扭矩臂液压装夹治具的制作方法

本发明创造涉及一种装夹治具，尤其是一种用于扭矩臂液压装夹的装夹治具。

背景技术：

目前，在对大型扭矩臂进行液压装夹时，由于扭矩臂的体积大、重量重且结构特殊，在进行装夹过程中始终难以达到稳定的装夹要求，而且在装夹过程中扭矩臂的装夹精度也难以保障，造成装夹过程复杂且调节时间长。

技术实现要素：

本发明创造要解决的技术问题是现有的装夹治具难以满足大型扭矩臂的稳定装夹需求。

为了解决上述技术问题，本发明创造提供的扭矩臂液压装夹治具，包括底板、竖直安装在底板中部的支撑板以及四根竖直安装在底板上的立柱；在支撑板的前后侧面设有水平高位支撑装置、水平低位支撑装置、水平夹持支撑装置以及水平夹持舵机；在立柱的顶部平台上设有竖向高位支撑装置、竖向低位支撑装置以及竖向舵机支撑柱；水平夹持舵机和水平夹持支撑装置成对设置于支撑板前后侧面的四个顶角处，且水平夹持舵机的摆臂摆动后位于水平夹持支撑装置的水平支撑方向上；水平高位支撑装置位于支撑板的中部，水平低位支撑装置位于支撑板的上下边缘处，且水平高位支撑装置的水平支撑高度大于水平低位支撑装置的水平支撑高度；竖向高位支撑装置的竖向支撑高度大于竖向低位支撑装置的竖向支撑高度；在竖向舵机支撑柱上设有竖向夹持舵机；竖向低位支撑装置和竖向舵机支撑柱成对设置在立柱的顶部平台上，且竖向夹持舵机的摆臂摆动后位于竖向低位支撑装置的正上方；四根立柱分别位于支撑板的左前方、右前方、左后方以及右后方位置处，且左前方和右前方位置处的两根立柱顶部平台上的两个竖向低位支撑装置连线与支撑板的前侧面相平行，左后方和右后方位置处的两根立柱顶部平台上的两个竖向低位支撑装置连线与支撑板的后侧面相平行。

采用在支撑板前后侧面设置水平高位支撑装置、水平低位支撑装置、水平夹持支撑装置以及水平夹持舵机，能够在前后侧面同时装夹两个扭矩臂，且能够根据扭矩臂表面的凹凸形状进行对应支撑，同时通过水平夹持支撑装置和水平夹持舵机能够对扭矩臂的边缘进行前后侧面夹持定位，具有较好的水平夹持稳定性；采用在立柱的顶部平台上设有竖向高位支撑装置、竖向低位支撑装置以及竖向夹持舵机能够实现扭矩臂的竖向支撑，同时通过竖向低位支撑装置以及竖向夹持舵机对扭矩臂的左右侧进行夹持定位，防止装夹过程中出现晃动脱落，具有较好的稳定性和安全性；采用左前方和右前方位置处的两个竖向低位支撑装置连线与支撑板的前侧面相平行以及左后方和右后方位置处的两个竖向低位支撑装置连线与支撑板的后侧面相平行，能够确保前后侧通过竖向夹持舵机装夹的扭矩臂在竖向支撑点处具有较好的平衡性，防止受力不均造成歪斜。

作为本发明创造的进一步限定方案，水平高位支撑装置包括水平高位安装座、水平高位支撑柱、水平高位固定螺栓以及支撑头；水平高位安装座安装在支撑板上，水平高位支撑柱安装在水平高位安装座上；水平高位固定螺栓用于将支撑头安装在水平高位支撑柱的顶部。采用水平高位支撑装置能够对扭矩臂的中心位置进行水平方向上的支撑，水平高位支撑装置的数量不限，根据扭矩臂的装夹需要合理安装。

作为本发明创造的进一步限定方案，水平低位支撑装置包括水平低位安装座、水平低位固定螺栓、水平低位支撑柱以及支撑头；水平低位安装座安装在支撑板上，水平低位支撑柱安装在水平低位安装座上；水平低位固定螺栓用于将支撑头安装在水平低位支撑柱的顶部。采用水平低位支撑装置安装在支撑板的上下边缘处，能够实现扭矩臂在接近支撑板时进行限位，防止扭矩臂与支撑板发生碰撞，避免扭矩臂装夹过程中造成不必要的损坏，同时在装夹后能够对扭矩臂表面的凸出位置处进行水平方向的支撑。

作为本发明创造的进一步限定方案，水平夹持支撑装置包括水平夹持底座、水平夹持固定螺栓、水平夹持支撑柱以及支撑头；水平夹持底座安装在支撑板上，水平夹持支撑柱安装在水平夹持底座上；水平夹持固定螺栓用于将支撑头安装在水平夹持支撑柱的顶部。采用水平夹持支撑装置能够与水平夹持舵机形成一个对扭矩臂竖向边缘进行夹持的夹持机构，从而防止装夹后的扭矩臂发生晃动或歪斜，确保扭矩臂整体基本与支撑板相平行。

作为本发明创造的进一步限定方案，竖向低位支撑装置包括竖向低位底座、竖向低位固定螺栓以及支撑头；竖向低位底座安装在立柱的顶部平台上；竖向低位固定螺栓用于将支撑头安装在竖向低位底座上。采用竖向低位支撑装置能够对扭矩臂左右侧臂下方的凸起位置进行支撑，并与竖向夹持舵机形成一个侧臂夹持机构，防止扭矩臂装夹后出现大幅度晃动。

作为本发明创造的进一步限定方案，支撑头包括锥形底座以及圆形支撑柱；锥形底座为截顶圆锥形，圆形支撑柱竖直固定在锥形底座的顶部；在锥形底座的锥面上至少设有两个安装定位孔；在圆形支撑柱的顶端设有球面凸起。采用球面凸起能够实现点支撑，防止装夹过程中划伤扭矩臂的表面护层。

作为本发明创造的进一步限定方案，竖向高位支撑装置包括竖向高位支撑管、竖向高位固定螺栓以及竖向高位支撑柱；竖向高位支撑管安装在立柱的顶部平台上；在竖向高位支撑管的侧壁上设有固定螺纹孔；竖向高位支撑柱的下端插装在竖向高位支撑管内，竖向高位固定螺栓旋合在固定螺纹孔上对竖向高位支撑柱进行固定。采用竖向高位支撑装置能够对扭矩臂左右侧臂下方的凹陷位置进行支撑，同时利用竖向高位支撑柱的插装结构可根据不同深浅的凹陷更换不同长度的竖向高位支撑柱，提高治具的普适性能，竖向高位支撑装置还与竖向低位支撑装置形成高低位配合，能够进一步防止扭矩臂晃动。

作为本发明创造的进一步限定方案，在竖向高位支撑柱的上端设有球面顶。采用球面顶能够实现点支撑，同时能够防止装夹过程中划伤扭矩臂的表面护层。

本发明创造的有益效果在于：(1)采用在支撑板前后侧面设置水平高位支撑装置、水平低位支撑装置、水平夹持支撑装置以及水平夹持舵机，能够在前后侧面同时装夹两个扭矩臂，且能够根据扭矩臂表面的凹凸形状进行对应支撑，同时通过水平夹持支撑装置和水平夹持舵机能够对扭矩臂的边缘进行前后侧面夹持定位，具有较好的水平夹持稳定性；(2)采用在立柱的顶部平台上设有竖向高位支撑装置、竖向低位支撑装置以及竖向夹持舵机能够实现扭矩臂的竖向支撑，同时通过竖向低位支撑装置以及竖向夹持舵机对扭矩臂的左右侧进行夹持定位，防止装夹过程中出现晃动脱落，具有较好的稳定性和安全性；(3)采用左前方和右前方位置处的两个竖向低位支撑装置连线与支撑板的前侧面相平行以及左后方和右后方位置处的两个竖向低位支撑装置连线与支撑板的后侧面相平行，能够确保前后侧通过竖向夹持舵机装夹的扭矩臂在竖向支撑点处具有较好的平衡性，防止受力不均造成歪斜。

附图说明

图1为本发明创造的装夹治具结构示意图；

图2为本发明创造的装夹治具使用状态立体示意图；

图3为本发明创造的装夹治具使用状态俯视示意图；

图4为本发明创造的竖向高位支撑装置结构示意图；

图5为本发明创造的水平高位支撑装置俯视结构示意图；

图6为本发明创造的水平高位支撑装置侧视结构示意图；

图7为本发明创造的水平夹持支撑装置俯视结构示意图；

图8为本发明创造的水平夹持支撑装置侧视结构示意图；

图9为本发明创造的竖向低位支撑装置俯视结构示意图；

图10为本发明创造的竖向低位支撑装置侧视结构示意图；

图11为本发明创造的水平低位支撑装置侧视结构示意图；

图12为本发明创造的水平低位支撑装置俯视结构示意图。

图中:1、底板，2、支撑板，3、立柱，4、竖向舵机支撑柱，5、竖向夹持舵机，6、竖向高位支撑装置，6.1、竖向高位支撑管，6.2、竖向高位支撑柱，6.3、球面顶，6.4、固定螺纹孔，6.5、竖向高位固定螺栓，7、竖向低位支撑装置，7.1、竖向低位底座，7.2、竖向低位固定螺栓，8、支撑头，8.1、锥形底座，8.2、安装定位孔，8.3、圆形支撑柱，8.4、球面凸起，9、水平夹持支撑装置，9.1、水平夹持底座，9.2、水平夹持固定螺栓，9.3、水平夹持支撑柱，10、水平高位支撑装置，10.1、水平高位安装座，10.2、水平高位支撑柱，10.3、水平高位固定螺栓，11、水平夹持舵机，12、水平低位支撑装置，12.1、水平低位安装座，12.2、水平低位固定螺栓，12.3、水平低位支撑柱，13、扭矩臂。

具体实施方式

如图1-12所示，本发明创造提供的一种扭矩臂液压装夹治具包括：底板1、竖直安装在底板1中部的支撑板2以及四根竖直安装在底板1上的立柱3。

其中，在支撑板2的前后侧面设有水平高位支撑装置10、水平低位支撑装置12、水平夹持支撑装置9以及水平夹持舵机11；在立柱3的顶部平台上设有竖向高位支撑装置6、竖向低位支撑装置7以及竖向舵机支撑柱4；水平夹持舵机11和水平夹持支撑装置9成对设置于支撑板2前后侧面的四个顶角处，且水平夹持舵机11的摆臂摆动后位于水平夹持支撑装置9的水平支撑方向上；水平高位支撑装置10位于支撑板2的中部，水平低位支撑装置12位于支撑板2的上下边缘处，且水平高位支撑装置10的水平支撑高度大于水平低位支撑装置12的水平支撑高度；竖向高位支撑装置6的竖向支撑高度大于竖向低位支撑装置7的竖向支撑高度；在竖向舵机支撑柱4上设有竖向夹持舵机5；竖向低位支撑装置7和竖向舵机支撑柱4成对设置在立柱3的顶部平台上，且竖向夹持舵机5的摆臂摆动后位于竖向低位支撑装置7的正上方；四根立柱3分别位于支撑板2的左前方、右前方、左后方以及右后方位置处，且左前方和右前方位置处的两根立柱3顶部平台上的两个竖向低位支撑装置7连线与支撑板2的前侧面相平行，左后方和右后方位置处的两根立柱3顶部平台上的两个竖向低位支撑装置7连线与支撑板2的后侧面相平行。

水平高位支撑装置10包括水平高位安装座10.1、水平高位支撑柱10.2、水平高位固定螺栓10.3以及支撑头8；水平高位安装座10.1安装在支撑板2上，水平高位支撑柱10.2安装在水平高位安装座10.1上；水平高位固定螺栓10.3用于将支撑头8安装在水平高位支撑柱10.2的顶部。

水平低位支撑装置12包括水平低位安装座12.1、水平低位固定螺栓12.2、水平低位支撑柱12.3以及支撑头8；水平低位安装座12.1安装在支撑板2上，水平低位支撑柱12.3安装在水平低位安装座12.1上；水平低位固定螺栓12.2用于将支撑头8安装在水平低位支撑柱12.3的顶部。

水平夹持支撑装置9包括水平夹持底座9.1、水平夹持固定螺栓9.2、水平夹持支撑柱9.3以及支撑头8；水平夹持底座9.1安装在支撑板2上，水平夹持支撑柱9.3安装在水平夹持底座9.1上；水平夹持固定螺栓9.2用于将支撑头8安装在水平夹持支撑柱9.3的顶部。

竖向低位支撑装置7包括竖向低位底座7.1、竖向低位固定螺栓7.2以及支撑头8；竖向低位底座7.1安装在立柱3的顶部平台上；竖向低位固定螺栓7.2用于将支撑头8安装在竖向低位底座7.1上。

支撑头8包括锥形底座8.1以及圆形支撑柱8.3；锥形底座8.1为截顶圆锥形，圆形支撑柱8.3竖直固定在锥形底座8.1的顶部；在锥形底座8.1的锥面上至少设有两个安装定位孔8.2；在圆形支撑柱8.3的顶端设有球面凸起8.4。

竖向高位支撑装置6包括竖向高位支撑管6.1、竖向高位固定螺栓6.5以及竖向高位支撑柱6.2；竖向高位支撑管6.1安装在立柱3的顶部平台上；在竖向高位支撑管6.1的侧壁上设有固定螺纹孔6.4；竖向高位支撑柱6.2的下端插装在竖向高位支撑管6.1内，竖向高位固定螺栓6.5旋合在固定螺纹孔6.4上对竖向高位支撑柱6.2进行固定；在竖向高位支撑柱6.2的上端设有球面顶6.3。

对于扭矩臂13的装夹，竖向高位支撑装置6和竖向低位支撑装置7主要完成扭矩臂13的竖向支撑，即对扭矩臂13自重进行支撑；水平低位支撑装置12、水平高位支撑装置10、水平夹持支撑装置9以及水平夹持舵机11主要是对扭矩臂13进行水平向的夹持，防止后续加工过程中发生晃动，确保加工稳定性和精度。

本发明创造的扭矩臂液压装夹治具在对扭矩臂13进行装夹时，首先通过起重运输装置将扭矩臂13运输至装夹治具处，并使扭矩臂13左右两侧的侧臂放置在左右两侧立柱3顶部平台上的竖向低位支撑装置7和竖向高位支撑装置6上，由于球面顶6.3和球面凸起8.4的作用，使得扭矩臂13在此时能够进行微调节，而不会划伤表面护层；在进行微调节后，使扭矩臂竖向侧面的凹凸位置分别正对于水平夹持支撑装置9、水平高位支撑装置10以及水平低位支撑装置12，在扭矩臂13的全部位置都就位后，控制各个水平夹持舵机11的摆臂摆动至水平夹持支撑装置9处，使扭矩臂13的竖向边缘被夹持在两者之间，同时还控制各个竖向夹持舵机5的摆臂摆动至竖向低位支撑装置7上方，使扭矩臂13的左右侧臂夹持在两者之间，至此便完成了扭矩臂13的装夹，方便后续加工。