用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装

844 编辑：中冶有色技术网来源：东风汽车零部件(集团)有限公司襄阳粉末冶金分公司

2024-01-05 11:24:25

权利要求书： 1.一种用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，其特征在于，包括：工作台，其表面设有一凸轮盘，所述凸轮盘的表面设有角度及深浅度均不同的四条沟槽；

回转台，设在所述回转台顶部且绕成一圈的N个夹具体底座，以及N?1个摇臂夹具，将N?

1个摇臂夹具分别设置在N?1个夹具体底座上；所述夹具体底座可自由旋转，其底部设有穿至所述回转台下方的旋转凸轮，所述旋转凸轮的底部向下设有四个长度不同的滑动销，每个所述滑动销的下端分别插在一条所述沟槽内，通过所述滑动销在所述沟槽内滑动带动所述夹具体底座旋转；

其中，

所述摇臂夹具用于夹紧固定摇臂；

所述旋转凸轮上设有定位槽，所述凸轮盘上在加工位置设有凸起的分度档杆，通过所述分度档杆插入所述定位槽将所述夹具体底座定位在加工位置；

所述摇臂夹具包括：

底座，其固定在所述夹具体底座上，其内设有一轨道槽；

两个滑块，其分别卡设在所述轨道槽的两侧，并可沿所述轨道槽滑动；

两个夹爪，其分别固定在所述滑块上；

两个夹紧弹簧，其分别设在所述轨道槽的两端，用于抵住所述滑块，通过所述夹紧弹簧推动所述滑块向中间靠拢，对摇臂进行夹持；

两个凸轮，其分别设在两个所述滑块彼此朝向的面上；

滑块开合柱销，其沿与所述轨道槽垂直的方向插接在两个所述凸轮之间，所述滑块开合柱销的两侧设有滚轴，用于挤开所述凸轮；

第一复位弹簧，其设在所述底座内，并抵住所述滑块开合柱销的尾端，用于使所述滑块开合柱销复位。

2.根据权利要求1所述的用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，其特征在于，所述摇臂夹具上还设有夹具桥辅助支撑杆结构，所述夹具桥辅助支撑杆结构包括：夹具桥，其固定在所述底座上，且位于两个所述夹爪之间，所述夹具桥上设有竖向穿入其内部的辅助支撑杆滑道；

定位支撑杆，其凸出固定在所述夹具桥表面，且位于所述辅助支撑杆滑道的对侧；

夹具桥顶杆，其沿与所述轨道槽垂直的方向插接在所述夹具桥内的腔体中，所述夹具桥顶杆的顶部设有一坡面，所述坡面位于所述辅助支撑杆滑道的正下方；

辅助支撑杆，其位于所述辅助支撑杆滑道内，下端抵接在所述坡面上；

第二复位弹簧，其位于所述腔体内，且抵住所述夹具桥顶杆的尾端，用于使所述夹具桥顶杆复位。

说明书：一种用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装技术领域[0001] 本发明涉及发动机摇臂机加工领域，具体涉及一种用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装。

背景技术[0002] 目前国内摇臂机加工工艺基本上需通过多种夹具、多次装夹及多台设备进行加工，效率低下，工件多次装夹，导致机加工累计误差较高，产品质量难以得到保证，废品率较

高，同时设备占用数量较多，用工过多，造成制造成本过高。

发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，用于解决上述背景技术中的问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，包括：

[0005] 工作台，其表面设有一凸轮盘，所述凸轮盘的表面设有角度及深浅度均不同的四条沟槽；

[0006] 回转台，设在所述回转台顶部且绕成一圈的N个夹具体底座，以及N?1个摇臂夹具，将N?1个摇臂夹具分别设置在N?1个夹具体底座上；所述夹具体底座可自由旋转，其底部设

有穿至所述回转台下方的旋转凸轮，所述旋转凸轮的底部向下设有四个长度不同的滑动

销，每个所述滑动销的下端分别插在一条所述沟槽内，通过所述滑动销在所述沟槽内滑动

带动所述夹具体底座旋转；

[0007] 其中，[0008] 所述摇臂夹具用于夹紧固定摇臂；[0009] 所述旋转凸轮上设有定位槽，所述凸轮盘上在加工位置设有凸起的分度档杆，通过所述分度档杆插入所述定位槽将所述夹具体底座定位在加工位置。

[0010] 优选的，对于所述的用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，所述摇臂夹具包括：[0011] 底座，其固定在所述夹具体底座上，其内设有一轨道槽；[0012] 两个滑块，其分别卡设在所述轨道槽的两侧，并可沿所述轨道槽滑动；[0013] 两个夹爪，其分别固定在所述滑块上；[0014] 两个夹紧弹簧，其分别设在所述轨道槽的两端，用于抵住所述滑块，通过所述夹紧弹簧推动所述滑块向中间靠拢，对摇臂进行夹持；

[0015] 两个凸轮，其分别设在两个所述滑块彼此朝向的面上；[0016] 滑块开合柱销，其沿与所述轨道槽垂直的方向插接在两个所述凸轮之间，所述滑块开合柱销的两侧设有滚轴，用于挤开所述凸轮；

[0017] 第一复位弹簧，其设在所述底座内，并抵住所述滑块开合柱销的尾端，用于使所述滑块开合柱销复位。

[0018] 优选的，对于所述的用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，所述摇臂夹具上还设有夹具桥辅助支撑杆结构，所述夹具桥辅助支撑杆结构包括：

[0019] 夹具桥，其固定在所述底座上，且位于两个所述夹爪之间，所述夹具桥上设有竖向穿入其内部的辅助支撑杆滑道；

[0020] 定位支撑杆，其凸出固定在所述夹具桥表面，且位于所述辅助支撑杆滑道的对侧；[0021] 夹具桥顶杆，其沿与所述轨道槽垂直的方向插接在所述夹具桥内的腔体中，所述夹具桥顶杆的顶部设有一坡面，所述坡面位于所述辅助支撑杆滑道的正下方；

[0022] 辅助支撑杆，其位于所述辅助支撑杆滑道内，下端抵接在所述坡面上；[0023] 第二复位弹簧，其位于所述腔体内，且抵住所述夹具桥顶杆的尾端，用于使所述夹具桥顶杆复位。

[0024] 优选的，对于所述的用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，N为奇数。[0025] 优选的，对于所述的用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，所述夹住的夹持面上设有用于顶紧摇臂的顶针。

[0026] 优选的，对于所述的用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，所述夹爪的顶部设有U型凹槽，所述U型凹槽与上料机器人夹爪的圆弧面匹配。

[0027] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0028] 本发明提供了一种用于摇臂机加工的夹紧定位工装，其通过机器人自动上下料，一次性自动交替装夹进、排气摇臂，且装夹定位完成后，工装夹具夹紧定位方式不需要任何

的压缩气管或液压油管，进、排气摇臂夹具本体可随工作台旋转，实现不同工位全工序加

工，整个加工过程中只有上下料工位设置夹爪打开和辅助支撑定位杆伸缩气缸，一次装夹

完成所有的机加工工序，不仅能够实现进、排气摇成对加工，而且提高了产品加工精度，削

减了人工成本、减少了设备占地面积、提升了加工效率。

附图说明[0029] 图1为本发明的整体结构示意图；[0030] 图2为本发明中摇臂夹具的结构示意图；[0031] 图3为本发明中回转台的结构示意图；[0032] 图4为本发明中夹具桥辅助支撑杆结构的结构示意图；[0033] 图5为本发明中摇臂夹具的剖面示意图；[0034] 图6为本发明中摇臂夹具的拆分示意图；具体实施方式[0035] 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。基于

本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

[0036] 请参阅图1?6，本发明提供一种技术方案：一种用于发动机摇臂机加工的夹紧定位工装，包括：

[0037] 工作台42，其表面设有一凸轮盘21，所述凸轮盘21的表面设有角度及深浅度均不同的四条沟槽；

[0038] 回转台18，设在所述回转台18顶部且绕成一圈的N个夹具体底座17，以及N?1个摇臂夹具，将N?1个摇臂夹具分别设置在N?1个夹具体底座17上；所述夹具体底座17可自由旋

转，其底部设有穿至所述回转台18下方的旋转凸轮，所述旋转凸轮的底部向下设有四个长

度不同的滑动销20，每个所述滑动销20的下端分别插在一条所述沟槽内，通过所述滑动销

20在所述沟槽内滑动带动所述夹具体底座17旋转；

[0039] 其中，[0040] 所述摇臂夹具用于夹紧固定摇臂；[0041] 所述旋转凸轮上设有定位槽，所述凸轮盘上在加工位置设有凸起的分度档杆，通过所述分度档杆插入所述定位槽将所述夹具体底座定位在加工位置。

[0042] 如图1、2、3所示，回转台18上设有夹具底座安装孔19，夹具体底座17安装在各个夹具底座安装孔19内，回转台18在上料位置时，机器人夹爪7将摇臂8上料到摇臂夹具上，通过

摇臂夹具固定，之后回转台18旋转，夹具体底座17底部的滑动销20在凸轮盘21的沟槽内滑

动，通过沟槽的轨迹限定，使滑动销20产生位置变化，从而带动夹具体底座17旋转，当回转

台18转动到摇臂机加工位置时，分度档杆卡入旋转凸轮上的定位槽中，实现对夹具体底座

17的位置锁定，并且通过沟槽的轨迹限定，内个夹具体底座17转动到摇臂加工位置被锁定

时，其上的摇臂夹具的角度朝向一致，便于摇臂机加工设备对摇臂进行精确加工。

[0043] 由于回转台18上有多个夹具体底座17，进气摇臂和排气摇臂可交错的固定在相邻的夹具体底座17上的摇臂夹具内，随着回转台的旋转，进气摇臂和排气摇臂可依次转动到

摇臂加工位置完成机加工，此过程连续进行，即实现了进气摇臂和排气摇臂的成对连续加

工。

[0044] 另一种实施例中，所述摇臂夹具包括：[0045] 底座30，其固定在所述夹具体底座17上，其内设有一轨道槽46；[0046] 两个滑块40，其分别卡设在所述轨道槽的两侧，并可沿所述轨道槽46滑动；[0047] 两个夹爪6，其分别固定在所述滑块40上；[0048] 两个夹紧弹簧，其分别设在所述轨道槽46的两端，用于抵住所述滑块40，通过所述夹紧弹簧推动所述滑块40向中间靠拢，对摇臂进行夹持；

[0049] 两个凸轮，其分别设在两个所述滑块彼此朝向的面上；[0050] 滑块开合柱销4，其沿与所述轨道槽46垂直的方向插接在两个所述凸轮之间，所述滑块开合柱销4两侧设有滚轴33，用于挤开所述凸轮，具体的，如图5、6所示，底座内设有一

腔室34，凸轮位于腔室34的两侧，滑块开合销4上设有一滑座31，滑座31位于该腔室34内，在

滑座31的两侧各设有一个所述滚轴33，滚轴33下部卡设在腔室34底部的凸轮槽47内，当滑

块开合销4被推动时，就会推动滑座31向前运动，同时滑座31两侧的滚轴33沿凸轮槽47运

动，滚轴33在运动过程中向外扩张，从而将两侧的凸轮挤开，实现夹具的张开；

[0051] 第一复位弹簧32，其设在所述底座30内，并抵住所述滑块开合柱销4的尾端，用于使所述滑块开合柱销4复位。

[0052] 图3显示摇臂夹具的具体机构，当摇臂夹具随回转体转动到上料位置时，通过回转台旁侧的滑块开合气缸顶紧滑块开合柱销，推动滑块开合柱销內缩，此时滑块开合柱销上

的顶块被挤入到两个凸轮之间，使两凸轮和滑块40向两侧分开，夹紧弹簧被压缩，此时机器

人夹爪7抓取摇臂并上料到两夹爪之间，机器人夹爪7上设有推杆气缸11，上料到位后通过

推杆气缸11推动摇臂从机器人夹爪7上脱落，同时，滑块开合气缸松开滑块开合柱销，在第

一复位弹簧的作用下，滑块开合柱销向外运动复位，顶块从两凸轮之间退出，在夹紧弹簧弹

力作用下，两滑块40同时向中间运动，滑块40上的夹爪6从两侧将摇臂夹紧固定。

[0053] 另一种实施例中，所述摇臂夹具上还设有夹具桥辅助支撑杆结构，所述夹具桥辅助支撑杆结构包括：

[0054] 夹具桥41，其固定在所述底座上，且位于两个所述夹爪6之间，所述夹具桥41上设有竖向穿入其内部的辅助支撑杆滑道16；

[0055] 定位支撑杆12，其凸出固定在所述夹具桥41表面，且位于所述辅助支撑杆滑道16的对侧；

[0056] 夹具桥顶杆3，其沿与所述轨道槽垂直的方向插接在所述夹具桥41内的腔体中，所述夹具桥顶杆3的顶部设有一坡面，所述坡面位于所述辅助支撑杆滑道16的正下方；

[0057] 辅助支撑杆15，其位于所述辅助支撑杆滑道16内，下端抵接在所述坡面上；[0058] 第二复位弹簧，其位于所述腔体内，且抵住所述夹具桥顶杆3的尾端，用于使所述夹具桥顶杆复位。

[0059] 如图2和4所示，夹具桥辅助支撑杆结构的作用是对摇臂在两夹爪之间的固定起到辅助固定作用，具体的，当夹具体底座17转到上料位置时，回转台18旁侧的夹具桥顶杆气缸

先顶出，将夹具桥顶杆3顶紧收缩，夹具桥顶杆3顶部的坡面发生位移，辅助支撑杆15沿坡面

下滑，缩回至辅助支撑杆滑道16内，摇臂上料时，摇臂被机器人夹爪7放至两夹爪6之间的夹

具桥3上，且使夹具桥3上凸出的定位支撑杆12卡入摇臂的凹面，此时，夹具桥顶杆气缸松开

夹具桥顶杆3，在第二复位弹簧的作用下，夹具桥顶杆3复位弹出，夹具桥顶杆3顶部的坡面

发生反向位移，推动辅助支撑杆15沿坡面上升，最终辅助支撑杆15的上端从辅助支撑杆滑

道16的上端凸出，并顶入摇臂上的孔位中，实现对摇臂的辅助固定，此后夹爪6从两侧夹紧

摇臂，共同将摇臂牢固的固定在夹具桥41上。

[0060] 另一种实施例中，N为奇数，N?1为偶数，即摇臂夹具的数量为偶数个，在相邻的夹具体底座上交错上料进气摇臂和排气摇臂，随着回转台18从上料位置到摇臂加工位置的持

续旋转，可实现进、排气摇臂的依次成对加工，多出的一个空夹具工位，方便修复及拆卸工

作台上的凸轮盘。

[0061] 另一种实施例中，所述夹住的夹持面上设有用于顶紧摇臂的顶针13，通过顶针13顶紧摇臂，实现对摇臂的夹紧固定。

[0062] 另一种实施例中，所述夹爪6的顶部设有U型凹槽10，所述U型凹槽10与上料机器人夹爪7的圆弧面10匹配，上料时，通过二者的匹配，可确保机器人夹爪7上料到夹具桥41上的

摇臂的位置和角度保持一致。

[0063] 该工装通过机器人自动上下料，一次性自动交替装夹进、排气摇臂，且装夹定位完成后，工装夹具夹紧定位方式不需要任何的压缩气管或液压油管，进、排气摇臂夹具本体可

随工作台旋转，实现不同工位全工序加工，整个加工过程中只有上下料工位设置夹爪打开

和辅助支撑定位杆伸缩气缸，一次装夹完成所有的机加工工序，不仅能够实现进、排气摇成

对加工，而且提高了产品加工精度，削减了人工成本、减少了设备占地面积、提升了加工效

率。

[0064] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换

和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。