一种用于头盔自动钻孔机的夹持装置的制作方法

1.本发明涉及头盔加工设备技术领域，尤其涉及一种用于头盔自动钻孔机的夹持装置。


背景技术：

2.赛车头盔是在赛车运动中保护运动员头部免于伤害的一种运动护具，赛车头盔由头盔主体以及头盔上的护目镜、头盔内的内衬等各种配件组成，这些配件在安装到头盔上时首先需要在头盔主体上钻孔，然后才能安装配件。
3.现有的头盔自动钻孔机的结构与公开号为cn104668637a的一种五轴铣床结构相似，该五轴铣床包括基台、滑台和工件台，所述基台包含本体，所述本体的后侧横向平行设置三条第一滑轨，所述滑台滑动设置于所述第一滑轨上；所述本体的前侧设有凹槽，所述工作台设置于所述凹槽内；所述滑台包含纵台和横台，所述纵台的底部具有三条第一滑槽，所述纵台的顶部设有平行延伸的两条第二滑轨，所述横台的底部设有两条滑动设置于所述第二滑轨上的第二滑槽，所述横台的前侧设有两条第三滑轨，以及一刀头，所述刀头的后侧设有三滑槽，所述刀头的底端设有一铣刀。
4.现有的这种头盔自动钻孔机在使用时，将头盔的毛坯件固定到工作台上，头盔自动钻孔机受预先设定的程序的控制对头盔的毛坯件进行钻孔。图为现有的一种头盔成品及毛坯件的结构示意图，头盔毛坯件的下部有不规则的余料，由于需在头盔主体上钻孔，所以只能对头盔的下部进行夹持，头盔的毛坯件的余料给夹具的夹持造成很大的困难。现有的夹具难以对头盔的毛坯件进行精确的夹持，常常使头盔的加工位置出现偏差，而头盔自动钻孔机又无法进行自动地识别与调整，从而造成钻孔后的孔位偏差，致使配件无法安装，造成较多的报废品，严重影响生产。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种用于头盔自动钻孔机的夹持装置，利用柔性夹具最大限度适应头盔不同位置的形状，并在柔性夹具夹紧头盔时迫使头盔自动进行位置的调整，夹持准确，从而保证钻孔的精度高。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种用于头盔自动钻孔机的夹持装置，包括工作台，所述工作台为圆盘状结构，所述工作台上设置有多个放射状的夹紧机构，所述夹紧机构包括固定于工作台上的滑轨，所述滑轨上滑移设置有两个滑移座，所述滑移座上均设置有柔性夹具，所述夹紧机构还包括均与工作台转动配合的第一螺纹杆和第二螺纹杆，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆分别与两个滑移座螺纹配合，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆远离工作台轴线的一端均设置有相互啮合的传动齿轮，所述第一螺纹杆靠近工作台轴线的一端设置有从动锥齿轮；所述工作台的中心转动设置有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮与各从动锥齿轮啮合，所述工作台上设置有使驱动锥齿轮转动的驱动机构。
8.通过采用上述技术方案，驱动机构使驱动锥齿轮转动时，驱动锥齿轮将驱动从动锥齿轮同时转动，从而带动第一螺纹杆转动，经过传动齿轮的换向作用后，第二螺纹杆将与第一螺纹杆进行同步反向的转动，进而使同一夹紧机构中的两个滑移座相向或者相背运动。使用前将成品的头盔置于工作台上，并使同一夹紧机构中的两个滑移座分别位于头盔内外侧，之后使两个滑移座相向运动将头盔夹持住，此时柔性夹具会根据头盔的形状而自行改变夹持侧的形状，此时操作人员将柔性夹具锁死。在使用时操作人员将头盔的毛坯件置于工作台上，然后使滑移座移动从而利用柔性夹具夹持头盔的毛坯件，在此过程中头盔的毛坯件各个方向上均会均匀受力，最终头盔会在柔性夹具的夹持侧滑移并与柔性夹具夹持侧的形状相契合，最终头盔会在准确的位置被柔性夹具稳定夹持，从而保证头盔钻孔的精确性。
9.本发明进一步设置为：所述第一螺纹杆的两端均开设有安装槽，所述安装槽中均螺纹连接有锁定柱；所述安装槽的侧壁上均贯穿开设有若干滑移孔，所述滑移孔的两端均为收缩结构，所述滑移孔中滑移设置有限位珠，与第一螺纹杆相连的传动齿轮以及从动锥齿轮的中心孔侧壁上均成型有限位槽。
10.通过采用上述技术方案，将锁定柱旋入安装槽后，锁定柱将会推动限位珠并使限位珠从滑移孔远离安装槽的一端凸出，此时限位珠将会嵌入到限位槽中，使传动齿轮或者从动锥齿轮难以与第一螺纹杆发生相对转动。而将第一螺纹杆两端的锁定柱旋出安装槽后，传动齿轮以及从动锥齿轮将能够与第一螺纹杆发生自由转动，此时操作人员可以分别转动第一螺纹杆以及第二螺纹杆，从而对单个滑移座的位置进行调节，从而便于根据不同型号不同尺寸的头盔进行调整，适用的范围广，并且调节便捷。
11.本发明进一步设置为：所述柔性夹具包括装配盒，所述装配盒的一侧开口，所述装配盒内滑移设置有伸缩杆，所述伸缩杆与装配盒之间固定连接有第一弹簧，所述伸缩杆伸出装配盒的一端转动设置有滚珠；所述装配盒内设置有压紧板，所述压紧板上转动设置有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆与装配盒的侧壁螺纹配合，所述第三螺纹杆伸出装配盒的一端固定连接有旋转把手。
12.通过采用上述技术方案，操作人员通过旋转把手旋紧第三螺纹杆时，将会使压紧板挤压各伸缩杆，从而使各伸缩杆被固定。适用时利用成品的头盔来对柔性夹具定型，各伸缩杆均抵接到头盔的表面并根据头盔的形状形成点阵结构，之后操作人员旋紧旋转把手将各伸缩杆固定。滚珠能够使头盔的坯料在柔性夹具上滑动更加容易，从而提高头盔坯料定位的准确度。
13.本发明进一步设置为：所述工作台的下侧固定设置有若干第一气缸，所述第一气缸的活塞杆与工作台滑移配合且伸入到工作台的上侧，所述第一气缸的活塞杆端固定设置有托板，所述托板位于夹紧机构之间。
14.通过采用上述技术方案，在利用成品的头盔对柔性夹具定型时，托板在第一气缸的驱动下向远离工作台的方向移动，此时将成品头盔置于托板之上，各托板能够为头盔提供一个稳定的放置平面，保证柔性夹具定型时成品头盔的稳定性。在对头盔坯料进行夹持时使托板移动至靠近工作台的位置，从而保证柔性夹具能够对头盔坯料的相同位置进行夹持。
15.本发明进一步设置为：所述工作台上设置有预顶杆，所述预顶杆的顶端设置有三
个支杆，所述三个支杆远离预顶杆的一端固定连接有吸盘；所述预顶杆靠近工作台的一端铰接设置有三个连杆，所述三个连杆远离预顶杆的一端铰接设置有滑块，所述滑块与工作台滑移配合，所述工作台上固定设置有三个第二气缸，所述第二气缸的活塞杆端与对应滑块固定连接。
16.通过采用上述技术方案，在将头盔的坯料安装到工作台上时，预定杆伸入到头盔的坯料中并利用吸盘将头盔吸附固定，给头盔坯料进行预定位，从而有效保证头盔坯料在被夹紧时定位的精确度。在头盔被稳定夹持后个滑块在第二气缸的驱动下向远离预顶杆的方向移动，从而使预顶杆下移，吸盘脱离与头盔的接触。
17.本发明进一步设置为：所述预顶杆的顶端固定设置有铰接球，所述预顶杆的顶端还设置有包覆铰接球的铰接件，所述铰接球和铰接件之间还设置有阻尼层，各所述支杆与铰接件固定连接，所述铰接件上螺纹连接有锁定螺栓，所述锁定螺栓与铰接球抵接，所述预顶杆为可伸缩结构。
18.通过采用上述技术方案，在未使用锁定螺栓锁定铰接件与铰接球时，铰接件受力超过阻尼层提供的摩擦阻力后可以在铰接球上转动，可伸缩的预顶杆以及可万向转动的铰接件能够根据不同型号和不同尺寸的头盔来进行调节，在调节到合适位置后操作人员可以通过锁定螺栓将铰接件锁死。上述技术方案能够进一步提高该夹持装置对各型号头盔的夹持适应性，扩大该夹持装置的适用范围。
19.本发明进一步设置为：所述驱动机构包括固定于工作台上的电机，所述电机轴端固定连接有与工作台转动配合的蜗杆，所述工作台上转动设置有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述蜗轮与驱动锥齿轮固定连接。。
20.通过采用上述技术方案，蜗轮蜗杆结构能够实现自锁，从而保证头盔能够被稳定地夹持。
21.综上所述，本发明的有益技术效果为：
22.(1)本发明利用柔性夹具对头盔各部位的不同形状进行自适应贴合，从而在夹持头盔时能够使头盔上的对应位置准确地被柔性夹具夹持，有效保证头盔夹持的准确性，保证钻孔的精确度；
23.(2)本发明中第一螺纹杆两端的传动齿轮以及从动锥齿轮均能够与第一螺纹杆脱离传动连接，从而使每个滑移座均能够被独立调节，从而适应不同型号、尺寸的头盔，有效保证该夹持装置的使用便捷性。
附图说明
24.图1是本发明一个实施例的整体结构轴测示意图；
25.图2是本发明一个实施例的仰视视角的结构示意图；
26.图3是本发明一个实施例中沿某一平面的剖视图，该平面过第一螺纹杆和第二螺纹杆轴线，主要体现第一螺纹杆的结构以及柔性夹具的结构；
27.图4是图3中a处的局部放大图，主要体现第一螺纹杆与传动齿轮的配合关系；
28.图5是本发明一个实施例中安装于第一螺纹杆上传动齿轮的结构示意图；
29.图6是本发明一个实施例中预顶杆沿其中线的剖视图。
30.附图标记：1、工作台；2、滑轨；3、滑移座；4、第一螺纹杆；5、第二螺纹杆；6、传动齿
轮；7、从动锥齿轮；8、驱动锥齿轮；9、电机；10、蜗杆；11、蜗轮；12、安装槽；13、锁定柱；14、倒角；15、旋钮；16、滑移孔；17、限位珠；18、限位槽；19、装配盒；20、套筒；21、伸缩杆；22、第一弹簧；23、滚珠；24、压紧板；25、第三螺纹杆；26、旋转把手；27、第一气缸；28、托板；29、预顶杆；291、主杆体；292、副杆体；30、连杆；31、滑块；32、第二气缸；33、铰接球；34、铰接件；35、阻尼层；36、锁定螺栓；37、支杆；38、吸盘。
具体实施方式
31.下面将结合实施例对本发明进行清楚、完整地描述。
32.参见附图1，一种用于头盔自动钻孔机的夹持装置，包括工作台1，工作台1为圆盘状结构，实用时将工作台1安装到头盔自动钻孔机上。工作台1上设置有六个放射状的夹紧机构，夹紧机构包括固定于工作台1上的两条圆柱杆状的滑轨2，滑轨2上滑移设置有两个滑移座3，夹紧机构还包括均与工作台1转动配合的第一螺纹杆4和第二螺纹杆5，第一螺纹杆4和第二螺纹杆5分别与两个滑移座3螺纹配合，第一螺纹杆4与第二螺纹杆5远离工作台1轴线的一端均设置有相互啮合的传动齿轮6。
33.第一螺纹杆4靠近工作台1轴线的一端设置有从动锥齿轮7，工作台1的中心转动设置有驱动锥齿轮8，驱动锥齿轮8与各从动锥齿轮7啮合，工作台1上设置有使驱动锥齿轮8转动的驱动机构。结合附图2，驱动机构包括固定于工作台1上的电机9，电机9轴端固定连接有与工作台1转动配合的蜗杆10，工作台1上转动设置有蜗轮11，蜗轮11与蜗杆10啮合，蜗轮11与驱动锥齿轮8固定连接。
34.参见附图3并结合附图4，第一螺纹杆4的两端均开设有安装槽12，安装槽12中均设置有锁定柱13，锁定柱13与安装槽12的口部螺纹配合，锁定柱13伸入到安装槽12的一端成型有倒角14，锁定柱13伸出安装槽12的一端固定有旋钮15。安装槽12的侧壁上均贯穿开设有若干滑移孔16，滑移孔16的两端均为收缩结构，滑移孔16中滑移设置有限位珠17，结合附图5，与第一螺纹杆4相连的传动齿轮6以及从动锥齿轮7的中心孔侧壁上均成型有限位槽18。
35.滑移座3上均设置有柔性夹具，柔性夹具包括装配盒19，同一个夹紧机构的两个装配盒19相互靠近的一侧开口，装配盒19内固定设置有多个套筒20，套筒20内滑移设置有伸缩杆21，伸缩杆21伸入到套筒20中的一端与装配盒19内侧壁之间固定连接有第一弹簧22，伸缩杆21伸出装配盒19的一端转动设置有滚珠23。装配盒19内设置有压紧板24，压紧板24上转动设置有第三螺纹杆25，第三螺纹杆25与装配盒19的侧壁螺纹配合，第三螺纹杆25伸出装配盒19的一端固定连接有旋转把手26。
36.参见附图1，工作台1的下侧固定设置有三个第一气缸27，第一气缸27的活塞杆与工作台1滑移配合且伸入到工作台1的上侧，第一气缸27的活塞杆端固定设置有托板28，托板28位于夹紧机构之间。
37.工作台1上设置有预顶杆29，预顶杆29包括主杆体291和副杆体292，主杆体291和副杆体292之间通过螺纹连接。预顶杆29靠近工作台1的一端铰接设置有三个连杆30，三个连杆30远离预顶杆29的一端铰接设置有滑块31，滑块31与工作台1滑移配合，三个滑块31均设置于夹紧机构之间且与托板28间隔设置；工作台1上固定设置有三个第二气缸32，第二气缸32的活塞杆端与对应滑块31固定连接。结合附图6，预顶杆29的顶端固定设置有铰接球
33，预顶杆29的顶端还设置有包覆铰接球33的铰接件34，铰接球33和铰接件34之间还设置有阻尼层35，各支杆37与铰接件34固定连接，铰接件34上螺纹连接有锁定螺栓36，锁定螺栓36与铰接球33抵接。铰接件34上固定设置有三个支杆37，三个支杆37远离预顶杆29的一端固定连接有吸盘38。
38.本实施例的工作原理是：使用前操作人员需利用成品的头盔对柔性夹具进行定型，具体过程中首先将各锁定柱13旋出安装槽12，然后单独对每个滑移座3的位置进行调节，使各滑移座3到达与头盔大致契合的位置上，之后使托板28升起，将成品头盔放置于托板28上，再对滑移座3的位置进行细调，使各柔性夹具贴合到头盔上，之后将各锁定柱13旋入到对应安装槽12中，之后利用成品的头盔对预顶杆29进行调节。
39.使用时操作人员首先将头盔坯料安装到工作台1上，此时头盔坯料将会被吸盘38所初步定位。之后驱动机构驱动各滑移座3相向运动将头盔坯料夹紧，在此过程中若头盔坯料的形状与柔性夹具夹持面的形状不贴合，则头盔的坯料将会在压力的作用下相对柔性夹具进行滑移，最终与柔性夹具精确贴合。在打孔之前，预顶杆29下移从而使吸盘38与头盔脱离接触。本实施例能够对头盔进行精确的定位和稳定的夹持，保证头盔打孔后孔位的准确度。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。