一种工件加工用支撑定位装夹装置的制作方法

1.本发明涉及定位装夹技术领域，具体为一种工件加工用支撑定位装夹装置。


背景技术：

2.随着机械加工的飞速发展，产品的复杂程度也日夜增加，产品夹持也成为很多科研学者深入研究的领域，目前的工件的夹持工具大多数为手动夹具，产品以筒夹内部顶杆定位，对工件进行割槽时，产品受光杆长度公差和肩部长度公差影响，使割槽的位置尺寸不稳定，割槽时容易出现台阶，良率只达到70%，无法稳定量产。而且，现有的夹持装置仅能对同种规格的工件进行夹持，并不能适用于夹持不同规格的工件，且夹持时，并不能为工件的旋转提供动力，还需要另设动力装置，使刀具在动力装置的带动下对工件进行切割。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种工件加工用支撑定位装夹装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种工件加工用支撑定位装夹装置，所述定位装夹装置包括机架，所述机架上安装有上料机构、锁定机构、夹持机构、下料机构，所述锁定机构及夹持机构位于上料机构下方，所述下料机构位于锁定机构及夹持机构之间，所述锁定机构对工件的一端进行位置锁定，所述夹持机构对工件的一端进行夹持，夹持机构使工件旋转；所述机架上安装有支板，所述夹持机构包括左夹持轮和右夹持轮，所述左夹持轮和右夹持轮对称安装在支板上，左夹持轮和右夹持轮内均安装有传动带，左夹持轮及右夹持轮均与电机连接，所述传动带与电机转动连接。
5.所述左夹持轮与左电机轴连接，所述左夹持轮靠近支板的一侧端面上安装有限位锯齿环，所述左电机与支板连接，左电机的电机轴上轴连接有一号传动轴，所述一号传动轴的一端位于左夹持轮内，所述一号传动轴一端安装有棘轮，所述左夹持轮内部在棘轮的外侧安装有内齿环，所述棘轮与内齿环内部啮合；所述支板上对应限位锯齿环的位置开设有伸缩槽，所述伸缩槽内安装有限位台，所述限位台内安装有锯齿环，所述限位台与伸缩槽之间弹簧，所述限位锯齿环的一端位于限位台内，限位锯齿环上的锯齿与锯齿环上的锯齿对接。左电机通过一号传动轴带动左夹持轮进行转动，当左电机正转时，棘轮内部锁定，棘轮通过内齿环将一号传动轴与左夹持轮形成一个整体，左夹持轮在左电机的带动下转动，在转动过程中，限位锯齿环对锯齿环施压，使锯齿环带动限位台在伸缩槽内伸缩，进而使左夹持轮可以在支板上转动，右夹持轮在支板上的转动形式与左夹持轮的转动形式相同；当左电机反转时，棘轮在一号传动轴的带动下空转，同时，限位锯齿环被锯齿环抵挡，使限位锯齿环无法进行转动，即左电机反转时，左夹持轮在限位锯齿环及锯齿环的限制下不发生转动，右夹持轮在右电机反转时，也不进行转动，右夹持轮的转动形式和左夹持轮
的转动形式相同，右夹持轮与右电机轴连接，并在右电机正转时进行转动。左夹持轮和右夹持轮相互配合对工件进行夹持，对工件进行夹持时，左电机和右电机均进行正转且左电机的转动方向和右电机的转动方向相反。
6.所述左夹持轮为椭圆形结构，左夹持轮上在端轴的两端开设有第一凹槽，左夹持轮上在长轴的两端开设有第二凹槽；第一凹槽的半径大于第二凹槽的半径，第一凹槽对直径大的工件进行夹持，第二凹槽对直径小的工件进行夹持，通过左夹持轮的转动即可实现对夹持半径的切换，左夹持轮和右夹持轮相互配合对不同直径的工件进行夹持。
7.所述左夹持轮内部在每个第一凹槽的两侧均转动安装有一号齿轮，左夹持轮内部在每个第二凹槽的两侧均转动安装有二号齿轮，所述传动带安装在四个一号齿轮及四个二号齿轮的外侧，传动带在第一凹槽及第二凹槽的位置贯穿左夹持轮；第一凹槽及第二凹槽的位置，传动带均位于第一凹槽和第二凹槽的外侧，当工件被左夹持轮和右夹持轮夹持时，工件对传动带进行挤压，使传动带贴合在工件的外表，传动带在一号齿轮及二号齿轮的带动下使工件进行旋转。
8.所述左夹持轮内部安装有一号输出轮，所述传动轴上安装有左齿轮，所述左齿轮与一号输出轮转动连接，所述一号输出轮与一号齿轮转动连接。一号输出轮在左齿轮的带动下进行转动，左电机反转时，一号传动轴带动左齿轮转动，使一号输出轮进行转动。
9.所述左夹持轮中滑动安装有两个张紧轮，所述张紧轮对传动带进行张紧。张紧轮对传动带进行张紧，使传动带多余的部分被收进左夹持轮内，当传动带被工件挤压时，被张紧的传动带部分伸出左夹持轮。
10.所述一号齿轮及二号齿轮均通过转轴安装在左夹持轮上，每个所述转轴上均安装有摩擦轮内，所述摩擦轮位于左夹持轮外侧。当工件被左夹持轮和右夹持轮夹持时，工件的工件头位于左夹持轮和右夹持轮的一侧，且工件头与摩擦轮接触，摩擦轮在转轴的带动下进行转动，摩擦轮通过与工件头之间的摩擦力带动工件转动，从而为工件的旋转提供助力。
11.所述右夹持轮除了包括左夹持轮所包括的结构外，还包括中转轮；所述右夹持轮与右电机轴连接，所述右电机与支板连接，所述右电机通过二号传动轴与右夹持轮轴连接，所述二号传动轴上安装有右齿轮，所述右夹持轮中安装有二号输出轮，所述中转轮位于右齿轮和二号输出轮之间，所述中转轮与右齿轮及二号输出轮转动连接；除右齿轮、二号输出轮及中转轮之外，所述右夹持轮内部其余结构的安装及连接均与左夹持轮内部结构的安装和连接相同。
12.所述传动带包括皮带和链条，所述皮带贴合在链条上，所述链条与一号齿轮及二号齿轮转动连接，所述一号齿轮及二号齿轮均由链轮和齿轮组成，链轮与链条转动连接，齿轮与一号输出轮及二号输出轮转动连接。
13.所述锁定机构包括左锁定板及右锁定板，所述左锁定板上从上往下安装有左锁定缸、左限位板，所述左限位板通过旋转气缸与左锁定板连接，所述右锁定板上从上往下安装有右限位板、右锁定缸，所述右限位板通过旋转气缸与右锁定板连接，所述左锁定缸的气缸杆对右限位板的转动进行限制，所述右锁定缸的气缸杆对左限位板的转动进行限制。当工件从上料机构上落下时，工件的柱体位于左锁定板和右锁定板之间，当工件开始落入左锁定板和右锁定板之间时，左锁定缸的气缸杆收回，右锁定缸的气缸杆伸出，同时，左限位板
的一端在旋转气缸的带动下搭在右锁定缸的气缸杆上，工件经过左锁定缸和右限位板之间，在下落的过程中，与右限位板连接的旋转气缸不接通气源，工件在下落过程中带动右限位板转动一定角度，使右限位板在右锁定板上转动，控制系统计时一段时间后，旋转气缸接通气源，右限位板在旋转气缸的带动下搭在工件上；工件落在左限位板上，左锁定缸的气缸杆伸出并挡在右限位板的上方，左限位板、左锁定缸、右限位板及右锁定缸相互配合对工件进行拦截和限位，当工件进行旋转以及被加工时，通过对工件的限位，防止工件的一端晃动而影响加工精度。
14.所述机架上安装有支架，所述上料机构与支架连接，所述支板上在左夹持轮和右夹持轮之间安装有传感器，所述机架上安装有两个侧板，所述下料机构安装在两个侧板之间，所述支板上在下料机构的下方安装有张紧组件，所述张紧组件与下料机构转动连接。
15.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：上料机构将工件投放在夹持机构及锁定机构上，夹持机构与锁定机构相互配合对工件进行位置固定，刀具对工件进行加工时，夹持机构在对工件进行夹持并对工件的位置进行限位，使工件仅能旋转，而不能与夹持机构产生相对位移，同时，左限位板、左锁定缸、右限位板及右锁定缸相互配合对工件进行拦截和限位，当工件进行旋转以及被加工时，通过对工件的限位，防止工件的一端晃动而影响加工精度，进而使刀具可以对工件进行精准的加工，从而提高了对工件的加工精度以及生产效率。
附图说明
16.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明的左夹持轮及右夹持轮在支板上的位置示意图；图3是本发明的锁定机构的结构示意图；图4是本发明的左夹持轮及右夹持轮对工件进行夹持时的示意图；图5是本发明的左夹持轮内部结构示意图；图6是本发明的右夹持轮的内部结构示意图；图7是本发明的左夹持轮与左电机连接的结构示意图；图8是本发明的摩擦轮与一号齿轮或二号齿轮之间的位置示意图；图9是本发明的限位锯齿环与锯齿环在电机正转时的结构示意图；图10是本发明的传动带的结构示意图。
17.图中：1、机架；101、支架；102、支板；103、侧板；104、传感器；105、限位台；106、锯齿环；2、上料机构；3、下料机构；301、张紧组件；4、锁定机构；401、左锁定板；402、右锁定板；403、左锁定缸；404、右限位板；405、左限位板；406、右锁定缸；5、夹持机构；501、左夹持轮；502、右夹持轮；503、传动带；5031、皮带；5032、链条；504、第一凹槽；505、一号齿轮；506、第二凹槽；507、二号齿轮；508、张紧轮；509、一号输出轮；510、左齿轮；511、右齿轮；512、二号输出轮；513、摩擦轮；514、左电机；515、限位锯齿环；
516、棘轮；517、内齿环；6、工件。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-图10，本发明提供技术方案：一种工件加工用支撑定位装夹装置，定位装夹装置包括机架1，机架1上安装有上料机构2、锁定机构4、夹持机构5、下料机构3，锁定机构4及夹持机构5位于上料机构2下方，下料机构3位于锁定机构4及夹持机构5之间，锁定机构4对工件6的一端进行位置锁定，夹持机构5对工件6的一端进行夹持，夹持机构5使工件6旋转。机架上安装有刀具，刀具对工件进行加工。
20.机架1上安装有支架101，上料机构2与支架101连接，机架1上安装有两个侧板103，下料机构3安装在两个侧板103之间，支板102上在下料机构3的下方安装有张紧组件301，张紧组件301与下料机构3转动连接。
21.锁定机构4包括左锁定板401及右锁定板402，左锁定板401上从上往下安装有左锁定缸403、左转盘，左锁定板401上在对应左转盘的位置安装有旋转气缸，左转盘与旋转气缸连接，所述左转盘上安装有至少三个左限位板405，右锁定板402上从上往下安装有右转盘、右锁定缸406，右锁定板402上在对应右转盘的位置也安装有旋转气缸，右转盘与旋转气缸连接，所述右转盘上安装有至少三个右限位板404，左锁定缸403的气缸杆对右限位板404的转动进行限制，右锁定缸406的气缸杆对左限位板405的转动进行限制。
22.当工件从上料机构上落下时，工件的柱体位于左锁定板401和右锁定板402之间，当工件开始落入左锁定板401和右锁定板402之间时，左锁定缸403的气缸杆收回，右锁定缸406的气缸杆伸出，同时，左限位板405的一端在旋转气缸的带动下搭在右锁定缸406的气缸杆上，工件经过左锁定缸403和右限位板404之间，在下落的过程中，与右限位板404连接的旋转气缸不接通气源，工件在下落过程中带动右限位板404转动一定角度，使右限位板404在右锁定板402上转动，控制系统计时一段时间后，旋转气缸接通气源，右限位板404在旋转气缸的带动下搭在工件上；工件落在左限位板405上，左锁定缸403的气缸杆伸出并挡在右限位板404的上方，左限位板405、左锁定缸403、右限位板404及右锁定缸406相互配合对工件进行拦截和限位，当工件进行旋转以及被加工时，通过对工件的限位，防止工件的一端晃动而影响加工精度。
23.机架1上安装有支板102，夹持机构5包括左夹持轮501和右夹持轮502，左夹持轮501和右夹持轮502对称安装在支板102上，左夹持轮501和右夹持轮502内均安装有传动带503，左夹持轮501及右夹持轮502均与电机连接，传动带503与电机转动连接，工件从上料机构2上落下时，工件的头部刚好落在左夹持轮501与支板502之间。
24.支板102上在左夹持轮501和右夹持轮502之间安装有传感器104，传感器104对工件的位置进行检测，当检测到工件的信号后，将信号传递给控制系统，控制系统控制左电机及右电机进行工作，同时控制锁定机构4进行工作。
25.左夹持轮501与左电机514轴连接，左夹持轮501靠近支板102的一侧端面上安装有限位锯齿环515，左电机514与支板102连接，左电机514的电机轴上轴连接有一号传动轴，一号传动轴的一端位于左夹持轮501内，一号传动轴一端安装有棘轮516，左夹持轮501内部在棘轮516的外侧安装有内齿环517，棘轮516与内齿环517内部啮合；支板102上对应限位锯齿环515的位置开设有伸缩槽，伸缩槽内安装有限位台105，限位台105内安装有锯齿环106，限位台105与伸缩槽之间弹簧，限位锯齿环515的一端位于限位台105内，限位锯齿环515上的锯齿与锯齿环106上的锯齿对接。
26.左电机514通过一号传动轴带动左夹持轮501进行转动，当左电机514正转时，棘轮516内部锁定，棘轮516通过内齿环517将一号传动轴与左夹持轮501形成一个整体，左夹持轮501在左电机514的带动下转动，在转动过程中，限位锯齿环515对锯齿环106施压，使锯齿环106带动限位台105在伸缩槽内伸缩，进而使左夹持轮501可以在支板102上转动，右夹持轮502在支板102上的转动形式与左夹持轮501的转动形式相同；当左电机514反转时，棘轮516在一号传动轴的带动下空转，同时，限位锯齿环515被锯齿环106抵挡，使限位锯齿环515无法进行转动，即左电机514反转时，左夹持轮501在限位锯齿环515及锯齿环106的限制下不发生转动，右夹持轮502在右电机反转时，也不进行转动，右夹持轮502的转动形式和左夹持轮501的转动形式相同，右夹持轮502与右电机轴连接，并在右电机正转时进行转动。左夹持轮501和右夹持轮相互配合对工件进行夹持，对工件进行夹持时，左电机514和右电机均进行正转且左电机514的转动方向和右电机的转动方向相反。
27.左夹持轮501为椭圆形结构，左夹持轮501上在端轴的两端开设有第一凹槽504，左夹持轮501上在长轴的两端开设有第二凹槽506；第一凹槽的半径大于第二凹槽的半径，第一凹槽对直径大的工件进行夹持，第二凹槽对直径小的工件进行夹持。
28.左夹持轮501内部在每个第一凹槽504的两侧均转动安装有一号齿轮505，左夹持轮501内部在每个第二凹槽506的两侧均转动安装有二号齿轮507，传动带503安装在四个一号齿轮505及四个二号齿轮507的外侧，传动带503在第一凹槽504及第二凹槽506的位置贯穿左夹持轮501；左夹持轮501内部安装有一号输出轮509，一号传动轴上安装有左齿轮510，左齿轮510与一号输出轮509转动连接，一号输出轮509与一号齿轮505转动连接。
29.传动带503包括皮带5031和链条5032，皮带5031贴合在链条5032上，链条5032与一号齿轮505及二号齿轮507转动连接，一号齿轮505及二号齿轮507均由链轮和齿轮组成，链轮与链条5032转动连接，齿轮与一号输出轮509及二号输出轮512转动连接。
30.左夹持轮501中滑动安装有两个张紧轮508，张紧轮508对传动带503进行张紧。
31.一号齿轮505及二号齿轮507均通过转轴安装在左夹持轮501上，每个转轴上均安装有摩擦轮513内，摩擦轮513位于左夹持轮501外侧。
32.当工件6被左夹持轮501和右夹持轮502夹持时，工件6的工件头位于左夹持轮501和右夹持轮502的一侧，且工件头与摩擦轮513接触，摩擦轮513在转轴的带动下进行转动，摩擦轮通过与工件头之间的摩擦力带动工件转动，从而为工件的旋转提供助力。
33.右夹持轮502除了包括左夹持轮501所包括的结构外，还包括中转轮；右夹持轮502与右电机轴连接，右电机与支板102连接，右电机通过二号传动轴与
右夹持轮502轴连接，二号传动轴上安装有右齿轮511，右夹持轮502中安装有二号输出轮512，中转轮位于右齿轮511和二号输出轮512之间，中转轮与右齿轮511及二号输出轮512转动连接；除右齿轮511、二号输出轮512及中转轮之外，右夹持轮502内部其余结构的安装及连接均与左夹持轮501内部结构的安装和连接相同。
34.本发明的工作原理：上料机构2对工件6进行上料，工件6从上料机构2中落下，其中工件的工件头位于左夹持轮501（右夹持轮502）与支板102之间，工件的栓体位于左锁定板401和右锁定板402之间，工件下落时，工件的柱体位于左锁定板401和右锁定板402之间，当工件开始落入左锁定板401和右锁定板402之间时，左锁定缸403的气缸杆收回，右锁定缸406的气缸杆伸出，同时，左限位板405的一端在旋转气缸的带动下搭在右锁定缸406的气缸杆上，工件经过左锁定缸403和右限位板404之间，在下落的过程中，与右限位板404连接的旋转气缸不接通气源，工件在下落过程中带动右限位板404转动一定角度，使右限位板404在右锁定板402上转动，控制系统计时一段时间后，旋转气缸接通气源，右限位板404在旋转气缸的带动下搭在工件上；工件落在左限位板405上，左锁定缸403的气缸杆伸出并挡在右限位板404的上方，左限位板405、左锁定缸403、右限位板404及右锁定缸406相互配合对工件进行拦截和限位，当工件进行旋转以及被加工时，通过对工件的限位，防止工件的一端晃动而影响加工精度。
35.左夹持轮501及右夹持轮502上的第一凹槽504或第二凹槽506倾斜向上，且两个第一凹槽504或第二凹槽506相对，当工件6下降时，工件落入第一凹槽504或第二凹槽506内，传感器104检测到工件的信号后，控制系统控制左电机514及右电机进行工作，使左电机514及右电机正转，当左电机514正转时，棘轮516内部锁定，棘轮516通过内齿环517将一号传动轴与左夹持轮501形成一个整体，左夹持轮501在左电机514的带动下转动，在转动过程中，限位锯齿环515对锯齿环106施压，使锯齿环106带动限位台105在伸缩槽内伸缩，进而使左夹持轮501可以在支板102上转动，右夹持轮502的转动形式与左夹持轮501的转动形式相同，使左夹持轮501和右夹持轮502相互配合对工件6进行夹持；当转动一定角度后，左电机514和右电机在控制系统的控制下进行反转，当左电机514反转时，棘轮516在一号传动轴的带动下空转，限位锯齿环515被锯齿环106抵挡，使限位锯齿环515无法进行转动，左齿轮510在左电机514的带动下进行转动，同时使一号输出轮509在左齿轮510的带动下转动，一号输出轮509通过一号齿轮505带动传动带503转动，传动带503通过链条5032带动二号齿轮507转动，左夹持轮501和右夹持轮502上的传动带503相互配合使工件6进行转动，当一号齿轮505转动时，摩擦轮513在转轴的带动下进行转动，摩擦轮513通过与工件头之间的摩擦力为工件6的旋转提供助力。工件6的旋转为工件6的加工提供动力。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
37.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。