一种物料自动装夹装置的制作方法

1.本实用新型涉及物料装夹技术领域，具体涉及一种物料自动装夹装置。


背景技术：

2.目前手机、电脑等3c电子产品部品在cnc加工生产时需要使用夹具辅助装夹锁紧，然后再进行cnc加工，重复此类动作。传统方式需要夹具重复拆卸，取出放置工作台上进行手动拆卸，在拆卸的过程中存在掉落的安全隐患，且浪费人力。并且在通过夹具重复对多个物料施加锁紧力的过程中，锁紧力并不能保证一致，导致部分物料存在因锁紧力过大而损坏物料表面的情况，同时也可能因锁紧力过小容易在加工过程中发生偏移影响加工效果。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种在锁紧物料时锁紧力可控的装夹装置。
4.为此，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种物料自动装夹装置，包括夹持机构和恒扭力调节锁头；所述恒扭力调节锁头包括打滑部分和扭力预调节部分；所述打滑部分包括与主轴连接的驱动上盖、打滑块、驱动主杆和外壳；所述扭力预调节部分包括弹性元件和扭力调节件；所述外壳顶部与驱动上盖可拆卸连接；所述驱动主杆包括驱动端；所述外壳顶部内设置可供所述驱动主杆在内部限位跳动的安装腔，所述外壳底部内设置与所述安装腔部分连通的第一螺纹孔，且所述第一螺纹孔与所述扭力调节件螺纹连接；所述弹性元件连接于所述打滑块和所述扭力调节件之间；所述打滑块放置于所述弹性元件和所述驱动上盖之间，所述打滑块与所述驱动上盖之间设置可离合的连接结构；所述打滑块设置与所述驱动主杆的所述驱动端配合的驱动连接结构；所述扭力调节件内沿轴线方向设置通孔供所述驱动主杆穿过；所述驱动主杆内沿轴线方向设置工具连接孔。
6.进一步地：所述扭力预调节部分还包括第一垫圈、第二垫圈和销钉；所述外壳内部设置导向套，所述弹性元件、第一垫圈和第二垫圈套在所述导向套外，所述驱动主杆从所述导向套内穿过并与所述导向套转动连接；所述第一垫圈设置于所述弹性元件和所述打滑块之间；所述第一垫圈外表面上设置凸块，所述安装腔内壁与所述第一垫圈上所述凸块的形状相配合，形成所述第一垫圈的防转部分；所述第二垫圈设置于所述销钉与所述弹性元件之间；所述外壳在所述安装腔内与所述第一螺纹孔之间连通设有连接孔，所述销钉通过所述连接孔连接于所述第二垫圈和所述扭力调节件之间。
7.进一步地：所述外壳外表面内贯通所述第一螺纹孔的孔壁设置第二螺纹孔；所述第二螺纹孔内螺纹连接加固块。
8.进一步地：所述可离合的连接结构包括所述驱动上盖底部内设置的具有斜面的第一凸台，以及所述打滑块顶部设置的具有斜面的第二凸台；所述第二凸台和所述第一凸台上的斜面相互接触时形成驱动状态，所述第二凸台上的斜面脱离和所述第一凸台上的斜面接触时形成打滑状态。
9.进一步地：所述夹持机构包括螺纹杆、压板、定位销和安放座；所述安放座安装在机床主体上；所述安放座上设置安放物料的装夹部；所述定位销竖立设置在所述安放座上，且错开所述装夹部设置；所述压板与所述定位销滑动配合；所述螺纹杆竖立设置在相邻的所述定位销之间，且与所述压板配合，所述螺纹杆一端限位连接于所述安放座内，另一端与安装在所述工具连接孔内的批头配合；所述压板通过所述螺纹杆在所述定位销上靠近或远离所述安放座，使所述压板对放置在所述装夹部上的物料形成按压状态和分离状态。
10.进一步地：所述安放座内设置限位孔；所述压板内安装有与所述螺纹杆螺旋配合的内螺纹套，且所述内螺纹套设置在所述限位孔内。
11.进一步地：所述螺纹杆与所述安放座连接的一端内设置凹口；所述安放座内设置与所述凹口卡接配合限位块。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
13.本实用新型通过预先调整扭力以便对物料装夹时锁紧力大小可以得到控制，保证所夹持的物料表面无过度锁紧痕迹以及在加工时还能保证有效的夹持力度，同时以此使装夹的压紧力度一致，加工出的物料cpk数值稳定。本实用新型可对物料自动松紧同时无需将夹持机构重复拆卸，降低人员工作强度，提高定位精度，可广泛应用于各种手机、电脑等3c电子产品部品在cnc机台内加工或其它类似场合的自动装夹。
附图说明
14.图1为本实用新型的主体结构示意图；
15.图2为本实用新型夹持机构的立体结构示意图；
16.图3为本实用新型夹持机构的主视结构示意图；
17.图4为本实用新型恒扭力调节锁头的立体结构示意图；
18.图5为本实用新型恒扭力调节锁头的主视结构示意图；
19.图6为本实用新型驱动上盖处的立体结构示意图；
20.图7为本实用新型外壳的主视结构示意图。
21.附图中的标记为：驱动上盖1、打滑块2、第一垫圈3、弹性元件4、驱动主杆5、工具连接孔51、第二垫圈6、销钉7、外壳8、扭力调节件9、批头10、螺纹杆11、螺纹套12、压块13、限位块14、定位销15、安放座16、加固块17、导轨19、第一气缸20、夹爪21、储货盘22、定位件23、第二气缸24、底座25、恒扭力调节锁头26、夹持机构27、机床主体28、第一凸台111、取料槽131、装夹部161、限位孔162、第二凸台201、驱动连接结构202、安装腔801、第一螺纹孔802、连接孔803、第三螺纹孔804、第二螺纹孔805、导向套806。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
23.如图1-7所示，一种物料自动装夹装置，包括设置在机床主体28上用于安放物料的夹持机构27，和安装在机床主体28上可活动一端且可通过批头10对夹持机构27松紧装夹的恒扭力调节锁头26；恒扭力调节锁头26包括打滑部分和扭力预调节部分；打滑部分包括与主轴连接的驱动上盖1、打滑块2、驱动主杆5和外壳8；扭力预调节部分包括弹性元件4和扭
力调节件9；外壳8顶部与驱动上盖1可拆卸连接；驱动主杆5包括驱动端；外壳8顶部内设置可供驱动主杆5在内部限位跳动的安装腔801，外壳8底部内设置与安装腔801部分连通的第一螺纹孔802，且第一螺纹孔802与扭力调节件9螺纹连接；通过扭力调节件9旋入第一螺纹孔802内的距离大小来预先调节弹性元件4未打滑前的扭力大小，以通过弹性元件4改变在驱动上盖1和打滑块2发生打滑时所需的初始扭力值；弹性元件4连接于打滑块2和扭力调节件9之间；打滑块2放置于弹性元件4和驱动上盖1之间，打滑块2与驱动上盖1之间设置可离合的连接结构，恒扭力调节锁头26产生的扭力过大且大于对弹性元件4的预设值时会使连接结构脱离，弹性元件4的扭力预设值通过扭力调节件9旋入第一螺纹孔802的距离确定以及改变；打滑块2设置与驱动主杆5驱动端配合的驱动连接结构202；扭力调节件9内沿轴线方向设置通孔；驱动主杆5内沿轴线方向设置工具连接孔51。
24.驱动连接结构202为贯通且呈花瓣型的孔状结构，与驱动主杆5驱动端外表面相配合，使打滑块2可在工作过程中形成对驱动主杆5的驱动力。
25.驱动主杆5的工具连接孔51内可拆卸连接有批头10，且伸出批头10驱动主杆5外。驱动主杆5内贯通工具连接孔51设置与批头10卡接的螺栓。轴线方向为外壳8的中心线以及与驱动上盖1连接的主轴轴线。且第一螺纹孔802的长度小于扭力调节件9的长度。
26.驱动上盖1内环形分布贯通设置安装孔，且安装孔设置在以主轴轴线为圆心的第一凸台111外围，外壳8与驱动上盖1连接侧端面内环形分布设置第三螺纹孔804，第三螺纹孔804与安装孔的位置相对应，驱动上盖1通过螺栓与第三螺纹孔804对外壳8进行连接。
27.如图4-7所示，扭力预调节部分还包括第一垫圈3、第二垫圈6和销钉7；壳体外壳8内部设置导向套806，弹性元件4、第一垫圈3和第二垫圈6套在导向套806外，驱动主杆5从导向套806内穿过并与导向套806转动连接；导向套806的内径小于驱动主杆5驱动端的直径；第一垫圈3设置于弹性元件4和打滑块2之间；第一垫圈3外表面上环形设置凸块，安装腔801内壁与第一垫圈3上凸块的形状相配合，形成第一垫圈3的防转部分；第二垫圈6设置于销钉7与弹性元件4之间，弹性元件4与第一垫圈3和第二垫圈6接触侧部分为平面，通过第一垫圈3和第二垫圈6形成弹性元件4的容纳空间；外壳8在安装腔801内与第一螺纹孔802之间连通设有连接孔803，连接孔803环形分布在安装腔801和第一螺纹孔802之间，销钉7通过连接孔803连接于第二垫圈6和扭力调节件9之间。且销钉7的数量为三个。弹性元件4采用弹簧。
28.如图7所示，外壳8外表面内贯通第一螺纹孔802孔壁设置一对第二螺纹孔805；且相邻的第二螺纹孔805之间相互垂直；第二螺纹孔805内螺旋设置加固块17。
29.如图4-5所示，可离合的连接结构包括驱动上盖1底部内环形设置的具有斜面的第一凸台111，以及打滑块2顶部环形设置的具有斜面的第二凸台201；第二凸台201和第一凸台111上的斜面相互接触时形成驱动状态，第二凸台201上的斜面脱离和第一凸台111上的斜面接触时形成打滑状态。
30.如图2-3所示，夹持机构27包括螺纹杆11、压板13、定位销15和安放座16；安放座16安装在机床主体28上；安放座16上设置安放物料的一对装夹部161；定位销15排列设置在安放座16上，且设置在相邻的装夹部161之间；装夹部161以及压板13底部为配合物件设计的形状；压板13与定位销15滑动配合；螺纹杆11竖立设置在相邻的定位销15之间，且与压板13配合，螺纹杆11一端限位连接于安放座16内，另一端与批头10配合；压板13通过螺纹杆11在定位销15上靠近或远离安放座16，使压板13对放置在装夹部161上的物料形成按压状态和
分离状态，通过恒扭力调节锁头26的转动使得通过装夹部161对物料提供恒定的夹紧力。
31.安放座16内设置位于相邻定位销15之间的限位孔162；压板13内安装有与螺纹杆11螺旋配合的内螺纹套12，且内螺纹套12设置在限位孔162内。内螺纹套12呈t型，内螺纹套12与压板13通过螺栓连接，螺纹杆11与批头10配合端直径大于螺纹杆11与内螺纹套12螺旋配合部分的直径。
32.螺纹杆11与安放座16连接的一端内设置凹口；安放座16内设置与凹口卡接配合限位块14。限位块14通过螺栓连接于安放座16内。
33.如图1所示，机床主体28上安装有位于随恒扭力调节锁头26活动一侧的夹持机构，夹持机构包括导轨19、第一气缸20和一对夹爪21；导轨19设置在机床主体28上；第一气缸20安装在导轨19上；一对夹爪21连接于第一气缸20的伸出端。压板13上与物件配合部分的中间贯穿设置取料槽131，取料槽131的长度大于夹爪21的长度。机床主体28上设置金属感应器，金属感应器安装于夹爪21从储货盘22上夹取物料后的移动路径上，金属感应器用于检测夹爪21是否漏抓，且金属感应器与机床主体28报警提示部分电信连接。
34.机床主体28上还设置有底座25，底座25上放置有储货盘22，底座25上设置有沿导向轨直线移动的定位件23，定位件23位于储货盘22的下方，底座25上安装有与定位件23动力连接的第二气缸24。定位件23与机床主体28上可活动一端电信连接，通过定位件23移动后提供所处位置的坐标以便对夹爪21和恒扭力调节锁头26提供辅助定位。
35.请参阅图1-7，基于上述内容，在对物料进行加工时，其具体步骤如下：
36.通过在储货盘22上整齐放置所需加工的物料。通过第一气缸20启动，将夹爪21沿导轨19的预设位置朝靠近储货盘22的方向推动，夹爪21在接触物料前预先张开，直至夹爪21的两个爪子移动至单个物料之间，第一气缸20暂时停止驱动，夹爪21的两个爪子收回将物料进行夹持，并在夹持完毕后第一气缸20启动并将夹爪21抬升至一定远离储货盘22的高度直至移动至安放座16上放置物料，在这段夹爪21的移动轨迹中，金属感应器通过感应夹爪21是否夹取物料，在金属感应器感应到漏抓时通过机床主体28的报警提示部分进行警报提示，体现工作人员出现漏抓的情况并进行相应处理。
37.同时，定位件23会在第二气缸24的驱动作用下伸出至安放座16的下方，以便于为夹爪21和恒扭力调节锁头26提供辅助定位。
38.而在未对物料进行装夹时，压块13通过在螺纹套12和螺纹杆11的螺旋配合下处于分离状态，即安放座16上的装夹部161与压块13之间存在可供物料放置和移动的高度。夹爪21需将物料逐一放置入装夹部161上，这时夹爪21可通过将物料置于装夹部161与压块13之间位置的同一高度，并通过机床主体28上可活动一端带动夹爪21横移，直至夹爪21移动至取料槽131内，且物料位于装夹部161的上方，最终将物料放置在装夹部161内，并以此将两侧的装夹部161都放置好物料。
39.在对物料进行装夹时，机床主体28上可活动一端通过移动至压块13的上方，并使批头10对准螺纹杆11的配合端，通过批头10部分嵌入螺纹杆11的配合端，通过在机床主体28主轴的低速旋转作用下，恒扭力调节锁头26开始整体旋转并以此旋转力通过批头10带动螺纹杆11旋转，螺纹杆11的螺纹部分在与螺纹套12螺旋配合下，螺纹套12深入限位孔162内并使压块13朝物料移动以及对物料进行按压实现装夹。为避免压块13过渡挤压物料，当压块13挤压到一定程度并与弹性元件4预先设定的扭力达到一致时，批头10无法带动螺纹杆
11继续旋转。同时恒扭力调节锁头26内部产生打滑，使得驱动上盖1上的第一凸台111与打滑块2上的第二凸台201斜面脱离进入打滑状态，并由于驱动连接结构202与驱动主杆5的驱动端外表面配合，因此打滑块2在打滑状态下会在驱动上盖1的挤压力作用下挤压第一垫圈3，并通过第一垫圈3将挤压力传递至弹性元件4上，促使弹性元件4发生弹性形变，而在恒扭力调节锁头26的持续转动作用下，第一凸台111和第二凸台201会在弹性元件4的弹力恢复作用下使两者的斜面贴合，并导致打滑块2发生跳动直至恒扭力调节锁头26停止转动，而在打滑时批头10不会对以及装夹完毕的物料再次施加锁紧力保证物料的完整性。以便物料进行cnc加工。
40.在物料加工结束后，可反向重复上述步骤即可将物料从装夹部161上取出。
41.若需对恒扭力调节锁头26所提供的预扭力初始受力值调整时，即在预扭力初始受力值变化的情况下可改变装夹物料所需的锁紧力极限。可通过将加固块17暂时取出便于扭力调节件9的旋转，通过对扭力调节件9朝靠近或远离驱动上盖1的方向旋转，使销钉7发生移动改变第二垫圈6所在的高度，以此改变弹性元件4的容纳空间，达到预先调整弹性元件4受力状态改变的目的，从而形成对预扭力初始受力值的增大和减小以此调整物料的装夹状况。
42.以上实施例仅为本实用新型的一种较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的原理和本质情况下可以对实施例中的技术方案或参数进行修改或者替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。