率高、不会对转盘产生侧向力，长久以来不会对转盘精度和使用寿命造成影响。

2、本实用新型的翻边机构，可以将工件抬离夹具底座或向上抬起，从而配合夹具即可防止翻边时对工件的力传导致夹具导致夹具损坏，从而提高夹具的使用寿命。

3、本实用新型的顶出机构，可以有效避免针对当顶块正面受到一个相对较大的力时，由于力直接作用到第一顶出气缸正面，使得第一顶出伸缩轴容易移位以造成顶块移位，从而很难保持现有顶出状态的受力方向不变，不能满足设备在工作过程中对工件保持稳定压力的要求。

4、本实用新型的异形杆件浮动插装机构使得异形杆件整个装配过程中都获得足够的支撑，从提高装配效率、装配精度以及安全性。

附图说明

图1是浮动型工装的结构示意图。

图2是浮动型工装的转盘结构示意图。

图3是浮动型工装的夹具结构示意图。

图4是浮动型工装的夹具结构示意图。

图5是浮动型工装的夹具结构示意图。

图6是图5中a-a剖视图。

图7是图5中b-b剖视图。

图8是浮动型工装的夹具结构示意图。

图9是翻边机构的结构示意图。

图10是翻边机构的结构示意图。

图11是翻边机构的结构示意图。

图12是图11中c-c剖视图。

图13是图12中f1处放大图。

图14是翻边机构的结构示意图。

图15是图14中d-d剖视图。

图16是翻边机构的结构示意图。

图17是异形杆件浮动插装机构的结构示意图。

图18是异形杆件浮动插装机构的结构示意图。

图19是异形杆件浮动插装机构的结构示意图。

图20是图19中e-e剖视图。

图21是图19中f-f剖视图。

图22是异形杆件浮动插装机构的结构示意图。

图23是异形杆件浮动插装机构的结构示意图。

图24是顶出机构的结构示意图。

图25是顶出机构的结构示意图。

图26是顶出机构的结构示意图。

图27是图26中g-g剖视图。

图28是工件（外壳未与异形杆件装配）的结构示意图。

图29是图28中h-h的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例一

参见图1-图29，一种加工设备，其用于加工、装配工件，包括，浮动型工装、翻边机构、顶出机构、异形杆件浮动插装机构。

参见图1-图8，所述浮动型工装，包括，转盘a100，转盘a100上设置有四个工位，分别为第一工位a110、第二工位a120、第三工位a130、第四工位a140，每个工位上分别安装不同的装置，从而进行不同的加工次序，且加工时，转盘a100以其轴线为中心周向转动，从而分别将工件送入不同的加工工序内；

本实施例中，第三工位a130上安装有夹具，夹具，包括夹具底座a200、固定在转盘a100上的夹具滑轨a240，夹具滑轨a240与夹具滑块a250可滑动装配。优选地，夹具滑轨a240为c形滑轨。

所述夹具滑块a250固定在夹具底座a200一侧上，且夹具底座a200另一侧上设置有夹具卡槽a201，夹具卡槽a201与外壳100卡紧装配，且夹具底座a200上还固定有中位块a210，中为块a210上设置有夹具卡套a211，夹具卡套a211上设置有对中驱动槽a212；

所述对中驱动槽a212与对中导向轴a310卡合装配，对中导向轴a310两端分别与导向轴座a230装配固定，导向轴座a230固定在转盘a100上；所述夹具卡套a211两侧上分别固定有限位圈a330，限位圈a330可在对中导向轴a310轴向上移动；

所述夹具卡套a211与装入卡套配合槽a221内，所述的卡套配合槽a221设置在卡套配合块a220上，卡套配合块a220固定在转盘上；两个所述限位圈a330分别位于卡套配合块a220两侧，且限位圈a330不能穿过卡套配合槽a221、对中驱动槽a212；这种设计只要是限制夹具底座a200分别向两侧导向轴座a230移动的位移量。

所述对中导向轴a310在两个限位圈a330分别与导向轴座a230之间的部分上分别套装有对中弹簧a320，对中弹簧a320用于对对中导向轴a310的轴向移动产生阻力，且在驱动对中导向轴a310移动的力消失后，驱动对中导向轴a310复位，也就是恢复外壳、夹具的初始状态。

而夹具底座a200在移动时，两个限位圈a330分别与卡套配合块a220配合从而限制夹具底座a200的位移量，也就防止翻边时夹具底座a200过度移动导致无法准确复位。

在对翻边220进行加工时，两个翻边组件的翻边气缸b320不同时运行，这主要是处于翻边质量及壳盖200的受力而考虑。此时，一侧的翻边气缸b320会驱动夹具底座a200向另一侧翻边组件移动，而夹具底座a200带动夹具卡套a211、位于夹具卡套a211移动方向一侧的限位圈a330克服此侧的对中弹簧a320弹力移动；夹具底座a200移动方式为通过夹具滑块a250与夹具滑轨a240移动；

在这一侧的翻边220加工完成后，另一侧的翻边组件运行，反向推动夹具底座a200移动，夹具卡套a211、另一个限位圈a330、对中弹簧a320重复上述过程。而两侧翻边220完成后两个对中弹簧a320分别驱动夹具卡套a211复位，也就是夹具底座a200和加工后的工件复位，复位后工件处于确定位置，从而不会妨碍下一工序的定位、加工。而转移到下一工序只需要转盘转动一定角度将此工位转移至下一工序对应的设备即可，因此其精度、效率很高。本实施例的下移工序可以是将壳盖200与卡接件400铆接，铆接设备为与本案同日申请的、名为“一种浮动铆压装置”的中国实用新型专利申请。

实施例二

参见图9-图16，在现有技术中，对于翻边的加工主要是采用两侧的翻边气缸b320进行，而一般整两个翻边气缸b320不同步时一侧的翻边气缸输出的推力至直接通过工件作用到夹持工件的工装上，长时间工作会对工装造成损坏。

而本实用新型的翻边机构基本设计思想是将工件抬升，使其脱离工装，然后进行加工，此时工件的受力就不会直接作用到工装上，从而避免工装的损坏。

所述翻边机构，包括，翻边底座b110、翻边支撑座b120，所述翻边底座b110上固定有翻边滑块支撑条b111、翻边移动限位板b112，所述的翻边底座b110上固定有翻边滑轨b211，所述翻边滑轨b211与翻边滑块b212可滑动装配，翻边滑块b212固定在翻边支撑座b120上，且翻边支撑座b120上还设置有翻边位移板b121，翻边位移板b121与翻边位移气缸b310的翻边位移伸缩轴b311装配固定，从而使得翻边位移气缸b310驱动翻边位移伸缩轴b311轴向移动时，可以驱动翻边支撑座b120通过翻边滑块b212与翻边滑轨b211发生同步位移；

所述翻边位移气缸b310固定在翻边底座b110上，所述翻边位移限位板b112上固定有位移缓冲杆b113，位移限位开关b330，所述位移缓冲杆b113采用弹性材料制作，可以消减翻边位移板b121向翻边位移限位板b112移动、接触时的冲击力，所述位移限位开关b330为行程开关，其触发端面向翻边位移板b121，从而使得翻边位移板b121与位移缓冲杆b113接触时会触发位移限位开关b330，位移限位开关b330向外部控制器（plc）输入信号，从而判断翻边支撑座b120在向翻边位移限位板b112移动位移达到最大值。

所述翻边支撑座b120上固定有两个翻边组件，翻边组件，包括，翻边气缸支撑座b130、仿形块支撑座b140，所述翻边气缸支撑座b130上固定有翻边气缸b320，翻边气缸b320的翻边伸缩轴b321穿过翻边气缸支撑座b130后与仿形连接块b220一端装配固定，仿形连接块b220另一端与翻边仿形块b230一端装配固定，翻边仿形块b230另一端穿过仿形块支撑座b140，且此端上设置有让位缺槽b231、翻边槽b232、抬升斜面b234、翻边限位台b235，所述翻边槽b232的开口端靠近抬升斜面b234一侧设置有导向圆角面b233；

所述翻边仿形块b230与仿形块支撑座b140可滑动装配，且两个仿形块支撑座b140之间通过翻边限位条b240连接，所述翻边限位槽b240两端分别设置有翻边限位槽b241，所述翻边限位槽b241用于限制翻边限位台b235移动的位移，从而限制翻边仿形块b230移动的位移，以避免翻边仿形块b230过度对工件施压；

所述让位缺槽b231用于在使用时与锥形柱210配合，从而避免度锥形柱210施加压力，所述翻边槽b232用于驱动翻边成型，所述抬升斜面b234由仿形块支撑座b140向翻边槽b232倾斜向上设置，这种设计使得翻边时，抬升斜面b234先与夹持工件的翻边夹持工装接触，从而通过抬升斜面b234抬升工件，直到工件脱离翻边夹持工装，这就能够避免翻边时，作用在工件上的力传到至翻边夹持工装上，本实施例的翻边夹持工装可以直接采用实施例一中的夹具，使用时，夹具底座a200顶面与抬升斜面b234贴合，从而实现工件的抬升。而本实施例的翻边机构为与实施例一配合的设备，从而对工件进行翻边。在使用时，两个翻边气缸一旦未同步移动，则通过实施例一的夹具调节工件居中，而工件抬升后并未完全脱离夹具卡槽a201，从而保证工件的复位，同时由于对中弹簧a320的作用，也能够抵消两个翻边气缸未同步移动时带来的位移量，从而避免对夹具产生作用力。

所述翻边位移气缸b310、翻边气缸b320分别采用步进气缸。使用时，首先使得夹具转动到与翻边限位条b240对应处、靠近翻边位移板b121一侧，然后启动翻边位移气缸b310，使得翻边支撑座b120向夹具移动，直到触发位移限位开关b330，此时翻边位移气缸b310停止运行，而外壳100位于两个翻边仿形块b230之间，优选为两个翻边仿形块b230通过外壳100对称设置。

然后启动两个翻边气缸b320，使得两个翻边气缸b320分别驱动两个翻边伸缩轴b321轴向移动以使两个翻边仿形块b230相互靠近，从而使得抬升斜面与夹具底座顶面逐渐贴合以将外壳100向上抬升，直到需要翻边的翻边220进入翻边槽b232内；

两侧的翻边气缸b320继续驱动翻边仿形块b230相互靠近，从而通过翻边槽b232挤压翻边220以使翻边220成型、卷曲、卡紧在壳体边缘110上。

当两个翻边气缸b320达到翻边时最大位移后，翻边加工完成，然后两侧的翻边气缸b320驱动翻边伸缩轴b321回缩，从而驱动两个翻边仿形块b230相互远离。在此过程中，工件会在重力作用下逐渐回落至夹具卡槽a201内，同时，夹具会在对中弹簧a320的驱动下驱动工件和夹具底座重新对中以便于下一工序的定位。

实施例三

参见图17-图23，本实施例为异形杆件浮动插装机构的结构展示，其是用于异形杆件300装入外壳100内且与外壳100内的卡接件400卡紧装配。

异形杆件浮动插装机构，包括，插装底座c110，插装底座c110上设置有插装让位槽c111，且插装底座c110一端面上安装有第一插装气缸c310，第一插装气缸c310的第一插装伸缩轴c311通过轴体连接件c331与插装驱动杆c330一端装配固定，所述第一插装气缸c310可以驱动第一插装伸缩轴c311在其轴向上移动；

所述插装驱动杆c330另一端穿过插装让位槽c111后与插装驱动座c420装配固定，所述插装驱动座c420一端面上固定有插装驱动滑块c410、另一端面上固定有插装导向座c430，所述插装导向座c430内设置有插装导向槽c431，所述插装导向槽c431内安装有插接支撑杆c450，且插装导向槽c431内固定有插接导向筒c460，插接导向筒c460内部中空，所述插接支撑杆c450转过插接导向筒c460、插装驱动座c420后与第二限位端c452装配固定，第二限位端c452不能穿过插装驱动座c420；

所述插接支撑杆c450远离第二限位端c452一端与第一限位端c451装配固定，且插接支撑杆c450位于第一限位端c451与插装导向槽c431底面之间的部分上套装有插接支撑弹簧c440，所述插接支撑弹簧c440用于对插接支撑杆c450施加阻碍插接支撑杆c450向第二限位端c452移动的力。

所述插装底座c110另一端面上分别安装、固定有第一插装滑轨c210、第二插装滑轨c220、第一工件支撑座c130、第二工件支撑座c140，所述第一插装滑轨c210与插装驱动滑块c410可滑动装配；

所述第二插装滑轨c220与活动支撑滑块c510可滑动装配，所述活动支撑滑块c510固定在活动支撑座c520上，活动支撑座c520还与活动支撑块c530、第二插接伸缩轴c321一端装配固定，所述第二插接伸缩轴c321另一端穿过插接伸缩轴支撑板c120后与第二插装气缸c320装配，使用时，第二插装气缸c320可以驱动第二插接伸缩轴c321轴向移动，从而驱动活动支撑座c520在第二插装滑轨c220上滑动，所述第二插装气缸c320固定在插接伸缩轴支撑板c120上；

所述活动支撑块c530上还固定有插装限位板c540，所述插装限位板c540上设置有插接限位部分c541；

所述第一工件支撑座c130顶部设置有锥形柱配合槽c131、工件安装槽c132；所述第二工件支撑座c140顶部设置有异形杆件导向槽c141，所述工件安装槽c132与翻边后的工件（除去异形杆件部分）卡合装配，且锥形柱配合槽c131与锥形柱210卡合装配，所述异形杆件导向槽c141与异形杆件300设置有卡接头310一端卡合、可滑动装配，异形杆件300设置有安装头320一端装入插装导向槽c431内且放置在第一限位端c451顶面上；

所述插接限位部分c541装入卡接件400的卡紧孔401内，且分别与两个卡接凸起410的卡接凸起端面411贴紧，从而防止卡接件400在插装时移动，且两个插接限位部分c541之间有便于卡接头310穿过的间隔槽；卡接件400具有弹性。

使用时，首先将工件按照图17的方式安装在异形杆件浮动插装机构上，然后，将卡接头310与卡紧孔401正对，再启动第一插装气缸c310，第一插装气缸c310驱动第一插装伸缩轴c311轴向回缩，从而通过插装驱动杆c330将插装导向座c430向第二工件支撑座c140推动，插装导向座c430通过第一插装滑轨c210向第二工件支撑座c140滑动，从而驱动异形杆件300向卡紧孔401内移动；

而移动过程中，第一限位端c451通过插接支撑弹簧c440浮动支撑安装有320，从而保证异形杆件300获得足够的支撑；

直到卡接槽301与卡接凸起410卡合装配即可完成异形杆件300的装配，而在卡接槽301与卡接凸起410装配过程中，由于有插接限位部分c541限制卡接件400的移动，从而可以避免卡接件400发生滑动以影响装配。

在使用过程中，可以通过启动第二插装气缸c320以调节插接限位部分c541的位置，从而适应于不同的工件。

这种设计能够在异形杆件整个装配过程中都获得足够的支撑，从提高装配效率、装配精度以及安全性。

实施例四

参见图24-图26，本实施例为顶出机构的示意，其可以将卡接件400顶出装入外壳100内。

顶出机构，包括，第一顶出支板d110、第二顶出支板d120，顶出连接板d130，所述第一顶出支板d110通过第二顶出支板d120与顶出连接板d130连接固定，所述顶出连接板d130上固定有第一顶出气缸d310，第一顶出气缸d310上安装有第一顶出伸缩轴d311，第一顶出伸缩轴d311一端穿过顶出连接板d130，且与顶出连接板d130之间可轴向移动装配；第一顶出气缸d310可驱动第一顶出伸缩轴d311轴向移动；

所述第一顶出支板d110上安装、固定有第二顶出气缸d320、顶出导向块d410，第二顶出气缸d320内安装有第二顶出伸缩轴d321，第二顶出伸缩轴d321通过顶出连接轴d230与第二顶出驱动轴d220一端装配固定，第二顶出驱动轴d220另一端与斜契块d420装配固定；

所述顶出导向块d410内部设置有第一顶出滑槽d411、第二顶出滑槽d412，所述斜契块d420安装在第一顶出滑槽d411内且与第一顶出滑槽d411可滑动装配，所述斜契块d420上设置有第一顶出斜面d421；

所述第二顶出滑槽d412与顶出驱动块d430可滑动装配，顶出驱动块d430上设置有辅助顶出槽d431，所述斜契块d420装入辅助顶出槽d431内，且辅助顶出槽d431与第一顶出斜面d421对应处设置有第二顶出斜面d432；

所述顶出驱动块d430两端分别穿过第二顶出滑槽d412，且一端上固定有顶块d440、另一端与第一顶出驱动轴d210一端装配固定，所述第一顶出驱动轴d210另一端上设置有顶出配合孔d211，所述顶出配合孔d211与第一顶出气缸d311同轴。

初始状态时，斜契块d420未装入辅助顶出槽d431内。

使用时，首先启动第一顶出气缸d310，使得第一顶出气缸d310驱动第一顶出驱动轴d311在轴向上向顶出配合孔d211移动直到以顶出配合孔d211装配后驱动顶出驱动块d430向顶块d440方向移动一端距离后，第一顶出气缸停止运行；

启动第二顶出气缸d320，第二顶出气缸d320驱动第二顶出伸缩轴d321在轴向上向辅助顶出槽d431移动，直到斜契块d420装入辅助顶出槽d431内、第二顶出斜面d432与第一顶出斜面d421贴合；

然后斜契块d420继续移动，使得第一顶出斜面d421通过第二顶出斜面d432驱动顶出驱动块d430向顶块d440方向移动继续移动，直到第二顶出斜面d432与第一顶出斜面d421最高处配合即可。在此过程中顶块，正面所受到的力会直接作用到斜契块d420上而并不直接作用到第一顶出气缸d310上，从而保证顶块的稳定性，也就是斜契块为顶块提供一个支档，起到一个限位、辅助驱动的的作用。

这种设计可以有效避免针对当顶块d440正面受到一个相对较大的力时，由于力直接作用到第一顶出气缸正面，使得第一顶出伸缩轴容易移位以造成顶块移位，从而很难保持现有顶出状态的受力方向不变，不能满足设备在工作过程中对工件保持稳定压力的要求。在采用顶出机构将卡接件400装入外壳100内时，首先将卡接件400与外壳100内部正对（卡接件400位于外壳100开口端下方），然后启动第一顶出气缸d310，使得第一顶出气缸d310通过顶块d440将卡接件400部分顶入外壳100内，然后启动第二顶出气缸d320，使得第二顶出气缸d320继续驱动顶块d440将卡接件400部分完全顶入外壳100内，而且还能保证稳定的压力，防止卡接件400与外壳之间发生损坏。

使用完成后，第一顶出气缸、第二顶出气缸复位，使得斜契块脱离辅助顶出槽d431内，从而可以进行下一次使用。可以设置能够与将本顶出机构升降的装置，从而辅助顶出机构进行使用。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。