一种放置自动夹持的夹具及其工作方法与流程

1.本发明涉及夹具技术领域，具体为一种放置自动夹持的夹具及其工作方法。


背景技术：

2.夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具；夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。
3.但是，现有的夹具在夹持工件时，夹持工件的力度不易控制，过重则容易对工件造成损伤，夹持力度不足则易导致工件移动，影响对工件的后续加工；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种放置自动夹持的夹具及其工作方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种放置自动夹持的夹具及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的现有的夹具在夹持工件时，夹持工件的力度不易控制，过重则容易对工件造成损伤，夹持力度不足则易导致工件移动，影响对工件的后续加工的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种放置自动夹持的夹具，包括安装板，所述安装板一侧中部对称固定有丝杆固定套，所述丝杆固定套竖向转动连接有正反丝杆，所述正反丝杆上下端通过螺纹套接有丝杆套，所述丝杆套远离安装板的一侧固定有移动板，所述移动板竖向阵列安装有补偿气缸，所述补偿气缸与移动板通过一号安装架固定连接，所述移动板下端沿补偿气缸一侧固定有一号弹簧伸缩杆，所述一号弹簧伸缩杆下端固定有夹持板，所述夹持板中部竖向安装有夹持称重传感器，所述夹持称重传感器测量端固定有补偿板，所述夹持板远离安装板一侧固定有一号检测板，所述一号检测板一侧开设有移动槽，所述移动槽内壁滑动连接有移动套，所述一号检测板顶部中部固定有位移传感器，所述位移传感器检测端与移动套通过螺钉连接，所述安装板一侧中间固定有二号安装架，所述二号安装架内部安装有检测气缸，所述检测气缸活塞杆一端固定有传感器安装套，所述传感器安装套内部通过螺钉安装有检测称重传感器。
6.优选的，所述移动套竖向滑动连接有滑杆，所述滑杆顶部固定套接有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧下端与移动套固定连接。
7.优选的，所述滑杆下端固定有二号检测板，所述一号检测板与二号检测板之间连接三号弹簧伸缩杆，所述二号检测板底部与补偿板底部齐平。
8.优选的，所述夹持板与补偿板之间阵列设置有二号弹簧伸缩杆，所述二号弹簧伸缩杆与夹持板和补偿板固定连接。
9.优选的，所述夹持板远离一号检测板一侧固定有连接板，所述连接板沿正反丝杆外侧开设有通孔，所述一号安装板一侧上下端固定有固定板，所述正反丝杆上下端与固定
板转动连接。
10.优选的，所述安装板一侧上下对称开设有导向槽，所述导向槽内壁滑动连接有导向块，所述导向块一侧与丝杆套固定连接。
11.优选的，所述安装板一侧底部固定安装有驱动电机，所述驱动电机两端转子通过键槽连接有驱动锥齿轮，所述正反丝杆底部通过键槽连接有传动锥齿轮，所述传动锥齿轮与驱动锥齿轮啮合连接。
12.一种放置自动夹持的夹具的工作方法，包括如下步骤：
13.步骤一：将需要被夹持固定的工件放在两个补偿板之间，工件在重力作用下向夹持称重传感器施加压力，夹持称重传感器感知压力变化，将该变化转化为电信号传递给外接计算机，由外接计算机控制驱动电机，驱动电机输出端带动驱动锥齿轮转动，驱动锥齿轮通过与传动锥齿轮的啮合带动正反丝杆转动，正反丝杆通过与丝杆套的啮合带动两个移动板相互靠近，进而使夹持板移动，对工件进行夹持；
14.步骤二：夹持过程中一号弹簧伸缩杆、二号弹簧伸缩杆以及三号弹簧伸缩杆均收缩变形，二号检测板紧贴工件，并推动滑杆在移动套中滑动，进而带动伸缩弹簧伸长，夹持期间，夹持称重传感器检测所检测到的压力增大，在夹持称重传感器所检测到的压力增加到一定数值而不在变化后，外接计算机控制驱动电机关闭，并打开检测气缸；
15.步骤三：检测气缸打开后，其活塞杆伸出，带动检测称重传感器向靠近工件的方向移动，并向工件施加推力，检测称重传感器检测检测气缸对工件施加的推力，若检测称重传感器所检测到的推力增加到一定数值而不在变化后，外接计算机控制检测气缸活塞杆停止伸出；
16.步骤四：在检测气缸活塞杆伸出过程中，二号检测板紧贴工件，若工件被夹持牢固，则在检测气缸活塞杆伸出期间工件位置无变化，工件则不会带动二号检测板移动，二号检测板、滑杆和移动套均无横向位移，则位移传感器无信号变化，说明工件被夹持稳固；
17.步骤五：若位移传感器有信号变化，说明工件夹持不牢，外接计算机接收位移传感器传递的电信号，而后控制补偿气缸启动，补偿气缸活塞杆伸出，带动补偿板进一步紧贴被夹持的工件，由此对工件进行进一步的固定；
18.步骤六：待工件后续加工完毕后，外接计算机控制驱动电机转子反向转动，进而使正反丝杆反转，带动移动板复位，同时外接计算机控制检测气缸和补偿气缸活塞杆回缩，带动检测称重传感器和补偿板复位，解除对工件的夹持，而后即可取下工件。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、本发明通过设置的正反丝杆在转动过程中可通过与丝杆套的啮合带动两个移动板相互靠近，以此对需要夹持的工件进行初步的夹持，保证本装置的基本功能，一号弹簧伸缩杆用于连接移动板和夹持板，并起到一定的缓冲保护作用，减少夹持后对工件的损伤，夹持称重传感器一方面用于发送电信号给外接计算机，进而控制驱动电机启动和关闭，同时还可检测夹持板对工件的夹持情况，以免夹持压力过大，对工件造成损伤，设置的检测气缸和检测称重传感器用于配合位移传感器检测被夹持的工件是否夹持牢固，设置的移动套和位移传感器等结构，可用于检测工件在检测气缸推动下有无位移变化，若有位移变化则说明对工件的夹持不牢，补偿气缸可在工件夹持不牢时，由外接计算机控制启动，补偿气缸活塞杆伸出一定长度，推动补偿板对工件进行进一步的夹持，提高对工件的夹持效果；
21.2、本发明通过设置的设置的伸缩弹簧和三号弹簧伸缩杆可保证二号检测板始终紧贴被夹持的工件，进而在工件移动时，可由二号检测板带动滑杆和移动套产生横向位移，使位移传感器检测信号变化，并将信号传递给外接计算机，进而控制补偿气缸启动，对工件进行进一步夹持；
22.3、本发明通过设置的驱动电机、驱动锥齿轮和传动锥齿轮用于带动正反丝杆转动，设置的导向槽和导向块用于对丝杆套进行限位，保证丝杆套与正反丝杆的正常啮合。
附图说明
23.图1为本发明的立体图；
24.图2为本发明的主视图；
25.图3为本发明的去除一号检测板及其上结构后的侧视图；
26.图4为本发明的a结构放大图；
27.图5为本发明的b结构放大图；
28.图6为本发明的c结构放大图。
29.图中：1、安装板；2、固定板；3、导向槽；4、导向块；5、移动板；6、丝杆套；7、丝杆固定套；8、正反丝杆；9、一号弹簧伸缩杆；10、夹持板；11、一号安装架；12、补偿气缸；13、连接板；14、二号弹簧伸缩杆；15、补偿板；16、夹持称重传感器；17、二号安装架；18、检测气缸；19、传感器安装套；20、检测称重传感器；21、一号检测板；22、移动槽；23、移动套；24、滑杆；25、伸缩弹簧；26、位移传感器；27、三号弹簧伸缩杆；28、二号检测板；29、驱动电机；30、驱动锥齿轮；31、传动锥齿轮。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种放置自动夹持的夹具，包括安装板1，安装板1一侧中部对称固定有丝杆固定套7，丝杆固定套7竖向转动连接有正反丝杆8，正反丝杆8上下端通过螺纹套接有丝杆套6，丝杆套6远离安装板1的一侧固定有移动板5，设置的正反丝杆8在转动过程中可通过与丝杆套6的啮合带动两个移动板5相互靠近，以此对需要夹持的工件进行初步的夹持，保证本装置的基本功能，移动板5竖向阵列安装有补偿气缸12，补偿气缸12与移动板5通过一号安装架11固定连接，补偿气缸12可在工件夹持不牢时，由外接计算机控制启动，补偿气缸12活塞杆伸出一定长度，推动补偿板15对工件进行进一步的夹持，提高对工件的夹持效果，移动板5下端沿补偿气缸12一侧固定有一号弹簧伸缩杆9，一号弹簧伸缩杆9用于连接移动板5和夹持板10，并起到一定的缓冲保护作用，减少夹持后对工件的损伤，一号弹簧伸缩杆9下端固定有夹持板10，夹持板10中部竖向安装有夹持称重传感器16，夹持称重传感器16一方面用于发送电信号给外接计算机，进而控制驱动电机29启动和关闭，同时还可检测夹持板10对工件的夹持情况，以免夹持压力过大，对工件造成损伤，夹持称重传感器16测量端固定有补偿板15，夹持板10远离安装板1一侧固定有一号检测板21，一号检测板21一侧开设有移动槽22，移动槽22内壁滑动连接有移动套23，一号检测板21顶部中部固定有位移传感器26，位移传感器26检测端与移动套23通过螺钉连接，设置
的移动套23和位移传感器26等结构，可用于检测工件在检测气缸18推动下有无位移变化，以此判断工件夹持的是否牢固，安装板1一侧中间固定有二号安装架17，二号安装架17内部安装有检测气缸18，检测气缸18活塞杆一端固定有传感器安装套19，传感器安装套19内部通过螺钉安装有检测称重传感器20，补偿气缸12、夹持称重传感器16、检测气缸18、检测称重传感器20、位移传感器26、驱动电机29共同通过外接计算机电性连接，补偿气缸12、夹持称重传感器16、检测气缸18、检测称重传感器20、位移传感器26、驱动电机29和外接计算机均为现有技术，再此不做赘述，设置的检测气缸18和检测称重传感器20用于配合位移传感器26检测被夹持的工件是否夹持牢固。
32.请参阅图1、图2、图6，移动套23竖向滑动连接有滑杆24，滑杆24顶部固定套接有伸缩弹簧25，伸缩弹簧25下端与移动套23固定连接，滑杆24下端固定有二号检测板28，一号检测板21与二号检测板28之间连接三号弹簧伸缩杆27，二号检测板28底部与补偿板15底部齐平，设置的伸缩弹簧25和三号弹簧伸缩杆27可保证二号检测板28始终紧贴被夹持的工件，进而在工件移动时，可由二号检测板28带动滑杆24和移动套23产生横向位移，使位移传感器26检测信号变化，并将信号传递给外接计算机，进而控制补偿气缸12启动，对工件进行进一步夹持。
33.请参阅图1、图2、图3、图4，夹持板10与补偿板15之间阵列设置有二号弹簧伸缩杆14，二号弹簧伸缩杆14与夹持板10和补偿板15固定连接，设置的二号弹簧伸缩杆14可避免夹持板10和补偿板15对工件的过度加持，起到保护被夹持工件的作用。
34.请参阅图1、图2、图3、图4，夹持板10远离一号检测板21一侧固定有连接板13，连接板13沿正反丝杆8外侧开设有通孔，一号安装板1一侧上下端固定有固定板2，正反丝杆8上下端与固定板2转动连接，设置的固定板2用于连接正反丝杆8，并配合安装板1，方便将本夹具安装在其他设备上。
35.请参阅图1、图2、图3，安装板1一侧上下对称开设有导向槽3，导向槽3内壁滑动连接有导向块4，导向块4一侧与丝杆套6固定连接，设置的导向槽3和导向块4用于对丝杆套6进行限位，保证丝杆套6与正反丝杆8的正常啮合。
36.请参阅图1、图2、图3，安装板1一侧底部固定安装有驱动电机29，驱动电机29两端转子通过键槽连接有驱动锥齿轮30，正反丝杆8底部通过键槽连接有传动锥齿轮31，传动锥齿轮31与驱动锥齿轮30啮合连接，设置的驱动电机29、驱动锥齿轮30和传动锥齿轮31用于带动正反丝杆8转动。
37.一种放置自动夹持的夹具的工作方法，包括如下步骤：
38.步骤一：将需要被夹持固定的工件放在两个补偿板15之间，工件在重力作用下向夹持称重传感器16施加压力，夹持称重传感器16感知压力变化，将该变化转化为电信号传递给外接计算机，由外接计算机控制驱动电机29，驱动电机29输出端带动驱动锥齿轮30转动，驱动锥齿轮30通过与传动锥齿轮31的啮合带动正反丝杆8转动，正反丝杆8通过与丝杆套6的啮合带动两个移动板5相互靠近，进而使夹持板10移动，对工件进行夹持；
39.步骤二：夹持过程中一号弹簧伸缩杆9、二号弹簧伸缩杆14以及三号弹簧伸缩杆27均收缩变形，二号检测板28紧贴工件，并推动滑杆24在移动套23中滑动，进而带动伸缩弹簧25伸长，夹持期间，夹持称重传感器16检测所检测到的压力增大，在夹持称重传感器16所检测到的压力增加到一定数值而不在变化后，外接计算机控制驱动电机29关闭，并打开检测
气缸18；
40.步骤三：检测气缸18打开后，其活塞杆伸出，带动检测称重传感器20向靠近工件的方向移动，并向工件施加推力，检测称重传感器20检测检测气缸18对工件施加的推力，若检测称重传感器20所检测到的推力增加到一定数值而不在变化后，外接计算机控制检测气缸18活塞杆停止伸出；
41.步骤四：在检测气缸18活塞杆伸出过程中，二号检测板28紧贴工件，若工件被夹持牢固，则在检测气缸18活塞杆伸出期间工件位置无变化，工件则不会带动二号检测板28移动，二号检测板28、滑杆24和移动套23均无横向位移，则位移传感器26无信号变化，说明工件被夹持稳固；
42.步骤五：若位移传感器26有信号变化，说明工件夹持不牢，外接计算机接收位移传感器26传递的电信号，而后控制补偿气缸12启动，补偿气缸12活塞杆伸出，带动补偿板15进一步紧贴被夹持的工件，由此对工件进行进一步的固定；
43.步骤六：待工件后续加工完毕后，外接计算机控制驱动电机29转子反向转动，进而使正反丝杆8反转，带动移动板5复位，同时外接计算机控制检测气缸18和补偿气缸12活塞杆回缩，带动检测称重传感器20和补偿板15复位，解除对工件的夹持，而后即可取下工件。
44.工作原理：使用时，将需要被夹持固定的工件放在两个补偿板15之间，工件在重力作用下向夹持称重传感器16施加压力，夹持称重传感器16感知压力变化，将该变化转化为电信号传递给外接计算机，由外接计算机控制驱动电机29，驱动电机29输出端带动驱动锥齿轮30转动，驱动锥齿轮30通过与传动锥齿轮31的啮合带动正反丝杆8转动，正反丝杆8通过与丝杆套6的啮合带动两个移动板5相互靠近，进而使夹持板10移动，对工件进行夹持，夹持过程中一号弹簧伸缩杆9、二号弹簧伸缩杆14以及三号弹簧伸缩杆27均收缩变形，二号检测板28紧贴工件，并推动滑杆24在移动套23中滑动，进而带动伸缩弹簧25伸长，夹持期间，夹持称重传感器16检测所检测到的压力增大，在夹持称重传感器16所检测到的压力增加到一定数值而不在变化后，外接计算机控制驱动电机29关闭，并打开检测气缸18，检测气缸18打开后，其活塞杆伸出，带动检测称重传感器20向靠近工件的方向移动，并向工件施加推力，检测称重传感器20检测检测气缸18对工件施加的推力，若检测称重传感器20所检测到的推力增加到一定数值而不在变化后，外接计算机控制检测气缸18活塞杆停止伸出，在检测气缸18活塞杆伸出过程中，二号检测板28紧贴工件，若工件被夹持牢固，则在检测气缸18活塞杆伸出期间工件位置无变化，工件则不会带动二号检测板28移动，二号检测板28、滑杆24和移动套23均无横向位移，则位移传感器26无信号变化，说明工件被夹持稳固，若位移传感器26有信号变化，说明工件夹持不牢，外接计算机接收位移传感器26传递的电信号，而后控制补偿气缸12启动，补偿气缸12活塞杆伸出，带动补偿板15进一步紧贴被夹持的工件，由此对工件进行进一步的固定，待工件后续加工完毕后，外接计算机控制驱动电机29转子反向转动，进而使正反丝杆8反转，带动移动板5复位，同时外接计算机控制检测气缸18和补偿气缸12活塞杆回缩，带动检测称重传感器20和补偿板15复位，解除对工件的夹持，工作人员即可取下工件。
45.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。