一种半自动夹紧装置的制作方法

本实用新型涉及微小工件加工
技术领域：
，特别涉及一种半自动夹紧装置。
背景技术：
：夹具是现代化精密加工技术中比较常用的工具，而机加工正朝着高速度、高效率以及绿色环保的方向发展，相应地，对夹具也提出了高效率、低成本以及有利于环境保护的要求。微结构薄片加工机床属于精密加工机床范畴，应用的夹具为专用夹具，而目前的夹具大多采用手动夹持方式进行夹持，因此夹持力度不容易准确把握，从而使得夹持效率较低，特别对于微小工件的装夹。例如待加工原材料规格直径为200μm、厚度为115μm时，欲加工出的半成品规格为100μm*100μm*15μm(长宽高)，通过普通夹具装置很难做到稳定夹装尺寸如此微小的工件，同时在装夹过程中很容易造成待加工工件的变形，从而使得工作成品率低下。另外，现有技术中自动夹具主要通过电机驱动，价格昂贵且不便于控制，同时因为薄片工件尺寸较小和微薄，普通夹具不容易通过手工进行装夹和卸载，并且一些普通的装夹方式容易导致环境污染的问题。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提出一种结构简单、成本较低半自动夹紧装置，旨在解决薄片工件夹紧的技术问题以及提高薄片工件的夹紧安全可靠性以及工作效率。为实现上述目的，本实用新型提出的一种半自动夹紧装置，所述装置包括水平设置的夹具基座，所述夹具基座的顶面放置有用于支撑工件的下支撑体，所述下支撑体顶端可套有上端盖，所述上端盖外周面设有向外凸出且向下倾斜的上端盖斜面；绕所述上端盖中心周向设有若干个通过支架与所述夹具基座固定连接的推杆结构，所述推杆机构可朝所述上端盖伸出推杆与所述上端盖斜面配合将所述上端盖向下压紧，所述装置还包括与若干个所述推杆结构相连以控制所述推杆同步推出的管路结构。优选地，所述推杆结构为气缸。优选地，所述管路结构包括可通入气体的气源，所述气源与第一单向阀的一端通连，所述第一单向阀同时与气罐以及开关的一端通连，所述开关的另一端分别与溢流阀和电磁换向阀通连，所述电磁换向阀在同一个工作位的另一端设有两个端口分别与减压阀和节流阀通连，所述减压阀还并联有第二单向阀，所述减压阀的另一端与第一气缸的无推杆端通连，所述第一气缸的推杆端与第二气缸的无推杆端通连，所述第二气缸的推杆端与第三气缸的无推杆端通连，所述第三气缸的推杆端与节流阀的另一端通连。优选地，所述气源的气体压力值为10bar，所述溢流阀的溢流压力值为0.8Mpa，所述减压阀的压力值为0.3Mpa。优选地，所述第一气缸的中心轴分别与所述第二气缸的中心轴以及所述第三气缸的中心轴夹角均为90°。优选地，所述上端盖斜面与水平面夹角为45°。优选地，所述下支撑体下部外周面螺纹连接有便于提取所述下支撑体的手柄。本实用新型技术方案通过采用三个气缸的同步动作回路控制，只需通过电磁换向阀工位的改变，实现气缸同步夹紧或松开上端盖斜面，可避免上端盖、工件、下支撑体之间容易出现不同心现象。同时气缸的推杆朝向于上端盖设有相应斜面与上端盖斜面相互配合作用，既可增大推杆与上端盖斜面之间的接触面积，也为上端盖提供稳定的楔向下压力，从而使得上端盖对工件产生稳定可靠的固定压紧作用。相对于现有技术，本实用新型技术方案解决了微细工件的加工要求，解决了快速稳定夹紧固定微小薄片工件的技术问题，具有操作简便、成本低、生产效率高、安全性强以及环境友善等优点。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型半自动夹紧装置的结构示意图；图2为本实用新型半自动夹紧装置的部分结构剖视图；图3为本实用新型半自动夹紧装置的管路图。附图标号说明：标号名称标号名称1夹具基座9气源2第三气缸10第一单向阀3上端盖11气罐31上端盖斜面12开关4第一气缸13溢流阀41推杆14电磁换向阀5第二气缸15第二单向阀6手柄16减压阀7下支撑体17节流阀8工件本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，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。本实用新型提出一种半自动夹紧装置。请参见图1和图2，本实用新型实施例的半自动夹紧装置包括水平设置的夹具基座1，夹具基座1的顶面可放置有用于支撑工件8的下支撑体7，其中本实施例的下支撑体7为圆柱形状，下支撑体7顶端从上而下套有上端盖3，本实施例的上端盖3顶部设有通孔以便于对工件8进行加工。上端盖3外周面设有向外凸出且向下倾斜的上端盖斜面31，围绕上端盖3中心周向设有若干个通过支架与夹具基座1固定连接的推杆结构，其中本实施例中的推杆机构为气缸，气缸可朝向上端盖3可伸出推杆41与上端盖斜面31配合将上端盖3向下压紧。半自动夹紧装置还包括与若干个气缸相连且控制气缸同步推出推杆的管路结构。请参见图3，本实用新型实施例中，管路结构包括可通入气体的气源9，气源9的一端与第一单向阀10的一端通连，第一单向阀10同时与气罐11以及开关12的一端通连，开关12的另一端分别与溢流阀13和电磁换向阀14通连，其中电磁换向阀14在同一个工作位的另一侧设有两个端口分别与减压阀16和节流阀17通连，减压阀16还并联有第二单向阀15，减压阀16的另一端则与第一气缸4的无推杆端通连，第一气缸4的推杆端与第二气缸5的无推杆端通连，第二气缸5的推杆端与第三气缸2的无推杆端通连，并且第三气缸2的推杆段与节流阀的另一端通连。优选地，本实用新型实施例中的气源9的气体压力值为10bar，溢流阀13的溢流压力值为0.8Mpa，减压阀16的压力值为0.3Mpa。另外，本实用新型实施例中的第一气缸4的中心轴分别与第二气缸5的中心轴以及第三气缸2的中心轴夹角均为90°，上端盖斜面31与水平面之间的夹角为45°，相应地，气缸的推杆端部设有与上端盖斜面31相互配合的斜面与水平面之间的夹角也为45°，下支撑体7下部外周面螺纹连接有便于提取下支撑体7的手柄6。本实用新型实施例的半自动夹紧装置的工作原理是：请参见图1至图3，操作人员将下支撑体7放置于夹具基座1顶面上，然后将工件8放置于下支撑体7顶面，再将上端盖3从上向下套于下支撑体7顶部，从而使得上端盖3对工件8进行预压，气源9向管路结构通入10bar的气压，气体经过第一单向阀10以及开关12后达到电磁换向阀14，电磁换向阀14通电后，电磁换向阀14的上工作位向下移动，使得气体经过电磁换向阀14后再经过减压阀16到达第一气缸4的无推杆端，气体推动第一气缸4内的活塞板将推杆41向上端盖3方向推出，原来存储于第一气缸4推杆端内的气体沿着第一气缸4推杆端与第二气缸5无推杆端的管路注入第二气缸5无推杆端内的气缸内部，气体推动第二气缸5内的活塞板将推杆41向上端盖3方向推出，原来存储于第二气缸5推杆端内的气体沿着第二气缸5推杆端与第三气缸2无推杆端的管路注入第三气缸2无推杆端内的气缸内部，气体推动第三气缸2内的活塞板将推杆41向上端盖3方向推出，第三气缸2的推杆端气体沿着管路经过节流阀17，并最终到达电磁换向阀14，从而使得电磁换向阀14、减压阀16、第一气缸4、第二气缸5、第三气缸2、节流阀17以及相应的用于通连的管道组成对上端盖3进行向下压紧的管路结构。通过上述结构，第一气缸4、第二气缸5以及第三气缸2同时向上端盖3推出推杆41，因为三个气缸的推杆41均设有向下的斜面与上端盖斜面31相互配合。当推杆41逐渐与上端盖斜面31配合时，推杆41对上端盖斜面31产生楔合向下的作用力，并且通过三个推杆41共同作用使得上端盖3将工件8夹紧于下支撑体7顶面，操作人员可使用钻头等工具通过上端盖3顶部的通孔对工件8进行加工。等工件8加工完毕后，需要将上端盖3松开对工件8的夹紧，电磁换向阀14失电，弹簧推动电磁换向阀14的下工位向上移动，并且使得电磁换向阀14的下工位进入管路中，气体从气源9方向通过电磁换向阀14并流经节流阀17进入第三气缸2的推杆端内，第三气缸2的活塞板被气体推动向无推杆端移动，原来存储于第三气缸2的无推杆端的气体沿着管道进入第二气缸5的推杆端内，气体推动第二气缸5的活塞板向无推杆端移动，原来存储于第二气缸5的无推杆端的气体沿着管道进入第一气缸4的推杆端内，气体推动第一气缸4的活塞板向无推杆端移动，然后经过与减压阀16并联的第二单向阀15后，最终气体进入电磁换向阀14的下工位内，从而形成与夹紧过程逆向的控制管路。通过上述的管路结构，第一气缸4、第二气缸5以及第三气缸2的推杆41同时向气缸内部回缩，从而使得三个推杆41松开对上端盖斜面31的楔合向下作用力，因此操作人员只需通过下支撑体7外周面栓接相连的手柄6将下支撑体7和上端盖3同时提取出来，则可获取加工后的工件。需要说明的是，因为本实用新型实施例中采用的是气缸作为夹紧上端盖的推杆部件，而在本实用新型技术方案的其他实施例中，可将气缸替换为液压缸，则相应的管路结构则替换为可适用液压油作为工作介质的相应管路部件，从而可对工件施以数值更大的作用力。本实用新型技术方案中的半自动夹紧装置通过使用三个气缸的同步动作回路控制，只需通过电磁换向阀14的上工位和下工位替换，实现气缸对上端盖斜面31的同步夹紧或松开，可避免上端盖3、工件8、下支撑体7之间容易出现不同心的现象。同时气缸的推杆41朝向于上端盖3设有相应斜面与上端盖斜面31相互配合作用，既可增大推杆41与上端盖斜面31之间的接触面积，也能为上端盖3提供稳定的楔向下压力，从而使得上端盖3对工件8产生稳定可靠的固定压紧作用。相对于现有技术，本实用新型技术方案满足微细工件的加工要求，解决了快速稳定夹紧并固定微小薄片工件的技术问题，具有操作简便、成本低、生产效率高、安全性强以及环境友善等优点。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3