一种可控制负载能力的柔性夹具的制作方法

1.本实用新型涉及工装夹具设备技术领域，具体为一种可控制负载能力的柔性夹具。


背景技术：

2.夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置；柔性夹具是指工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具还能适应这种变化并继续使用的应变能力。
3.常规夹具(如柔性夹具)作为纯手工操作，需要专业人员操作精密的扭矩扳手谨慎地预紧锁紧装置，费时费力，且仍有人员操作的不确定性存在。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种可控制负载能力的柔性夹具，用以解决背景技术提出的常规夹具作为纯手工操作，需要专业人员操作精密的扭矩扳手谨慎地预紧锁紧装置，费时费力，且仍有人员操作的不确定性存在的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可控制负载能力的柔性夹具，包括机体，其特征在于：
6.所述机体的内部为中空设计，中空处滑动连接有若干柱状手指，所述柱状手指上端贯穿至所述机体上端外，所述机体的侧壁上固定连接有锁紧腔，所述锁紧腔连接有气动锁紧装置。
7.优选的，所述柱状手指以点阵排列的方式构成支撑面。
8.优选的，所述机体包括上机体和下机体，所述上机体和所述下机体的连接处固定连接有两块沿上下方向依次布置的支撑板，所述支撑板上设置有若干与所述柱状手指一一对应的若干贯穿通孔，所述柱状手指在所述支撑板上的贯穿通孔中可沿上下方向滑动及沿水平方向滑动。
9.优选的，两块所述支撑板交错连接，所述若干柱状手指交错布置。
10.优选的，所述柱状手指的外壁上套接有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定连接在所述柱状手指的外壁上，所述复位弹簧的另一端固定连接在上方的所述支撑板的上端面上。
11.优选的，所述气动锁紧装置包括：所述锁紧腔的内部水平滑动连接的第一活塞，所述锁紧腔背离所述机体的一端设置有一快插气嘴，所述快插气嘴与所述锁紧腔的内部连通，所述第一活塞背离所述快插气嘴的一侧端面上固定连接有第二活塞，所述第二活塞滑动贯穿至上机体内，所述第二活塞用于水平推动柱状手指。
12.优选的，所述控制负载能力的柔性夹具还包括：机米螺丝，所述锁紧腔背离所述上机体的一端螺纹连接有若干机米螺丝，所述机米螺丝用于推动所述第一活塞滑动。
13.优选的，所述下机体的侧壁上设置有一通孔二，所述通孔二用作除尘通气嘴或所
述通孔二处可拆卸安装消声器。
14.优选的，通过调整气动锁紧装置的气压以调整若干柱状手指的负载能力。
15.优选的，还包括：机体固定装置，所述机体固定装置可拆卸安装在所述机体的外壁上，机体固定装置包括：
16.支撑底座，所述支撑底座为中空设计，所述支撑底座固定连接在待放置表面，所述支撑底座的外侧壁上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有螺纹转轴，所述螺纹转轴贯穿连接在所述支撑底座的内部，所述螺纹转轴背离所述驱动电机的一端转动连接有第一支撑块，所述第一支撑块的外壁上固定连接有套筒架，所述套筒架固定连接在所述支撑底座的内壁上；
17.所述螺纹转轴背离所述第一支撑块的一端螺纹连接有螺纹滑块，所述螺纹滑块与所述支撑底座的内壁滑动连接，所述螺纹滑块靠近所述第一支撑块的一侧底端面上连接有调整杆，所述调整杆滑动连接在所述支撑底座的内壁上；
18.所述调整杆贯穿连接有一组第一限位杆，所述第一限位杆之间设置有通孔一，所述第一限位杆背离所述调整杆的一端固定连接在所述支撑底座的内底壁上；
19.所述调整杆的一侧固定连接有一组减震弹簧，所述减震弹簧背离所述调整杆的一端固定连接有第二限位杆，所述第二限位杆滑动连接在所述通孔一中，所述第二限位杆背离所述调整杆的一侧端面上固定连接有第一防滑垫，所述支撑底座内设置有与所述第一防滑垫对称的第二防滑垫，所述第一防滑垫和所述第二防滑垫接触所述机体的左右两侧壁。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
21.图1为本实用新型整体主视结构示意图；
22.图2为本实用新型整体侧视结构示意图；
23.图3为本实用新型整体俯视结构示意图；
24.图4为本实用新型内部剖视图；
25.图5为本实用新型机体固定装置主视图；
26.图6为本实用新型机体固定装置俯视图；
27.图中：1、机体；101、上机体；102、下机体；2、柱状手指；3、锁紧腔；4、除尘通气嘴；5、支撑板；6、贯穿通孔；7、复位弹簧；8、机米螺丝；9、快插气嘴；10、第一活塞；11、第二活塞；20、支撑底座；21、驱动电机；22、螺纹转轴；23、第一支撑块；24、套筒架；25、螺纹滑块；26、调整杆；27、第一限位杆；28、减震弹簧；29、第二限位杆；30、第一防滑垫；31、第二防滑垫；32、通孔一。
具体实施方式
28.以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
29.各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.实施例1：
31.本实用新型提供了一种可控制负载能力的柔性夹具，请参阅图1-6，包括包括机体1，所述机体1的内部为中空设计，中空处滑动连接有若干柱状手指2，所述柱状手指2上端贯穿至所述机体1上端外，所述机体1的侧壁上固定连接有锁紧腔3，所述锁紧腔3连接有气动锁紧装置。
32.所述柱状手指2以点阵排列的方式构成支撑面(具体为上端构成支撑面)。
33.所述机体1包括上机体101和下机体102，所述上机体101和所述下机体102的连接处固定连接有两块沿上下方向依次布置的支撑板5，所述支撑板5上设置有若干与所述柱状手指2一一对应的若干贯穿通孔6，所述柱状手指2在所述支撑板5上的贯穿通孔6中可沿上下方向滑动及沿水平方向滑动。
34.两块所述支撑板5交错连接，所述若干柱状手指2交错布置。
35.优选的，柱状手指上端有轻微弧形，用于减少棱角对易碎物体的损伤。
36.所述柱状手指2的外壁上套接有复位弹簧7，所述复位弹簧7的一端固定连接在所述柱状手指2的外壁上，所述复位弹簧7的另一端固定连接在上方的所述支撑板5的上端面上。
37.优选的，所述气动锁紧装置的气压可调，从而通过调节气动锁紧装置的气压，以调整柱状手指的负载能力。创新的气动锁紧装置，可以根据气压与锁紧力的线性变化来轻松获得需要的锁紧力，进而获得可操作可控制的负载能力。同时具备可以数字控制的能力，允许以极低的使用难度和控制成本将该产品应用到有高度自动化集成的场合。
38.上述技术方案的工作原理和有益效果：当需要使用柔性夹具夹持零件时，可以将零件放置到柱状手指2组成的支撑面上，在零件的重力作用下，柱状手指2会下压，在下压过程中，然后根据零件的形状使得对应位置的柱状手指2下压，对应位置的复位弹簧7压缩；所述柱状手指2可以根据零件外形，受到挤压后因工件表面起伏的不同而产生不同的压缩，进而形成完全匹配零件外形的包裹面(支撑面)；然后通过所述气动锁紧装置锁紧柱状手指2，以使得柱状手指2固定，从而实现对零件的形状的支撑。
39.上述气动夹紧控制方便，省时省力，且不存在人员手工操作锁紧的不确定性存在；解决了背景技术提出的常规夹具作为纯手工操作，需要专业人员操作精密的扭矩扳手谨慎地预紧锁紧装置，费时费力，且仍有人员操作的不确定性存在的问题。
40.实施例2：
41.在上述实施例1的基础上，请参阅图1-4，所述气动锁紧装置包括：所述锁紧腔3的内部水平滑动连接的第一活塞10，其中，所述第一活塞10的上下两端及左右两端分别与锁紧腔3对应端密封滑动连接，所述锁紧腔3背离所述机体1的一端设置有一快插气嘴9，所述快插气嘴9与所述锁紧腔3的内部连通，所述第一活塞10背离所述快插气嘴9的一侧端面上固定连接有第二活塞11，所述第二活塞11滑动贯穿至上机体101内，所述第二活塞11用于水平推动柱状手指2。
42.通过调整气动锁紧装置的气压以调整若干柱状手指2的负载能力。
43.其中，所述快插气嘴通过管道连接有高压气体源，所述管道上可连接有气压调节装置(如调压阀)，可参照现有高压气体的调压。
44.上述技术方案的工作原理和有益效果：当零件放置到所述柔性夹具上后需要锁紧时，可以将外部气体(如高压气体)通过快插气嘴9注入到锁紧腔3的内部，外部的高压气体会推动第一活塞10(具体对应图4为从右向左推动)，进而使得第二活塞11柱状手指，使得柱状手指相互挤压压紧，从而使得柱状手指固定，以实现对零件的稳定支撑。
45.当不需要锁紧时，可排出高压气体，在复位弹簧7的作用下柱状手指回位。
46.实施例3：
47.在上述实施例2的基础上，所述控制负载能力的柔性夹具还包括：机米螺丝8，所述锁紧腔3背离所述上机体101的一端螺纹连接有若干机米螺丝8，所述机米螺丝8用于推动所述第一活塞10滑动；所述机米螺丝8和所述快插气嘴9设置在所述第一活塞的右侧，所述第二活塞11设置都在所述第一活塞10的左侧。
48.上述技术方案的工作原理和有益效果：当零件放置到所述柔性夹具上后需要锁紧时，可以采用上述气动夹紧，也可以采用机米螺丝锁紧；
49.采用机米螺丝锁紧时，使用扳手扭紧锁紧腔3的侧壁上的机米螺丝8，在扳手的扭紧过程，机米螺丝8会跟随扳手一起转动，在转动过程中会向靠近所述机体1的一侧运动，从而带动第一活塞10向靠近机体1的一侧运动，从而推动第二活塞11抵压机体1内部的柱状手指，使得柱状手指相互挤压压紧，从而使得柱状手指固定，以实现对零件的稳定支撑；当夹持完成后，反向扭动机米螺丝8，从而使得第一活塞10和第二活塞11向背离所述机体1的一侧运动，停止推动柱状手指，在复位弹簧7的作用下柱状手指2回位。
50.实施例4
51.在上述实施例1-3中任一项的基础上，请参阅图4，所述下机体102的侧壁上设置有一通孔二，所述通孔二用作除尘通气嘴4或所述通孔二处可拆卸安装消声器。具体的，除尘时，可连接吸尘器吸尘或连接气泵除尘(通过高压气泵为机体1内底部灌入干净的高压空气，机体1内注入高压空气后，气压增大，以吹出灰尘)。
52.上述技术方案的工作原理和有益效果：在使用过程中，可以在下机体102上的通孔二中安装除尘通气嘴4或者安装消声器，从而可以减少夹装过程中机体内部件以及零件加工过程中的噪声，当使用完成后，可以拆卸消声器，通过除尘通气嘴4对机体1的内部进行除尘操作。
53.实施例5
54.在上述实施例1-4中任一项的基础上，请参阅图5，还包括：机体1固定装置，所述机体1固定装置可拆卸安装在所述机体1的外壁上，机体1固定装置包括：
55.支撑底座20，所述支撑底座20为中空设计，所述支撑底座20固定连接在待放置表面(其中包括地面或者加工机床的固定位置的表面，可以根据设备使用环境的不同选择不同的平面进行放置)，所述支撑底座20的外侧壁上固定连接有驱动电机21，所述驱动电机21的输出端固定连接有螺纹转轴22，所述螺纹转轴22贯穿连接在所述支撑底座20的内部，所述螺纹转轴22背离所述驱动电机21的一端转动连接有第一支撑块23，所述第一支撑块23的外壁上固定连接有套筒架24，所述套筒架24固定连接在所述支撑底座20的内壁上；
56.所述螺纹转轴22背离所述第一支撑块23的一端螺纹连接有螺纹滑块25(螺纹滑块
与螺纹转轴的连接，可参照现有丝杠螺母和丝杠的连接)，所述螺纹滑块25与所述支撑底座20的内壁滑动连接，所述螺纹滑块25靠近所述第一支撑块23的一侧底端面上连接有调整杆26，所述调整杆26滑动连接在所述支撑底座20的内壁上。
57.所述调整杆26贯穿连接有一组第一限位杆27，所述第一限位杆27之间设置有通孔一32，所述第一限位杆27背离所述调整杆16的一端固定连接在所述支撑底座20的内底壁上；
58.所述调整杆26的一侧固定连接有一组减震弹簧28，所述减震弹簧28背离所述调整杆26的一端固定连接有第二限位杆29，所述第二限位杆29滑动连接在所述通孔一32中，所述第二限位杆29背离所述调整杆26的一侧端面上固定连接有第一防滑垫30，所述支撑底座20内设置有与所述第一防滑垫30对称的第二防滑垫31，所述第一防滑垫30和所述第二防滑垫31接触所述机体1的左右两侧壁。
59.上述技术方案的工作原理和有益效果：当需要对零件进行夹装时，装夹过程中可能会存在受力不均匀导致柔性夹具移动的问题，此时可以将柔性夹具放置到机体1固定装置上，首先将机体1放置到两根第一限位杆27组成框架中，然后将机体1贴紧第二防滑垫31，然后启动驱动电机21，驱动电机21会带动螺纹转轴22旋转，螺纹转轴25旋转会带动带动螺纹滑块25转动，在转动过程中会带动底部的调整杆26实现位置的调整，从而改机体1固定装置的开口处的大小，从而找寻适合所述机体1放置的位置，当找到适合的位置后，减震弹簧28会压缩，从而带动第二限位杆29卡紧所述机体1的位置，且在此装置中，第一支撑块23和套筒架24的设置可以使得所述驱动电机21的转动更加平稳，稳定了螺纹转轴22的转动，第一防滑垫30和第二防滑垫31的设置可以提高机体1的外壁的摩擦力，减少不均匀的力导致的机体1的移动，避免了偏移过程中产生的误差，从而提高了夹持的准确性。
60.以上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理以内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。