一种工装顶升夹紧机构的制作方法

本发明属于工件夹紧技术领域，具体涉及一种工装顶升夹紧机构。

背景技术：

随着涡轮增压技术的快速发展，越来越多的汽车厂商选用涡轮增压器部分替代机械增压器，这一举措将极大地提升内燃机的输出功率或者在同等输出功率下提升燃油经济性，促进汽车行业的健康环保发展。但是目前国内的涡轮增压工件尚无适配的夹紧焊接设备，无法进行机械化作业，工作效率低。

技术实现要素：

为解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种工装顶升夹紧机构。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种工装顶升夹紧机构，包括：

顶部夹紧单元；

中部夹紧单元，所述中部夹紧单元设置于顶部夹紧单元下方，中部夹紧单元包括辅助夹紧单元和夹紧件，通过顶部夹紧单元与中部夹紧单元协同夹紧工件；

第一顶升驱动单元，用于驱动工件朝向顶部夹紧单元运动，通过顶部夹紧单元夹紧工件并保证工件的同心度；

第二顶升驱动单元，所述第二顶升驱动单元与中部夹紧单元的辅助夹紧单元连接，通过第二顶升驱动单元驱动辅助夹紧单元与工件接触并实现工件的高度定位；

第三顶升驱动单元，所述第三顶升驱动单元与中部夹紧单元的夹紧件连接并驱动夹紧件与工件内壁接触并夹紧工件，便于完成工件的焊接等作业。

进一步的，所述顶部夹紧单元包括卡环及设置于卡环下表面的若干个夹紧牙结构和若干个定位结构，夹紧牙结构和定位结构位于卡环相对的两侧，夹紧牙结构连接有第一弹簧，工件放于卡环下表面时，工件外壁与夹紧牙结构接触，夹紧牙结构通过第一弹簧的弹力作用背向工件运动并挤压工件至与定位结构相接，工件被夹紧于夹紧牙结构和定位结构围成的空间内。

进一步的，所述夹紧牙结构和定位结构分别设有两个，两个夹紧牙结构间隔设置于卡环下表面左侧，两个定位结构间隔设置于卡环下表面右侧，工件被夹紧于两个夹紧牙结构和两个定位结构围成的空间内。

进一步的，所述中部夹紧单元还包括夹紧座，所述夹紧座上表面沿圆周方向等间距排布若干个夹紧件，所述夹紧件顶部背心设置凸起限位部，夹紧件与第二弹簧连接，通过第三顶升驱动单元驱动夹紧件做背心运动至凸起限位部与工件内壁接触，夹紧件通过第二弹簧的弹力作用夹紧工件。

进一步的，所述辅助夹紧单元包括呈圆柱形结构的本体，所述本体外围沿圆周方向等间距排布若干个l型台阶结构，工件被夹紧时，工件落在l型台阶结构上，工件下表面的叶轮的最底面与l型台阶结构的较长边上表面相接触，工件下表面的叶轮的最顶面与l型台阶结构的较短边上表面平行。

进一步的，所述工件放置于移动座上，所述第一顶升驱动单元与移动座连接并驱动移动座及其上的工件朝向顶部夹紧单元运动进行夹紧。

进一步的，所述工件为涡轮增压产品，工件下表面设置若干个可转动式叶轮，工件被夹紧时，每个夹紧件的凸起限位部均与一个叶轮内壁相接触并进行夹紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种工装顶升夹紧机构，包括：顶部夹紧单元；中部夹紧单元，中部夹紧单元设置于顶部夹紧单元下方，中部夹紧单元包括辅助夹紧单元和夹紧件，通过顶部夹紧单元与中部夹紧单元协同夹紧工件；第一顶升驱动单元，用于驱动工件朝向顶部夹紧单元运动，通过顶部夹紧单元夹紧工件并保证工件的同心度；第二顶升驱动单元，第二顶升驱动单元与中部夹紧单元的辅助夹紧单元连接，通过第二顶升驱动单元驱动辅助夹紧单元与工件接触并实现工件的高度定位；第三顶升驱动单元，第三顶升驱动单元与中部夹紧单元的夹紧件连接并驱动夹紧件与工件内壁接触并夹紧工件，完成工件的焊接。本发明提供的工装顶升夹紧机构，先利用第一顶升驱动单元驱动工件被顶部夹紧单元的夹紧牙结构和定位结构夹紧，再利用第二顶升驱动单元使工件落在辅助夹紧单元的l型台阶结构上，精准实现工件的高度定位，最后利用第三顶升驱动单元驱动夹紧件伸入至工件下表面的叶轮围成的空间内，夹紧件在第二弹簧的作用下紧密接触叶轮内壁并对叶轮产生向外的作用力，进而实现夹紧目的，便于后期对工件进行焊接等操作，可完全实现机械化甚至智能化控制，节省人工成本，工作效率高，适用于工装盘类零件的夹紧，适合工业化推广使用。

附图说明

图1为本发明的顶部夹紧单元的立体结构示意图；

图2为本发明的顶部夹紧单元的立体结构示意图；

图3为本发明的顶部夹紧单元的仰视图；

图4为本发明图3中aa-aa剖视图；

图5为本发明的顶部夹紧单元的正视图；

图6-7分别为本发明的中部夹紧单元的立体结构示意图；

图8为本发明的中部夹紧单元的俯视图；

图9为本发明图8中aa-aa剖视图；

图10为本发明图6中bb-bb剖视图；

图11为本发明的辅助夹紧单元的立体结构示意图；

图12为本发明的辅助夹紧单元的俯视图；

图13为本发明图12中aa-aa剖视图；

图14为本发明的辅助夹紧单元与工件的剖视图；

图15为本发明图14中ab-ab剖视图；

图16为本发明实施例1的工件的俯视图；

图17为本发明实施例1的工件的仰视图；

图18为本发明实施例1的工件的立体结构示意图；

图19为本发明实施例1的工件的底部立体结构示意图；

图20为本发明的整体结构示意图；

图21为本发明的整体结构正视图；其中图21a为本发明的整体结构正视图；图21b为图21a中ac-ac剖视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

如图1-21所示，一种工装顶升夹紧机构，包括：

顶部夹紧单元1；

中部夹紧单元2，中部夹紧单元2设置于顶部夹紧单元1下方，顶部夹紧单元1先完成对工件3的夹紧，再通过中部夹紧单元2进行二次夹紧，实现顶部夹紧单元1与中部夹紧单元2协同夹紧工件3的目的，夹紧更牢固，中部夹紧单元2包括辅助夹紧单元4和夹紧件5；

第一顶升驱动单元1-1，用于驱动工件3朝向顶部夹紧单元1运动，通过顶部夹紧单元1夹紧工件3并保证工件3的同心度；

第二顶升驱动单元1-2，第二顶升驱动单元1-2与中部夹紧单元2的辅助夹紧单元4连接，通过第二顶升驱动单元1-2驱动辅助夹紧单元4实现工件3的高度定位；

第三顶升驱动单元1-3，第三顶升驱动单元1-3与中部夹紧单元2的夹紧件5连接并驱动夹紧件5与工件3内壁接触并夹紧工件3，便于后期完成工件3的焊接。

顶部夹紧单元1包括卡环11及设置于卡环11下表面的若干个夹紧牙结构12和若干个定位结构13，夹紧牙结构12和定位结构13位于卡环11相对的两侧，夹紧牙结构12连接有与其适配的第一弹簧，工件3放于卡环11下表面时，夹紧牙结构12与工件3接触，夹紧牙结构12通过第一弹簧的弹力作用背向工件3运动并挤压工件3至与定位结构13相接，工件3被夹紧于夹紧牙结构12和定位结构13围成的空间内。

作为具体的一种实施方式，夹紧牙结构12设有两个且间隔排布于卡环11下表面左侧，定位结构13呈圆柱体结构或近似圆柱体结构，定位结构13设有两个且间隔排布于卡环11下表面右侧，工件3被夹紧于两个夹紧牙结构12和两个定位结构13围成的空间内。

中部夹紧单元2还包括夹紧座21，夹紧座21上表面沿圆周方向等间距排布若干个夹紧件5，夹紧件5顶部背心设置凸起限位部51，即凸起限位部51朝向外设置，夹紧件5底部同样背心设置凸起部52，即凸起部52朝向外设置，夹紧件5顶部和底部均伸出夹紧座21但受凸起限位部51和凸起部52的限定作用，确保夹紧件5不会从夹紧座21内掉出，夹紧件5与第二弹簧6连接，通过第三顶升驱动单元1-3驱动夹紧件5做背心运动至凸起限位部51与工件3内壁接触并通过第二弹簧6的弹力作用夹紧工件3，此时，夹紧件5在第二弹簧6的作用下对工件3内壁产生向外的作用力，实现紧密接触并夹紧工件3。

本发明的工装顶升夹紧机构适合对工装盘类零件进行夹紧，为此，本实施例优选工件3为涡轮增压产品等，工件3下表面设置若干个可转动式叶轮31，工件3上表面设置若干个哑铃型转动销32及供哑铃型转动销32转动的转动孔，每个叶轮31的转轴311分别与一个哑铃型转动销32的销轴321同轴，在后期工件3被夹紧后同轴的转轴311与销轴321被焊接成一体结构，通过哑铃型转动销32在转动孔范围内绕销轴321转动带动与其连接的叶轮31在工件3下表面转动，使得若干个叶轮31首尾接触闭合或分离。

辅助夹紧单元4包括呈圆柱形结构的本体41，本体41外围沿圆周方向等间距排布若干个l型台阶结构42。工件3被夹紧时，每个叶轮31内壁均与一个夹紧件5的凸起限位部51相接，工件3落在辅助夹紧单元4的l型台阶结构42上，工件3下表面的叶轮31的最底面与l型台阶结构42的较长边43上表面相接触，工件3下表面的叶轮31的最顶面与l型台阶结构42的较短边44上表面平行。

为实现流水线机械化操作，工件3优选可拆卸式安装于移动座上，第一顶升驱动单元1-1与移动座连接并驱动移动座及其上的工件3朝向顶部夹紧单元1运动进行夹紧；当工件3在夹紧情况下完成焊接后，通过第一顶升驱动单元1-1驱动移动座带动其上的工件3背向顶部夹紧单元1运动至初始位置，再送至别处进行其他流水作业。

第一顶升驱动单元1-1、第二顶升驱动单元1-2和第三顶升驱动单元1-3优选采用气缸、电机或其他现有驱动产品。

本发明未具体描述的部分采用现有技术即可，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。