一种去毛刺机的夹具的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种去毛刺机及其夹具。

背景技术：

对于去毛刺机来说，首先需要夹具夹紧工件，再利用磨削机构磨削工件上的毛刺。因此，夹具是去毛刺机的重要组成部分。

请参考图1，图1为现有技术中一种夹具的结构示意图。

该夹具通过气缸2′的驱动带动两侧的压点同时旋转到位，实现双向夹紧。夹紧状态时，气缸2′处于缩回状态，当夹紧单元(即基准夹紧块7′和夹紧块8′)打开时，气缸杆伸出，连杆3′随气缸头连接点一起向上运动，由于旋转臂4′与连杆3′之间为活动连接，从而旋转臂4′在连杆3′的作用下绕自身的旋转点打开一定的角度，为上件、取件留出足够的空间。

现有技术中的铰链式夹具能够通过气缸的伸长和缩短实现对工件的夹紧、松开，结构简单且操作方便。但是，该夹具夹紧工件时，工件的位置完全固定，当磨削机构对工件进行磨削时，由于加工精度等原因不可避免地产生除磨削力之外的附加外力，由于工件位置完全固定，此时磨削机构与工件硬接触，二者之间产生硬摩擦，导致工件表面产生不必要的损伤。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，优化设计现有技术中的去毛刺机的夹具，以使磨削过程中工件能够在磨削机构的附加外力下随动，避免工件产生不必要的磨损，提高工件的质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的为提供一种去毛刺机的夹具，以使磨削过程中工件能够在磨削机构的附加外力下随动，避免工件产生不必要的磨损，提高工件的质量。此外，本实用新型的另一目的为提供一种应用该夹具的去毛刺机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种去毛刺机的夹具，包括夹具安装板，所述夹具安装板上设有夹持部件、上下浮动机构、万向浮动机构和升降机构；

所述夹具安装板用于与所述去毛刺机的换位机构连接；

所述夹持部件用于夹持工件；

所述万向浮动机构设于所述工件与所述夹持部件之间，以使所述工件受到外力时相对所述夹持部件向各个方向产生随动；

所述上下浮动机构与所述夹持部件连接，以使所述夹持部件受到竖直外力时上下浮动；

所述升降机构用于带动所述夹持部件、所述上下浮动机构和所述万向浮动机构上下往复运动。

这种夹具不仅能实现对工件的夹持，还能避免工件在受到外力时产生随动，且能适用于具有转盘式换位机构的去毛刺机。

优选地，所述夹持部件包括二爪气缸，所述二爪气缸的第一夹爪、第二夹爪分别连接第一夹紧件、第二夹紧件，以使所述第一夹紧件、所述第二夹紧件夹紧或松开所述工件。

优选地，所述万向浮动机构包括第一内球头支撑件、第二内球头支撑件，以及外球头支撑件，所述第一内球头支撑件、所述第二内球头支撑件均与所述二爪气缸连接，且所述第一内球头支撑件顶部支撑于所述工件的下方、并设有向前伸出的连接件a，所述连接件a与所述第二内球头支撑件连接；

所述外球头支撑件为弯折板，所述弯折板下方与所述上下浮动机构连接、上方设于所述第一内球头支撑件下方，所述第一内球头支撑件、所述外球头支撑件之间设有球头，形成球面副。

优选地，所述二爪气缸顶部与所述外球头支撑件之间设有第一竖直复位弹簧。

优选地，所述第一内球头支撑件与外球头支撑件之间设有水平复位弹簧。

优选地，所述上下浮动机构包括与所述外球头支撑件连接的垂直浮动座，以及设于所述垂直浮动座、所述升降机构之间的垂直浮动弹簧，所述垂直浮动座与所述升降机构之间设有垂直浮动间隙。

优选地，所述二爪气缸底部与所述垂直浮动座之间设有弹性复位销，所述弹性复位销的上端、下端分别安装于所述二爪气缸底部的安装孔、所述垂直浮动座顶部的安装孔中。

优选地，所述升降机构包括升降驱动装置，与所述升降驱动装置连接的升降轴；所述升降轴位于所述夹持部件、所述上下浮动机构和所述万向浮动机构的下方。

优选地，所述垂直浮动座、所述升降轴之间设有刚性防转销，所述刚性防转销的上端、下端分别安装于所述垂直浮动座底部的安装孔、所述升降轴顶部的安装孔中。

优选地，所述垂直浮动座、所述升降轴之间还连接有浮动连接件，所述浮动连接件与所述升降轴之间的垂直间隙内设有被压缩的第一防松弹簧。

优选地，所述升降轴与所述垂直浮动座的径向间隙内设有轴向延伸的第一直线轴承，以使所述升降轴与所述垂直浮动座形成沿轴向滑动的第一滑动副。

优选地，所述升降机构还包括与所述夹具安装板连接的轴承端盖和轴承套筒，所述套筒套装于所述升降轴的外侧、且通过第二直线轴承与所述升降轴形成沿轴向滑动的第二滑动副。

优选地，所述升降轴的内部还螺纹连接有可调浮动座，所述可调浮动座顶部抵接所述垂直浮动弹簧，底部周向设有操作孔，所述升降轴的周向在所述操作孔的对应设置设有多个内外贯通的通孔。

优选地，所述升降机构与安装板之间还设有使得升降机构复位的复位装置。

优选地，所述复位装置包括螺柱和套装于所述螺柱外部的第二竖直复位弹簧，所述螺柱的顶端穿过所述夹具安装板与所述升降轴的顶端连接，所述第二竖直复位弹簧设于所述夹具安装板、所述螺柱的螺帽之间。

附图说明

图1为现有技术中去毛刺机的夹具的结构示意图；

图2为本实用新型所提供去毛刺机的夹具的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2的爆炸图；

图4为图1的俯视图；

图5为图4中A-A向视图；

图6为图4中B-B向视图；

图7为图4中C-C向视图；

图8为图1中第一内球头支撑件的结构示意图；

图9为图1中外球头支撑件的结构示意图；

图10、图11分别为图1中垂直浮动座的两个角度的视图；

图12为图1中升降轴的结构示意图；

图13为图1中浮动连接件的结构示意图；

图14为图1中可调浮动座的结构示意图。

其中，

夹具安装板61；

夹持部件62；第一夹爪621；第二夹爪622；第一夹紧件623；第二夹紧件624；

万向浮动机构63；第一内球头支撑件631；连接件631a；第二内球头支撑件632；外球头支撑件633；球头634；第一竖直复位弹簧635；水平复位弹簧636；

上下浮动机构64；垂直浮动座641；垂直浮动弹簧642；垂直浮动间隙643；弹性复位销644；

升降机构65；升降轴651；刚性防转销652；浮动连接件653；第一防松弹簧654；第一直线轴承655；第二直线轴承656；可调浮动座657；操作孔658；通孔659；第二防松弹簧6510；

复位装置66；螺柱661；第二竖直复位弹簧662；

工件500；凸起部501。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种去毛刺机的夹具，该夹具在磨削过程中工件能够在磨削机构的附加外力下随动，避免工件产生不必要的磨损，提高工件的质量。此外，本实用新型的另一核心为提供一种应用该下料机构的去毛刺机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。需要说明的是，本文中出现的方位词“前、后、左、右、上、下”如图1所示。应当理解，这些方位词是以说明书附图为准而设立的，它们的出现不应当影响对本申请的保护范围构成限制。

请参考图1，图1为本实用新型所提供去毛刺机的下料机构的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，如图1所示，本实用新型提供一种去毛刺机的夹具，该夹具包括夹具安装板61，所述夹具安装板61上设有夹持部件62、上下浮动机构64、万向浮动机构63和升降机构65。

所述夹具安装板61用于与所述去毛刺机的换位机构连接，当去毛刺机的换位机构换位时，夹具与换位机构一起换位，从而将工件500从一个工位运送至另一工位。所述夹持部件62用于夹持工件500。所述万向浮动机构63设于工件500与所述夹持部件62之间，以使工件500能相对所述夹持部件62向各个方向产生随动，从而能避免工件500在磨削过程中与磨削机构产生硬摩擦而受到损坏。此外，磨削机构对工件500磨削时必然会对工件500施加向下的竖直压力，以压紧工件500，以保证对工件500的磨削效果，此时与所述夹持部件62连接的上下浮动机构64，能够带动工件500向下随动，避免磨削机构对工件500磨削时硬摩擦而烧坏工件500。此外，所述升降机构65用于带动所述夹持部件62、所述上下浮动机构64和所述万向浮动机构63上下往复运动。具体的，当去毛刺机的转盘转动时，该升降机构65处于低位，以避免夹持机构与上料机构、磨削机构、剃齿机构和下料机构等干涉，当转盘停顿时，也即夹具对应于各工位时，升降机构65将夹持机构升起至各工位的工作位置，便于进行各工位作业。

由上述工作状态可知，这种夹具不仅能实现对工件500的夹持，还能避免工件500在受到外力时产生随动，且能适用于具有转盘式换位机构的去毛刺机。

具体的方案中，如图2、图3所示，上述夹持部件62可以具体为二爪气缸，所述二爪气缸的第一夹爪621、第二夹爪622分别连接第一夹紧件623、第二夹紧件624，二者夹紧或松开工件500。

采用二爪气缸作为夹持部件62能够通过控制第一夹爪621、第二夹爪622的开合实现第一夹紧件623、第二夹紧件624开合，从而夹紧工件500或松开工件500。

另一种具体实施方式中，如图2、3、6、8和图9所示，上述万向浮动机构63包括第一内球头支撑件631、第二内球头支撑件632，以及外球头支撑件633，所述第一内球头支撑件631、所述第二内球头支撑件632均与所述二爪气缸连接，且所述第一内球头支撑件631顶部支撑于所述工件500的下方、并设有向前伸出的连接件，所述连接件与所述第二内球头支撑件632连接；

所述外球头支撑件633为弯折板，所述弯折板下方与所述上下浮动机构64连接、上方设于所述第一内球头支撑件631下方，所述第一内球头支撑件631、所述外球头支撑件633之间设有球头634，形成球面副。

采用这种结构，第一内球头支撑件631与外球头支撑件633之间的球头634能使工件500相对于二爪气缸在各个方向随动，保证随动的自由性。第一内球头支撑件631通过与二爪气缸、第二内球头支撑件632连接，实现了对工件500底部的稳定支撑。

在另一种具体实施方式中，如图3所示，所述二爪气缸顶部与所述外球头支撑件633之间设有第一竖直复位弹簧635。

由于磨削工艺或剃齿工艺时会略微下压工件500，采用该第一竖直复位弹簧635当外力消失后使工件500迅速复位，保证工件500的位置准确性。具体地，可以在外球头支撑件633的底部设置安装孔，使得第一竖直复位弹簧635顶端设于该安装孔中、底端直接抵在二爪气缸的顶面上。这样，无需改变二爪气缸的整体结构即可实现对第一竖直复位弹簧635的安装。当然，也可以进一步在二爪气缸的顶面也加工安装孔，将第一竖直复位弹簧635的底部安装于其中，这样，能够对第一竖直复位弹簧635的两端均稳定安装。

此外，第一内球头支撑件631与外球头支撑件633之间设有水平复位弹簧636。

由于平磨机构在磨削过程中会对工件施加周向磨削力，且外球头支撑件633为悬臂梁结构，因此，磨削过程中外球头支撑件633不可避免地会相对于夹持部件62产生水平径向运动，该运动会压缩水平复位弹簧636，水平复位弹簧636作用于外球头支撑件633。当平磨机构对工件施加的外力消失，水平复位弹簧636在其自身弹力的作用下迅速复位，进而带动外球头支撑件633重新复位，从而保持外球头支撑件633与第一内球头支撑件631的位置稳定性。

在另一种具体实施方式中，如图3、图5、图7、图10和图11所示，上下浮动机构64包括与所述外球头支撑件633连接的垂直浮动座641，以及设于所述垂直浮动座641、所述升降机构65之间的垂直浮动弹簧642，所述垂直浮动座641与所述升降机构65之间设有垂直浮动间隙643。

采用这种结构，当磨削机构或剃齿机构对工件500施加向下的外力时，压缩垂直浮动弹簧642，使得垂直浮动座641向下移动；当外力消失，垂直浮动弹簧642由于其自身弹力推动垂直浮动弹簧642向上回位。由此可见，采用该上下浮动机构64能使工件500在受到竖直外力时上下浮动，起到缓冲作用，又能迅速复位。具体地，该垂直浮动间隙643可以为5mm，当然，垂直浮动间隙643也可以采用其他数值。

更进一步的方案中，结合图3、图5，上述二爪气缸底部与所述垂直浮动座641之间设有弹性复位销644，所述弹性复位销644的上端、下端分别安装于所述二爪气缸底部的安装孔、所述垂直浮动座641顶部的安装孔中。

由于磨削机构的砂轮通过圆周运动对工件500进行磨削，因此会带动二爪气缸与垂直浮动座641之间产生一定的圆周运动，该弹性复位销644在该圆周运动作用下其上端、下端产生一定的扭矩，当磨削结束后，变形的弹性复位销644利用其自身弹性迅速回弹，使得扭矩消失，从而带动二爪气缸与垂直浮动座641之间恢复原位。具体地，该弹性复位销644可以由橡胶制成，当然，还可以由硬度较小的橡胶等其他材料制成。

由此可见，该弹性复位销644与水平复位弹簧636二者上下结合，能够当夹具上的各零部件产生水平回转运动后迅速复位，从而保证夹具的工作稳定性。

在另一种具体实施方式中，如图3、图5和图12所示，上述升降机构65包括升降驱动装置，与所述升降驱动装置连接的升降轴651；所述升降轴651位于所述夹持部件62、所述上下浮动机构64和所述万向浮动机构63的下方。

采用这种结构，升降驱动装置驱动升降轴651上升或下降，从而带动夹持部件62、上下浮动机构64和万向浮动机构63上升或下降。

具体的方案中，上述垂直浮动座641、所述升降轴651之间设有刚性防转销652，所述刚性防转销652的上端、下端分别安装于所述垂直浮动座641底部的安装孔、所述升降轴651顶部的安装孔中。

当垂直浮动座641、升降轴651之间具有圆周运动的趋势时，由于刚性防转销652的上、下两端分别安装于垂直浮动座641、升降轴651的安装孔中，因此该刚性防转销652能够阻止该圆周运动的进行，从而起到防转的作用，进一步保证夹具的工作稳定性。通过设置该刚性防转销652与垂直浮动座641、升降轴651的安装孔的间隙，可以调整防转的效果。间隙设置越小，所允许的圆周运动的角度越小，即圆周运动产生很小的角度就不能再继续转动；间隙设置越大，则允许的圆周运动的角度越大，即圆周运动一个略大的角度才能停止。

另一种具体实施方式中，如图3、图7和图13所示，上述垂直浮动座641、所述升降轴651之间还连接有浮动连接件653，所述浮动连接件653与所述升降轴651之间设有垂直间隙，所述升降间隙之间设有被压缩的第一防松弹簧654。

该浮动连接件653能够将垂直浮动座641、升降轴651连接于一体。由于垂直浮动座641在工作过程中会相对于升降轴651上下浮动，该垂直间隙恰好允许该升降运动的进行。然而，在垂直浮动座641多次重复上下浮动之后，浮动连接件653会不可避免地产生松动，甚至脱落，该压缩的第一防松弹簧654能够将浮动连接件653向上顶起，以使浮动连接件653始终连接垂直浮动座641和升降轴651，保证夹具的工作稳定性。

具体地，该浮动连接件653可以为螺栓或螺钉，其螺帽朝下安装于垂直浮动座641、升降轴651的对应螺纹孔中；此外，该浮动连接件653也可以为定位销或其他连接件631a。

更进一步的方案中，如图5所示，上述升降轴651与所述垂直浮动座641之间通过轴向设置的第一直线轴承655形成第一滑动副。

由于去毛刺机每天每班磨削8000件零件，一天共磨削16000件，磨削都需要垂直浮动座641一上一下浮动，如此多反复滑动则会造成垂直浮动座641的磨损严重。设置该第一直线轴承655之后，能避免垂直浮动座641与升降轴651之间的磨损，大大提高垂直浮动座641、升降轴651的使用寿命。具体地，该第一直线轴承655可以设置为滚珠轴承，从而将滑动副变为滚动副，进一步减少二者的摩擦力。

类似的方案中，上述升降机构65还包括与所述夹具安装板61连接的轴承端盖和轴承套筒，所述套筒套装于所述升降轴651的外侧、且通过第二直线轴承656与所述升降轴651形成第二滑动副。

采用这种结构，第二直线轴承656能够减小升降轴651升降过程中的摩擦力，避免其因多次升降而磨损严重，从而大大延长升降轴651的使用寿命。

另一种具体实施方式中，如图5所示，上述升降轴651的内部还螺纹连接有可调浮动座657，所述可调浮动座657顶部抵接所述垂直浮动弹簧642，底部周向设有操作孔658，所述升降轴651的周向在所述操作孔658的对应设置设有多个内外贯通的通孔659。

对于该夹具来说，垂直浮动弹簧642的压缩量决定了垂直浮动力的大小，如果不设置可调浮动座657，升降轴651顶端与垂直浮动座641之间的垂直距离固定，如果安装调试过程中发现垂直浮动力过大或过小，则需要将所有部件都拆除，然后将垂直浮动弹簧642裁剪使其变短、或者更换略长的垂直浮动弹簧642，从而达到调节垂直浮动力的目的。设置该可调浮动座657之后，则操作人员可以通过通孔659、操作孔658旋转可调浮动座657，带动与其螺纹连接的升降轴651上升或下降，从而调整升降轴651顶端与垂直浮动座641之间的垂直距离，进而调整垂直浮动弹簧642的压缩量，起到调整垂直浮动力的作用。

由此可见，该可调浮动座657能大大减少调整垂直浮动力的工序，保证夹具操作简单、方便。

进一步的方案中，如图3所示，上述可调浮动座657底端与底座之间还设有第二防松弹簧6510。

该第二防松弹簧6510能够避免可调浮动座657从升降轴651内部松动或者脱落，从而进一步保证可调浮动座657的工作稳定性。

在另一种具体实施方式中，如图3、5所示，上述升降机构65与安装板之间还设有复位装置66。

具体地，该复位装置66包括螺柱661和套装于所述螺柱661外部的第二竖直复位弹簧662，所述螺柱661的顶端穿过所述夹具安装板61与所述升降轴651的顶端连接，所述第二竖直复位弹簧662设于所述夹具安装板61、所述螺柱661的螺帽之间。

采用这种结构，当升降驱动装置驱动升降轴651上升时，安装板之间的距离减小，第二竖直复位弹簧662受压缩；当升降驱动装置对升降轴651的驱动力解除，第二竖直复位弹簧662能够利用其自身弹力迅速伸长，从而带动升降轴651迅速下降复位。具体地，该螺柱661的顶端可以直接与升降轴651顶端连接，也可以间接与升降轴651顶端连接。此外，该复位装置66并不仅限这种结构，还可以采用其他结构。

以上对本实用新型所提供的一种去毛刺机及其夹具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。