一种全自动夹具及其使用方法与流程

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种全自动夹具及其使用方法。

背景技术：

夹具是机械加工领域中常用的工具之一。现有的夹具多采用手动装夹、定位及夹紧，因此常出现定位不准确、夹持松紧度不一致以及工作效率低等问题。另外，传统夹具通常被固定至工作台上，使用灵活性较差。

因此，急需开发一种使用方便，灵活性高的夹具。

技术实现要素：

为了克服现有技术中所存在的缺陷，本发明提供一种全自动夹具及其使用方法，该夹具及其使用方法不仅自动化程度高，能够有效提高工作效率，而且有利于进一步提高操作精度，使用更加灵活。

依据本发明的一种全自动夹具，包含底板、固定于底板上的定夹具、滑动地设置于底板上的动夹具、第一气缸、红外检测装置以及控制器，其中，

第一气缸的输出端与动夹具相连接；

红外检测装置与控制器通信连接，以检测工件是否到位，并将检测信息发送至控制器；

控制器与第一气缸通信连接，以依据红外检测装置发送的信息指示第一气缸驱动动夹具产生位移。

进一步地，全自动夹具还包含第二气缸，其中，

第二气缸的输出端与底板连接，底板通过轨道机构可移动地设置于工作台上；

控制器与第二气缸通信连接，以依据红外检测装置发送的信息指示第二气缸驱动底板沿轨道机构产生位移。

进一步地，全自动夹具还包含安装于底板上的支架以及移动地设置于支架上的移除机构，其中，控制器与移除机构通信连接，以指示移除机构沿支架在第一位置和第二位置之间水平移动并提取或放开工件。

进一步地，支架包含设置于支架上的丝杆，移除机构包含升降机构和第三气缸，其中，升降机构设置于丝杆上并且能够沿丝杆在第一位置和第二位置之间水平移动，第三气缸设置于升降机构上并且能够随升降机构垂直移动，第三气缸的输出端设置有用于提取或放开工件的取件装置。

进一步地，取件装置为抓手或吸盘。

进一步地，支架还包含分别设置于第一位置和第二位置上的第一位置传感器和第二位置传感器，其中，第一位置传感器和第二位置传感器分别与控制器通信连接，第一位置传感器和第二位置传感器用于感测移除机构的位置并将移除机构的位置信息发送至控制器。

进一步地，红外检测装置包含发射部和接收部，其中发射部设置于定夹具上，接收部设置于动夹具上与发射部对应的位置。

进一步地，全自动夹具还包含设置于底板上的定位条，定位条位于动夹具与定夹具之间。

进一步地，第一气缸为双杆气缸。

依据本发明的全自动夹具的使用方法，方法包含以下步骤：

步骤一：参照定位条的位置将工件放置于定夹具与动夹具之间；

步骤二：红外检测装置检测到工件已到位，并将检测到的信息发送至控制器；

步骤三：控制器依据红外检测装置发送的信息指示第一气缸和第二气缸分别驱动动夹具和底板产生位移，使工件被移动至指定位置进行加工；

步骤四：工件完成加工后，控制器指示第一气缸和第二气缸分别驱动动夹具和底板恢复原位；

步骤五：工件位置复原后，控制器指示移除机构从支架的第一位置位移至第二位置并提取工件；

步骤六：移除机构提取工件之后，控制器指示移除机构从支架的第二位置位移至第一位置并放开工件。

由于采用于上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.本发明的全自动夹具能够自动完成工件的定位、移动、夹持和移除等动作，自动化程度高，有效提高了工作效率。

2.本发明的全自动夹具中的动夹具与底板均能产生位移，增大了工件在工作台上的可移动范围，使用更灵活。

3.本发明中采用红外检测装置、第一位置传感器和第二位置传感器来感测工件具体位置，进一步提高了夹具操作的准确性。

附图说明

图1为依据本发明的全自动夹具的俯视图；

图2为依据本发明的全自动夹具的侧视图；

图3为依据本发明的全自动夹具的使用方法的流程图。

附图标记说明：

100底板，110第二气缸，200定夹具，300动夹具，310第一气缸，400红外检测装置，410发射部，420接收部，500支架，510丝杆，520第一位置传感器，530第二位置传感器，600移除机构，610升降机，620第三气缸，621取件装置，700定位条，800工作台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

图1和图2分别为依据本发明的全自动夹具的俯视图和侧视图。如图所示，全自动夹具总体包含底板100、设置于底板100上的定夹具200、滑动地设置于底板100上的动夹具300、第一气缸310、红外检测装置400以及控制器(未示出)。其中，第一气缸310的输出端与动夹具300相连，以驱动动夹具300产生位移，从而将工件夹持于定夹具200和动夹具300之间。优选地，第一气缸310可以采用双杆气缸，以确保动夹具300平稳移动。进一步优选地，可以在底板100上位于定夹具200和动夹具300之间的位置设置定位条700，以便于操作者/操作机械(机械手等)参照定位条700的位置准确放置工件。红外检测装置400与控制器通信连接，用于检测待夹持的工件是否已经到位，即工件所放位置是否准确，并将检测到的信息发送至控制器。控制器进一步与第一气缸310通信连接，以便依据从红外检测装置400接收到的信息指示第一气缸310产生位移。

优选地，红外检测装置400包含设置于定夹具200上的发射部410和设置于动夹具300上的接收部420，二者的具体位置彼此相互对应。应当理解的是，也可将发射部410设置于动夹具300上，并将接收部420设置于定夹具200上与之相对应的位置。在本发明的一个实施例中，待夹持工件由多个盖板连接而成，在其连接部分下方留有空隙，当工件处于准确位置时，由发射部410发射出来的红外线可以穿过该空隙到达接收部420。因此，在该实施例中，操作者参照定位条700将工件大致放置于定夹具200与动夹具300之间后，若由发射部410发射出来的红外线可以到达接收部420，则表示工件已到达准确位置；若由发射部410发射出来的红外线被阻挡而未能到达接收部420，则表示工件为到达准确位置，需要进一步调整。当红外检测装置400确定工件已就位后，便可向控制器发送相关信息。

优选地，依据本发明的全自动夹具还可以包含第二气缸110。在本发明的实施例中，第二气缸110的输出端与底板100连接，底板100可以通过例如燕尾导槽这样的轨道机构(未示出)可移动地设置于工作台800上。控制器可以进一步与第二气缸110通信连接，以便依据红外检测装置400发送的信息指示第二气缸110驱动底板100沿轨道机构相对于工作台800产生位移。可移动式底板100的设置增加了全自动夹具的灵活性，使承载与夹具上的工件的移动范围进一步扩大，使其适用于多种类型的加工工序。

进一步优选地，依据本发明的全自动夹具还可以包括安装于底板100上的支架500和移除机构600。其中，移除机构600可移动地设置于支架500上，并且移除机构600与控制器通信连接，以便在工件加工完成后接收控制器的指示沿支架500在第一位置和第二位置之间水平移动，并且按照控制器的指示提取或放开工件。在本发明中，第一位置位于支架500上远离工件的一端，第二位置位于工件所在位置的正上方，移除机构600首先从第一位置沿支架500移动至第二位置并在第二位置提取工件，随后再从第二位置沿支架500移动至第一位置并放开工件，以实现工件的移除操作。在本发明的具体实施例中，支架500可以进一步包含设置于该支架500上的丝杆510，并且移除机构600可以包含升降机构610和第三气缸620。其中，升降机构610设置于丝杆510上，并且能够沿着丝杆510在第一位置和第二位置之间水平移动。第三气缸620则设置于升降机构610上，并且能够随着升降机构610的升降而垂直移动。进一步的，第三气缸620的输出端设置有用于提取或放开工件的取件装置621，该取件装置621可以是抓手、吸盘或者本领域内能够实现提取工件功能的其他装置。

进一步如图1所示，本发明的全自动夹具可以通过分别设置于第一位置和第二位置上的第一位置传感器520和第二位置传感器530来感测移除机构600的位置，并通过将第一位置传感器520和第二位置传感器530分别与控制器通信连接，向控制器发送移除机构600的位置信息，以便于控制器基于该位置信息指示移除机构600对工件进行移除操作。

如图3所示，使用依据本发明的全自动夹具的使用方法总体包含以下步骤：

步骤一：参照定位条700的位置将工件放置于定夹具200与动夹具300之间；

步骤二：红外检测装置检测400到工件已到位，并将检测到的信息发送至控制器；

步骤三：控制器依据红外检测装置400发送的信息指示第一气缸310和第二气缸110分别驱动动夹具300和底板100产生位移，使工件被移动至指定位置进行加工；

步骤四：工件完成加工后，控制器指示第一气缸310和第二气缸110分别驱动动夹具300和底板100恢复原位；

步骤五：工件位置复原后，控制器指示移除机构600从支架500的第一位置位移至第二位置并提取工件，其中，当移除机构600移动至第二位置时，第二位置传感器530感测到移除机构600已经到达第二位置，并将该信息发送至控制器，控制器依据该信息指示移除机构600停止移动；

步骤六：移除机构600提取工件之后，控制器指示移除机构600从支架500的第二位置位移至第一位置并放开工件，从而将工件从全自动夹具中移除，其中，当移除机构600移动至第一位置时，第一位置传感器520感测到移除机构600已经到达第一位置，并将该信息发送至控制器，控制器依据该信息指示移除机构600停止移动。

与现有技术的全自动夹具相比，本发明的全自动夹具能够自动完成工件的定位、移动、夹持和移除等动作，自动化程度高。并且其能够通过动夹具和底板的位移增大工件在工作台上的可移动范围，使用更加方便灵活，应用范围更加广泛。

以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。