气动工装夹具的制作方法

本实用新型涉及夹具领域，特别涉及一种用于夹紧数控控制器外壳的气动工装夹具。

背景技术：

夹具是保证机械加工质量、提高生产效率、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化不可或缺的重要工艺装备之一。

在数控控制器的外壳的生产过程，需要对成型后的外壳进行焊接等操作，而在此过程中则需要将外壳固定才能安全、快速的进行焊接等工作。目前，还没有一套完善的夹具对上述外壳进行夹紧、固定，在焊接过程容易出现尺寸上的误差，而且生产效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、控制方便、能够快速装夹的用于夹紧数控控制器外壳的气动工装夹具，至少可以解决上述问题之一。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种气动工装夹具，包括工作台、设置于工作台上的夹具以及与夹具相配合的工件，夹具包括工件固定块、多个垂直夹紧机构和多个平推夹紧机构，工件固定块的中心开设有限位槽，限位槽与工件相配合，多个垂直夹紧机构设置于工件固定块的两侧，多个平推夹紧机构设置于工件固定块的四周，垂直夹紧机构、平推夹紧机构和工件固定块相配合对工件进行限位。

由此，工作时，将工件放入工件固定块的限位槽中，多个垂直夹紧机构在垂直方向下压夹紧工件，多个平推夹紧机构在水平反向向中心平推夹紧工件，在进行焊接等操作前，通过垂直夹紧机构和平推夹紧机构共同作用将工件夹紧，固定住工件的位置，进而保证工件加工的质量、提高生产效率。

在一些实施方式中，垂直夹紧机构为旋转式垂直夹紧机构，垂直夹紧机构包括第一气缸、第一连接杆和第一压板，第一气缸为转角下压气缸，第一气缸垂直安装于工作台，第一压板通过第一连接杆与第一气缸的一端相连接。由此，第一气缸为转角下压气缸，当工件装入限位槽后，第一气缸带动第一连接杆和第一压板向靠近工件的方向旋转，然后下压夹紧工件，焊接完成后，第一气缸向上松开且带动第一连接杆和第一压板向远离工件的方向旋转，恢复原位，不影响工件的取出。

在一些实施方式中，平推夹紧机构包括第二气缸和第二压板，第二气缸安装于工作台的上方，第二压板的一端与第二气缸相连接，另一端与工件相配合。由此，当工件装入限位槽后，第二气缸带动第二压板朝向工件的方向推进压紧工件，实现水平方向的夹紧，焊接完成后，第二气缸带动第二压板朝远离工件的方回缩。

在一些实施方式中，夹具还包括脱模机构，脱模机构包括第三气缸、第二连接杆、联动板和滑块，工件固定块的四角处开设有滑块安装槽，滑块滑动安装于滑块安装槽，第三气缸和联动板设置于工作台的底部，第三气缸的一端连接联动板，第二连接杆的一端固定连接联动板，另一端穿过工作台与滑块相连接，滑块固定套设于第二连接杆的外周。由此，脱模机构的设置便于工件固定块的拆卸，脱模机构的工作过程为：工件焊接完成后，第三气缸带动联动板向下运动，拉动第二连接杆向下运动，第二连接杆带动工件固定块四角处的滑块沿着滑块安装槽向下滑动，滑块向下滑动后，工件固定块的尺寸会比滑块滑动前小4mm左右，故可以轻松脱模，方便更换整个工件固定块，以满足不同工件的加工。

在一些实施方式中，气动工装夹具还包括第一控制机构，第一控制机构设置于工作台上，第一控制机构与垂直夹紧机构的第一气缸气动配合。由此，通过第一控制机构可以有效的控制第一气缸的工作，进而完成垂直夹紧机构的工作。

在一些实施方式中，气动工装夹具还包括第二控制机构，第二控制机构设置于工作台上，第二控制机构与平推夹紧机构的第二气缸气动配合。由此，通过第二控制机构可以有效的控制第二气缸的工作，进而完平推夹紧机构的工作。

在一些实施方式中，气动工装夹具还包括第三控制机构，第三控制机构设置于工作台上，第三控制机构与脱模机构的第三气缸气动配合。由此，通过第三控制机构可以有效的控制第三气缸的工作，进而完成脱模机构的工作。

本实用新型的有益效果为：气动工装夹具包括工作台、设置于工作台上的夹具以及与夹具相配合的工件，夹具包括工件固定块、多个垂直夹紧机构和多个平推夹紧机构，工件固定块的中心开设有限位槽，限位槽与工件相配合，多个垂直夹紧机构设置于工件固定块的两侧，多个平推夹紧机构设置于工件固定块的四周，垂直夹紧机构、平推夹紧机构和工件固定块相配合对工件进行限位，工作时，将工件放入工件固定块的限位槽中，多个垂直夹紧机构在垂直方向下压夹紧工件，多个平推夹紧机构在水平反向向中心平推夹紧工件，在进行焊接等操作前，通过垂直夹紧机构和平推夹紧机构共同作用将工件夹紧，固定住工件的位置，进而保证工件加工的质量、提高生产效率；垂直夹紧机构为旋转式垂直夹紧机构，垂直夹紧机构包括第一气缸、第一连接杆和第一压板，第一气缸为转角下压气缸，第一气缸垂直安装于工作台，第一压板通过第一连接杆与第一气缸的一端相连接，第一气缸为转角下压气缸，当工件装入限位槽后，第一气缸带动第一连接杆和第一压板向靠近工件的方向旋转，然后下压夹紧工件，焊接完成后，第一气缸向上松开且带动第一连接杆和第一压板向远离工件的方向旋转，恢复原位，不影响工件的取出；还包括脱模机构，脱模机构包括第三气缸、第二连接杆、联动板和滑块，工件固定块的四角处开设有滑块安装槽，滑块滑动安装于滑块安装槽，第三气缸和联动板设置于工作台的底部，第三气缸的一端连接联动板，第二连接杆的一端固定连接联动板，另一端穿过工作台与滑块相连接，滑块固定套设于第二连接杆的外周，脱模机构的设置便于工件固定块的拆卸，脱模机构的工作过程为：工件焊接完成后，第三气缸带动联动板向下运动，拉动第二连接杆向下运动，第二连接杆带动工件固定块四角处的滑块沿着滑块安装槽向下滑动，滑块向下滑动后，工件固定块的尺寸会比滑块滑动前小4mm左右，故可以轻松脱模。因此，本实用新型的气动工装夹具具有结构简单、控制方便、能够快速装夹等诸多优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的气动工装夹具的立体结构示意图；

图2为图1所示的气动工装夹具的A部分的放大结构示意图；

图3为图1所示的气动工装夹具的俯视结构示意图；

图4为图1所示的气动工装夹具的侧视结构示意图；

图5为图1所示的气动工装夹具的第一控制机构、第二控制机构和第三控制机构的结构示意图。

图1～5中的附图标记：1-工作台；2-夹具；3-工件；4-第一控制机构；5-第二控制机构；6-第三控制机构；21-工件固定块；22-垂直夹紧机构；23-平推夹紧机构；24-脱模机构；41-手动控制气阀；42-进气口；43-出气口；211-限位槽；212-滑块安装槽；221-第一气缸；222-第一连接杆；223-第一压板；231-第二气缸；232-第二压板；241-第三气缸；242-第二连接杆；243-联动板；244-滑块；245-轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1～5示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的气动工装夹具。

如图1～5所示，该气动工装夹具包括工作台1、设置于工作台1上的夹具2以及与夹具2相配合的工件3。夹具2包括一个工件固定块21、一个脱模机构24、两个垂直夹紧机构22和八个平推夹紧机构23。本实施方式的工件3为数控控制器的外壳，进一步的，该工件3为矩形中空结构。工件固定块21的中心开设有方形限位槽211，限位槽211与工件3相配合。工件3安装于限位槽211内，外壁与限位槽211的内壁贴合。两个垂直夹紧机构22以工件固定块21的中心对称设置于工件固定块21的两侧。如图2和图3所示，本实施方式的垂直夹紧机构22为旋转式垂直夹紧机构22。垂直夹紧机构22包括第一气缸221、第一连接杆222和第一压板223。第一气缸221为90°转角下压气缸，第一气缸221垂直固定安装于工作台1，第一连接杆222的一端固定套设于第一气缸221的伸缩杆端的外周，另一端与第一压板223通过螺钉等固定连接。第一气缸221为90°转角下压气缸，当工件装入限位槽211后，第一气缸221带动第一连接杆222和第一压板223向靠近工件3的方向旋转90°，此时第一压板223正好位于工件3的正上方，然后第一气缸221收缩带动第一压板223下压夹紧工件3，焊接完成后，第一气缸221向上松开且带动第一连接杆222和第一压板223向远离工件3的方向旋转90°，恢复原位，恢复原位后第一压板223不处于工件固定块21的上方，不影响工件3的取出，方便操作。八个平推夹紧机构23设置于工件固定块21的四周，工件固定块21为不规则的矩形，每个边的外侧均对应设置有两个平推夹紧机构23。如图2和图3所示，本实施方式的每个平推夹紧机构23均包括第二气缸231和第二压板232。第二气缸231固定安装于工作台1的上方，第二压板232的一端与第二气缸231伸缩杆的一端固定连接，另一端与工件3相配合。当工件3装入限位槽211后，第二气缸231带动第二压板232朝向工件的方向推进压紧工件3，实现水平方向的夹紧，焊接完成后，第二气缸231带动第二压板232朝远离工件3的方向回缩，恢复原状。垂直夹紧机构22、平推夹紧机构23和工件固定块21三者相配合对工件3进行限位夹紧。

本实施方式的气动工装夹具2工作时，将工件3放入工件固定块21的限位槽211中，多个垂直夹紧机构22在垂直方向下压夹紧工件3，多个平推夹紧机构23在水平反向向中心平推夹紧工件3，在进行焊接等操作前，通过垂直夹紧机构22和平推夹紧机构23共同作用将工件3夹紧，固定住工件3的位置，进而保证工件3加工的质量、提高生产效率。

如图3和图4所示，本实施方式的脱模机构24包括第三气缸241、第二连接杆242、联动板243、滑块244和轴承245。工件固定块21的四角处开设有滑块安装槽212，工作台1上开设有与滑块244相对应的开槽。滑块244滑动安装于滑块安装槽212，进一步的，滑块244与轴承245固定连接，轴承245的一端与滑块安装槽212的内壁相抵。第三气缸241和联动板243设置于工作台1的底部，第三气缸241通过气缸固定块固定安装于工作台1的反面，且第三气缸241的一端固定连接联动板243。第二连接杆242的一端固定连接联动板243，另一端穿过工作台1与滑块244相连接，滑块244固定套设于第二连接杆242的外周。脱模机构24的设置便于工件固定块21的拆卸，脱模机构24的工作过程为：工件焊接完成后，第三气缸241带动联动板243向下运动，拉动第二连接杆242向下运动，第二连接杆242带动工件固定块21四角处的滑块244和轴承245沿着滑块安装槽212向下滑动，由于滑块设置于工件固定块21的四角处，滑块244向下滑动后，整个工件固定块21的尺寸会比滑块244向下滑动前小4mm左右，工件固定块21会发生松动，故可以轻松脱模，便于更换工件固定块21，以满足不同的加工需求。

如图1、图3和图5所示，本实施方式的气动工装夹具2还包括第一控制机构4、第二控制机构5和第三控制机构6。如图3所示，第一控制机构4、第二控制机构5和第三控制机构6均设置于工作台1正面的右上角处，第一控制机构4、第二控制机构5和第三控制机构6从右至左依次排列，第一控制机构4与垂直夹紧机构22的第一气缸221气动配合，第二控制机构5与平推夹紧机构23的第二气缸231气动配合，第三控制机构6与脱模机构24的第三气缸241气动配合。如图5所示，本实施方式的第一控制机构4包括一个手动控制阀41、一个进气口42和两个出气口43。进气口42与气泵连接，两个出气口43与第一气缸221通过气管相连通。进气口42和出气口43连通，手动控制阀41与第一进气口42和第一出气口43配合，手动控制阀41可以相应的控制第一气缸221的进出气，进而控制第一气缸221完成相应的伸缩动作。本实施方式的第二控制机构5和第三控制机构6的结构与第一控制机构4的结构相同。通过第一控制机构4可以有效的控制第一气缸221的工作，进而完成垂直夹紧机构22的工作，通过第二控制机构5可以有效的控制第二气缸231的工作，进而完平推夹紧机构23的工作，通过第三控制机构6可以有效的控制第三气缸241的工作，进而完成脱模机构24的工作。

本实施方式的气动工装夹具2的具体操作步骤为：

S1、工件安装：将折弯好的工件3放置于工件固定块21的限位槽211中，贴平。

在本工序中，安装好工件3后，滑块244处于与工件固定块21底部平齐状态，第三控制机构6控制手动控制阀使得其中一个出气口43工作，即脱模机构24处于初始状态。

S2、垂直夹紧：第一控制机构4控制手动控制阀41使得其中一个出气口43工作，进而使得垂直夹紧机构22的第一气缸221工作，控制第一连接杆222和第一压板223旋转90°向下压紧工件。

S3、平推夹紧：第二控制机构5控制手动控制阀使得其中一个出气口43工作，进而使得平推夹紧机构23的第二气缸231工作，控制所有的第二压板232朝向工件3的方向压紧工件3。

S4、焊接：焊接机械手工作，对工作台1上的工件3进行焊接。

S5、脱模：第三控制机构6控制手动控制阀使得另一个出气口43工作，进而使得第三气缸241工作，推动联动板243向下移动，联动板243拉动第二连接杆242向下运动，带动四角处的滑块244和轴承245沿着滑块安装槽212向下滑动，滑块244向下滑动后，工件固定块21在长和宽方向的尺寸均比滑块244滑动前小，故可轻松脱模。

本工序中，滑块244向下滑动后，工件固定块21在长和宽方向的尺寸均比滑块244滑动前小4mm左右。

S6、垂直夹紧机构22归原位：第一控制机构4控制手动控制阀使得另一个出气口43工作，进而使得垂直夹紧机构22的第一气缸221工作，控制第一连接杆222和第一压板223向上松开后旋转90°恢复原位，不影响工件的取出。

S7、平推夹紧机构23归原位：第二控制机构5控制手动控制阀使得另一个出气口43工作，进而使得平推夹紧机构23的第二气缸231工作，控制所有的第二压板232往远离工件的方向恢复原状。

S8、取出工件，循环以上步骤进行下一工件的加工。

通过上述气动工装夹具2可以实现工件3的快速装夹，上述加工方法操作工序简单，加工出来的工件3一致性好，便于大批量的生产。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。