一种汽车板类零件加工用夹持装置及其使用方法与流程

1.本发明属于机加工技术领域，具体涉及一种汽车板类零件加工用夹持装置及其使用方法。


背景技术：

2.汽车的零部件种类多样，包括轴类零件、板类零件等；其中，在机械加工中对板类零件的进行加工时，常用方法为使用压板等辅助工装压住平板类零件或使用顶块顶紧板类零件的方式以实现板类零件的定位。
3.(1)采用压板对平板类零件定位的方法，如授权公告号为cn 212020031u的专利所公开的一种薄板零件的加工夹持装置，包括装夹底座、下压板、上压板、压紧机构；工作应用时，首先将下压板穿过定位销进行定位，在下压板上放置薄板零件，将上压板穿过定位销进行定位，转动压杆压紧上压板，薄板零件夹持定位完毕。但是其还存在如下问题：因为压板压设于平板类零件的端面，所以当需要对平板类零件的整个端面都加工时，必然需要松开压板，改变压板在平板类零件端面上的位置，再重新将压板压紧继续加工，需要多次装夹找正，容易影响加工出的端面的平面度和粗糙度等精度，降低工作效率。
4.(2)而如果不使用压板等与平板类零件的端面接触，并将平板类零件向下压紧的辅助工装，改为使用顶紧块等与平板类零件的侧面接触，并将平板类零件从侧面顶紧的工装，因为对平板类零件只有从侧面顶紧的力而缺少向下的作用力，所以在加工端面的过程中，容易使平板类零件因为刀具的切削作用力而发生某一侧翘起的情况，导致平板类零件无法定位，容易影响加工精度。而且目前采用顶紧块顶紧的方式多采用设置螺栓的方式，比如说cn 203792045u的专利公开的一种大尺寸薄板类零件的快速夹紧机构，其设置有调节螺栓，通过调节调节螺栓控制力度调节滑块在凹槽内的伸缩，从而带动活动挡块移动，实现对工件夹持力的调节。其仅在一侧设置螺栓进行顶撑，夹持力不够稳定；若采用从多侧设置螺栓进行顶撑，那么需要分别旋拧各个螺栓，操作上不是很便利。
5.基于此，如何将两种方式进行有效的结合和改进，在形成稳定夹持的同时，如何方便工作人员操作是本领域人员需要进一步考虑的。


技术实现要素：

6.为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种汽车板类零件加工用夹持装置及其使用方法。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.本技术方案提出了一种汽车板类零件加工用夹持装置，包括呈矩形状的底座，所述底座的两个相邻侧边分别连接有用于对板类零件两个侧边进行限位的后挡块和右挡块；所述底座上还设置有用于对板类零件剩余两个侧边进行限位的侧顶压组件；所述侧顶压组件包括分别与底座相连的左固定块和前固定块；所述左固定块上滑动连接有第一滑杆，所述第一滑杆一侧连接有驱动第一滑杆滑移的驱动机构，所述第一滑杆的另一端连接有左顶
压头；所述前固定块上滑动连接有第二滑杆，所述第二滑杆的一端连接有前顶压头；所述第一滑杆通过传动机构与所述第二滑杆相连接，用于联动驱动第二滑杆滑移。
9.优选的，所述传动机构包括第一齿条，所述第一齿条固定连接于第一滑杆上；所述底座顶部转动连接有y向转轴，所述y向转轴的一端套设连接有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条相啮合；所述y向转轴的另一端连接有主动锥齿轮；所述底座上还转动连接有x向转轴，所述x向转轴一端连接与所述主动锥齿轮相啮合的从动锥齿轮；所述第二滑杆上连接有第二齿条，所述第二齿条啮合有第二齿轮，所述第二齿轮套设连接于x向转轴的另一端。
10.优选的，还包括上顶压组件，所述上顶压组件包括竖向设置的滑腔，所述前固定块以及在底座在对应位置开设有所述的滑腔，所述滑腔中滑动连接有上下升降的螺纹杆；所述滑腔中还设置有与所述前固定块相对转动连接的蜗轮，所述蜗轮开设有螺纹孔，所述螺纹杆与所述螺纹孔螺纹连接；所述滑腔中还设置有导向块，所述螺纹杆沿竖向开设有导向槽，所述导向块的一端与所述前固定块相连，另一端插入到所述导向槽中；所述前固定块中还可旋转地连接有蜗杆，所述蜗杆与所述蜗轮相配合连接；所述蜗杆上套设连接有从动伞齿轮；所述x向转轴上还连接有主动伞齿轮，所述主动伞齿轮与所述从动伞齿轮相啮合；所述螺纹杆的顶部固定连接有支臂，所述支臂的另一端连接有上顶压头。
11.优选的，所述驱动机构包括固定连接于底座顶部的侧板，所述侧板上螺纹连接有调节螺栓，所述调节螺栓可旋转地连接于第一滑杆的端部。
12.优选的，所述驱动机构包括固定连接于底座顶部的侧板，所述侧板的一侧铰接有第一撑杆，所述第一滑杆铰接有第二撑杆，所述第二撑杆的左端与所述第一撑杆的右端相铰接且该铰接点同时铰接有连杆；所述底座上滑动连接有补偿座，所述补偿座的顶部铰接有把手，所述把手开设有条形孔，所述条形孔中活动插设有轴杆，所述连杆另一端与所述轴杆相铰接；所述底座上还连接有用于对该驱动机构进行限位的止动块。
13.优选的，所述左顶压头、前顶压头以及上顶压头的表面均设置有柔性垫。
14.本发明提出了一种汽车板类零件加工用夹持装置的使用方法，包括如下步骤：
15.步骤一，将待加工的板类零件放置在底座上，使得板类零件的两个侧边分别定位于后挡块和右挡块；
16.步骤二，操控驱动机构，带动第一滑杆右移，进而实现左顶压头右移；第一滑杆在右移的同时第一滑杆上的第一齿条也跟随第一滑杆右移，第一齿条右移会带动第一齿轮旋转，第一齿轮旋转会带动y向转轴旋转，y向转轴旋转时会带动主动锥齿轮旋转，继而带动从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮旋转继而带动x向转轴旋转；x向转轴在旋转时会带动第二齿轮旋转，第二齿轮旋转继而带动第二齿条移动，进而带动与第二滑杆移动，从而实现前顶压头后移；随着继续操控驱动机构，左顶压头联动前顶压头分别顶压至板类零件的左侧边和前侧边，配合后挡块与右挡块对板类零件的后侧边与右侧边的限位，使得板类零件四侧边被紧紧压紧，完成板类零件的夹持固定。
17.优选的，上述步骤二中还包括对板类零件的上顶压，其具体方法如下：
18.在x向转轴旋转时，x向转轴上套设的主动伞齿轮也会旋转，继而带动从动伞齿轮旋转，从动伞齿轮旋转会带动蜗杆旋转，蜗杆旋转会带动蜗轮旋转；由于蜗轮内部与螺纹杆螺纹连接；这样蜗轮在旋转时在导向块的导向作用下会带动螺纹杆下移，从而实现上顶压
头压紧在板类零件上表面，实现z轴方向的压紧固定。
19.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
20.1.本发明采用四侧边顶压的方式，其中对板类零件后侧边与右侧边采用“固定式”的后挡块与右挡块进行限位的方式，对于板类零件的前侧边与左侧边采用“活动式”的侧顶压组件，并且侧顶压组件中的左顶压头与前顶压头还能通过传动机构进行联动，使得工作人员在操作时更加的方便，仅需操控位于左侧的驱动机构就可以实现左侧与前侧同时对板类零件进行夹持固定，结构简单、操作方便，提高效率。
21.2.本发明中还设置有上顶压组件，上顶压组件主要采用与传动机构相联动的蜗轮蜗杆机构，而且蜗轮内部具有螺纹，能够与螺纹杆进行螺纹连接，蜗轮在转动时能够带动螺纹杆上下移动，从而方便实现对板类零件的上表面的压持固定，上顶压组件与侧顶压组件采用同一个驱动机构进行联动驱动，工作人员只需操控驱动机构就可以实现侧顶压组件与上顶压组件的完美联动，使用起来非常方便，在不增加额外工作量的前提下，可以有效将侧压和顶压这两种方式有效结合，大大提高了工作效率。
22.3.本发明中驱动机构采用两种方式，其一是采用调节螺栓的方式，通过旋拧调节螺栓来实现第一滑杆的移动，进而联动后续的其它结构；其二是采用手扳把手的方式，该方式中驱动机构采用第一撑杆、第二撑杆以及连杆形成的y型结构，通过扳动把手，改变y型结构的夹角来实现对第一滑杆的推移，手扳式结构，具有快速夹持的优点，操作便捷；另外，该方式中还具有止动块，当扳动把手后，y型结构的夹角会变大，且第一撑杆与第二撑杆之间的夹角大于180度，由于止动块的限位作用，第一滑块在顶压后无法左移，所以该驱动机构配合止动块能够形成自锁，防止回退，保持夹持稳定，采用本驱动方式只需推动把手就能同时分别从三个方向锁紧板类零件，减少了调整不同方向螺栓的繁琐步骤，减少了装夹工序，提高了装夹效率。
附图说明
23.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是本发明结构俯视图(省略把手)。
25.图2是本发明结构主视图。
26.图3是图2中a区域结构放大示意图。
27.图4是图2中b区域结构放大示意图。
28.图5是图1中c区域结构放大示意图。
29.图6是本发明结构左视图。
30.图7是本发明中止动块与驱动机构配合状态下的结构俯视图。
31.附图标记说明:
32.1底座；101滑腔；102侧板；2第一撑杆；3第二撑杆；4后挡块；5右挡块；6第一齿条；7第一滑杆；71左顶压头；8第一齿轮；9左固定块；10前固定块；11从动锥齿轮；12x向转轴；13主动锥齿轮；14蜗杆；15蜗轮；16导向块；17螺纹杆；1701导向槽；171支臂；1711上顶压头；18第二滑杆；181前顶压头；19第二齿条；20把手；201条形孔；202补偿座；21连杆；22止动块；23y向转轴；24从动伞齿轮；25主动伞齿轮；26第二齿轮。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.如图1-7所示，本实施例提出了一种汽车板类零件加工用夹持装置，包括呈矩形状的底座1，底座1作为加工平台使用，底座1的两个相邻侧边分别连接有用于对板类零件两个侧边进行限位的后挡块4和右挡块5，后挡块4和右挡块5作为固定式限位挡块使用，其可直接采用焊接的方式固定连接于底座1上。
35.底座1上还设置有用于对板类零件剩余两个侧边进行限位的侧顶压组件；侧顶压组件包括分别与底座1相连的左固定块9和前固定块10；左固定块9上滑动连接有第一滑杆7，第一滑杆7能够沿着左固定块9左右滑动；第一滑杆7一侧连接有驱动第一滑杆7滑移的驱动机构，通过操控驱动机构可实现第一滑杆7的滑移；第一滑杆7的另一端连接有左顶压头71，用于顶撑在待加工的板类零件的左端，实现左侧的顶紧固定。
36.前固定块10上滑动连接有第二滑杆18，第二滑杆18能够沿着前固定块10前后滑动，第二滑杆18的一端连接有前顶压头181，用于顶撑在板类零件的前端，实现顶紧固定；第一滑杆7通过传动机构与第二滑杆18相连接，用于联动驱动第二滑杆18滑移。
37.可以看出，本技术方案采用四侧边顶压的方式，其中对板类零件后侧边与右侧边采用“固定式”的后挡块4与右挡块5进行限位的方式，对于板类零件的前侧边与左侧边采用“活动式”的侧顶压组件，并且侧顶压组件中的左顶压头71与前顶压头181还能通过传动机构进行联动，使得工作人员在操作时更加的方便，仅需操控位于左侧的驱动机构就可以实现左侧与前侧同时对板类零件进行夹持固定，结构简单、操作方便，提高效率。
38.下面详细介绍上述的传动机构：
39.传动机构包括第一齿条6，第一齿条6固定连接于第一滑杆7上，能够跟随第一滑杆7移动；底座1顶部转动连接有y向转轴23，y向转轴23能够相对底座1自由旋转；y向转轴23的一端套设连接有第一齿轮8，第一齿轮8与第一齿条6相啮合，第一齿条6移动时，会驱动第一齿轮8旋转，进而带动y向转轴23旋转；y向转轴23的另一端连接有主动锥齿轮13；底座1上还转动连接有x向转轴12，x向转轴12也能够相对底座1自由旋转；x向转轴12一端连接与主动锥齿轮13相啮合的从动锥齿轮11；第二滑杆18上连接有第二齿条19，第二齿条19啮合有第二齿轮26，第二齿轮26套设连接于x向转轴12的另一端，当x向转轴12旋转时，会带动第二齿轮26旋转，第二齿轮26旋转能够驱动第二齿条19移动，继而带动第二滑杆18移动，使得前顶压头181顶压于板类零件的前侧边。
40.作为一种可行的方案，驱动机构的选择具有多种方案，比如说可以采用电动推杆的结构形式，电动推杆的活塞杆与第一滑杆7相连接，利用电动推杆的伸缩可带动第一滑杆7左右移动；当然还可以采用手动驱动的方式，比如说采用调节螺栓的结构形式，它包括固定连接于底座1顶部的侧板102，侧板102上螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓可旋转地连接于第一滑杆7的端部，当旋转调节螺栓时，可带动第一滑杆7移动。当然还可以采用手扳的驱动方式，其具体结构可以采用如下方式：
41.驱动机构包括固定连接于底座1顶部的侧板102，侧板102的一侧铰接有第一撑杆2，第一滑杆7铰接有第二撑杆3，第二撑杆3的左端与第一撑杆2的右端相铰接且该铰接点同
时铰接有连杆21；底座1上滑动连接有补偿座202，补偿座202可沿底座1进行移动，补偿座202与底座1之间可采用燕尾槽与燕尾凸隼的配合形式；补偿座202的顶部铰接有把手20，把手20开设有条形孔201，条形孔201中活动插设有轴杆，轴杆可沿着条形孔201活动；连杆21另一端与轴杆相铰接；底座1上还连接有用于对该驱动机构进行限位的止动块22。
42.需要说明的是上述方式中驱动机构采用第一撑杆2、第二撑杆3以及连杆21形成的y型结构，通过扳动把手20，改变y型结构的夹角来实现对第一滑杆7的推移，手扳式结构，具有快速夹持的优点，操作便捷；另外，该方式中还具有止动块22，当扳动把手20后，y型结构的夹角会变大，且第一撑杆2与第二撑杆3之间的夹角大于180度，由于止动块22的限位作用，第一滑块在顶压后无法左移，所以该驱动机构配合止动块22能够形成自锁，防止回退，保持夹持稳定，采用本驱动方式只需推动把手就能同时分别从三个方向锁紧板类零件，减少了调整不同方向螺栓的繁琐步骤，减少了装夹工序，提高了装夹效率。
43.作为一种优选的方案，在侧顶压组件的基础上，整个装置还包括上顶压组件，上顶压组件包括竖向设置的滑腔101，滑腔101开设于前固定块10以及底座1的对应位置；其中该滑腔101贯穿整个前固定座；滑腔101中滑动连接有上下升降的螺纹杆17；螺纹杆17能够在滑腔101中上下移动；滑腔101中还设置有与前固定块10相对转动连接的蜗轮15，蜗轮15与前固定块10通过轴承转动连接，蜗轮15中心开设有螺纹孔，螺纹杆17与螺纹孔螺纹连接；滑腔101中还设置有导向块16，螺纹杆17沿竖向开设有导向槽1701，导向块16的一端与前固定块10相连，另一端插入到导向槽1701中，起到止转导向作用；前固定块10中还可旋转地连接有蜗杆14，蜗杆14可自由旋转；蜗杆14与蜗轮15相配合连接；蜗杆14上套设连接有从动伞齿轮24；x向转轴12上还连接有主动伞齿轮25，主动伞齿轮25与从动伞齿轮24相啮合；螺纹杆17的顶部固定连接有支臂171，支臂171的另一端连接有上顶压头1711。
44.上面提及的上顶压组件主要采用与传动机构相联动的蜗轮15蜗杆14机构，而且蜗轮15内部具有螺纹，能够与螺纹杆17进行螺纹连接，蜗轮15在转动时能够带动螺纹杆17上下移动，从而方便实现对板类零件的上表面的压持固定，上顶压组件与侧顶压组件采用同一个驱动机构进行联动驱动，工作人员只需操控驱动机构就可以实现侧顶压组件与上顶压组件的完美联动，使用起来非常方便，在不增加额外工作量的前提下，可以有效将侧压和顶压这两种方式有效结合，大大提高了工作效率。
45.作为一种优选的技术方案，左顶压头71、前顶压头181以及上顶压头1711的表面均设置有柔性垫(图中未示出)，后挡块4与右挡块5上同样也具有柔性垫，起到保护和提供位移补偿的作用。
46.本发明提出了一种汽车板类零件加工用夹持装置的使用方法，包括如下步骤：
47.步骤一，将待加工的板类零件放置在底座1上，使得板类零件的两个侧边分别定位于后挡块4和右挡块5；
48.步骤二，操控驱动机构，带动第一滑杆7右移，进而实现左顶压头71右移；第一滑杆7在右移的同时第一滑杆7上的第一齿条6也跟随第一滑杆7右移，第一齿条6右移会带动第一齿轮8旋转，第一齿轮8旋转会带动y向转轴23旋转，y向转轴23旋转时会带动主动锥齿轮13旋转，继而带动从动锥齿轮11旋转，从动锥齿轮11旋转继而带动x向转轴12旋转；x向转轴12在旋转时会带动第二齿轮26旋转，第二齿轮26旋转继而带动第二齿条19移动，进而带动与第二滑杆18移动，从而实现前顶压头181后移；随着继续操控驱动机构，左顶压头71联动
前顶压头181分别顶压至板类零件的左侧边和前侧边，配合后挡块4与右挡块5对板类零件的后侧边与右侧边的限位，使得板类零件四侧边被紧紧压紧，完成板类零件的夹持固定。
49.步骤二中还包括对板类零件的上顶压，其具体方法如下：
50.在x向转轴12旋转时，x向转轴12上套设的主动伞齿轮25也会旋转，继而带动从动伞齿轮24旋转，从动伞齿轮24旋转会带动蜗杆14旋转，蜗杆14旋转会带动蜗轮15旋转；由于蜗轮15内部与螺纹杆17螺纹连接；这样蜗轮15在旋转时在导向块16的导向作用下会带动螺纹杆17下移，从而实现上顶压头1711压紧在板类零件上表面，实现z轴方向的压紧固定。
51.需要说明的是，当步骤二中的驱动机构采用把手20的结构形式时，其具体方法如下：
52.初始状态下，第一撑杆2、第二撑杆3以及连杆21形成的y型结构，第一撑杆2、第二撑杆3之间形成的夹角记为α，α为一锐角；使用时，通过扳动把手20，把手20带动连杆21移动，连杆21移动会改变y型结构的夹角，α的角度会变化，来实现对第一滑杆7的推移，当α变为平角时，此时第一撑杆2与第二撑杆3之间形成一直线，第一滑杆7的位移量最大，继续扳动把手20，α角度由平角变为优角直至顶撑在止动块22上；在α由平角变为优角的过程中，第一撑杆2与第二撑杆3两终点之间形成的矢量线距离变短，第一滑杆7稍有回退，此部分回退位移量由各顶压块上的柔性垫进行补偿，以保证配合止动块22能够形成自锁。
53.本方式中采用手扳式结构，具有快速夹持的优点，操作便捷；另外，该方式中还具有止动块22，当扳动把手20后，y型结构的夹角会变大，且第一撑杆2与第二撑杆3之间的夹角大于180度，由于止动块22的限位作用，第一滑块在顶压后无法左移，所以该驱动机构配合止动块22能够形成自锁，防止回退，保持夹持稳定。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。