一种基于薄壁管件的专用夹具的制作方法

本实用新型涉及一种夹具，尤其涉及一种薄壁管件的专用夹具。

背景技术：

属于通用耗材行业OPC鼓作为一种常见的薄壁管件，是激光打印、数码复印的核心部件且其表面加工精度要求极高，同时伴随工业自动化快速发展尤其对OPC鼓的生产效率、生产成本及产品质量提出了更高的要求。目前OPC鼓的装卡、卸载及取芯轴等工序全是由人工操作完成，主要存在以下不足：

（1）生产效率低：由于OPC鼓经过精加工工艺处理后其外表面精度非常高，其装卡、卸载及取芯轴等工序均由人工操作完成，同时伴随着OPC鼓激烈的市场竞争，人工操作的生产效率成为制约企业发展和降低市场竞力的重要因素。

（2）生产成本高：由于OPC鼓的精加工工艺全部为人工操作模式，工人的劳动强度大从而企业的人工成本不断上升，OPC鼓的生产成本也会随之增加，也严重降低了企业在市场上的核心竞争力。

（3）产品质量差：由于OPC鼓的精加工工艺全部为人工操作模式，难免在上下料和检验环节出现误判或漏判，严重影响了产品的合格率不，进而影响产品的质量。

技术实现要素：

本实用新型提供一种完全自动实现OPC鼓的装卡、卸载及取芯轴等工序操作的夹具，以解决现有技术存在的问题。

本实用新型采用以下技术方案：

一种基于薄壁管件的专用夹具，包括弹性夹具6，所述弹性夹具6内部设置直线运动单元，直线运动单元前部具有凸起部，直线运动单元在弹性夹具6内部沿轴向往返运动过程中，凸起部带动弹性夹具6前部的夹持部涨紧和松懈。

所述直线运动单元还包括沿弹性夹具6内部直线运动、将薄壁管件内部芯轴推出薄壁管件的推杆。

所述直线运动单元后部连接推动直线运动单元运动的弹性夹具气缸14，弹性夹具气缸14的活塞杆连接直线运动单元的后部。

所述直线运动单元为取芯轴气缸2，取芯轴气缸2的尾端与弹性夹具气缸14的活塞杆连接，通过弹性夹具气缸14的活塞杆带动取芯轴气缸2在弹性夹具6内部整体移动。

所述取芯轴气缸2的缸体前部外部设置凸起部，且取芯轴气缸2的取芯轴活塞杆3伸出缸体动作时将薄壁管件内部芯轴推出薄壁管件。

所述取芯轴气缸2动作时，缸体内部的取芯轴活塞杆3在薄壁管件内部伸出将芯轴推出薄壁管件。

所述取芯轴气缸2的尾端通过销11和挡圈12与弹性夹具气缸14的活塞杆端部相连接构成铰链配合。

所述取芯轴活塞杆3外侧套有复位弹簧4。

所述弹性夹具气缸14和弹性夹具6均连接在固定支座9上。

所述取芯轴气缸2为单作用气缸，弹性夹具气缸14为双作用气缸。

本实用新型的有益效果：本实用新型能够实现解决OPC鼓的自动装卡、卸载、取芯轴功能，并能配合自动化生产线使用促成OPC鼓生产工艺的完全自动化，因此能够提高OPC鼓的生产效率，降低OPC鼓的生产成本，提高OPC鼓的生产质量。同时本实用新型结构简单可靠，完全能够适应薄壁管件的生产加工要求，且本实用新型应用领域范围广泛，因此具有非常高的推广应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的剖面图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型的工作过程示意图一。

图4为本实用新型的工作过程示意图二。

图5为本实用新型的工作过程示意图三。

图6为本实用新型的工作过程示意图四。

图7为本实用新型的工作过程示意图五。

图8为本实用新型的工作过程示意图六。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供一种基于薄壁管件的专用夹具，该夹具能够实现薄壁管件的自动抓取、自动卸载功能，当薄壁管件内部具有芯轴时，还能够实现自动取芯轴功能，例如OPC鼓的自动取芯功能。

本实用新型的专用夹具包括弹性夹具6，该弹性夹具6为管状夹具，管状夹具的前部开多条缝形成夹持部，夹持部工作时伸入到薄壁管件内部，夹持部的内侧面具有斜三角形的肋条，使得夹持部的内部形成锥形的空间。

弹性夹具6内部设置直线运动单元，该直线运动单元为气动组件或者电动组件或者液压组件均可。直线运动单元前部具有凸起部，该凸起部能够使直线运动单元在弹性夹具6内部沿弹性夹具6轴向往返运动时，通过凸起部在夹持部的锥形空间内的往返运动，使得夹持部涨紧和松懈，进而对夹持部外部的薄壁管件进行夹紧或者放开。

针对具有芯轴的薄壁管件，例如OPC鼓，直线运动单元还包括沿弹性夹具6内部直线运动的推杆，该推杆能够在运动时将薄壁管件内部芯轴推出薄壁管件一部分，进而使得外部的自动化设备抓取芯轴后，将芯轴抽出。

即本实用新型可用于OPC鼓中，实现OPC鼓的自动抓取、自动卸载及自动取芯轴功能。而由于传统的OPC鼓夹具仅能够实现OPC鼓的自动抓取和自动卸载功能，无法实现自动取芯轴功能，因此传统的OPC鼓夹具无法将OPC鼓的生产工艺实现自动化，本实用新型配合自动化生产线使用促成了OPC鼓生产工艺的完全自动化，能够提高OPC鼓的生产效率，降低OPC鼓的生产成本，提高OPC鼓的生产质量。

如图1和图2所示，为本实用新型的一种实施方式，该实施方式中，直线运动单元后部连接推动直线运动单元往返运动的弹性夹具气缸14，连接时，弹性夹具气缸14的活塞杆连接直线运动单元的后部，弹性夹具气缸14工作时，活塞杆推动直线运动单元在弹性夹具6内部往返运动。

作为一种优选的实施方式，直线运动单元选择气缸，该气缸为取芯轴气缸2，取芯轴气缸2的尾端与弹性夹具气缸14的活塞杆连接构成直线副配合，取芯轴气缸2的缸体尾端与弹性夹具气缸的活塞杆通过铰链或者球铰、销轴等方式连接，弹性夹具气缸14的活塞杆带动取芯轴气缸2在弹性夹具6内部整体移动。

取芯轴气缸2的缸体前部外部设置凸起部，如图1所示，该凸起部为固定设置在缸体前端外侧的端部圆球1，取芯轴气缸2的取芯轴活塞杆3工作时伸出缸体，将薄壁管件内部芯轴推出薄壁管件一部分。

如图1和图2所示的实施方式的结构，夹具还包括复位弹簧4、螺栓组件I5、螺栓组件II7、气动接头I8、固定支座9、螺栓组件III10、销11、挡圈12、气动接头II13和气动接头III15。端部圆球1与取芯轴气缸2的缸体端部固定连接成为一整体，取芯轴活塞杆3、复位弹簧4和气动接头I8隶属于单作用的取芯轴气缸2，气动接头II13和气动接头III15隶属于双作用的弹性夹具气缸14，取芯轴气缸2与弹性夹具6配合构成直线副，取芯轴气缸2的尾端通过销11和挡圈12与弹性夹具气缸14的活塞杆端部相连接构成铰链配合，弹性夹具6通过螺栓组件I5与固定支座9实现固定连接，弹性夹具气缸14通过螺栓组件III10与固定支座9实现固定连接，固定支座9通过螺栓组件II7与自动设备实现固定连接。夹具通过弹性夹具气缸14的伸缩，带动取芯轴气缸2整体相对于弹性夹具6伸缩从而将弹性夹具6涨紧和松懈，从而实现OPC鼓的自动抓取功能和自动卸载功能；当该夹具通过自动化设备配合抓取OPC鼓到达取芯轴工位，取芯轴气缸6的活塞杆穿过端部圆球1伸出将芯轴推出OPC鼓的另一端并被芯轴夹具夹取，然后通过自动化设备配合将芯轴与OPC鼓分离，然后取芯轴气缸的活塞杆收缩复位，从而实现OPC鼓的自动取芯轴功能。

本实用新型应用于OPC鼓的工作过程具体描述如下：

自动抓取功能：如图3和图4所示，该专用夹具通过自动化设备从OPC鼓一端插入直至弹性夹具6顶住OPC鼓内的芯轴，然后气动接头II13和气动接头III15分别通过气阀控制进气和出气，弹性夹具气缸14通过销11和挡圈12拉动取芯轴气缸2相对于弹性夹具6反向直线运动，端部圆球1将弹性夹具6的端部涨开从而将OPC鼓内壁涨紧，完成OPC鼓的自动抓取功能，然后气动接头II13和气动接头III15的气阀关闭使该夹具能够一直保持自动抓取功能。

自动取芯轴功能：如图5和图6所示，该专用夹具通过自动化设备将装有芯轴的OPC鼓自动抓取后到达芯轴夹取工位，然后气动接头I8通过气阀控制进气使取芯轴活塞杆3克服复位弹簧4的作用力直线运动将芯轴推出OPC鼓被芯轴夹取工位的夹具夹取，然后该夹具通过自动化设备反向运动使OPC鼓与芯轴完全脱离，紧接着气动接头I8通过气阀控制出气，同时芯轴活塞杆3在复位弹簧4作用力下收回复位。

自动卸载功能：如图7和图8所示，该专用夹具通过自动化设备将OPC鼓输送至检验工位，经检验合格后，该夹具通过自动化设备逆时针旋转90度后将合格的OPC鼓插入储运工位的托盘上，然后气动接头II13和气动接头III15分别通过气阀控制出气和进气，弹性夹具气缸14通过销11和挡圈12拉动取芯轴气缸2相对于弹性夹具6正向直线运动复位，端部圆球1将弹性夹具气缸14的端部回收复原并与OPC鼓内壁脱离，并通过自动化设备使该夹具与OPC鼓完全脱离并顺时针旋转90°复位，从而完成OPC鼓的自动卸载功能。

综上所述，该夹具可以配合串、并联机器人等自动化设备使用能够实现OPC鼓的自动抓取、自动卸载及自动取芯轴功能，完全替代人工操作，从而提高了OPC鼓的生产效率，降低了OPC鼓的生产成本，提高了OPC鼓的生产质量。同时本实用新型结构简单可靠，应用领域范围广泛，完全能够适应薄壁管件的生产加工要求，因此具有非常高的推广应用价值。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。