一种机械式自导向快速装夹装置的制作方法

本发明属于机械加工与复合材料成型工艺装备领域，涉及一种机械式自导向快速装夹装置。

背景技术：

使用基于工业机器人的雷达罩自动化打磨单元对复合材料雷达罩外表面进行打磨加工时，需要将未脱模的雷达罩产品快速定位到自动化打磨单元t型槽工作台上，并且需要将模具上的基准点准确定位到打磨单元视觉检测系统的视野范围内，从而保证打磨单元对雷达罩产品的空间位置的精确识别。

传统两孔一面的定位方式虽可以保证产品在打磨单元工作台上的精确定位，但是由于待打磨加工的雷达罩产品种类较多且尺寸差异大，其成型模具的法兰尺寸与形状也千差万别，用于产品定位的销孔位置及销孔尺寸难以实现标准化；如果采用多个定位键配合模具法兰四周立面来实现产品定位，则为了保证定位的准确性，需要将定位键的间距预先调整到略大于理论定位尺寸。此时，模具通过起重设备吊装至定位区域内的难度较大，任何方向上的偏离都将造成模具无法顺利落入定位区域。另一方面，传统定位与夹紧功能分别有不同的装置实现，因此，整个定位装夹过程繁琐复杂。

综上所述，目前将未脱模的雷达罩产品通过模具法兰实现在自动打磨单元上的快速定位装夹仍然具有局限性，难以保证打磨加工时的快速换型要求。

技术实现要素：

发明目的

本发明旨在解决复合材料雷达罩通过基于工业机器人的自动化打磨单元进行外表面打磨加工时在t型槽工作台上的快速定位装夹问题。使用基于工业机器人的自动化打磨单元对复合材料雷达罩外表面进行打磨加工前，需要将未脱模的雷达罩产品随同模具一起准确定位到打磨单元工作台上，确保模具上的基准点能够准确落入打磨单元视觉检测系统的视野范围内。同时，所使用的装夹装置能够兼容多类型的模具法兰尺寸。传统的装夹方式难以满足快速装夹要求，本发明既是对传统装夹方式的补充，同时，通过自导向结构设计以及定位夹紧一体化的装夹方式有效解决了多型号未脱模雷达罩产品在打磨单元工作台上快速定位装夹问题。

发明技术方案

本发明的目的是：提供一种机械式自导向快速装夹装置，以解决多型号未脱模雷达罩产品在打磨单元工作台上快速定位装夹问题。

本发明的技术方案是：一种机械式自导向快速装夹装置，其特征为：所述机械式自导向快速装夹装置包括装夹装置主体1、锁紧臂转轴2、导向臂转轴3、导向轮转轴4、导向臂限位销5、锁紧螺杆6、锁紧臂7、锁紧臂限位销8、导向轮9、锁紧把手10、导向臂11、螺母12、方头螺栓13、扭转弹簧14；所述锁紧臂7为u型，锁紧臂两支腿分别卡在装夹装置主体1左右两侧，并通过锁紧臂转轴2将锁紧臂7与装夹装置主体1连接。

锁紧臂转轴2与装夹装置主体1过盈配合，与锁紧臂7间隙配合，锁紧臂7可以绕锁紧臂转轴2摆动；所述锁紧臂限位销8共两个，通过过盈配合分别安装到装夹装置主体1左右两侧的安装销孔中，用于限制锁紧臂的极限摆动位置；所述导向臂11为v型，导向臂置于装夹装置主体1的安装座中间位置，并通过导向臂转轴3将导向臂11与装夹装置主体1连接。

导向臂转轴3与装夹装置主体1过盈配合，与导向臂11间隙配合，导向臂11可以绕导向臂转轴3摆动。

所述导向臂限位销5通过过盈配合安装到导向臂11上的安装销孔中，用于限制导向臂的初始位置。

所述锁紧螺杆6与锁紧臂7螺纹配合，通过转动锁紧螺杆实现工件的夹紧；所述锁紧把手10安装在锁紧螺杆6的光孔中，锁紧把手两头墩粗，保证锁紧把手在锁紧螺杆安装孔中自由移动但不会脱离。

所述导向轮9共两个，分别安装在导向臂左右两端，并通过导向轮转轴4将导向轮与导向臂连接。导向轮转轴4与导向臂过盈配合，与导向轮间隙配合，实现导向轮绕导向轮转轴360°转动。

所述装夹装置主体1安装在自动打磨单元t型槽工作台上，装夹装置主体下端有两个长方形定位凸台，定位凸台卡在工作台的t型槽中。装夹装置主体1上侧坡面为过度面，中间坡面为定位导向面，下侧立面为定位面，通过导向臂的初始导向作用实现整个产品定位过程流畅进行。

所述方头螺栓13共四个，螺栓头预先装入到工作台的t型槽中，与螺母12配合使用，实现本机械式自导向快速装夹装置在工作台上的锁紧。

使用时，在自动打磨单元t型槽工作台上事先刻画出各个型号的定位刻线，将本机械式自导向快速装夹装置在四个边界上分别移至定位刻线指定点并锁紧，通过多个机械式自导向快速装夹装置的协同工作实现多型号未脱模雷达罩产品在打磨单元工作台上快速定位装夹。

本发明的保护点主要在于v型臂自导向结构与定位夹紧一体化的结构形式。

发明效果

本发明解决了多型号未脱模雷达罩产品在打磨单元工作台上的快速定位装夹问题，有效提高了自动打磨单元的产品兼容性，大大缩短了定位时间，降低了操作难度。同时，本发明具有一定的通用性，可解决多数法兰类零件的快速定位夹紧需求。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的立体图；

图5为本发明的工作过程的初始状态示意图；

图6为本发明的工作过程的中间状态示意图；

图7为本发明的工作过程的最终状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1至图4所示，本机械式自导向快速装夹装置由装夹装置主体1、锁紧臂转轴2、导向臂转轴3、导向轮转轴4、导向臂限位销5、锁紧螺杆6、锁紧臂7、锁紧臂限位销8、导向轮9、锁紧把手10、导向臂11、螺母12、方头螺栓13、扭转弹簧14组成。锁紧臂7为u型，锁紧臂两支腿分别卡在装夹装置主体1左右两侧，并通过锁紧臂转轴2将锁紧臂7与装夹装置主体1连接。锁紧臂转轴2与装夹装置主体1过盈配合，与锁紧臂7间隙配合，锁紧臂7可以绕锁紧臂转轴2摆动；锁紧臂限位销8共两个，通过过盈配合分别安装到装夹装置主体1左右两侧的安装销孔中，用于限制锁紧臂的极限摆动位置；导向臂11为v型，导向臂置于装夹装置主体1的安装座中间位置，并通过导向臂转轴3将导向臂11与装夹装置主体1连接。导向臂转轴3与装夹装置主体1过盈配合，与导向臂11间隙配合，导向臂11可以绕导向臂转轴3摆动；导向臂限位销5通过过盈配合安装到导向臂11上的安装销孔中，用于限制导向臂的初始位置；锁紧螺杆6与锁紧臂7螺纹配合，通过转动锁紧螺杆实现工件的夹紧；锁紧把手10安装在锁紧螺杆6的光孔中，锁紧把手两头墩粗，保证锁紧把手在锁紧螺杆安装孔中自由移动但不会脱离；导向轮9共两个，分别安装在导向臂左右两端，并通过导向轮转轴4将导向轮与导向臂连接。导向轮转轴4与导向臂过盈配合，与导向轮间隙配合，实现导向轮绕导向轮转轴360°转动；装夹装置主体1安装在自动打磨单元t型槽工作台上，装夹装置主体下端有两个长方形定位凸台，定位凸台卡在工作台的t型槽中。装夹装置主体1上侧坡面为过度面，中间坡面为定位导向面，下侧立面为定位面，通过导向臂的初始导向作用实现整个产品定位过程流畅进行；方头螺栓共四个，螺栓头预先装入到工作台的t型槽中，与螺母12配合使用，实现本机械式自导向快速装夹装置在工作台上的锁紧。

图5-7所示为本机械式自导向快速装夹装置的工作过程示意图。自动打磨单元t型槽工作台台面上预先刻有各个雷达罩型号的定位轮廓刻线，当需要转换型号时，首先在四个边界上将本机械式自导向快速装夹装置移动至装夹装置主体1上的定位面与工作台上的定位刻线对齐，然后通过方头螺栓13与螺母12将本装夹装置固定到工作台上。由于本装夹装置的v型导向臂自导向结构，有效扩大了待打磨产品的落点区域范围，当模具法兰15接触到导向轮9左侧导轮后，随着模具的继续下降，导向臂11在力的作用下将绕导向臂转轴3转动，导向轮9右侧导轮将接触到模具法兰15侧面，通过自导向结构改变模具运动方向，直至模具法兰15侧面与装夹装置主体1上的定位面接触。通过设置在四个边界上的多个快速装夹装置协同作用，使未脱模雷达罩产品快速准确地定位到工作台准确位置。准确定位后摆动锁紧臂至图7所示，通过转动锁紧螺杆实现夹紧功能。