一种夹子上座自动化加工的工装夹具及使用方法与流程

1.本发明涉及零部件加工技术领域，特别是涉及一种夹子上座自动化加工的工装夹具及使用方法。


背景技术：

2.隔膜作为锂电池的核心元件之一，位于电池的正极与负极之间，具备良好的电绝缘性和透气性，其既可以防止电池正极与负极间的接触，还可以保证经过电解液的离子顺利通过，隔膜的品质对电池的续航能力和使用寿命有很大的影响。
3.夹子上座是锂电池隔膜加工生产过程中典型的零部件，主要起到将隔膜夹紧的作用，便于隔膜的拉伸，减少隔膜的厚度，使隔膜满足使用功能要求。目前，夹子上座通常是由通用机床和上座专机组成生产线，分为四道工序进行，人工拿取进行四次装夹，累积误差大、加工效率低，人力成本高。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种夹子上座自动化加工的工装夹具及使用方法，设置了用于分别对处于第一姿态、第二姿态的夹子上座工件定位的第一工序夹紧位和第二工序夹紧位，并将第一工序夹紧位和第二工序夹紧位设置在四轴转台上，将传统的四次装夹工作缩减为两次，简化了操作，解决了现有夹子上座加工过程中装夹次数多、累计误差大的问题。
5.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
6.第一方面，本发明提供了一种夹子上座自动化加工的工装夹具，包括安装在加工中心上的四轴转台，所述四轴转台上可拆卸安装有安装平台，安装平台上可拆卸安装有用于分别对处于第一姿态、第二姿态的夹子上座工件定位的第一工序夹紧位和第二工序夹紧位，所述第一工序夹紧位位于第二工序夹紧位的一侧。
7.作为进一步的实现方式，所述第一工序夹紧位由可拆卸安装在安装平台上的立板以及可拆卸安装在立板侧壁上的基座、第一杠杆油缸、托板组成，第一杠杆油缸设有两个且对称设置在托板的两侧，基座位于托板的正上方，基座上安装有两个与夹子上座工件圆孔配合的定位销。
8.作为进一步的实现方式，所述第一杠杆油缸的缸体安装在立板上，缸体内滑动设有活塞，活塞的一端铰接有压板以驱动压板做俯仰运动，压板的板身还通过连板与缸体铰接。
9.作为进一步的实现方式，两个所述第一杠杆油缸的压板均朝向靠近托板斜向上设置，以通过两个压板与基座之间的配合夹持零件。
10.作为进一步的实现方式，所述第二工序夹紧位由可拆卸安装在安装平台上的底座以及分布在底座周侧的推座、第二杠杆油缸组成，推座位于底座邻近于第一工序夹紧位的一侧，底座的其余三侧分别设有一个第二杠杆油缸，底座上安装有与推座配合的侧挡块，推
座与侧挡块之间设有定位块。
11.作为进一步的实现方式，所述推座设有弹簧和推块，弹簧的一端与推块固定连接，弹簧的另一端固定安装在推座内。
12.作为进一步的实现方式，所述定位块可拆卸安装在底座上，定位块由l型的第一安装部和圆柱形的第一定位部组成，第一定位部固定安装在第一安装部的顶部，第一定位部的轴线与推座、侧挡块之间的直线相垂直，以用于卡接在夹子上座的两个曲柄之间。
13.作为进一步的实现方式，所述侧挡块由第二安装部和固定安装在第二安装部顶部的第二定位部组成，第二定位部为u型结构以用于与夹子上座的两个曲柄的侧边相抵触。
14.作为进一步的实现方式，所述安装平台由两个l型的侧板和可拆卸安装在两个侧板之间的桥板组成，侧板与四轴转台可拆卸连接。
15.第二方面，本发明提供了一种夹子上座自动化加工的工装夹具的使用方法，具体如下：
16.首先人工将夹子上座工件按照第一姿态放置在第一工序夹紧位上，第一杠杆油缸配合基座夹紧工件，以对工件x方向上的定位；定位销插装在夹子上座工件的圆孔内，以对工件y、z方向上的定位；
17.第一姿态下的工件加工完成后，第一工序夹紧位在四轴转台的带动下翻转，并对翻转后的工件继续加工；
18.待第一工序夹紧位上的工件所有待加工面加工完成后，四轴转台复位，人工取下第一工序夹紧位上的工件并按照第二姿态放置在第二工序夹紧位上；
19.在第二工序夹紧位上，工件夹持在推座与侧挡块之间，以对工件x方向上的定位；定位块上的第一定位部卡接在两个曲柄之间，以对工件y方向上的定位；三个第二杠杆油缸的压板对工件压紧，以对工件z方向上的定位；
20.当第二姿态下的工件加工完成后，第二工序夹紧位在四轴转台3的带动下翻转，并对翻转后的工件继续加工直至所有面加工完成；
21.取下加工完成后的夹子上座。
22.上述本发明的有益效果如下：
23.(1)本发明设置了用于分别对处于第一姿态、第二姿态的夹子上座工件定位的第一工序夹紧位和第二工序夹紧位，并将第一工序夹紧位和第二工序夹紧位设置在四轴转台上，通过第一工序夹紧位、第二工序夹紧位以及四轴转台的配合，将传统的四次装夹工作缩减为两次，大大简化了加工过程，降低了人工装夹次数多对加工精度的影响，提高了加工效率及精度，降低了劳动强度。
24.(2)本发明第一工序夹紧位设有定位销、基座以及第一杠杆油缸，定位销能够与夹子上座的圆孔配合，以实现夹子上座的定位，配合基座与第一杠杆油缸之间的夹持作用，能够对夹子上座x、y、z三向进行定位，第二工序夹紧位能够通过定位块以及推座与侧挡块的配合实现工件的快速定位，同时配合第一杠杆油缸的使用，实现了工件三向的快速定位，工装夹具整体定位精度高、定位速度快。
附图说明
25.构成本发明的一部分的说明书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。
26.图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种夹子上座自动化加工的工装夹具的俯视结构示意图；
27.图2是本发明根据一个或多个实施方式的第一工序夹紧位的结构示意图；
28.图3是本发明根据一个或多个实施方式的第二工序夹紧位的结构示意图；
29.图4是背景技术中所提到的夹子上座的结构示意图(其中，仅体现外轮廓以及本发明工装夹具在零件加工定位时所需的细节以便于理解，夹子上座的其余细节这里不体现)；
30.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
31.其中，1、基座；2、立板；3、四轴转台；4、定位销；5、第一杠杆油缸；51、缸体；52、活塞；53、连板；54、压板；6、推座；7、底座；8、第二杠杆油缸；9、定位块；10、侧挡块；11、桥板；12、侧板；13、托板；14、圆孔；15、曲柄。
具体实施方式
32.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
33.正如背景技术所介绍的，夹子上座通常是由通用机床和上座专机组成生产线，分为四道工序进行，人工拿取进行四次装夹，累积误差大、加工效率低，人力成本高的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种夹子上座自动化加工的工装夹具及使用方法。
34.实施例1
35.本发明的一种典型的实施方式中，如图1-图3所示，提出一种夹子上座自动化加工的工装夹具，包括，四轴转台3，四轴转台3固定安装在加工中心上。
36.四轴转台3上可拆卸安装有两个侧板12，侧板12为l型板结构，两个侧板12相对设置，侧板12上均设有螺栓孔，四轴转台3上设有梯形螺母，侧板12与四轴转台3之间通过螺栓可拆卸连接。
37.两个侧板12之间设有桥板11，桥板11的两端分别搭设在邻近的侧板12的水平段上，侧板12的水平段上设有螺纹孔，且桥板11的两端同样设有螺栓孔，桥板11的两端与邻近的侧板12通过螺栓可拆卸连接，桥板11与侧板12之间组成形状近似于u型的安装平台。
38.由于侧板12为l型结构，桥板11的端部搭设在侧板12的水平段上，能够利用水平段承托桥板11，配合螺栓的使用，大大提高了桥板11与侧板12的连接牢固性。
39.安装平台上设有第一工序夹紧位和第二工序夹紧位，具体的，第一工序夹紧位和第二工序夹紧位设置在桥板11的上表面，第一工序夹紧位位于第二工序夹紧位的一侧。
40.如图2所示，第一工序夹紧位由基座1、立板2、定位销4、第一杠杆油缸5以及托板13组成，立板2上设有若干螺栓孔，桥板11的对应位置上同样设有螺栓孔，立板2通过螺栓连接的方式与桥板11可拆卸连接。
41.基座1、第一杠杆油缸5以及托板13均通过螺栓连接的方式可拆卸安装在立板2的侧壁上，具体为立板2邻近第二工序夹紧位的侧壁上，其中，第一杠杆油缸5设有两个，两个第一杠杆油缸5相对设置，托板13设置在两个第一杠杆油缸5之间，两个第一杠杆油缸5以托板13为中心对称设置；
42.基座1位于托板13的正上方，定位销4设有两个，两个定位销4处于同一水平面内，定位销4上设有外螺纹，基座1上设有螺纹孔，定位销4通过螺纹连接的方式安装在基座1上，定位销4的轴线与基座1的表面相垂直。
43.可以理解的是，在其他实施例中，定位销4也可以通过焊接的方式与基座1固定连接在一起，具体的安装方式可根据实际需求进行确定，这里不做过多的限制。
44.其中，对于零件加工时的第一姿态(即第一工序中的姿态)，在x方向上(即与立板2安装有基座1、第一杠杆油缸5的侧壁相垂直的方向)，通过基座1与第一杠杆油缸5、托板13配合实现夹紧、定位；在y、z方向上(即与x方向相垂直的另外两个方向)，定位销4插装在夹子上座的圆孔内，通过定位销4进行定位。
45.第一杠杆油缸5由缸体51、活塞52、连板53、压板54组成，其中，缸体51通过螺栓连接的方式开拆卸安装在立板2上，活塞22滑动设置在缸体51内，活塞22的一端与压板54的一端铰接；
46.压板54的板身还通过连板53与缸体51连接，具体的，连板53的一端与压板54的板身铰接，连板53的另一端与缸体51铰接，从而可在活塞22的伸缩运动下带动压板54沿与连板53铰接的位置做俯仰运动。
47.两个第一杠杆油缸5的压板54均朝向靠近托板13斜向上设置，从而可利用两个压板54与基座1之间的配合实现对零件的夹持，并配合托板13实现定位。
48.如图3所示，第二工序夹紧位由推座6、底座7、第二杠杆油缸8、定位块9、侧挡块10组成，推座6、底座7、第二杠杆油缸8均通过螺栓连接的方式可拆卸安装在桥板11上，定位块9、侧挡块10通过螺栓可拆卸安装在底座7上。
49.其中，推座6设有弹簧和推块，弹簧的一端与推块固定安装在一起，弹簧的另一端固定安装在推座6内，从而可利用弹簧挤压推块，进而利用推块推动工件到达基准位置。
50.第二杠杆油缸8结构与第一杠杆油缸5结构相同，同样是由缸体、活塞、连板、压板组成，其中，第二杠杆油缸8的缸体通过螺栓连接的方式开拆卸安装在桥板11上。
51.第二杠杆油缸8设有三个，三个第二杠杆油缸8与一个推座6均匀分布在底座7的周侧，其中，推座6位于底座7邻近于第一工序夹紧位的一侧，三个第二杠杆油缸8位于底座7的其余三侧。
52.底座7一方面用于防止零件与桥板11之间的磨损，另一方面用于控制定位块9、侧挡块10的高度，使其便于与推座6的配合。
53.定位块9、侧挡块10可拆卸安装在底座7上，定位块9安装在底座7的表面，侧挡块10安装在底座7的侧部上，具体的，侧挡块10位于底座7远离推座6的一侧，推座6、定位块9、侧挡块10处于同一条直线上，定位块9位于推座6与侧挡块10之间。
54.定位块9由第一安装部和第一定位部组成，其中，第一安装部为l型，第一安装部的水平段上设有螺栓孔，以用于螺栓的安装；第一定位部固定安装在第一安装部竖直段的顶部，第一定位部为圆柱形结构，第一定位部的轴线与推座6、侧挡块10之间的直线相垂直，用于卡接在夹子上座的两个曲柄15之间，以限制夹子上座y向上的移动(即图3中定位块9上第一定位部的轴线方向)。
55.侧挡块10由第二安装部和第二定位部组成，第二安装部上设有螺栓孔，以与底座7的侧部螺栓连接，第二定位部固定安装在第二安装部的顶部，第二定位部为u型结构，用于
对夹子上座一侧的两个曲柄15的侧边相抵触，从而使得夹子上座位于推座6与侧挡块10之间，以利用推座6与侧挡块10对夹子上座夹持、定位，限制夹子上座在x向上的移动(即水平方向上与第一定位部轴线方向相垂直的方向)。
56.三个第二杠杆油缸8用于对夹子上座进行压紧，可限制夹子上座在z向上的移动(即竖向上，也可以理解为与x向、y向相垂直的方向)。
57.可以理解的是，本实施例中第一工序夹紧位和第二工序夹紧位中对x向、y向、z向描述时所选用的参照对象不同，仅是文字描述上存在不同，其所代表的方向对应相同，例如，第一工序夹紧位上的x向与第二工序夹紧位上的x向均为同一方向，均为桥板11的长度方向；y向均为桥板11的宽度方向。
58.通过第一工序夹紧位、第二工序夹紧位以及四轴转台3的设置，一个夹子上座的加工仅需人工拿取转移一次，从传统的四次装夹缩减为两次，大大简化了加工过程，降低了人工装夹次数多对加工精度的影响，提高了加工效率。
59.实施例2
60.本发明的一种典型的实施方式中，提出一种夹子上座自动化加工的工装夹具的使用方法，具体如下：
61.首先人工将夹子上座工件按照第一姿态放置在第一工序夹紧位上，在x方向上(即桥板11的长度方向)，第一杠杆油缸5动作以配合基座1夹紧工件，通过基座1与第一杠杆油缸5的配合实现工件x方向上的定位；
62.在y、z方向上，两个定位销4插装在夹子上座工件的圆孔14内，以利用定位销4与圆孔14的配合，实现夹子上座工件在y、z方向上的定位，期间，托板13用于承托夹子上座工件。
63.当第一姿态下的工件加工完成后，第一工序夹紧位在四轴转台3的带动下翻转，并对翻转后的工件进行加工，取消了人工拿取、翻转的过程，避免了人工拿取并重新装夹的定位误差问题；
64.待第一工序夹紧位上的工件所有待加工面加工完成后，四轴转台3复位，第一杠杆油缸5的活塞52收缩以取消压板54对工件的压紧，人工取下第一工序夹紧位上的工件并按照第二姿态(图4所示姿态)放置在第二工序夹紧位上；
65.在x方向上(即桥板11的长度方向)，使得工件上的两个曲柄15与侧挡块10相接触，推座6上的弹簧推动推块移动，工件夹持在推块与侧挡块10之间，通过推块与侧挡块10的配合实现工件x方向上的定位；
66.在y方向上(即桥板11的宽度方向)，定位块9上的第一定位部卡接在两个曲柄15之间，以对工件y方向上的定位；
67.在z方向上(即垂直于桥板11板面的方向)，三个第二杠杆油缸9的活塞伸出以驱动压板对工件压紧，进而实现工件z方向上的定位；
68.当第二姿态下的工件加工完成后，第二工序夹紧位在四轴转台3的带动下翻转，并对翻转后的工件进行加工，取消了人工拿取、翻转的过程，避免了人工拿取并重新装夹的定位误差问题；
69.待第二工序夹紧位上的工件所有待加工面加工完成后，第二杠杆油缸8的活塞收缩以取消压板对工件的压紧，人工取下第二工序夹紧位上的工件以完成对夹子上座的加工。
70.需要注意的是，附图4所示姿态为工件的第二姿态，此时，曲柄15处于水平状态，圆孔14位于曲柄15的上方；第一姿态为附图4中所示姿态顺时针旋转90
°
后姿态的镜像状态，此时，曲柄15处于竖直状态，圆孔14位于曲柄15邻近基座1的一侧。
71.可以理解的是，上述使用方法的描述是为了便于理解工件在第一工序夹紧位以及第二工序夹紧位时的定位、加工原理，在实际加工中，第一工序夹紧位和第二工序夹紧位可同时夹持不同的工件，待两个夹紧位上的工件分别加工完成后可替换两个夹紧位上的工件，以节省加工时间。
72.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，包括安装在加工中心上的四轴转台，所述四轴转台上可拆卸安装有安装平台，安装平台上可拆卸安装有用于分别对处于第一姿态、第二姿态的夹子上座工件定位的第一工序夹紧位和第二工序夹紧位，所述第一工序夹紧位位于第二工序夹紧位的一侧。2.根据权利要求1所述的一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，所述第一工序夹紧位由可拆卸安装在安装平台上的立板以及可拆卸安装在立板侧壁上的基座、第一杠杆油缸、托板组成，第一杠杆油缸设有两个且对称设置在托板的两侧，基座位于托板的正上方，基座上安装有两个与夹子上座工件圆孔配合的定位销。3.根据权利要求2所述的一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，所述第一杠杆油缸的缸体安装在立板上，缸体内滑动设有活塞，活塞的一端铰接有压板以驱动压板做俯仰运动，压板的板身还通过连板与缸体铰接。4.根据权利要求3所述的一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，两个所述第一杠杆油缸的压板均朝向靠近托板斜向上设置，以通过两个压板与基座之间的配合夹持零件。5.根据权利要求1所述的一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，所述第二工序夹紧位由可拆卸安装在安装平台上的底座以及分布在底座周侧的推座、第二杠杆油缸组成，推座位于底座邻近于第一工序夹紧位的一侧，底座的其余三侧分别设有一个第二杠杆油缸，底座上安装有与推座配合的侧挡块，推座与侧挡块之间设有定位块。6.根据权利要求5所述的一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，所述推座设有弹簧和推块，弹簧的一端与推块固定连接，弹簧的另一端固定安装在推座内。7.根据权利要求5所述的一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，所述定位块可拆卸安装在底座上，定位块由l型的第一安装部和圆柱形的第一定位部组成，第一定位部固定安装在第一安装部的顶部，第一定位部的轴线与推座、侧挡块之间的直线相垂直，以用于卡接在夹子上座的两个曲柄之间。8.根据权利要求5所述的一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，所述侧挡块由第二安装部和固定安装在第二安装部顶部的第二定位部组成，第二定位部为u型结构以用于与夹子上座的两个曲柄的侧边相抵触。9.根据权利要求1所述的一种夹子上座自动化加工的工装夹具，其特征在于，所述安装平台由两个l型的侧板和可拆卸安装在两个侧板之间的桥板组成，侧板与四轴转台可拆卸连接。10.一种如权利要求1-9中任一项所述的夹子上座自动化加工的工装夹具的使用方法，其特征在于，具体如下：首先人工将夹子上座工件按照第一姿态放置在第一工序夹紧位上，第一杠杆油缸配合基座夹紧工件，以对工件x方向上的定位；定位销插装在夹子上座工件的圆孔内，以对工件y、z方向上的定位；第一姿态下的工件加工完成后，第一工序夹紧位在四轴转台的带动下翻转，并对翻转后的工件继续加工；待第一工序夹紧位上的工件所有待加工面加工完成后，四轴转台复位，人工取下第一工序夹紧位上的工件并按照第二姿态放置在第二工序夹紧位上；
在第二工序夹紧位上，工件夹持在推座与侧挡块之间，以对工件x方向上的定位；定位块上的第一定位部卡接在两个曲柄之间，以对工件y方向上的定位；三个第二杠杆油缸的压板对工件压紧，以对工件z方向上的定位；当第二姿态下的工件加工完成后，第二工序夹紧位在四轴转台3的带动下翻转，并对翻转后的工件继续加工直至所有面加工完成；取下加工完成后的夹子上座。

技术总结
本发明公开了一种夹子上座自动化加工的工装夹具及使用方法，涉及零部件加工技术领域，解决了现有夹子上座加工过程中装夹次数多、累计误差大的问题，提高了加工效率及精度，具体方案如下：包括安装在加工中心上的四轴转台，所述四轴转台上可拆卸安装有安装平台，安装平台上可拆卸安装有用于分别对处于第一姿态、第二姿态的夹子上座工件定位的第一工序夹紧位和第二工序夹紧位，所述第一工序夹紧位位于第二工序夹紧位的一侧。于第二工序夹紧位的一侧。于第二工序夹紧位的一侧。


技术研发人员：释修才 赵世光 温明世 李思璇 李少奇
受保护的技术使用者：青岛默森制造技术有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/9/12