实现快速自动化切换的夹具装置的制作方法

本发明属于汽车发动机缸盖夹具领域，尤其涉及一种应用于加工中心的可与夹具更换装置配合自动实现快速切换的夹具装置，特别是涉及一种实现快速自动化切换的夹具装置。

背景技术：

近年来，汽车工业发展迅速，低能耗、高性能成为燃油车发展主流方向，其动力总成核心零件不断更新换代；为了快速适应新产品的生产制造，柔性化生产线应运而生，成为降低生产成本，提高效率的有效技术。

针对汽车发动机缸盖加工制造，从增强产品适应性、提高生产效率角度讲，快速切换工装夹具设计是实现柔性化生产的关键技术，同时也是智能制造关键要素。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种实现快速自动化切换的夹具装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种实现快速自动化切换的夹具装置，包括：母板，在所述母板的顶部设有母板快速接头；子板，所述子板设置在所述母板上，在所述子板的底部设有子板快速接头，所述子板快速接头与所述母板快速接头匹配；落料机构，所述落料机构设置在所述子板的顶部；固定机构，所述固定机构设置在所述子板的顶部，所述固定机构位于所述落料机构的侧部；夹紧机构，所述夹紧机构设置在所述子板的顶部，所述夹紧机构与所述落料机构匹配。

优选地，所述落料机构包括：升降液压缸，所述升降液压缸设置在所述子板的顶部；落料盘，所述落料盘连接在所述升降液压缸上。

优选地，在所述落料盘上设有落料粗导向销。

优选地，在所述子板的底部设有零点定位公头，在所述母板的顶部设有零点定位母头；所述零点定位公头与所述零点定位母头匹配。

优选地，在所述子板的底部设有子板粗导向销，在所述母板的顶部设有母板粗导向销孔；所述子板粗导向销与所述母板粗导向销孔匹配。

优选地，所述固定机构包括x方向侧推缸及y方向侧推缸，所述x方向侧推缸及所述y方向侧推缸分别沿x方向及y方向设置在所述落料机构的侧部。

优选地，所述夹紧机构包括四组相互匹配的液压夹紧缸及支撑块，四组所述液压夹紧缸及所述支撑块沿周向均布在所述落料机构外侧。

优选地，在所述子板的顶部设有菱形定位销，所述菱形定位销与工件上的定位销孔匹配。

优选地，在所述子板的顶部设有圆形定位销，所述圆形定位销与工件上的定位销孔匹配。

优选地，在所述子板的边缘设有四个吊耳，在所述吊耳的底部设有可拆卸式导向。

与现有技术相比，本发明实现快速自动化切换的夹具装置具有以下优点：

1)本发明的可配合夹具快换装置实现快速自动化切换的夹具装置应用于a轴卧式加工中心，配合夹具更换装置利用激光导引、图像识别和零点定位系统快速自动实现夹具子板从夹具立库到与母板定位夹紧的过程。在共线生产时，能够快速切换机床工装夹具，降低传统停机更换工装时间，提高产线效率。

2)本发明的可配合夹具更换装置实现快速自动化切换的夹具装置采用模块化设计，包括夹具母板、子板、定位单元、夹紧单元等，从设计角度提高了夹具本身的柔性，方便各模块或零部件的调整更换。

3)本发明的可配合夹具更换装置实现快速自动化切换的夹具装置设计有四个吊耳装置，用于快换装置对接的接口；可拆卸式设计方便维修更换；同时减少对定位夹紧模块的影响。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明实现快速自动化切换的夹具装置结构示意图；

图2为本发明实现快速自动化切换的夹具装置母板俯视图；

图3为本发明实现快速自动化切换的夹具装置子板主视图；

图4为本发明实现快速自动化切换的夹具装置俯视图。

图中：

1-母板2-零点定位组件3-y方向侧推缸

4-子板5-自动接头组件6-x方向侧推缸

7-菱形定位销8-圆形定位销9-落料机构

10-夹紧机构11-吊耳12-零点定位母头

13-母板粗导向销孔14-母板快速接头15-零点定位公头

16-子板粗导向销17-子板快速接头18-落料粗导向销

19-支撑块20-可拆卸式导向销21-升降液压缸

22-落料盘23-液压夹紧缸

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改。

实现快速自动化切换的夹具装置即实现自动化切换的夹具装置。“快速”是指省略了人工更换夹具的步骤，以机械方式替换，实现快速切换工装夹具的技术效果。

本发明要解决的技术问题是提供一种可配合夹具更换装置实现快速自动化切换的，该夹具应用激光导引、图像识别和零点定位技术实现夹具子母板快速定位，同时设计吊耳配合夹具更换装置完成切换。

为达到以上目的，本发明的技术方案如下：

夹具包括母板和子板。子板存储于夹具立库中，母板通过螺栓与机床上两块l板固定连接，母板上有一个参考点标记，为子母板图像识别定位提供参考点。

母板上有两个粗定位销孔和四个零点定位母头；子板底部装有两个粗导向销和四个零点定位公头，二者配合可分别进行子母板粗定位和零点定位。

母板顶部和子板底部分别装有若干个快速接头，在零点定位后可实现压紧，保证液压系统油气路畅通。

落料结构包括落料盘和与之配套的液压缸，落料盘上装有两个粗导向销，粗导向销与工件上的销孔配套，落料盘可通过液压缸控制上下运动。工件放置到夹具上时，落料盘升起，工件通过粗导向销落到落料盘上，实现工件的粗定位。

子板顶部装有两个定位销，与缸盖定位销孔相对应，包括一个圆形定位销和一个菱形定位销，圆形定位销固定不动，菱形定位销可在x方向和y方向移动，当工件毛坯工艺定位孔中心距与设计值出现偏差时，可通过调整菱形定位销位置来满足定位要求。

侧推缸包括一个x方向侧推缸和一个y方向侧推缸，均安装于夹具子板顶部，两个侧推缸分别由各自的液压系统驱动，可分别在x方向和y方向上移动，以实现工件在x方向和y方向定位夹紧。

夹紧装置包含四个液压夹紧缸和与之相对应的四个支撑块，在工件定位以后，通过液压夹紧缸下压动作，可实现工件在定位后的夹紧。

吊耳装置包含安装在夹具子板边缘的四个吊耳，每个吊耳安装有可拆卸式导向销。当需要更换夹具时，子母板零点定位系统松开，更换装置与吊耳导向销配合对接，向上托起夹具子板实现快速切换。

如图1～图4所示，本发明提供一种实现快速自动化切换的夹具装置，包括：包括母板1和子板4。子板4存储于夹具立库中，需要更换时由夹具更换装置取出，通过激光导引方式完成子板4和母板1的粗定位，然后通过视觉检测系统进一步对子板4和母板1进行定位，最终由母板1顶部和子板4底部分别装有的零点定位组件2(零点定位公头15和零点定位母头12)和自动接头组件5(母板快速接头14和子板快速接头17)，实现子母板快速精准定位夹紧。子板4顶部安装有落料机构9，在落料机构9的两旁分别装有一个菱形定位销7和一个圆形定位销8；子板4顶部装有一个x方向侧推缸6和一个y方向侧推缸3，可以实现工件在子板4上定位夹紧。子板4顶部装有夹紧机构10，可实现工件在定位后的夹紧。吊耳11安装于子板4边缘处，便于配合夹具更换装置实现夹具快速切换。

具体的，母板1上有母板粗导向销孔13，可与子板4底部的子板粗导向销16配合，实现母板1和子板4的粗定位。

另一方面，子板4底部装有零点定位公头15，当其插入母板1上的零点定位母头12时，零点定位装置5锁死，在将要锁死之前，子板4上的子板快速接头17与母板1上的母板快速接头14完成对接，以保障子板4上夹紧机构10和落料机构9动作，完成对零件的定位夹紧。

具体的，落料机构9包括落料盘22和升降液压缸21，当工件放置到落料盘22上时，升降液压缸21控制落料盘22上升；位于落料盘22上的落料粗导向销18与工件上粗定位销孔结合，实现工件在子板4上粗定位。

更进一步的，子板4顶部还装有一个菱形定位销7和一个圆形定位销8，在工件在子板实现粗定位后，菱形定位销7根据需要调整自身位置，升降液压缸21控制落料盘下降，菱形定位销7和圆形定位销8分别于工件上定位销孔连接，实现工件在子板4上精确定位。

紧接着，x方向侧推缸6和y方向侧推缸3在各自液压系统驱动下，分别在x方向和y方向侧推工件，实现工件在x方向和y方向定位夹紧。

夹紧机构10包含四个液压夹紧缸23和与之相对应的四个支撑块19，在工件定位以后，液压夹紧缸23下压工件，实现工件的夹紧。

在子板4边缘安装有四个吊耳11，每个吊耳安装有可拆卸式导向销20。更换夹具时，子母板零点定位系统5松开，更换装置与吊耳导向销20配合对接，向上托起子板4实现快速切换。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。