用于起重机转台的加工夹具和装夹方法与流程

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种用于起重机转台的加工夹具和装夹方法。

背景技术：

起重机转台是起重机上重要的结构件，伸臂装配在起重机转台上从而完成吊装动作。由于伸臂与转台的装配是通过转台上设置的前铰点孔和后铰点孔来实现的，因此转台的前铰点孔和后铰点孔的加工质量是转台加工中重要的质量控制点。而转台的装夹效果直接影响了转台的前铰点孔和后铰点孔的加工质量。

目前，转台的夹具主要包括靠山、丝杠、压板及螺纹杆。转台装夹的对中压紧均是通过人工手动调节以拧紧丝杠完成，装夹效果很大程度上依赖工人的技能水平，因此很难保证转台压紧力的一致性进而无法保证加工质量的一致性。而且工人的劳动强度大，装夹效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于起重机转台的加工夹具和装夹方法，以提高加工质量。

本发明第一方面提供一种用于起重机转台的加工夹具，包括：

夹具平台；和

两个对中夹紧机构，分别设置于夹具平台的前后两端以分别对起重机转台的前铰点孔处和后铰点孔处进行对中夹紧，对中夹紧机构包括主体结构和分别对称设置于主体结构的左右两侧的两个对中结构，两个对中结构相对于主体结构同步反向运动以夹紧起重机转台。

在一些实施例中，对中夹紧机构相对于夹具平台在前后方向上可移动地设置。

在一些实施例中，对中夹紧机构还包括设置于对中结构的内侧面的压力传感件，压力传感件用于感应对中结构对起重机转台的压紧力的大小，在压紧力达到设定值时对中结构停止运动。

在一些实施例中，加工夹具还包括压紧机构，压紧机构用于将起重机转台压紧到夹具平台上。

在一些实施例中，压紧机构包括用于对起重机转台的底板进行压紧的底板压紧机构，底板压紧机构包括沿竖直方向可移动地设置以压紧或放松底板的压紧头。

在一些实施例中，压紧机构包括沿底板的周向间隔设置的至少两个底板压紧机构

在一些实施例中，压紧头在水平面内可移动地设置以靠近或远离底板。

在一些实施例中，压紧机构包括用于对起重机转台的后封板进行压紧的后封板压紧机构，后封板压紧机构包括相对于夹具平台绕竖直轴可转动地设置且沿竖直方向可移动地设置的压臂。

在一些实施例中，两个对中夹紧机构包括位于后端的后对中夹紧机构，加工夹具还包括设置于夹具平台后端的支撑部，后对中夹紧机构和后封板压紧机构均设置于支撑部上，支撑部相对于夹具平台沿前后方向可移动地设置。

在一些实施例中，加工夹具还包括顶升机构，顶升机构用于对起重机转台的后侧进行支撑。

在一些实施例中，顶升机构包括沿竖直方向可移动地设置的顶升头，顶升头用于与起重机转台的斜封板上的缺口顶部抵接。

在一些实施例中，顶升头相对于夹具平台在前后方向上可移动地设置。

在一些实施例中，加工夹具还包括激光对中装置，激光对中装置用于发出激光面以形成起重机转台进行对中的基准。

在一些实施例中，两个对中夹紧机构包括位于前端的前对中夹紧机构，激光对中装置设置于前对中夹紧机构上。

在一些实施例中，加工夹具还包括设置于夹具平台的左右两侧的导向柱，导向柱具有倾斜导向面。

在一些实施例中，加工夹具还包括用于在高度方向上将起重机转台压紧到夹具平台上的压紧机构、用于对起重机转台的后侧进行支撑的顶升机构、控制系统和与控制系统耦合设置的操作面板，操作面板上设置有操作按钮，控制系统接收操作按钮发送的操作指示信号并根据操作指示信号来控制对中夹紧机构、压紧机构以及顶升机构自动动作。

本发明第二方面提供一种利用本发明第一方面任一项的加工夹具对起重机转台进行装夹的装夹方法，包括如下步骤：

控制两个对中夹紧机构的对中结构自动运动实现对中。

在一些实施例中，装夹方法还包括在控制两个对中夹紧机构的对中结构自动运动实现对中后利用激光对中装置发出的激光面对后对前中夹紧机构和后对中夹紧机构中的一个对中夹紧机构的位置进行微调。

在一些实施例中，利用激光对中装置发出的激光面对前对中夹紧机构和对中夹紧机构中的一个对中夹紧机构的位置进行微调包括先将所述激光面与所述前对中夹紧机构和后对中夹紧机构中的另一个对中夹紧机构的位置进行对中，然后再对前对中夹紧机构和后对中夹紧机构中的一个对中夹紧机构的位置进行微调以使得所述一个对中夹紧机构与所述激光面对中。

在一些实施例中，加工夹具还包括设置于夹具平台后端的支撑部，后对中夹紧机构设置于支撑部上，支撑部相对于夹具平台沿前后方向可移动地设置，对后对中夹紧机构的位置进行微调包括控制支撑部移动以带动后对中夹紧机构移动。

在一些实施例中，加工夹具还包括底板压紧机构、顶升机构和后封板压紧机构，装夹方法还包括在实现自动对中后对起重机转台进行压紧，对起重机转台进行压紧包括：

控制底板压紧机构的压紧头向内侧移动至设定位置；

在压紧头移动至设定位置后控制底板压紧机构的压紧油缸动作以使压紧头压向底板；

在压紧头压向底板的过程中对压紧油缸的油压进行检测并当压紧油缸的油压达到第一油压设定值时控制顶升机构的顶升头下降；

在顶升头下降后控制压紧油缸再次动作并当压紧油缸的油压达到第二油压设定值时控制顶升头上升。

在一些实施例中，对起重机转台进行压紧还包括：

在控制顶升头上升的过程中检测顶升头的顶升力；

在顶升力达到顶升力设定值后控制后封板压紧机构动作以使压臂对后封板进行压紧；

在对后封板进行压紧的过程中对压臂的压紧力的进行检测，当压臂的压紧力达到压紧力设定值时完成对起重机转台的压紧。

基于本发明提供的技术方案，本发明的加工夹具采用分别位于前后两端的两个对中夹紧机构自动实现对转台的对中定位，自动化程度高，提高加工质量且提高对中装夹的效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为起重机转台的立体结构；

图2为起重机转台的前铰点孔和后铰点孔的示意图；

图3为本发明实施例的加工夹具在上件后的结构示意图；

图4为本发明实施例的加工夹具在上件前的结构示意图；

图5为图4中的前对中夹紧机构的结构示意图；

图6为图4中的底板压紧机构的结构示意图；

图7为图4中的顶升机构的结构示意图；

图8为图4中的后对中夹紧机构和后封板压紧机构的结构示意图；

图9为本发明实施例的加工夹具的自动压紧流程图。

各附图标记分别代表：

1、起重机转台；11、侧板；12、后封板；13、斜封板；14、底板；a、前铰点孔；b、后铰点孔；

2、加工夹具；20、顶升机构；21、夹具平台；22、前对中夹紧机构；221、前主体结构；222、前对中结构；223、驱动机构；23、后对中夹紧机构；231、后主体结构；232、后对中结构；24、支撑部；25、后封板压紧机构；251、压臂；252、下压油缸；253、支撑柱；26、底板压紧机构；261、压紧头；262、轨道体；263、驱动机构；27、导向柱；28、激光对中装置；29、定位块。

具体实施方式

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在以下描述中，所称的“前”指的是起重机的行驶方向；“后”指的是与“前”相对的一侧，“左”和“右”指的是面对前方时形成的左右方向。

如图1所示，起重机转台1包括间隔设置于左右两侧的两个侧板11、设置于两个侧板11之间并位于后侧的后封板12和斜封板13以及设置于底部的底板14。其中斜封板13倾斜设置。如图2所示，起重机转台1包括位于前侧的前铰点孔a和位于后侧的后铰点孔b。

如图3和图4所示，本发明实施例的用于起重机转台的加工夹具包括：

夹具平台21；和

两个对中夹紧机构，分别设置于夹具平台21的前后两端以分别对起重机转台1的前铰点孔处和后铰点孔处进行对中夹紧，对中夹紧机构包括主体结构和分别对称设置于主体结构的左右两侧的两个对中结构，两个对中结构相对于主体结构同步反向运动以夹紧起重机转台。

本发明实施例的加工夹具采用分别位于前后两端的两个对中夹紧机构自动实现对转台的对中定位，自动化程度高，提高加工质量且提高对中装夹的效率。

在本实施例中，两个对中夹紧机构包括前对中夹紧机构22和后对中夹紧机构23。该两个对中夹紧机构均相对于夹具平台在21前后方向上可移动地设置。如图3和4所示，在起重机转台上件后，前对中夹紧机构22和后对中夹紧机构23均沿夹具平台21向中部移动以对起重机转台进行夹紧。在起重机转台上件前，前对中夹紧机构22和后对中夹紧机构23均沿夹具平台向外侧移动以为转台上件提供足够的空间从而方便上件。而且本实施例的对中夹紧机构相对于夹具平台21可移动使得本实施例的夹具平台可以用来对铰点位置不同的转台进行对中夹紧从而提高夹具平台的适用性。

如图5所示，本实施例的前对中夹紧机构22包括前主体结构221、可移动地设置于前主体结构221上的两个前对中结构222和用于驱动前主体结构221沿夹具平台21移动的驱动机构223。其中两个前对中结构222可通过伺服电机驱动正反丝杠实现对中动作。驱动机构223可以采用伺服电机驱动滚珠丝杠来实现对前主体结构221的驱动。

为了对对中夹紧机构是否完成对中进行检测且防止夹紧力过大而对转台造成损坏，本实施例的前对中夹紧机构22还包括设置于前对中结构222的内侧面的压力传感件，压力传感件用于感应前对中结构222对起重机转台的压紧力的大小，在压紧力达到设定值时前对中结构停止运动。

如图8所示，本实施例的后对中夹紧机构23包括后主体结构231和对称设置于后主体结构231上的后对中结构232。

本实施例的后对中夹紧机构23位于支撑部24上，支撑部24相对于夹具平台21可移动地设置以带动后对中夹紧机构23运动。

在利用上述前对中夹紧机构22和后对中夹紧机构23完成对转台的对中后还需要对转台的对中进行进一步的微调。如图4所示，本实施例的加工夹具还包括设置于前对中夹紧机构22上的激光对中装置28，激光对中装置28用于发出激光面以形成起重机转台进行对中的基准。以激光对中装置28发出的激光面作为基准分别测量起重机转台的前铰点内端面和后铰点内端面到激光面的距离，然后再控制支撑部24移动以带动后对中夹紧机构23进行整体移动，最终完成转台的对中。

具体在本实施例中，首先将激光面与前对中夹紧机构22的位置进行对中，然后再对后对中夹紧机构23的位置进行微调以使得后对中夹紧机构23与激光面进行对中。

在其他附图未示出的实施例中，也可以先将激光面与后对中夹紧机构的位置进行对中，然后再对前对中夹紧机构的位置进行微调以使得前对中夹紧机构与激光面对中。

在其他附图未示出的实施例中，也可以以激光面为基准，分别微调前对中夹紧机构和后对中夹紧机构的位置进行对中。

为了方便转台的上下件，本实施例的加工夹具还包括设置于夹具平台21的左右两侧的导向柱27，导向柱27具有倾斜导向面。

本实施例的加工夹具还包括定位块29。在将转台上件时，将转台底板上的缺口穿设于该定位块29上以实现对转台的前后方向进行粗定位。

在完成对起重机转台的对中后还需要对起重机转台进行压紧。

本实施例的加工夹具还包括压紧机构。压紧机构用于在高度方向上将起重机转台压紧到夹具平台21上。如图4所示，本实施例的压紧机构包括用于对起重机转台的底板进行压紧的底板压紧机构26，如图6所示，本实施例的底板压紧机构26包括压紧头261，压紧头261沿竖直方向可移动地设置以放松或压紧底板。

本实施例的底盘压紧机构26还包括用于驱动压紧头261在竖直方向上移动的压紧油缸。在压紧过程中可通过对压紧油缸的油压的检测来判断压紧头261对底板的压紧力是否足够以保证不同产品转台底板的可靠压紧。

为了对底板进行全面压紧，本实施例的压紧机构包括沿底板的周向间隔设置的至少两个底板压紧机构26。

优选地，本实施例的压紧机构包括沿底板的周向间隔设置的三个或四个底板压紧机构26。本实施例的底板压紧机构26相对于夹具平台的中心线的角度可以根据实际情况来调节。

为了方便起重机转台的上件或下件，本实施例的压紧头261在水平面内可移动地设置以靠近或远离底板。如图4所示，在转台未上件时，压紧头261均位于外侧；如图3所示，在转台上件后压紧头261朝内侧移动到底板上的上方并向下移动以实现对底板的压紧。而且如此设置也使得本实施例的加工夹具可适应不同产品的不同底板位置。

具体地，如图6所示，本实施例的压紧机构还包括在水平面内延伸的轨道和用于驱动压紧头261沿轨道移动的驱动机构263。

具体地，本实施例的轨道由间隔设置的两个轨道体262的内侧面的凹槽形成。

具体在本实施例中，轨道的延伸方向与夹具平台的前后方向之间具有一定夹角。

为了对转台进行全面压紧，如图4所示，本实施例的压紧机构还包括用于对起重机转台的后封板进行压紧的后封板压紧机构25。如图8所示，本实施例的后封板压紧机构25包括相对于夹具平台21绕竖直轴可转动地设置且沿高度方向可移动地设置的压臂251。

如图8所示，本实施例的后封板压紧机构25包括支撑柱253和用于控制压臂251沿高度方向移动的下压油缸252。压臂251套设于支撑柱253上，压臂251在下压油缸252的带动下能够沿支撑柱253上下移动。且压臂251套设于支撑柱253上因此压臂251可绕竖直轴转动。在启动后封板压紧机构25动作时首先控制压臂251向转台一侧转动一定角度(在图8所示的位置时，转动90°)后，在下压油缸252的驱动下使得压臂251向下运动以实现对转台的压紧。相反的动作可实现对转台的放松。

本实施例的后封板压紧机构25也设置于支撑部24上，后封板压紧机构25也可随着支撑部24的移动而移动。

由于转台的重心靠后，因此当将转台放置在夹具平台21上时转台呈后倾状态。为了对转台进行调平，本实施例的加工夹具还包括顶升机构20，顶升机构20用于将起重机转台的后侧顶起以使整个起重机转台保持水平。

如图7所示，本实施例的顶升机构20包括顶升头201以及用于举升顶升头201的顶升机构202。在利用上述压紧机构对转台进行压紧后，控制顶升机构201将顶升头201向上顶起至与斜封板的缺口顶边处抵接。

具体地，如图1所示，本实施例的斜封板13具有方形缺口，顶升头201与该方形缺口的顶端抵接。

为了使本实施例的顶升机构可适用于不同产品，本实施例的顶升头201相对于夹具平台21在前后方向上可移动地设置。具体地，如图7所示，顶升机构20包括位于顶升机构202下方的基体以及用于驱动基体移动的驱动机构203。

在此需要说明的是，本实施例的以上各个驱动机构均可以替换为其他不同形式的驱动方式，例如油缸，气缸，电机等方式。

本实施例的加工夹具还包括控制系统以及与控制系统耦合设置的操作面板，该操作面板上设置有操作按钮，控制系统接收操作按钮发送的操作指示信号并根据操作指示信号来控制对中夹紧机构、压紧机构以及顶升机构自动动作。

本实施例的操作面板上设置有四个操作按钮。四个操作按钮包括一键移动、一键对中、一键压紧和一键松开。工作人员操作这四个操作按钮可使整个加工夹具的各个机构实现自动动作。其中一键移动可实现前对中夹紧机构和后对中夹紧机构自动移动至指定位置。一键对中可实现前对中夹紧机构和后对中夹紧机构的对中结构同时进行对中动作。一键压紧可实现压紧机构以及顶升机构自动动作。一键松开可实现所有机构自动运动到初始位置。

图9示出本实施例的控制系统针对一键压紧操作对压紧机构及顶升机构进行自动控制的工作过程。

在起重机转台上件时以定位块29作为前后方向基准，以导向柱27作为左右方向基准并将转台的斜封板的缺口位置落在顶升机构20上。由于起重机转台本身向后倾，因此此时转台的底板可能并不能水平设置，也就是说无法与夹具平台贴合。因此本实施例的底板压紧机构和顶升机构需要配合动作才能实现在减少对底板损坏的基础上对底板进行压紧。具体方法如下：

首先控制底板压紧机构的压紧头向内侧移动至设定位置并在压紧头移动至设定位置后控制压紧油缸动作以使压紧头压向底板。

在压紧头压向底板的过程中对压紧油缸的油压进行检测并当压紧油缸的油压达到第一油压设定值时控制顶升机构的顶升头下降从而避免继续向下压紧底板而导致压紧力与顶升头的顶升力发生干涉而对转台造成损坏。

在顶升头下降后控制压紧油缸再次动作并当压紧油缸的油压达到第二油压设定值后控制顶升头上升。

在工作人员操作一键压紧按钮后，本实施例的四个底板压紧机构的四个压紧头均同时向夹具平台21的内侧移动。本实施例的加工夹具包括用于对压紧头的位置进行检测的位置检测件，在压紧头向内侧移动的过程中位置检测件将压紧头的实时位置发送至控制系统，控制系统判断压紧头是否已到设定位置。当控制系统判断压紧头已到设定位置后，控制系统控制各个底板压紧机构的压紧油缸同时动作以驱动压紧头向下运动实现压紧，在压紧过程中通过对压紧油缸的油压进行检测以判读压紧力对底板的压紧力是否足够。若控制系统判断压紧油缸的油压达到第一油压设定值时控制顶升机构的顶升头下降而且控制系统对顶升头的下降距离进行实时检测，当顶升头下降至指定位置后再次控制底板压紧机构的压紧油缸再次动作并在压紧油缸的油压达到第二油压设定值后控制顶升头上升。在顶升头上升的过程中对顶升头的顶升力进行实时检测并在顶升力达到设定值后控制后封板压紧机构动作并同时检测后封板压紧机构的压紧力，当压紧力达到设定值后完成对转台的压紧。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。