工装夹具及机械臂的制作方法

1.本发明涉及机械加工的技术领域，尤其是涉及一种工装夹具及机械臂。


背景技术：

2.零件在装配的过程中，需要工装夹具来对零件夹紧以方便安装。且为保证工装夹具的强度和适用性，通常为金属夹具。
3.现有技术中，金属的工装夹具通常是采用刚性连接的固定方式，如直接用气缸或电机直接推出，对材料实现夹紧。上述工装夹具结构简单，适用性强，但面对一些柔性材料制成的零件，如聚乙烯、木材等，由于工装夹具推出过程中的冲击力较大，容易对零件产生不可逆的损伤，进而造成成品生产的缺陷，废品率较高，严重影响了生产效率，浪费资源。


技术实现要素：

4.(一)本发明所要解决的问题是：现有工装夹具对于柔性材料损伤大，影响生产效率。
5.(二)技术方案
6.为了解决上述技术问题，本发明一个发明实施例提供了一种工装夹具，包括动力机构、缓冲复位件、安装块和夹紧块；
7.所述动力机构的两端分别与所述安装块和所述夹紧块连接，所述动力机构用于使所述夹紧块向所述安装块的方向收缩；
8.所述缓冲复位件的两端分别与所述安装块和所述夹紧块连接，所述缓冲复位件用于将所述夹紧块推出以夹紧零件。
9.进一步的，所述动力机构包括磁性件；
10.所述安装块和所述夹紧块相对设置的两侧壁上均安装有所述磁性件，且所述磁性件之间的磁力为吸力。
11.进一步的，所述动力机构包括气缸；
12.所述气缸的两端分别与所述安装块和所述夹紧块连接；
13.所述气缸用于使所述夹紧块向所述安装块的方向移动。
14.进一步的，所述缓冲复位件为压缩弹簧。
15.进一步的，所述动力机构还包括导向轴；
16.所述安装块和所述夹紧块相对设置的两侧壁上均设有轴孔，所述导向轴的两端分别安装在所述轴孔内，且与所述轴孔滑动连接；
17.所述压缩弹簧套设于所述导向轴上。
18.进一步的，所述夹紧块上设有至少一个夹紧面；
19.每个所述夹紧面上设有限位槽，零件放置在所述限位槽内。
20.进一步的，所述限位槽为设置在所述夹紧面上，且贯通所述夹紧面的长条形贯通槽。
21.进一步的，所述工装夹具包括一个所述安装块和五个所述夹紧块；
22.五个所述夹紧块分别为第一夹紧块、第二夹紧块、第三夹紧块、第四夹紧块和第五夹紧块；
23.所述第一夹紧块、第二夹紧块和第三夹紧块分别与所述安装块相邻的三个侧壁连接，所述第四夹紧块的相邻两侧壁分别与所述第一夹紧块和所述第二夹紧块连接，所述第五夹紧块的相邻两侧壁分别与所述第二夹紧块和所述第三夹紧块连接；
24.每个连接处均设有所述动力机构和所述压缩弹簧。
25.进一步的，所述第四夹紧块和所述第五夹紧块上分别设有两个所述夹紧面；
26.所述第一夹紧块、第二夹紧块和所述第三夹紧块上分别设有一个所述夹紧面。
27.本发明另一发明实施例提供一种机械臂，包括上述任一实施例所述的工装夹具；
28.本发明的有益效果：本发明提供的工装夹具，包括动力机构、缓冲复位件、安装块和夹紧块；所述动力机构的两端分别与所述安装块和所述夹紧块连接，所述动力机构用于使所述夹紧块向所述安装块的方向收缩；所述缓冲复位件的两端分别与所述安装块和所述夹紧块连接，所述缓冲复位件用于将所述夹紧块推出以夹紧零件。
29.通过设置所述缓冲复位件，将零件放置好后，利用所述缓冲复位件将所述零件推出进而实现夹紧，所述缓冲复位件的推力较为缓和，冲击力较小，不易对柔性材料造成损伤，提高成品率，节约资源。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例提供的工装夹具实施例一顶出状态结构示意图；
32.图2为本发明实施例提供的工装夹具实施例二顶出状态结构示意图；
33.图3为本发明实施例提供的工装夹具收缩状态结构示意图；
34.图4为本发明实施例提供的工装夹具实施例一顶出状态剖面图。
35.图标：110
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磁性件；120
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气缸；130
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导向轴；
36.200
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缓冲复位件；
37.300
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安装块；310
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固定法兰；
38.410
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第一夹紧块；420
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第二夹紧块；430
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第三夹紧块；440
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第四夹紧块；450
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第五夹紧块；460
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夹紧面；470
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限位槽。
具体实施方式
39.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、
“
水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“连接”和“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.如图1至图4所示，本实施例提供了一种工装夹具，包括动力机构、缓冲复位件200、安装块300和夹紧块；所述动力机构的两端分别与所述安装块300和所述夹紧块连接，所述动力机构用于使所述夹紧块向所述安装块300的方向收缩；所述缓冲复位件200的两端分别与所述安装块300和所述夹紧块连接，所述缓冲复位件200用于将所述夹紧块推出以夹紧零件。
43.本实施例提供的工装夹具，在实际使用中，所述动力机构驱动所述夹紧块向所述安装块300的方向收缩，操作人员或机械手臂等将零件放置在放置区域，所述动力机构关闭，所述缓冲复位件200推动所述夹紧块复位，此时所述夹紧块夹紧零件。
44.本实施例提供的工装夹具，通过设置所述缓冲复位件200，将零件放置好后，利用所述缓冲复位件200将所述零件推出进而实现夹紧，所述缓冲复位件200的推力较为缓和，冲击力较小，不易对柔性材料造成损伤，提高成品率，节约资源。
45.在本实施例中，所述柔性材料可以为pe(聚乙烯)、木材等。
46.在本实施例中，所述动力机构包括多种设置方式。
47.实施例一
48.如图1、图3和图4所示，所述动力机构包括磁性件110；所述安装块300和所述夹紧块相对设置的两侧壁上均安装有所述磁性件110，且所述磁性件110之间的磁力为吸力。
49.在本实施例中，所述动力机构为设置在所述夹紧块和所述安装块300上的磁性件110，两个所述磁性件110的两不同磁极相对设置，以使两个所述磁性件110之间的磁力为吸力。在磁力的作用下，所述夹紧块具有向所述安装块300的方向运动的趋势。
50.具体的，所述磁性件110为设置在所述安装块300和所述夹紧块内的电磁铁，当通电时，所述电磁铁具有磁力，将所述安装块300和所述夹紧块吸附在一起，当断电是，所述安装块300和所述夹紧块在所述缓冲复位件200的作用下，夹紧所述零件。
51.可以理解的是，所述磁性件110还可以为磁铁。
52.本实施例中，当所述磁性件110为磁铁时，较适用于温度较高的，且由柔性材料制成的零件。
53.具体的，磁铁的磁性随温度升高而减小，当温度较高的零件放置在放置区域时，热量能够传导至所述磁铁，磁铁受热，磁性减弱，进而所述安装块300和所述夹紧块之间的磁力减弱，所述缓冲复位件200推动所述夹紧块缓缓移动，直至夹紧零件。同时还可以在所述安装块300和所述夹紧块内设置制冷片，加快所述磁铁降温，恢复所述磁铁的磁力，以方便下次使用。
54.可以理解的是，还可以在所述磁铁的上表面放置制冷片，下表面放置加热片的方
式，以控制所述磁铁的吸力变化。
55.实施例二
56.如图2和图3，所述动力机构包括气缸120；所述气缸120的两端分别与所述安装块300和所述夹紧块连接；所述气缸120用于使所述夹紧块向所述安装块300的方向移动。
57.在本实施例中，所述动力机构为气缸120，通过所述气缸120驱动所述夹紧块向所述安装块300的方向运动。
58.可以理解的是，在本实施例中，所述动力机构还可以包括拉杆电机等，其同样能够实现本实施例中，驱动所述夹紧块向所述安装块300方向运动的目的。
59.如图1、图2和图4所示，所述缓冲复位件200为压缩弹簧。
60.本实施例提供的工装夹具，所述复位件为压缩弹簧，当所述动力机构关闭后，在所述压缩弹簧的作用下，驱动所述夹紧块夹紧零件。同时，随着夹紧块向远离所述安装孔的方向运动，所述压缩弹簧的弹力逐渐变小，进而对有柔性材料制成的零件的伤害也就越小。
61.可以理解的是，在本实施例中，所述缓冲复位件200还可以为气压杆或液压杆等，其同样能够实现本实施例中，较为缓和的夹紧由柔性材料制成的零件，保护零件不受损的目的。
62.如图1、图2和图4所示，所述动力机构还包括导向轴130；所述安装块300和所述夹紧块相对设置的两侧壁上均设有轴孔，所述导向轴130的两端分别安装在所述轴孔内，且与所述轴孔滑动连接；所述压缩弹簧套设于所述导向轴130上。
63.本实施例提供的工装夹具，所述夹紧块沿所述导向轴130的轴线方向运动，避免所述夹紧块因受力不均而导致偏移。同时，所述压缩弹簧套在所述导向轴130上，以为避免占用过多的空间，也能够对所述压缩弹簧起到一定的保护作用。
64.具体的，所述压缩弹簧的两端分别与所述轴孔的外缘连接。
65.可以理解的是，在实施例二中，所述气缸120也可以起到本实施例中的导向轴130的作用，在实际使用中，可以将所述压缩弹簧套设在所述气缸120上。
66.如图1至图4所示，本实施例提供的工装夹具，所述夹紧块上设有至少一个夹紧面460；每个所述夹紧面460上设有限位槽470，零件放置在所述限位槽470内。
67.具体的，所述夹紧面460与零件采用抵接的方式，零件放置在所述限位槽470内，能够限制所述零件晃动。
68.优选的，所述夹紧面460为设置在所述夹紧块上，垂直于所述夹紧块运动方向且远离所述安装块300的面。
69.如图1至图4所示，所述限位槽470为设置在所述夹紧面460上，且贯通所述夹紧面460的长条形贯通槽。此时所述限位槽470放置零件的方式较多，可以为直接插入至所述限位槽470内，亦可以从侧面推入；且结构简单，生产制作较为方便。
70.如图1至图4所示，所述工装夹具包括一个所述安装块300和五个所述夹紧块。
71.在实际使用中，五个所述夹紧块和所述安装块300呈阵列分布，此时所述工装夹具的受力较为均匀，能够避免零件因受力不均而发生形变。
72.在本实施例中，五个所述夹紧块分别为第一夹紧块410、第二夹紧块420、第三夹紧块430、第四夹紧块440和第五夹紧块450。所述第一夹紧块410、第二夹紧块420和第三夹紧块430分别与所述安装块300相邻的三个侧壁连接，所述第四夹紧块440的相邻两侧壁分别
与所述第一夹紧块410和所述第二夹紧块420连接，所述第五夹紧块450的相邻两侧壁分别与所述第二夹紧块420和所述第三夹紧块430连接；每个连接处均设有所述动力机构和所述压缩弹簧。
73.具体的，沿顺时针方向，所述第一夹紧块410、第二夹紧块420和第三夹紧块430分别设置在所述安装块300上相邻的三个侧壁上。所述第一夹紧块410与所述安装块300相对设置的侧壁上设有电磁铁，且所述第一夹紧块410与所述安装块300之间设有所述导向轴130和所述压缩弹簧。所述第二夹紧块420与所述安装块300相对设置的侧壁上设有电磁铁，且所述第二夹紧块420与所述安装块300之间设有所述导向轴130和所述压缩弹簧。所述第三夹紧块430与所述安装块300相对设置的侧壁上设有电磁铁，且所述第三夹紧块430与所述安装块300之间设有所述导向轴130和所述压缩弹簧。
74.可以理解的是，所述安装块300内可以设置一个所述电磁铁，亦可以设置三个电磁铁。
75.本实施例中，所述第四夹紧块440的相邻两侧壁分别与所述第一夹紧块410和所述第二夹紧块420连接。即所述第一夹紧块410与所述第四夹紧块440相对设置的侧壁上设有电磁铁，用于驱动所述第四夹紧块440向所述第一夹紧块410方向运动。所述第二夹紧块420与所述第四夹紧块440相对设置的侧壁上也设有电磁铁，用于驱动所述第四夹紧块440向所述第二夹紧块420的方向运动，最终当所述工装夹具收缩时，所述第四夹紧块440的相邻的两侧壁与所述第一夹紧块410和所述第二夹紧块420连接。同时，所述第一夹紧块410和所述第四夹紧块440之间、所述第二夹紧块420和所述第四夹紧块440之间均设有所述压缩弹簧和所述导向轴130。
76.所述第五夹紧块450的设置防止与所述第四连接块的设置方式相同，此处不再赘述。
77.如图1至图4所示，所述第四夹紧块440和所述第五夹紧块450上分别设有两个所述夹紧面460；所述第一夹紧块410、第二夹紧块420和所述第三夹紧块430上分别设有一个所述夹紧面460。
78.本实施例中，由于所述第一夹紧块410、第二夹紧块420和所述第三夹紧块430仅有一个运动方向，因此所述第一夹紧块410、第二夹紧块420和所述第三夹紧块430上分别设有一个所述夹紧面460。而所述第四夹紧块440和所述第五夹紧块450在初始状态时，具有两个运动方向，所述第四夹紧块440和所述第五夹紧块450上分别设有两个所述夹紧面460。每个所述夹紧面460上均设有所述限位槽470。
79.可以理解的是，所述夹紧面460还可以沿所述工装夹具的周侧分布，即所述第三夹紧块430和所述安装块300外，所述第一夹紧块410、第二夹紧块420、第四夹紧块440和第五夹紧块450上均设有两个所述夹紧面460，所述第三夹紧块430和所述安装块300上设有一个所述夹紧面460。
80.本实施例中，所述夹紧面460的数量可根据实际情况设置，上述仅为最佳实施例。
81.本实施例还提供了一种机械臂，包括上述任一实施例所述的工装夹具。
82.所述安装块300上设有固定法兰310，所述固定法兰310与所述机械臂连接。
83.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。