旋转夹紧翻转工装的制作方法

本发明涉及机械领域，具体涉及一种旋转夹紧翻转工装。

背景技术：

目前在检验或喷涂等工序作业中，大部分作业形式还是依靠手动或者半自动单一夹持工件进行作业，导致工作效率低，检验或喷涂结果误差大，一致性差，且操作者劳动强度大。

同样地，在传统龙门铣床、龙门铣镗床等大型设备加工箱体及不规则零件装夹时，加工产品本身装夹呆板，不可进行多向转动，进而使得加工过程中，每加工一个面需重新进行找正并装夹，大大降低了工作效率，且产品成型一致性较差。

针对以上种种，设计一款工装用于针对产品进行多向翻转并旋转夹紧是非常必要的。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种旋转夹紧翻转工装，通过一次装夹定位，即可满足产品不同方位的加工要求，大大提升了生产效率及生产质量。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种旋转夹紧翻转工装，包括支撑台、设于该支撑台上且可绕自身中轴线周向转动的旋转固定盘、定位于所述支撑台上且可驱动所述旋转固定盘绕自身中轴线转动的第一伺服电机、固定于所述旋转固定盘上的导轨工作台、设于所述导轨工作台上的导轨、分别设于该导轨上且以所述旋转固定盘中轴线为中心相向或背向移动的两个滑块、驱动两个所述滑块相向或背向移动的丝杠机构、驱动该丝杠机构运动的第二伺服电机、对应固定于每个所述滑块上的两个工作夹头基座，其中，一工作夹头基座上设置有第一定位部，另一工作夹头基座上设置有与所述第一定位部相正对的第二定位部、以及驱动该第二定位部转动的第三伺服电机。

该旋转夹紧翻转工装结构简单，易于生产与装配，可以在一次装夹下保证对零件多个面进行加工检验喷涂，同时两个工作夹头基座采用主从对称设计，第一定位部、第二定位部可设置于工作夹头基座轴端面上，第一定位部、第二定位部可以为锥孔、法兰盘等，可根据不同工件选择固定工件的组合夹具、三爪卡盘、四爪卡盘或顶尖等，极大提高了工作夹头装置范围及效率。

进一步的，所述丝杠机构包括沿所述导轨工作台长度方向依次设置的第一丝杠、第二丝杠，该第一丝杠、第二丝杠呈正反丝杠，且通过第一联轴器连接，所述第一联轴器处于所述旋转固定盘中轴线上，其中，两个滑块对应设置于所述第一丝杠、第二丝杠上。

进一步的，所述旋转固定盘上部通过轴向推力轴承定位于所述支撑台上，且该旋转固定盘下部通过滚子轴承与所述支撑台相对转动连接，所述第一伺服电机的输出端通过第二联轴器与所述旋转固定盘下端连接。

这里在控制沿x轴进给伺服电机传动部分，通过第一联轴器连接两根正反丝杆，分别在两根丝杆前后安装圆柱滚子轴承和调心滚子轴承来保证传动时偏心和稳定等问题，同时也在一定程度上解决在一根长轴上加工的正反螺纹传动时由于跳动量及部分微小变形带来震动等所产生的应力集中使轴产生裂纹，从而断裂。

进一步的，所述导轨工作台上设有分别限位两个滑块的限位块，该限位块数量为四个，其分别与所述第一丝杠、第二丝杠两端位置相对应。限位块对两个滑块进行限位。

进一步的，还包括plc控制器，所述plc控制器分别与第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和第三伺服驱动器，所述第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和第三伺服驱动器分别对应连接所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机驱动端。通过plc控制器控制将伺服电机，可以提高控制效率和精度，克服以传统电机为动力夹持工件出现夹紧力过大导致工件变形或者夹持工件太松导致工作工程中出现脱落等问题。

进一步的，所述支撑台下部两侧设有储藏空间。方便了零件、工具等的收纳，同时也保证了工作环境的整洁。

本发明的有益效果：该旋转夹紧翻转工装有效解决工人长期依靠手动或半自动单一夹持工件进行检验或喷涂等问题，还可以有效解决在传统龙门铣床、龙门铣镗床等大型设备加工箱体及不规则零件装夹加工各面，提高生产效率和生产质量等。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是旋转夹紧翻转工装的结构示意图；

图2是plc控制器控制原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明提供了一种旋转夹紧翻转工装，包括支撑台1、设于该支撑台1上且可绕自身中轴线周向转动的旋转固定盘2、定位于支撑台1上且可驱动旋转固定盘2绕自身中轴线转动的第一伺服电机4、固定于旋转固定盘2上的导轨工作台3、设于导轨工作台3上的导轨5、分别设于该导轨5上且以旋转固定盘2中轴线为中心相向或背向移动的两个滑块6、驱动两个滑块6相向或背向移动的丝杠机构、驱动该丝杠机构运动的第二伺服电机10、对应固定于每个滑块6上的两个工作夹头基座11，其中，一工作夹头基座11上设置有第一定位部12，另一工作夹头基座11上设置有与第一定位部12相正对的第二定位部14、以及驱动该第二定位部14转动的第三伺服电机13。

该旋转夹紧翻转工装还包括plc控制器，所述plc控制器分别与第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和第三伺服驱动器，所述第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和第三伺服驱动器分别对应连接所述第一伺服电机4、第二伺服电机10、第三伺服电机13驱动端。

这里两个工作夹头基座11采用主从对称设计，第一定位部12、第二定位部14可设置于工作夹头基座11轴端面上，第一定位部12、第二定位部14可以为锥孔、法兰盘等，可根据不同工件选择固定工件的组合夹具、三爪卡盘、四爪卡盘或顶尖等，极大提高了工作夹头装置范围及效率。并且将所有的传动动力全部更改为伺服电机，通过plc控制器控制第一伺服电机4、第二伺服电机10和第三伺服电机13，可以提高控制效率和精度，克服以传统电机为动力夹持工件出现夹紧力过大导致工件变形或者夹持工件太松导致工作工程中出现脱落等，同时可以在一次装夹下保证对零件多个面进行加工检验喷涂等。

在plc控制器控制第一伺服电机4、第二伺服电机10和第三伺服电机13时：如图2所示，通电后通过plc控制器发出回零指令，第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和第三伺服驱动器接收回零指令并驱动与其对应的伺服电机，第一伺服电机4、第二伺服电机10和第三伺服电机13各自互不干涉，在第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和第三伺服驱动器的驱动下进行回零动作，回零完成后，回零开关被触发，plc控制器接收回零开关的信息，将触摸屏上第一伺服电机4、第二伺服电机10和第三伺服电机13回零指示灯点亮，然后便可以操作导轨工作台3装夹工件，导轨工作台3左右两端均有一个行程限位开关，当plc控制器感应到任何一个行程限位开关的信号后，控制第二伺服电机10停止驱动丝杠机构运动，从而停止驱动所述滑块6滑动，起到保护作用。装夹完成后，手动操作支撑台1及第一定位部12、第二定位部14等，使工件旋转移动到所需位置角度，记录当前工件坐标，然后进行后续检验、喷涂或加工等工作，装夹下一工件时，就可以直接按下循环启动按钮，导轨工作台3夹紧工件后，支撑台1及工作夹头基座11陆续移动至记录坐标位置，完成后，允许后续动作执行。一个工件可记录多个坐标点，以便对工件进行多面加工、喷涂或检验等工作。

其中，plc控制器优选但不限于为三菱的型号为fx3ga-60mt-cm的控制器，触摸屏的型号优选但不限于为gs2107-wtbd,伺服驱动器优选但不限于为mr-je-70a伺服驱动器,第一伺服电机4、第一伺服电机10、第一伺服电机13优选但不限于为型号为hg-kn73j-s100伺服电机,行程限位开关选用接近开关，优选但不限于型号为nbn4-12gm50-eo的接近开关。

作为本实施例的优选方案，丝杠机构包括沿导轨工作台3长度方向依次设置的第一丝杠7、第二丝杠8，该第一丝杠7、第二丝杠8呈正反丝杠，且通过第一联轴器连接，第一联轴器处于旋转固定盘2中轴线上，其中，两个滑块6对应设置于第一丝杠7、第二丝杠8上。

导轨工作台3上设有分别限位两个滑块6的限位块9，该限位块9数量为四个，其分别与第一丝杠7、第二丝杠8两端位置相对应。

旋转固定盘2上部通过轴向推力轴承定位于支撑台1上，且该旋转固定盘2下部通过滚子轴承与支撑台1相对转动连接，第一伺服电机4的输出端通过第二联轴器与旋转固定盘2下端连接。

该优选实施例中，在控制沿x轴进给伺服电机传动部分，通过第一联轴器连接第一丝杠7、第二丝杠8，分别在第一丝杠7、第二丝杠8前后安装圆柱滚子轴承和调心滚子轴承来保证传动时偏心和稳定等问题，同时也在一定程度上解决在一根长轴上加工的正反螺纹传动时由于跳动量及部分微小变形带来震动等所产生的应力集中使轴产生裂纹，从而断裂的问题。

为方便零件、工具等的收纳，同时保证工作环境的整洁，支撑台1下部两侧设有储藏空间16。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。