CN115284035B - 一种数控加工用的零件辅助定位装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种数控加工用的零件辅助定位装置及使用方法，属于数控加工领域。解决传统工装对轴管进行夹紧后轴管无法进行动作的问题。一种数控加工用的零件辅助定位装置包括底座组件、夹具组件、升降架组件、驱动组件、升降驱动组件、导向组件和转动柄，底座组件的上方沿着轴管的轴向方向滑动设置升降架组件，升降驱动组件用于驱动升降架组件动作，底座组件上端面设置多个位置与转动柄一一对应的导向组件，每个转动柄与对应位置的导向组件滑动连接，驱动组件用于贴合轴管后驱动轴管动作，底座组件上端面上圆周均布设置多个用于夹紧轴管的夹具组件，升降架组件上下运动时驱动每个夹具组件沿着轴管的径向动作。它主要用于辅助轴管加工。

Description

一种数控加工用的零件辅助定位装置及使用方法

技术领域

本发明属于数控加工领域，特别是涉及一种数控加工用的零件辅助定位装置及使用方法。

背景技术

数控机床作为机械零部件的加工型装置，常用于对轴管的加工，管轴类零件是生产及生活中的一种常用零部件，应用范围十分广泛，对于一些管轴类零件，需要在上面钻孔或者切割，且要求这些孔位于轴管的不同位置，因此对加工精度要求通常较高，不同的使用场合及使用目的对管轴上开孔的要求不同，因此加工极为不便，加工过程中孔距与直线度都难以保证，在轴管加工过程中，需要将轴管进行固定，以便于对齐进行进一步加工；

但现有的轴管加工用定位工装在使用过程中往往存在一些不足，固定工装对轴管进行夹紧固定时，驱动机构无法很好的带动其进行周向转动和轴向移动，因此在对其表面加工时，加工受到一定范围的限制。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种专利,以解决传统工装对轴管进行夹紧后轴管无法进行动作的问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种数控加工用的零件辅助定位装置，包括底座组件、夹具组件、升降架组件、驱动组件、升降驱动组件、导向组件和转动柄，所述底座组件的上方沿着轴管的轴向方向滑动设置升降架组件，所述升降驱动组件固定在底座组件上端面上并与升降架组件相连，所述升降驱动组件用于驱动升降架组件动作，所述升降架组件下端圆周均布铰接多个转动柄，每个所述转动柄远离升降架组件一端连接一个驱动组件，所述底座组件上端面设置多个位置与转动柄一一对应的导向组件，每个所述转动柄与对应位置的导向组件滑动连接，所述驱动组件用于贴合轴管后驱动轴管动作，所述底座组件上端面上圆周均布设置多个用于夹紧轴管的夹具组件，所述升降架组件上下运动时驱动每个夹具组件沿着轴管的径向动作。

更进一步的，所述底座组件包括底座和带支撑杆导向套，多个所述带支撑杆导向套采用圆周均布的方式设置在底座的上端面上，所述底座的中间位置贯穿设置供轴管通过的开口。

更进一步的，所述夹具组件包括固定座、滑槽、第一滑块、螺杆、齿轮、固定架、连接座、第二滑块、调节螺栓和夹块，所述固定座上设有沿着轴管径向方向设置的滑槽，所述第一滑块滑动连接在滑槽内，所述螺杆转动连接在固定座上并与第一滑块螺纹连接，所述螺杆远离轴管一端连接齿轮，所述第一滑块上端设置固定架，所述固定架朝向轴管的端面设置连接座，所述连接座上沿着轴管径向方向滑动设置第二滑块，所述连接座上转动设置有调节螺栓，所述调节螺栓与第二滑块螺纹连接，所述第二滑块远离调节螺栓一端与夹块相连，所述固定座与底座相连。

更进一步的，所述升降架组件包括升降架本体、滑杆和齿条，所述升降架本体下端面设置多个与夹具组件一一对应的滑杆，每个滑杆一一对应的滑动设置在对应位置的带支撑杆导向套上，每个所述滑杆的下部外壁上设有齿条，每个所述齿条向下运动时与对应位置的齿轮啮合，全部所述转动柄均铰接在升降架本体的下端面上。

更进一步的，所述导向组件包括连接件、滑轴和限位块，所述连接件上端设置滑轴，所述滑轴远离连接件一端设置对转动柄限位的限位块，每个所述转动柄上的滑孔与对应位置的滑轴滑动配合。

更进一步的，所述升降驱动组件包括基座、螺纹块、驱动丝杠和伺服电机，所述基座固定连接在底座的上端面上，所述螺纹块与升降架本体相连，所述驱动丝杠转动连接在升降架本体上，所述驱动丝杠与螺纹块螺纹连接，所述螺纹块滑动连接在基座上，所述伺服电机的输出端与驱动丝杠相连，所述伺服电机设置在基座上。

更进一步的，所述驱动组件包括第一座体、第一电机、驱动轮组件和缓冲组件，所述第一座体与对应位置的转动柄相铰接，所述第一座体与第一电机相连，所述第一电机的输出端与驱动轮组件相连，所述第一座体的上下两侧对称设置缓冲组件。

更进一步的，所述驱动轮组件包括第二座体、驱动轮和第二电机，所述第二座体与第一电机的输出端相连，所述第二座体上转动连接有驱动轮，所述第二电机固定连接在第二座体上，所述第二电机的输出端与驱动轮相连。

更进一步的，所述缓冲组件包括固定块、弹性机构和辅助块，所述辅助块通过弹性机构滑动连接在固定块上；所述弹性机构包括滑杆和弹簧，所述滑杆滑动设置在固定块上，所述弹簧套在滑杆上，所述弹簧两端分别连接在固定块和辅助块上，所述辅助块一端与滑杆相连，另一端朝向轴管的径向方向。

根据本发明的另一个方面，提供一种上述数控加工用的零件辅助定位装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、夹紧轴管，轴管穿过底座的开口后通过夹块将轴管夹紧；

S2、使辅助块和驱动轮贴合轴管并同时解除夹块对轴管的夹紧；

S3、调整轴管位置状态，第二电机运转会带动驱动轮转动，驱动轮与轴管的轴线空间垂直时，驱动轮转动会带动轴管进行轴向运动，通过第一电机带动第一座体转动使驱动轮与轴管的轴线空间平行时，驱动轮转动会带动轴管进行周向转动；

S4、使辅助块和驱动轮远离轴管并使夹块复位重新夹紧轴管，完成对轴管位置的调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、能够利用夹具组件对轴管进行夹紧并在升降架组件下降时驱动组件贴合到轴管上后对轴管进行释放，驱动组件能够通过调整其状态来驱动轴管进行轴向移动或周向转动；

2、能够在加工阶段对轴管进行稳定的支撑并在需要轴管进行移动时同步改变驱动组件和夹具组件的状态，来达到驱动轴管运动的条件；

3、在驱动组件贴合轴管的过程中缓冲组件能够起到减震防刮伤的作用，同时在轴管移动的过程中能够提供稳定的支撑作用。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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为本发明所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置的整体结构示意图；

图2为本发明所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置的俯视结构示意图；

图3为本发明所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置的部分部件连接关系结构示意图；

图4为本发明所述的夹具组件的结构示意图；

图5为本发明所述的升降架组件、转动柄和驱动组件的连接关系结构示意图；

图6为本发明所述的驱动组件的结构示意图。

底座1；夹具组件2；固定座21；滑槽22；第一滑块23；螺杆24；齿轮25；固定架26；连接座27；第二滑块28；调节螺栓29；夹块210；升降架本体3；驱动组件4；第一座体41；第一电机42；第二座体43；驱动轮44；第二电机45；固定块46；弹性机构47；辅助块48；轴管5；导向杆6；连接件7；滑轴71；限位块72；带支撑杆导向套8；滑杆9；齿条91；转动柄10；滑孔11；基座12；螺纹块13；驱动丝杠14；伺服电机15。

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、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，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。

参见附图说明本实施方式，根据本发明的一个方面，提供一种数控加工用的零件辅助定位装置，包括底座组件、夹具组件2、升降架组件、驱动组件4、升降驱动组件、导向组件和转动柄10，所述底座组件的上方沿着轴管5的轴向方向滑动设置升降架组件，所述升降驱动组件固定在底座组件上端面上并与升降架组件相连，所述升降驱动组件用于驱动升降架组件动作，所述升降架组件下端圆周均布铰接多个转动柄10，每个所述转动柄10远离升降架组件一端连接一个驱动组件4，所述底座组件上端面设置多个位置与转动柄10一一对应的导向组件，每个所述转动柄10与对应位置的导向组件滑动连接，所述驱动组件4用于贴合轴管5后驱动轴管5动作，所述底座组件上端面上圆周均布设置多个用于夹紧轴管5的夹具组件2，所述升降架组件上下运动时驱动每个夹具组件2沿着轴管5的径向动作。

在本实施例中，所述底座组件包括底座1和带支撑杆导向套8，多个所述带支撑杆导向套8采用圆周均布的方式设置在底座1的上端面上，所述底座1的中间位置贯穿设置供轴管5通过的开口。

在本实施例中，所述夹具组件2包括固定座21、滑槽22、第一滑块23、螺杆24、齿轮25、固定架26、连接座27、第二滑块28、调节螺栓29和夹块210，所述固定座21上设有沿着轴管5径向方向设置的滑槽22，所述第一滑块23滑动连接在滑槽22内，所述螺杆24转动连接在固定座21上并与第一滑块23螺纹连接，所述螺杆24远离轴管5一端连接齿轮25，所述第一滑块23上端设置固定架26，所述固定架26朝向轴管5的端面设置连接座27，所述连接座27上沿着轴管5径向方向滑动设置第二滑块28，所述连接座27上转动设置有调节螺栓29，所述调节螺栓29与第二滑块28螺纹连接，所述第二滑块28远离调节螺栓29一端与夹块210相连，所述固定座21与底座1相连，通过拧动调节螺栓29能够带动第二滑块28在连接座27上滑动，从而带动夹块210进行运动，从而使夹块210靠近轴管5或者远离轴管5，靠近或者远离取决于调节螺栓29的拧动方向。

在本实施例中，所述升降架组件包括升降架本体3、滑杆9和齿条91，所述升降架本体3下端面设置多个与夹具组件2一一对应的滑杆9，每个滑杆9一一对应的滑动设置在对应位置的带支撑杆导向套8上，每个所述滑杆9的下部外壁上设有齿条91，每个所述齿条91向下运动时与对应位置的齿轮25啮合，全部所述转动柄10均铰接在升降架本体3的下端面上，当齿条91随着升降架本体3向下运动时，齿条91会与齿轮25啮合并带动齿轮25进行转动，齿轮25进行转动会带动螺杆24进行转动，螺杆24进行转动会带动第一滑块23向远离轴管5方向移动，从而带动夹块210远离轴管5，解除对轴管5的锁紧状态。

在本实施例中，所述导向组件包括连接件7、滑轴71和限位块72，所述连接件7上端设置滑轴71，所述滑轴71远离连接件7一端设置对转动柄10限位的限位块72，每个所述转动柄10上的滑孔11与对应位置的滑轴71滑动配合。

在本实施例中，所述升降驱动组件包括基座12、螺纹块13、驱动丝杠14和伺服电机15，所述基座12固定连接在底座1的上端面上，所述螺纹块13与升降架本体3相连，所述驱动丝杠14转动连接在升降架本体3上，所述驱动丝杠14与螺纹块13螺纹连接，所述螺纹块13滑动连接在基座12上，所述伺服电机15的输出端与驱动丝杠14相连，所述伺服电机15设置在基座12上，通过伺服电机15运转能够带动驱动丝杠14进行转动，驱动丝杠14进行转动会带动螺纹块13沿着上下方向进行移动，螺纹块13进行移动的过程中会带动升降架本体3进行移动，移动的方向取决于伺服电机15的运转方向，当升降架本体3向下运动时会通过滑杆9带动齿条91向下运动，齿条91向下运动会与齿轮25啮合并带动齿轮25进行转动，齿轮25进行转动会带动螺杆24转动从而带动夹块210向远离轴管5方向移动，与此同时，升降架本体3会带动转动柄10向下运动，由于连接件7、滑轴71和限位块72对转动柄10的滑动限位作用，使得转动柄10带动驱动组件4逐渐靠近轴管5最终使得驱动轮44和辅助块48均贴合在轴管5上，当伺服电机15反向运转时上述过程复位。

在本实施例中，所述驱动组件4包括第一座体41、第一电机42、驱动轮组件和缓冲组件，所述第一座体41与对应位置的转动柄10相铰接，所述第一座体41与第一电机42相连，所述第一电机42的输出端与驱动轮组件相连，所述第一座体41的上下两侧对称设置缓冲组件；所述驱动轮组件包括第二座体43、驱动轮44和第二电机45，所述第二座体43与第一电机42的输出端相连，所述第二座体43上转动连接有驱动轮44，所述第二电机45固定连接在第二座体43上，所述第二电机45的输出端与驱动轮44相连，通过第一电机42运转能够带动第二座体43进行转动，从而改变驱动轮44相对于轴管5的接触状态，通过第二电机45运转能够带动驱动轮44进行转动，驱动轮44能够带动轴管5进行轴向运动或周向转动。

在本实施例中，所述缓冲组件包括固定块46、弹性机构47和辅助块48，所述辅助块48通过弹性机构47滑动连接在固定块46上；所述弹性机构47包括滑杆49和弹簧410，所述滑杆49滑动设置在固定块46上，所述弹簧410套在滑杆49上，所述弹簧410两端分别连接在固定块46和辅助块48上，所述辅助块48一端与滑杆49相连，另一端朝向轴管5的径向方向，在驱动组件4向轴管5靠近的过程中，弹簧410会起到缓冲的作用，防止辅助块48和轴管5发生刚性碰撞，同时在辅助块48和轴管5接触后对轴管5形成辅助支撑的作用。

根据本发明的一个方面，提供一种使用上述数控加工用的零件辅助定位装置的方法，包括以下步骤：

S1、夹紧轴管5，轴管5穿过底座1的开口后拧动调节螺栓29带动第二滑块28运动继而带动夹块210将轴管5夹紧；

S2、使辅助块48和驱动轮44贴合轴管5并同时解除夹块210对轴管5的夹紧，伺服电机15运转带动驱动丝杠14转动带动螺纹块13向下运动，螺纹块13带动升降架本体3向下运动，升降架本体3向下运动时转动柄10通过滑轴71配合带动驱动组件4中的辅助块48和驱动轮44均贴合在轴管5上外壁上，升降架本体3向下运动同时会通过滑杆9带动齿条91向下运动带动齿轮25转动，齿轮25带动螺杆24转动带动第一滑块23向远离轴管5方向运动，使得夹块210远离轴管5；

S3、调整轴管5位置状态，当第二电机45运转会带动驱动轮44转动，驱动轮44与轴管5的轴线空间垂直时，驱动轮44转动会带动轴管5进行轴向运动，通过第一电机42带动第一座体41转动使驱动轮44与轴管5的轴线空间平行时，驱动轮44转动会带动轴管5进行周向转动；

S4、伺服电机15反向转动带动升降架本体3和驱动组件4复位，第一滑块23重新夹紧轴管5，完成对轴管5位置状态的调整，提高对轴管类工件加工的便利性。

以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

Claims (10)

1.一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：包括底座组件、夹具组件(2)、升降架组件、驱动组件(4)、升降驱动组件、导向组件和转动柄(10)，所述底座组件的上方沿着轴管(5)的轴向方向滑动设置升降架组件，所述升降驱动组件固定在底座组件上端面上并与升降架组件相连，所述升降驱动组件用于驱动升降架组件动作，所述升降架组件下端圆周均布铰接多个转动柄(10)，每个所述转动柄(10)远离升降架组件一端连接一个驱动组件(4)，所述底座组件上端面设置多个位置与转动柄(10)一一对应的导向组件，每个所述转动柄(10)与对应位置的导向组件滑动连接，所述驱动组件(4)用于贴合轴管(5)后驱动轴管(5)动作，所述底座组件上端面上圆周均布设置多个用于夹紧轴管(5)的夹具组件(2)，所述升降架组件上下运动时驱动每个夹具组件(2)沿着轴管(5)的径向动作。

2.根据权利要求1所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：所述底座组件包括底座(1)和带支撑杆导向套(8)，多个所述带支撑杆导向套(8)采用圆周均布的方式设置在底座(1)的上端面上，所述底座(1)的中间位置贯穿设置供轴管(5)通过的开口。

3.根据权利要求2所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：所述夹具组件(2)包括固定座(21)、滑槽(22)、第一滑块(23)、螺杆(24)、齿轮(25)、固定架(26)、连接座(27)、第二滑块(28)、调节螺栓(29)和夹块(210)，所述固定座(21)上设有沿着轴管(5)径向方向设置的滑槽(22)，所述第一滑块(23)滑动连接在滑槽(22)内，所述螺杆(24)转动连接在固定座(21)上并与第一滑块(23)螺纹连接，所述螺杆(24)远离轴管(5)一端连接齿轮(25)，所述第一滑块(23)上端设置固定架(26)，所述固定架(26)朝向轴管(5)的端面设置连接座(27)，所述连接座(27)上沿着轴管(5)径向方向滑动设置第二滑块(28)，所述连接座(27)上转动设置有调节螺栓(29)，所述调节螺栓(29)与第二滑块(28)螺纹连接，所述第二滑块(28)远离调节螺栓(29)一端与夹块(210)相连，所述固定座(21)与底座(1)相连。

4.根据权利要求3所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：所述升降架组件包括升降架本体(3)、滑杆(9)和齿条(91)，所述升降架本体(3)下端面设置多个与夹具组件(2)一一对应的滑杆(9)，每个滑杆(9)一一对应的滑动设置在对应位置的带支撑杆导向套(8)上，每个所述滑杆(9)的下部外壁上设有齿条(91)，每个所述齿条(91)向下运动时与对应位置的齿轮(25)啮合，全部所述转动柄(10)均铰接在升降架本体(3)的下端面上。

5.根据权利要求1所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：所述导向组件包括连接件(7)、滑轴(71)和限位块(72)，所述连接件(7)上端设置滑轴(71)，所述滑轴(71)远离连接件(7)一端设置对转动柄(10)限位的限位块(72)，每个所述转动柄(10)上的滑孔(11)与对应位置的滑轴(71)滑动配合。

6.根据权利要求4所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：所述升降驱动组件包括基座(12)、螺纹块(13)、驱动丝杠(14)和伺服电机(15)，所述基座(12)固定连接在底座(1)的上端面上，所述螺纹块(13)与升降架本体(3)相连，所述驱动丝杠(14)转动连接在升降架本体(3)上，所述驱动丝杠(14)与螺纹块(13)螺纹连接，所述螺纹块(13)滑动连接在基座(12)上，所述伺服电机(15)的输出端与驱动丝杠(14)相连，所述伺服电机(15)设置在基座(12)上。

7.根据权利要求1所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：所述驱动组件(4)包括第一座体(41)、第一电机(42)、驱动轮组件和缓冲组件，所述第一座体(41)与对应位置的转动柄(10)相铰接，所述第一座体(41)与第一电机(42)相连，所述第一电机(42)的输出端与驱动轮组件相连，所述第一座体(41)的上下两侧对称设置缓冲组件。

8.根据权利要求7所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：所述驱动轮组件包括第二座体(43)、驱动轮(44)和第二电机(45)，所述第二座体(43)与第一电机(42)的输出端相连，所述第二座体(43)上转动连接有驱动轮(44)，所述第二电机(45)固定连接在第二座体(43)上，所述第二电机(45)的输出端与驱动轮(44)相连。

9.根据权利要求7所述的一种数控加工用的零件辅助定位装置，其特征在于：所述缓冲组件包括固定块(46)、弹性机构(47)和辅助块(48)，所述辅助块(48)通过弹性机构(47)滑动连接在固定块(46)上；所述弹性机构(47)包括滑杆(49)和弹簧(410)，所述滑杆(49)滑动设置在固定块(46)上，所述弹簧(410)套在滑杆(49)上，所述弹簧(410)两端分别连接在固定块(46)和辅助块(48)上，所述辅助块(48)一端与滑杆(49)相连，另一端朝向轴管(5)的径向方向。

10.一种使用权利要求1-9中任一项所述的数控加工用的零件辅助定位装置的方法，其特在于，包括以下步骤：

S1、夹紧轴管(5)，轴管(5)穿过底座(1)的开口后通过夹块(210)将轴管(5)夹紧；

S2、使辅助块(48)和驱动轮(44)贴合轴管(5)并同时解除夹块(210)对轴管(5)的夹紧；

S3、调整轴管(5)位置状态，第二电机(45)运转会带动驱动轮(44)转动，驱动轮(44)与轴管(5)的轴线空间垂直时，驱动轮(44)转动会带动轴管(5)进行轴向运动，通过第一电机(42)带动第一座体(41)转动使驱动轮(44)与轴管(5)的轴线空间平行时，驱动轮(44)转动会带动轴管(5)进行周向转动；

S4、使辅助块(48)和驱动轮(44)远离轴管(5)并使夹块(210)复位重新夹紧轴管(5)，完成对轴管(5)位置的调整。

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