一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置

本发明涉及机床板件加工所使用的附件。

具体地说，是涉及一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置。

背景技术：

机床加工是指靠机床保证刀具与卡具的相对运动关系，同时用刀具或者其他工具加工安装在卡具上工件的过程。

板件一般长度和宽度尺寸大于等于厚度尺寸的3倍。多为金属板，也可以为其他材质的板材。针对板件可以利用各类机床进行加工，如折弯、打孔、剪切等。但是由于板件一般长度较大，传统的多爪卡盘无法对其进行定位夹紧，目前，常用的板件夹紧方式有以下几种：一是在板件中部施加真空夹紧，并将板件转动对其边缘进行折弯，但是这种方式只能适用于长度宽度较小的板件；二是利用压块对板件侧边进行固定，但压块通常可移动性较差，对于不同形状的板件，尤其是边缘已经折弯过得板件，基本无法机器固定，除非对不同的板件进行定制设计，否则只能依靠人工固定；而且对于上侧面靠近边缘处的加工或者边缘侧面处的加工，夹紧装置易造成阻碍，影响加工。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种可匹配多类加工的一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置。

本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：

包括夹紧部件，夹紧部件连接有驱动其上下和/或水平往复移动的移动驱动装置；

夹紧部件包括旋转液压缸、液压旋转接头、第一升降液压缸和两个夹块，两个夹块配合设置，液压旋转接头包括固定部和旋转部，旋转部沿固定部外周转动设置，旋转部上设有第一导油口和第二导油口，固定部外周设有第一导油槽和第二导油槽，固定部内部设有第一导油孔和第二导油孔，第一导油口出油端与第一导油槽连通，第一导油孔进油端与第一导油槽连通，第二导油口出油端与第二导油槽连通，第二导油孔进油端与第二导油槽连通，固定部一端与旋转液压缸转动端固定连接，固定部另一端与第一升降液压缸固定连接且固定部该端还与其中一个夹块固定连接，第一升降液压缸远离固定部的一端为活动端且该端与另外一个夹块固定连接，第一升降液压缸上设有第一油路和第二油路，第一油路与第一导油孔连通，第二油路与第二导油孔连通，第一升降液压缸的升降方向与液压旋转接头的旋转所处的平面相垂直；

夹块包括支撑件和压紧件，支撑件和压紧件垂直设置，压紧件远离支撑件的一端为平面。

一种具体优化方案，夹紧部件的数量至少为两个，多个夹紧部件两两相对设置；

压紧件与支撑件可拆卸转动连接或可拆卸固定连接，压紧件的横截面为圆形或多边形，压紧件水平和/或竖直设置。

当压紧件的横截面为圆形时，可在折弯机床上应用，未加工前可对板件夹紧且送料和定位；加工时移动驱动装置可驱动压紧件随折弯板件移动，具有防止折弯板件从机床脱离弹伤工作人员的作用，还能够配合折弯机床进行折弯操作。

一种具体优化方案，旋转液压缸包括第一齿轮，第一齿轮两侧分别设有第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸上设有与第一齿轮相配合的第一齿条，第二液压缸上设有与第一齿轮相配合的第二齿条，第一液压缸和第二液压缸的伸缩方向相反。

一种具体优化方案，移动驱动装置包括十字模组，十字模组包括第一直线单元和第二直线单元，第一直线单元竖直设置，第二直线单元水平设置，每个第二直线单元的活动端连接有一个夹紧部件且该夹紧部件的压紧件水平设置，十字模组的数量至少为两个，多个十字模组两两相对设置或者多个十字模组成排分布；

第一直线单元包括第一支架、相配合的第一丝杠和第一螺母，第一丝杠与第一支架转动连接，第一丝杠一端连接有第一液压马达，第一液压马达与第一支架固定连接，第一螺母与第二直线单元固定连接；

第二直线单元包括第二支架、相配合的第二丝杠和第二螺母，第二丝杠与第二支架转动连接，第二丝杠一端连接有第二液压马达，第二液压马达与第二支架固定连接，第二螺母与夹紧部件固定连接且压紧件水平设置。

一种具体优化方案，每个十字模组底部设有行走部件，行走部件包括第三直线单元，第三直线单元水平设置，第三直线单元的移动方向与第二直线单元的移动方向相垂直；

第三直线单元包括第三支架、相配合的第三丝杠和第三螺母，第三丝杠与第三支架转动连接，第三丝杠一端连接有第三液压马达，第三液压马达与第三支架固定连接，第三螺母与第一直线单元固定连接。

一种具体优化方案，移动驱动装置还包括吊装部件，吊装部件包括第一伸缩液压缸和两个对称设置的第四直线单元；

第四直线单元包括第四支架、相配合的第四丝杠和第四螺母，第四丝杠与第四支架转动连接，第四丝杠一端连接有第四液压马达，第四液压马达与第四支架固定连接，第四支架与第三支架通过侧支架固定连接，第四支架与第一支架滑动连接，第一伸缩液压缸为双向液压缸，第一伸缩液压缸其中一个活动端与其中一个第四螺母固定连接，第一伸缩液压缸另外一个活动端与另一个第四螺母固定连接，第一伸缩液压缸固定端下侧连接有旋转部件，旋转部件下部连接有定心部件，定心部件两个活动端分别连接有第二升降液压缸，第二升降液压缸竖直设置，第二升降液压缸活动端连接有至少一个夹紧部件且其压紧件竖直设置；

定心部件包括第二伸缩液压缸和第三齿轮，第三齿轮一侧啮合有第三齿条，第三齿轮另一侧啮合有第四齿条，第三齿条外侧连接有第一连接座，第四齿条外侧连接有第二连接座，第二伸缩液压缸一端与第一连接座固定连接，第二伸缩液压缸另一端与第二连接座固定连接，第一连接座与其中一个第二升降液压缸固定端固定连接且该第二升降液压缸活动端与其中一个旋转液压缸固定连接，第二连接座与另外一个第二升降液压缸固定端固定连接且该第二升降液压缸活动端与另外一个旋转液压缸固定连接。

一种具体优化方案，旋转部件包括上转板和下转板，上转板底部设有弧形齿条，下转板上部设有与弧形齿条相配合的第二齿轮，第二齿轮中部传动连接有第五液压马达，上转板和下转板之间设有多个滚轮，滚轮中部设有与下转板相配合的凹槽。

定心部件可通过压紧件侧面对板件进行对中定心。

一种具体优化方案，还包括液压站，液压站分别与夹紧部件、十字模组、第一直线单元、第二直线单元、第三直线单元、第一伸缩液压缸、旋转部件、定心部件、第二升降液压缸连通。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：

一、夹紧部件可两用，可利用两个压紧件相互上下移动夹紧，也可以利用压紧件的平面推动板件夹紧；通过夹紧部件自身可旋转及夹紧的性能，以及夹紧部件可上下水平往复移动的性能，能够配合不同加工机床对板件上侧面及外侧面进行如铣削、冲孔、压花、开槽等操作的夹紧固定；

二、通过至少一组水平设置的压紧件以及至少一组竖直设置的压紧件组合夹紧，能够配合不同形状的板件，如边缘已折弯过的折弯件等异形板件。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1是本发明一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置的结构示意图。

附图2是附图1中a-a向示意图。

附图3是本发明一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置的俯视向结构示意图。

附图4是本发明夹紧部件的液压旋转接头和第一升降液压缸的结构示意图。

附图5是本发明夹紧部件的旋转液压缸的结构示意图。

附图6是本发明第三直线单元的结构示意图。

附图7是本发明旋转部件和局部定心部件的结构示意图。

附图8是本发明一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置的使用状态示意图。

附图9是本发明一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置的另一使用状态示意图。

附图10是本发明一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置的另一使用状态示意图。

附图11是本发明一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置的另一使用状态示意图。

附图12是本发明控制系统的原理示意图。

图中：1-夹紧部件；2-十字模组；3-第三直线单元；4-吊装部件；5-旋转部件；6-定心部件；7-第二升降液压缸；8-控制系统；11-旋转液压缸；12-液压旋转接头；13-第一升降液压缸；14-支撑架；15-压紧件；111-第一齿轮；112-第一液压缸；113-第二液压缸；114-第一齿条；115-第二齿条；121-固定部；122-旋转部；123-第一导油口；124-第二导油口；125-第一导油槽；126-第二导油槽；127-第一导油孔；128-第二导油孔；131-第一油路；132-第二油路；133-活塞；134-连接杆；135-外壳；21-第一直线单元；22-第二直线单元；31-第三支架；32-第三丝杠；34-第三液压马达；35-导向杆；36-支座；41-第一伸缩液压缸；42-第四直线单元；43-侧支架；51-上转板；52-下转板；53-弧形齿条；54-第二齿轮；55-第五液压马达；56-滚轮；61-第二伸缩液压缸；62-第三齿轮；63-第三齿条；64-第四齿条；65-第一连接座；66-第二连接座；81-控制器；82-液压站。

具体实施方式

实施例：如附图1-10、12所示，一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置，包括夹紧部件1，夹紧部件1连接有驱动其上下和/或水平往复移动的移动驱动装置；

夹紧部件1包括旋转液压缸11、液压旋转接头12、第一升降液压缸13和两个夹块，两个夹块配合设置，液压旋转接头12包括固定部121和旋转部122，旋转部122沿固定部121外周转动设置，旋转部122上设有第一导油口123和第二导油口124，固定部121外周设有第一导油槽125和第二导油槽126，固定部121内部设有第一导油孔127和第二导油孔128，第一导油口123出油端与第一导油槽125连通，第一导油孔127进油端与第一导油槽125连通，第二导油口124出油端与第二导油槽126连通，第二导油孔128进油端与第二导油槽126连通，固定部121一端与旋转液压缸11转动端固定连接，固定部121另一端与第一升降液压缸13固定连接且固定部121该端还与其中一个夹块固定连接，第一升降液压缸13远离固定部121的一端为活动端且该端与另外一个夹块固定连接，第一升降液压缸13上设有第一油路131和第二油路132，第一油路131与第一导油孔127连通，第二油路132与第二导油孔128连通，第一升降液压缸13的升降方向与液压旋转接头12的旋转所处的平面相垂直；

第一升降液压缸13包括外壳135，外壳135内设有空腔，空腔内设有活塞133，活塞133上部空腔与第一油路131连通，活塞133下部空腔与第二油路132连通，活塞133远离固定部121一端设有连接杆134，连接杆134与其中一个支撑架14固定连接，连接杆134与外壳135滑动密封连接，外壳135和液压旋转接头12固定连接，第一油路131与第一升降液压缸13连通处通过密封接头密封设置，第一油路131和第一导油孔127连接处通过密封接头密封设置，第二油路132与第一升降液压缸13连通处通过密封接头密封设置，第二油路132与第二导油孔128连通处通过密封接头密封设置。

使用时，通过液压站82控制向第一导油口123或第二导油口124导入液压油，当第一导油口123进油后，通过第一导油槽125进入第一导油孔127，然后进入第一油路131内，最后进入第一升降液压缸13空腔内，推动活塞移动，进而使与活塞连接的夹块移动，由于另外一个夹块相对固定，进而两个夹块产生相对移动，从而夹紧板件；当需要反向操作时，停止向上述管路内导油，并释放压力，然后向第二导油口124内导入液压油，液压油从第二导油槽126进入第二导油孔128，然后进入第二油路132，最后进入第一升降液压缸13空腔内，推动活塞反向移动，从而驱动两个夹块相背移动，从而松开板件。

通过旋转液压接头12的设置，使旋转液压缸11驱动第一升降液压缸13转动时，第一升降液压缸13的外接管路不会缠绕，方便使夹块在平面内转动，从而满足不同形状板件的夹紧需求。

夹块包括支撑件和压紧件15，支撑件和压紧件15垂直设置，压紧件15远离支撑件的一端为平面。

其中一个支撑件上设有燕尾槽或工形槽或其他形状的滑动槽，另外一个支撑架上设有相配合的滑块，两个支撑件滑动连接。从而使两个压紧件上下对齐，防止夹紧力过大造成偏移。

夹紧部件1的数量至少为两个，多个夹紧部件1两两相对设置。本实施例中，夹紧部件1的数量为六个，其中四个夹紧部件1的压紧件15水平设置，其中两个夹紧部件1的压紧件15竖直设置。

压紧件15与支撑件可拆卸固定连接，压紧件15的横截面为多边形，压紧件15水平和/或竖直设置。压紧件15可采用矩形、方形、梯形等结构。实际应用时，可根据需要在压紧件15外侧包覆橡胶层，从而防止压紧件15对板件摩擦产生的损伤，起到保护板件表层的作用。本实施例中，压紧件15为矩形，压紧件与支撑架螺纹连接。该结构能够产生较大的压紧力，提高固定效果。

旋转液压缸11包括第一齿轮111，第一齿轮111两侧分别设有第一液压缸112和第二液压缸113，第一液压缸112上设有与第一齿轮111相配合的第一齿条114，第二液压缸113上设有与第一齿轮111相配合的第二齿条115，第一液压缸112和第二液压缸113的伸缩方向相反。旋转液压缸11外壳上可设置螺栓顶紧第一液压缸112和/或第二液压缸113，从而对摆动角度进行调节。

如图5所示，第一液压缸112包括第一缸体，第一缸体内设有第一空腔，第一空腔内设有第一活塞块，第一活塞块一侧穿出第一液压缸113并与第一齿条114固定连接或一体连接，第一活塞块与第一缸体密封滑动连接，当向第一活塞块一端的空腔内注入液压油后，可以使第一活塞块移动，从而使第一齿条114移动，进而使第一齿轮111转动；当向第一活塞块另一侧的空腔内注入液压油后，可以使第一活塞块反向移动，从而使第一齿轮111反向转动；第二液压缸113的原理同第一液压缸112，第二液压缸113可配合第一液压缸112增强稳定性，也可以结合一齿条114增大第一齿轮111的转动角度，可适量缩短旋转液压缸的长度，减少整机占地面积。当然，也可以直接采用两个液压缸，并利用两个液压缸的活塞端直接连接齿条的方式构成旋转液压缸的内部结构。

旋转液压缸11使用时，驱动第一液压缸112或第二液压缸113伸缩，从而使第一齿条114或第二齿条115驱动第一齿轮111转动，第一齿轮111上部通过连接轴与液压旋转接头12传动连接，在第一齿轮111转动时，可以使液压旋转接头12转动，根据第一齿条114和第二齿条115长度，可以实现180°或360°转动，一般以液压旋转接头12能够转动180°为最佳。

液压旋转接头12的固定部121包括横截面为t形的第一转子和圆板形第二转子，旋转部122为圆环形，旋转部122套接与第一转子上后，第二转子与第一转子固定，第一转子与旋转液压缸11连接处直径较大，第二转子直径大于旋转部122直径。第一导油槽125和第二导油槽126设置于第一转子直径较小一端外周，第一导油孔127一端为l形设置于第一转子内部，第一导油孔127另外一端设置于第二转子内部，第二导油孔128一端为l形设置于第一转子内部，第二导油孔128另外一端设置于第二转子内部。使用时，当液压站82的液压油其中一条通过第一导油口123、第一导油槽125、第一导油孔127、第一油路131的方向行走，另外一条通过第二导油口124、第二导油槽126、第二导油孔128、第二油路132的方向行走，从而使第一升降液压缸13内的活塞133往复移动，进而使两个压紧件15的相向移动或相背移动，相向移动时对板件进行压紧，相背移动时松开板件。

移动驱动装置包括十字模组2，十字模组2包括第一直线单元21和第二直线单元22，第一直线单元21竖直设置，第二直线单元22水平设置，每个第二直线单元22的活动端连接有一个夹紧部件1且该夹紧部件1的压紧件15水平设置，十字模组2的数量至少为两个，多个十字模组2两两相对设置或者多个十字模组2成排分布。

每个十字模组2底部设有行走部件，行走部件包括第三直线单元3，第三直线单元3水平设置，第三直线单元3的移动方向与第二直线单元22的移动方向相垂直。

行走部件还包括万向轮或者履带等部件，可安装第三直线单元3底部，以便于移动。

第一直线单元21包括第一支架、相配合的第一丝杠和第一螺母，第一丝杠与第一支架转动连接，第一丝杠一端连接有第一液压马达，第一液压马达与第一支架固定连接，第一螺母与第二直线单元22固定连接；

第二直线单元22包括第二支架、相配合的第二丝杠和第二螺母，第二丝杠与第二支架转动连接，第二丝杠一端连接有第二液压马达，第二液压马达与第二支架固定连接，第二螺母与夹紧部件1固定连接且压紧件15水平设置；

第三直线单元3包括第三支架31、相配合的第三丝杠32和第三螺母，第三丝杠32与第三支架31转动连接，第三丝杠32一端连接有第三液压马达34，第三液压马达34与第三支架31固定连接，第三螺母与第一直线单元21固定连接。

第三直线单元3还包括导向杆35和支座36，导向杆35的数量为两个且分别位于第三螺杆两侧，第三螺母设置于支座36中部，支座36两侧分别与导向杆35滑动连接，导向杆35两端分别与第三支架31固定连接，第三丝杠32一端与第三支架31一侧转动连接，第三丝杠32另一端穿过第三支架31另一侧与第三液压马达34转动连接。

移动驱动装置还包括吊装部件4，吊装部件4包括第一伸缩液压缸41和两个对称设置的第四直线单元42。

第四直线单元42包括第四支架、相配合的第四丝杠和第四螺母，第四丝杠与第四支架转动连接，第四丝杠一端连接有第四液压马达，第四液压马达与第四支架固定连接，第四支架与第三支架31通过侧支架43固定连接，第四支架与第一支架滑动连接，第一伸缩液压缸41为双向液压缸，第一伸缩液压缸41其中一个活动端与其中一个第四螺母固定连接，第一伸缩液压缸41另外一个活动端与另一个第四螺母固定连接，第一伸缩液压缸41固定端下侧连接有旋转部件5，旋转部件5下部连接有定心部件6，定心部件6两个活动端分别连接有第二升降液压缸7，第二升降液压缸7竖直设置，第二升降液压缸7活动端连接有至少一个夹紧部件1且其压紧件15竖直设置。

本实施例中，第一伸缩液压缸41的数量为一个，第一伸缩液压缸41为双向液压缸；此外，第一伸缩液压缸41的数量也可以是两个，两个第一伸缩液压缸41相背设置。整机构成门机结构，当更换机床或初次安装时，第一伸缩液压缸41用于驱动板件一侧的各夹紧部件1及十字模组2和第三直线单元3移动，从而能够更好的配合机床使用，除非有板件尺寸超过机床设定值时，可通过第一伸缩液压缸41再次调整，否则固定后第一伸缩液压缸41不再移动。第一伸缩液压缸41可成列分布也可以在其两侧设置多个导向件，导向件与第一伸缩液压缸41的伸缩方向相平行，导向件一端与其中一个第四支架滑动连接，导向件另外一端与另外一个第四支架滑动连接。

旋转部件5包括上转板51和下转板52，上转板51底部设有弧形齿条53，下转板52上部设有与弧形齿条53相配合的第二齿轮54，第二齿轮54中部传动连接有第五液压马达55，上转板51和下转板52之间设有多个滚轮56，滚轮56中部设有与下转板52相配合的凹槽。上转板51上侧与第一伸缩液压缸41固定端固定连接。

定心部件6包括第二伸缩液压缸61和第三齿轮62，第三齿轮62一侧啮合有第三齿条63，第三齿轮62另一侧啮合有第四齿条64，第三齿条63外侧连接有第一连接座65，第四齿条64外侧连接有第二连接座66，第二伸缩液压缸61一端与第一连接座65固定连接，第二伸缩液压缸61另一端与第二连接座66固定连接，第一连接座65与其中一个第二升降液压缸7固定端固定连接且该第二升降液压缸7活动端与其中一个旋转液压缸11固定连接，第二连接座66与另外一个第二升降液压缸7固定端固定连接且该第二升降液压缸7活动端与另外一个旋转液压缸11固定连接。

定心部件6使用时，当第二伸缩液压缸61伸长或缩短时，第二伸缩液压缸61能够拉动第一连接座65和第二连接座66相向或相背运动，从而带动两个第二升降液压缸7相向或相背运动，最终使与第二升降液压缸7连接的两个夹紧部件1相向或相背运动，可进行板件的定中操作。也可以通过第二伸缩液压缸61驱动夹紧部件1上下移动，根据需求形成对板件的压紧或者夹紧。

两个压紧件15竖直设置的夹紧部件1，其中一个夹紧部件1与其中一个第二伸缩液压缸61下部固定连接，另外一个夹紧部件1与另外一个第二伸缩液压缸61下部固定连接。

四个压紧件15水平设置的夹紧部件1，每个夹紧部件1连接有一个十字模组2，每个十字模组2底部设有一个第三直线单元3，侧支架43分别与同侧的两个第三直线单元3连接。

上述液压马达均可以实现正反转的功能。使用时，通过第一液压马达带动第一丝杠转动，使第二螺母相对于第一丝杠轴向移动，从而使与螺母固定的物体移动，第二直线单元22、第三直线单元3、第四直线单元42的结构同第一直线单元21，在此不赘述。

液压站82分别与夹紧部件1、十字模组2、第一直线单元21、第二直线单元22、第三直线单元3、第一伸缩液压缸41、旋转部件5、定心部件6、第二升降液压缸7连通。使用时，液压站82可直接与旋转液压缸11、液压旋转接头12、第一液压马达、第二液压马达、第三液压马达34、第一伸缩液压缸41、第四液压马达、第五液压马达55、第二伸缩液压缸61、第二升降液压缸7等分别连通并控制上述液压元件的执行，通过液压站82自带的阀块及控制开关控制上述各液压元件的操作。

此外，还可以另外设置控制系统8，控制系统8包括还控制器81，控制器81为plc可编程控制器，也可以是其他如pc等可编程控制器。可在液压站82与上述液压执行元件之间另行设置电磁阀等电子开关，通过控制器81控制电磁阀控制上述液压元件的执行。由于液压站82控制液压执行元件执行操作指令为公知技术，在此不赘述。

使用时，如图8所示，可通过四个压紧件15水平设置的夹紧部件1分别夹住板件两侧对板件进行固定；也可以如图9所示，利用四个压紧件15水平设置的夹紧部件1分别按压住板件四周；还可以如图10所示，利用两个压紧件15竖直设置的夹紧部件1对边缘处折弯的板件夹紧固定。

本申请改进了传统的夹紧气缸，相较于传统的摆动气缸、手指气缸，能够实现至少180°或者360°摆动，并且摆动过程中不会产生油路缠绕等问题，能够通过两个压紧件15夹紧板材或者压紧件15外侧平面压紧板材；通过夹紧部件1自身可旋转及夹紧的性能，以及夹紧部件1可上下水平往复移动的性能，能够配合不同加工机床对板件上侧面及外侧面进行如铣削、冲孔、压花、开槽等操作的夹紧固定；通过至少一组水平设置的压紧件15以及至少一组竖直设置的压紧件15组合夹紧，能够配合不同形状的板件，如边缘已折弯过的折弯件等异形板件；利用液压站82控制液压执行元件操作，性能稳定，可实现精密操作控制；整机为门字结构，能够对其多次移动，并配合不同机床定位固定后使用。

实施例2：如图11所示，一种适用于机床板件加工的机床液压夹紧装置，其与实施例1的区别在于：压紧件15与支撑件通过花键可拆卸转动连接，压紧件15的横截面为圆形。

使用时，通过十字模组2推动夹紧组件靠近板件，并通过两个压紧件15上下夹住板件，可配合吊装的夹紧部件1按压住板件其他平面，便于折弯机床对板件进行折弯，操作过程摆脱了对操作工人人工夹持的依靠，加工时移动驱动装置可驱动压紧件15随折弯板件移动，具有防止折弯板件从机床脱离弹伤工作人员的作用，安全性高。未加工前可对板件夹紧且送料和定位。

以上对本发明的几个较佳的实施方式进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。