一种数控机床用夹持装置的制作方法

1.本发明涉及数控机床技术领域，具体是涉及一种数控机床用夹持装置。


背景技术：

2.机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床，一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等，现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。
3.现有的机床在固定工件是通常夹具部都是通过橡胶的弹力进行夹持，虽然能够达到柔性夹持的目的，但是由于橡胶的弹力一定，使得只能夹持轻载荷的物体，难以对重载荷的物体进行夹持，并且对工件进行退料时容易卡合，无法快速机稳定的进行退料，因此，有必要提出一种数控机床用夹持装置，以便于解决上述提出的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，提供一种数控机床用夹持装置，本技术通过气囊柔性抵接工件的边侧，使气囊完成贴合于工件的边侧，固定工件，避免对工件的夹伤，通过吸盘以及推板的配合，使工件进一步紧固以及更好的退料。
5.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种数控机床用夹持装置，包括：机架，机架的顶部设置有用于放置工件的定位台，该机架与定位台的横截面均为方形结构；中部定位机构，用以将工件的底部中心处进行定位；拐角定位机构，用以将工件的每个拐角处进行定位；所述机架为中空结构，机架的底部每个拐角处均设有竖直设置的支撑腿；所述中部定位机构包括设置在机架内部中心处的第一气筒，第一气筒呈竖直设置，第一气筒的顶端朝定位台的中心处延伸，第一气筒的顶端设置有吸盘，吸盘的中心处开设有避让穿孔，第一气筒的内部设有竖直设置的第二气筒，第二气筒内设有推杆，推杆的顶端设置有穿过避让穿孔并且推动工件向上移动的推板；所述拐角定位机构包括四个夹板，四个夹板的横截面呈方形结构，每个夹板的横截面均为l型结构，四个夹板能够沿着中部定位机构的中心作展开与合拢工序，每个夹板的内侧均设有能够抵接工件外壁的气囊，用以固定工件的每个拐角处。
6.可选的，第一气筒的底端穿过机架的底部向下延伸，第一气筒的底部分别设置有与其连通的第一进气管和第一出气管，第二气筒的底部分别设置有与其连通的第二进气管和第二出气管，第二进气管和第二出气管的下端均穿过第一气筒的底部向外延伸。
7.可选的，第二气筒的外部通过支撑架设置在第一气筒的内壁上，第二气筒的内部
设置有活塞，活塞的圆周面与第二气筒的内壁紧密贴合，第二气筒的内部下端设有复位弹簧，复位弹簧的顶端与活塞的底部抵接设置，推杆设置同轴设置在活塞的顶端，推杆穿过第二气筒的顶端向外延伸，第二气筒的顶端开设有供推杆穿过的通孔。
8.可选的，每个气囊贴合设置在每个夹板的内侧，每个气囊的横截面均为l型结构，每个气囊的两端分别设置有第三进气管与第三出气管。
9.可选的，每个夹板的两端分别设有延伸部，每个延伸部的内侧均设有能够抵接工件的抵接头，每个抵接头靠近每个延伸部的一端均设有能够穿过延伸部两面的缓冲杆，每个延伸部上均设有供每个缓冲杆穿行的缓冲孔，每个缓冲杆远离每个抵接头的一端均设有抵接块，每个缓冲杆靠近每个抵接头的一端套设于缓冲弹簧，每个延伸部靠近每个抵接块的一端均设有压力传感器，每个压力传感器的工作端均与对应的抵接块接触，每个压力传感器分别通过支架安装在每个延伸部的外壁上。
10.可选的，每个夹板的底部中间位置分别设置有滑动块，定位台上设有与每个滑动块一一对应的条形通口，相邻的两个条形通口沿着第一气筒的轴心呈九十度分布，每个滑动块的两侧分别与对应的条形通口的内部两侧吻合，每个条形通口的内部均设有沿着每个条形通口长度方向延伸的限位光杆，每个限位光杆的两端分别安装在每个条形通口的内部两端，每个滑块上均设有供每个限位光杆穿行的限位穿孔。
11.可选的，拐角定位机构还包括有矩形框架、驱动套筒、驱动转盘、环形滑轨和驱动组件，驱动套筒套设于第一气筒的外圈，驱动转盘同轴设置在驱动套筒的顶端，驱动转盘的中心处开设有圆形避让口，驱动转盘的边缘处铰接设置有与每个滑块一一对应的连杆，每个连杆背向驱动转盘的一端均与滑动块的底部铰接设置，环形滑轨同轴设置在驱动套筒的下端外圈，矩形框架位套设于环形滑轨的外部，矩形框架的每个拐角处均通过支撑板与机架的内部底端相连接，环形滑轨位于矩形框架的中心处，矩形框架的每个拐角处均设置有能够在环形滑轨上滑动的导轮，环形滑轨的底部设有环形齿条，驱动组件设置在矩形框架的一侧，驱动组件的工作端与环形齿条传动连接。
12.可选的，驱动组件包括齿轮、直齿条、推行板和电动推杆，齿轮位于环形齿条的一侧，齿轮与环形齿条啮合设置，齿轮的下方设有延伸板，延伸板靠近齿轮的上端设有与齿轮中心处转动连接的转轴，延伸板背向齿轮的上端均矩形框架的侧壁相连接，直齿条位于齿轮背向环形齿条的一侧，直齿条与齿轮啮合设置，推行板设置在直齿条背向齿轮的一侧，电动推杆水平设置在齿条的一端，电动推杆固定安装与矩形框架上，电动推杆的工作端与推行板的一端相连接。
13.可选的，推行板背向直齿条的一侧设有滑块，矩形框架的内侧壁上设有供滑块滑动的限位滑槽。
14.可选的，每个支撑腿的底部每个拐角处均设置有用于安装的安装孔。
15.通过上面可以看出，本发明的数控机床用夹持装置：1.通过拐角定位机构上的四个夹板作合拢动作，初步的将工件抵接，使工件居中于定位台的中间位置，再通过气囊柔性抵接工件的边侧，使气囊完成贴合于工件的边侧，完成固定工件，并且再通过中部定位机构第一气筒、第二气筒、吸盘以及推板的配合，使工件进一步紧固以及更好的退料，解决了如何固定工件的边侧和底部以及更好的退料的技术问题。
16.2.通过第一进气管与第一出气管之间的配合，向第一气筒内部充气与排气，通过第二进气管与第二出气管之间的配合，向第二气筒内部充气与排气，解决了如何箱第一气筒和第二气筒内部充气以及排气的技术问题。
17.3.通过弹簧与活塞的配合使推杆与推板更快的朝上移动，并通过推板将工件顶升推料，解决了如何快速的将工件顶升退料的技术问题。
18.4.通过第三出气管与第三进气管，使气囊充气与排气，解决了如何向气囊充气与排气的技术问题。
19.5.通过设置的每个低接头、缓冲弹簧、缓冲杆、抵接块以及压力传感器之间的配合，得到每个气囊内部需要充入的气量，解决了如何防止每个气囊充入的气过多的技术问题。
20.6.通过滑动块的两侧分别与对应的条形通口的内部两侧吻合，同时配合限位光杆限位移动，使滑动块更加稳定的移动，并驱动夹板同时稳定移动，解决了夹板稳定移动的技术问题。
21.7.通过驱动组件驱动驱动套筒、驱动转盘和环形滑轨转动，通过转盘上设置的每个连杆带动对应的滑动块沿着对应的条形通口移动，解决了如何使四个夹板作合拢以及展开动作的技术问题。
22.8.通过齿轮、直齿条、推行板和电动推杆之间的配合，带动环形齿条、驱动套筒、环形滑轨和驱动转盘旋转一端距离，当需要复合驱动转盘时，电动推杆复合，解决了如何进一步的驱动转盘旋转一端距离在复合的技术问题。
23.9.通过推行板上设置的滑块与矩形框架上设置的限位滑槽之间的限位配合，解决了如何使齿条平移更加稳定的技术问题。
24.10.通过每个支撑腿上设置的安装孔，可用于螺栓进行固定，解决了如何固定装置的技术问题。
25.附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明数控机床用夹持装置的立体结构示意图一；图2为本发明数控机床用夹持装置的立体结构示意图二；图3为本发明数控机床用夹持装置的俯视图；图4为图3中沿a
‑
a处的剖视图；图5为图3中沿a
‑
a处的立体剖视图；图6为本发明数控机床用夹持装置的立体结构示意图三；图7为本发明数控机床用夹持装置的局部立体结构示意图一；图8为本发明数控机床用夹持装置的局部仰视图；图9为本发明的局部立体结构示意图二；
图10为图9中b处放大图；图11为本发明数控机床用夹持装置中拐角定位机构的局部立体结构示意图。
28.其中：1、机架；2、中部定位机构；3、拐角定位机构；4、支撑腿；5、第一气筒；6、吸盘；7、第二气筒；8、推杆；9、推板；10、夹板；11、气囊；12、第一进气管；13、第一出气管；14、第二进气管；15、第二出气管；16、活塞；17、复位弹簧；18、第三进气管；19、第三出气管；20、抵接头；21、缓冲杆；22、抵接块；23、缓冲弹簧；24、压力传感器；25、滑动块；26、条形通口；27、限位光杆；28、矩形框架；29、驱动套筒；30、驱动转盘；31、环形滑轨；32、连杆；33、导轮；34、环形齿条；35、齿轮；36、直齿条；37、推行板；38、电动推杆；39、延伸板；40、转轴；41、滑块；42、限位滑槽；43、安装孔；44、定位台。
29.具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
31.需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
32.作为本发明的一个优选实施例，本发明提供一种数控机床用夹持装置，包括：机架，顶部设置有用于放置工件的定位台，该机架与定位台的横截面均为方形结构；中部定位机构，用以将工件的底部中心处进行定位；拐角定位机构，用以将工件的每个拐角处进行定位；所述机架为中空结构，机架的底部每个拐角处均设有竖直设置的支撑腿；所述中部定位机构包括设置在机架内部中心处的第一气筒，第一气筒呈竖直设置，第一气筒的顶端朝定位台的中心处延伸，第一气筒的顶端设置有吸盘，吸盘的中心处开设有避让穿孔，第一气筒的内部设有竖直设置的第二气筒，第二气筒内设有推杆，推杆的顶端设置有穿过避让穿孔并且推动工件向上移动的推板；所述拐角定位机构包括四个夹板，四个夹板的横截面呈方形结构，每个夹板的横截面均为l型结构，四个夹板能够沿着中部定位机构的中心作展开与合拢工序，每个夹板的内侧均设有能够抵接工件外壁的气囊，用以固定工件的每个拐角处。
33.通过该数控机床用夹持装置，通过拐角定位机构上的四个夹板作合拢动作，初步的将工件抵接，使工件居中于定位台的中间位置，再通过气囊柔性抵接工件的边侧，使气囊完成贴合于工件的边侧，完成固定工件，并且再通过中部定位机构第一气筒、第二气筒、吸盘以及推板的配合，使工件进一步紧固以及更好的退料，解决了如何固定工件的边侧和底
部以及更好的退料的技术问题。
34.下面结合附图对本发明数控机床用夹持装置的较佳实施例进行说明。
35.为了解决如何固定工件的边侧和底部以及更好的退料的技术问题，如图1至图5所示，提供以下技术方案：本发明的数控机床用夹持装置包括：机架1，机架1的顶部设置有用于放置工件的定位台44，该机架1与定位台44的横截面均为方形结构；中部定位机构2，用以将工件的底部中心处进行定位；拐角定位机构3，用以将工件的每个拐角处进行定位；所述机架1为中空结构，机架1的底部每个拐角处均设有竖直设置的支撑腿4；所述中部定位机构2包括设置在机架1内部中心处的第一气筒5，第一气筒5呈竖直设置，第一气筒5的顶端朝定位台44的中心处延伸，第一气筒5的顶端设置有吸盘6，吸盘6的中心处开设有避让穿孔，第一气筒5的内部设有竖直设置的第二气筒7，第二气筒7内设有推杆8，推杆8的顶端设置有穿过避让穿孔并且推动工件向上移动的推板9；所述拐角定位机构3包括四个夹板10，四个夹板10的横截面呈方形结构，每个夹板10的横截面均为l型结构，四个夹板10能够沿着中部定位机构2的中心作展开与合拢工序，每个夹板10的内侧均设有能够抵接工件外壁的气囊11，用以固定工件的每个拐角处。
36.具体的，作业时，通过人工或者机械手将工件放置在定位台44的台面上，位于四个夹板10之间，通过拐角定位机构3上的四个夹板10作合拢动作，初步的将工件抵接，使工件居中于定位台44的中间位置，再向每个气囊11进行充气，使气囊11柔性抵接工件的边侧，继而使工件边侧固定，工件的中间位置与吸盘6抵接，向第一气筒5内进行抽气，进而使吸盘6紧固在工件的底部，使工件固定，当需要退出工件时，每个搅拌复位，松开工件边侧，向第一气筒5内部充气，并且同时向第二气筒7内充气，通过气流带动推杆8以及推板9朝上移动，拖过推板9推动将工件顶出，进而脱离吸盘6，便于工件下料。
37.进一步的：为了解决如何箱第一气筒5和第二气筒7内部充气以及排气的技术问题，如图4和图7所示，提供以下技术方案：第一气筒5的底端穿过机架1的底部向下延伸，第一气筒5的底部分别设置有与其连通的第一进气管12和第一出气管13，第二气筒7的底部分别设置有与其连通的第二进气管14和第二出气管15，第二进气管14和第二出气管15的下端均穿过第一气筒5的底部向外延伸。
38.具体的，当需要对第一气筒5进行充气时，通过第一进气管12向第一气筒5内部进行充气，第一进气管12与外界设置的气泵连通，当第一气筒5内部需要出气时，通过第一出气管13向外抽气，第一出气管13与每外界设置的抽气机连通，当需要对第二气筒7内部充气时，通过第二进气管14向内部充气，第二进气管14同样与外界设置的气泵连通，当需要对第二气筒7内部进行抽气时，通过第二出气管15箱外抽气，第二出气管15同样与外界设置的抽气机相连通。
39.进一步的：为了解决如何快速的将工件顶升退料的技术问题，如图4至图5所示，提供以下技
术方案：第二气筒7的外部通过支撑架设置在第一气筒5的内壁上，第二气筒7的内部设置有活塞16，活塞16的圆周面与第二气筒7的内壁紧密贴合，第二气筒7的内部下端设有复位弹簧17，复位弹簧17的顶端与活塞16的底部抵接设置，推杆8设置同轴设置在活塞16的顶端，推杆8穿过第二气筒7的顶端向外延伸，第二气筒7的顶端开设有供推杆8穿过的通孔。
40.具体的，当需要将工件退出时，通过第二进气管14向第二气筒7内部充气，使气流推动活塞16朝上移动，同时驱动推杆8与推板9朝上移动，并且通过复位弹簧17的弹性使活塞16更快的朝上移动，通过推板9将工件的底部抵接，并将工件顶升，退出工件。
41.进一步的：为了解决如何向气囊11充气与排气的技术问题，如图11所示，提供以下技术方案：每个气囊11贴合设置在每个夹板10的内侧，每个气囊11的横截面均为l型结构，每个气囊11的两端分别设置有第三进气管18与第三出气管19。
42.具体的，当工件居中与定位板的中间位置后，通过每个第三进气管18向气囊11内部充气，使气囊11展开，并柔性抵接工件的边侧，直至抵紧工件边侧，当需要松开工件时，通过每个第三出气管19将每个气囊11内的气排出进行复位，第三进气管18与外界设置的气泵连通，第三出气管19与外界设置的抽气机连通。
43.进一步的：为了解决如何防止每个气囊11充入的气过多的技术问题，如图11所示，提供以下技术方案：每个夹板10的两端分别设有延伸部，每个延伸部的内侧均设有能够抵接工件的抵接头20，每个抵接头20靠近每个延伸部的一端均设有能够穿过延伸部两面的缓冲杆21，每个延伸部上均设有供每个缓冲杆21穿行的缓冲孔，每个缓冲杆21远离每个抵接头20的一端均设有抵接块22，每个缓冲杆21靠近每个抵接头20的一端套设于缓冲弹簧23，每个延伸部靠近每个抵接块22的一端均设有压力传感器24，每个压力传感器24的工作端均与对应的抵接块22接触，每个压力传感器24分别通过支架安装在每个延伸部的外壁上。
44.具体的，在每个夹板10靠近工件时，设置的每个抵接头20事先抵接工件的边侧，通过每个缓冲杆21向每个压力传感器24的位置移动，压力传感器24的工作端与抵接块22接触，继而检测抵接头20的压力值，再将每个压力传感器24得到的数值发送给控制终端，控制终端控制每个气囊11需要充入的气，防止每个气囊11充入的气过多。
45.进一步的：为了解决夹板10稳定移动的技术问题，如图3和图7所示，提供以下技术方案：每个夹板10的底部中间位置分别设置有滑动块25，定位台44上设有与每个滑动块25一一对应的条形通口26，相邻的两个条形通口26沿着第一气筒5的轴心呈九十度分布，每个滑动块25的两侧分别与对应的条形通口26的内部两侧吻合，每个条形通口26的内部均设有沿着每个条形通口26长度方向延伸的限位光杆27，每个限位光杆27的两端分别安装在每个条形通口26的内部两端，每个滑块41上均设有供每个限位光杆27穿行的限位穿孔。
46.具体的，当需要将工件的边侧进行固定时，设置的每个滑动块25分别沿着每个条形通口26内的限位光杆27移动，由于每个滑动块25的两侧分别与对应的条形通口26的内部两侧吻合，使滑动块25更加稳定的移动，并驱动夹板10同时稳定移动。
47.进一步的：为了解决如何使四个夹板10作合拢以及展开动作的技术问题，如图7至图10所示，提供以下技术方案：拐角定位机构3还包括有矩形框架28、驱动套筒29、驱动转盘30、环形滑轨31和驱动组件，驱动套筒29套设于第一气筒5的外圈，驱动转盘30同轴设置在驱动套筒29的顶端，驱动转盘30的中心处开设有圆形避让口，驱动转盘30的边缘处铰接设置有与每个滑块41一一对应的连杆32，每个连杆32背向驱动转盘30的一端均与滑动块25的底部铰接设置，环形滑轨31同轴设置在驱动套筒29的下端外圈，矩形框架28位套设于环形滑轨31的外部，矩形框架28的每个拐角处均通过支撑板与机架1的内部底端相连接，环形滑轨31位于矩形框架28的中心处，矩形框架28的每个拐角处均设置有能够在环形滑轨31上滑动的导轮33，环形滑轨31的底部设有环形齿条34，驱动组件设置在矩形框架28的一侧，驱动组件的工作端与环形齿条34传动连接。
48.具体的，当需要驱动四个夹板10合拢或者展开时，通过驱动组件的工作端与环形齿条34配合，使驱动套筒29、驱动转盘30和环形滑轨31转动一端距离，环形滑轨31通过与每个导轮33之间的配合进行转动固定，驱动转盘30在转动时，带动每个连杆32的一端绕驱动转盘30的圆周转动，通过每个连杆32同时驱动每个滑动块25沿着对应的条形通口26移动，继而使四个夹板10作合拢以及展开动作。
49.进一步的：为了解决如何进一步的驱动转盘30旋转一端距离在复合的技术问题，如图10所示，提供以下技术方案：驱动组件包括齿轮35、直齿条36、推行板37和电动推杆38，齿轮35位于环形齿条34的一侧，齿轮35与环形齿条34啮合设置，齿轮35的下方设有延伸板39，延伸板39靠近齿轮35的上端设有与齿轮35中心处转动连接的转轴40，延伸板39背向齿轮35的上端均矩形框架28的侧壁相连接，直齿条36位于齿轮35背向环形齿条34的一侧，直齿条36与齿轮35啮合设置，推行板37设置在直齿条36背向齿轮35的一侧，电动推杆38水平设置在齿条的一端，电动推杆38固定安装与矩形框架28上，电动推杆38的工作端与推行板37的一端相连接。
50.具体的，通过电动推杆38的输出端驱动推行板37和直齿条36平移，直齿条36驱动齿轮35旋转一端距离，齿轮35同时驱动环形齿条34、驱动套筒29、环形滑轨31和驱动转盘30旋转一端距离，当需要复合驱动转盘30时，电动推杆38复合。
51.进一步的：为了解决如何使齿条平移更加稳定的技术问题，如图10所示，提供以下技术方案：推行板37背向直齿条36的一侧设有滑块41，矩形框架28的内侧壁上设有供滑块41滑动的限位滑槽42。
52.具体的，在推行板37和齿条移动时，推行板37上设置的滑块41沿着限位滑槽42限位移动。
53.进一步的：为了解决如何固定装置的技术问题，如图6所示，提供以下技术方案：每个支撑腿4的底部每个拐角处均设置有用于安装的安装孔43。
54.具体的，通过每个支撑腿4上设置的安装孔43，可用于螺栓进行固定，继而固定装
置。
55.本发明的数控机床用夹持装置通过拐角定位机构3上的四个夹板10作合拢动作，初步的将工件抵接，使工件居中于定位台44的中间位置，再通过气囊11柔性抵接工件的边侧，使气囊11完成贴合于工件的边侧，固定工件，并且再通过中部定位机构2第一气筒5、第二气筒7、吸盘6以及推板9的配合，使工件进一步紧固以及更好的退料，解决了如何固定工件的边侧和底部以及更好的退料的技术问题。
56.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
57.本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。