本發(fā)明屬于機電設(shè)備利用工件上的孔定位并進行夾持的，具體涉及一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器。

背景技術(shù)：

1、汽車白車身焊裝線、汽車零部件中的鈑金件焊接線、在焊接前先利用鈑金材料上的孔來定位工件并同時夾緊固定后才能進行焊接工藝，以保證焊點和焊裝組件的焊接質(zhì)量。

2、目前市面應(yīng)用的孔定位夾持器主要分為手動和氣動孔定位夾持器，手動孔定位夾持器主要應(yīng)用于生產(chǎn)節(jié)拍較低的人工生產(chǎn)工位，氣動孔定位夾持器主要應(yīng)用于生產(chǎn)節(jié)拍較高的自動化生產(chǎn)線或工作站。

3、目前在自動化生產(chǎn)線中，使用氣動孔定位夾持器的生產(chǎn)線的組成和控制原理為：plc（邏輯控制）控制氣動電磁閥的線圈工作來改變氣路的通路從而改變氣動孔定位夾持器作為驅(qū)動力的氣缸的動作方向來實現(xiàn)氣動孔定位夾持器的夾持狀態(tài)（夾緊或打開），夾持器氣缸的動力源來自空氣壓縮機提供的壓縮空氣。

4、根據(jù)當(dāng)前自動化線使用氣動孔定位夾持器的現(xiàn)狀，主要有以下幾點問題需要解決，我司發(fā)明的可參數(shù)化控制的電動孔定位夾持器可以有效地解決如下問題，從而為生產(chǎn)經(jīng)營活動節(jié)能降本、保證供應(yīng)安全、使用更安全、更加柔性化。

5、問題點1：能源供給系統(tǒng)復(fù)雜并且成本高：使用氣動孔定位夾持器的傳統(tǒng)生產(chǎn)線需要一整套壓縮空氣供給系統(tǒng)的支持，此系統(tǒng)組成復(fù)雜（需10類組件：空氣壓縮機+后冷卻器+氣罐+主路過濾器+空氣干燥機+支路過濾器+減壓閥+油霧器+壓力開關(guān)+氣管）前期投入成本就高達數(shù)十萬，后期還需要維護成本的投入。

6、問題點2：氣動電磁閥島成本高，貨期長，供應(yīng)鏈不可控：氣動電磁閥島的技術(shù)壁壘高，價格昂貴而且貨期很長。

7、問題點3：能量轉(zhuǎn)換效率低，能量成本高：使用氣動孔定位夾持器為動力源壓縮空氣，能量轉(zhuǎn)換是通過電能轉(zhuǎn)換成壓縮空氣的內(nèi)能，壓縮空氣通過氣缸轉(zhuǎn)換成機械能，壓縮空氣在氣路的傳輸過程中會出現(xiàn)壓降、泄漏等能量損失，從而導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換的效率低，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。氣動、液壓、電氣能量成本的比較中氣動的能量成本最高，電氣最低。

8、問題點4：以氣缸作為驅(qū)動力來源的氣動孔定位夾持器在出現(xiàn)氣管意外脫落或破裂時，氣動夾持器在負載重力、反向力或外力下會出現(xiàn)不可控動作，從而出現(xiàn)位置不能保持、動力消失而導(dǎo)致工件墜落等不安全問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，采用了絲桿作為輸出傳動機構(gòu)，配合低電壓低功率的電機作為主動力源，增加了輸出力矩，滿足其夾持力要求。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體如下：

3、一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，包括夾持器外殼，所述夾持器外殼的內(nèi)部設(shè)置有夾持機構(gòu)，所述夾持機構(gòu)用于對工件的夾持定位；

4、所述夾持機構(gòu)包括托塊、定位柱、固定鉤、直角連桿、聯(lián)動連桿和隨動連桿，所述托塊的下端夾持器外殼上端的內(nèi)部固定連接，所述定位柱與托塊的內(nèi)部固定連接，所述定位柱的上端設(shè)置為弧面，所述固定鉤設(shè)置在定位柱的內(nèi)部，所述直角連桿的中部與夾持器外殼轉(zhuǎn)動連接，所述直角連桿的一端與固定鉤下端的中部轉(zhuǎn)動連接，所述聯(lián)動連桿的一端與夾持器外殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接，所述聯(lián)動連桿的另一端與固定鉤的下端轉(zhuǎn)動連接，所述隨動連桿的一端與直角連桿的另一端轉(zhuǎn)動連接；

5、所述隨動連桿的另一端轉(zhuǎn)動連接有驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)的帶動隨動連桿做垂直方向的移動；所述夾持器外殼的一側(cè)設(shè)置有監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測裝置監(jiān)測驅(qū)動機構(gòu)的輸出端的距離。

6、在一種優(yōu)選方案中，所述直角連桿與夾持器外殼轉(zhuǎn)動連接的位置與聯(lián)動連桿與夾持器外殼轉(zhuǎn)動連接的位置相互垂直，且二者之間垂直的間距與二者在固定鉤轉(zhuǎn)動連接的間距相同。

7、在一種優(yōu)選方案中，所述固定鉤的上端開設(shè)有固定槽，所述固定槽的內(nèi)側(cè)與托塊的上端相配合。

8、在一種優(yōu)選方案中，所述直角連桿的整體呈彎折狀，其彎折處于夾持器外殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接。

9、在一種優(yōu)選方案中，所述驅(qū)動機構(gòu)包括安裝法蘭座、驅(qū)動電機、控制器、絲桿、絲桿螺母和驅(qū)動桿，所述安裝法蘭座與夾持器外殼的下部固定連接，所述驅(qū)動電機的上端與安裝法蘭座的內(nèi)部固定連接，所述絲桿的下端與驅(qū)動電機的輸出端固定連接，所述控制器與驅(qū)動電機的一側(cè)固定連接，所述絲桿螺母的內(nèi)側(cè)與絲桿的外緣螺紋連接，所述驅(qū)動桿的內(nèi)部與絲桿螺母的外緣固定連接，所述驅(qū)動桿的一側(cè)的內(nèi)部與隨動連桿的另一端轉(zhuǎn)動連接。

10、在一種優(yōu)選方案中，所述絲桿的整體材質(zhì)設(shè)置為合金鋼。

11、在一種優(yōu)選方案中，所述控制器與市電連接，且所述控制器的內(nèi)部集成有plc模組。

12、在一種優(yōu)選方案中，所述驅(qū)動桿的兩側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)動銷軸，所述轉(zhuǎn)動銷軸的外緣固定連接有滾針軸承。

13、在一種優(yōu)選方案中，所述夾持器外殼的內(nèi)部垂直開設(shè)有與滾針軸承相配合的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽的內(nèi)側(cè)與滾針軸承的外緣相接觸。

14、在一種優(yōu)選方案中，所述監(jiān)測裝置包括位置桿、夾緊位置傳感器和打開位置傳感器，所述位置桿與驅(qū)動桿的另一側(cè)固定連接，所述夾緊位置傳感器與夾持器外殼內(nèi)部的上端固定連接，所述打開位置傳感器與夾持器外殼內(nèi)部的下端固定連接，所述夾緊位置傳感器與打開位置傳感器的呈垂直排列，且二者與位置桿相配合。

15、在一種優(yōu)選方案中，所述夾緊位置傳感器和打開位置傳感器與控制器電性連接。

16、本發(fā)明取得的技術(shù)效果為：

17、本發(fā)明的采用了絲桿作為輸出傳動機構(gòu)，從而配合低電壓低功率的電機作為主動力源，滿足夾持力要求。

18、本發(fā)明機構(gòu)采用的絲桿選用設(shè)定的自鎖壓力角，從而實現(xiàn)即使斷電情況下機構(gòu)仍然能保持夾持位置不變，能完全保證工作時異常斷電后的安全。絲桿材質(zhì)設(shè)置為合金鋼，并對合金鋼進行熱處理、表面處理或者其它方式來增加合金鋼的強度，同時采用研磨工藝最大化降低摩擦系數(shù)和增強絲桿耐磨性，增強其使用壽命。

19、本發(fā)明采用可編程的驅(qū)動電機，實現(xiàn)體積輕量化的同時，滿足柔性定制需求，可用于在一定范圍內(nèi)夾緊不同鈑金材料的應(yīng)用需求。

20、本發(fā)明采用自鎖連桿機構(gòu)，實現(xiàn)增大夾持器夾緊位置時的最大保持力。以避免工作狀態(tài)下受工件振動、沖擊破壞夾持狀態(tài)。

21、本發(fā)明相較于原氣動形式的孔定位夾持器，使得控制系統(tǒng)大大簡化，省去了氣動控制一整套系統(tǒng)，節(jié)約生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：包括夾持器外殼（1），所述夾持器外殼（1）的內(nèi)部設(shè)置有夾持機構(gòu)（2），所述夾持機構(gòu)（2）用于對工件的夾持定位；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述直角連桿（204）與夾持器外殼（1）轉(zhuǎn)動連接的位置與聯(lián)動連桿（205）與夾持器外殼（1）轉(zhuǎn)動連接的位置相互垂直，且二者之間垂直的間距與二者在固定鉤（203）轉(zhuǎn)動連接的間距相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述固定鉤（203）的上端開設(shè)有固定槽，所述固定槽的內(nèi)側(cè)與托塊（201）的上端相配合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述直角連桿（204）的整體呈彎折狀，其彎折處于夾持器外殼（1）的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述驅(qū)動機構(gòu)（3）包括安裝法蘭座（301）、驅(qū)動電機（302）、控制器（303）、絲桿（304）、絲桿螺母（305）和驅(qū)動桿（306），所述安裝法蘭座（301）與夾持器外殼（1）的下部固定連接，所述驅(qū)動電機（302）的上端與安裝法蘭座（301）的內(nèi)部固定連接，所述絲桿（304）的下端與驅(qū)動電機（302）的輸出端固定連接，所述控制器（303）與驅(qū)動電機（302）的一側(cè)固定連接，所述絲桿螺母（305）的內(nèi)側(cè)與絲桿（304）的外緣螺紋連接，所述驅(qū)動桿（306）的內(nèi)部與絲桿螺母（305）的外緣固定連接，所述驅(qū)動桿（306）的一側(cè)的內(nèi)部與隨動連桿（206）的另一端轉(zhuǎn)動連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述絲桿（304）的整體材質(zhì)設(shè)置為合金鋼。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述控制器（303）與市電連接，且所述控制器（303）的內(nèi)部集成有plc模組。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述驅(qū)動桿（306）的兩側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)動銷軸（3061），所述轉(zhuǎn)動銷軸（3061）的外緣固定連接有滾針軸承（3062）。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述夾持器外殼（1）的內(nèi)部垂直開設(shè)有與滾針軸承（3062）相配合的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽的內(nèi)側(cè)與滾針軸承（3062）的外緣相接觸。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述監(jiān)測裝置（4）包括位置桿（401）、夾緊位置傳感器（402）和打開位置傳感器（403），所述位置桿（401）與驅(qū)動桿（306）的另一側(cè)固定連接，所述夾緊位置傳感器（402）與夾持器外殼（1）內(nèi)部的上端固定連接，所述打開位置傳感器（403）與夾持器外殼（1）內(nèi)部的下端固定連接，所述夾緊位置傳感器（402）與打開位置傳感器（403）的呈垂直排列，且二者與位置桿（401）相配合。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，其特征在于：所述夾緊位置傳感器（402）和打開位置傳感器（403）與控制器（303）電性連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于機電設(shè)備利用工件上的孔定位并進行夾持技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型節(jié)能的電動孔定位夾持器，包括夾持器外殼，夾持器外殼的內(nèi)部設(shè)置有夾持機構(gòu)，夾持機構(gòu)用于對工件的夾持定位；夾持機構(gòu)包括托塊、定位柱、固定鉤、直角連桿、聯(lián)動連桿和隨動連桿，托塊的下端夾持器外殼上端的內(nèi)部固定連接，定位柱與托塊的內(nèi)部固定連接，固定鉤設(shè)置在定位柱的內(nèi)部，直角連桿的整體呈彎折狀，其彎折處于夾持器外殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接，直角連桿的一端與固定鉤下端的中部轉(zhuǎn)動連接，聯(lián)動連桿的一端與夾持器外殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接。該發(fā)明采用了絲桿作為輸出傳動機構(gòu)，從而配合低電壓低功率的電機作為主動力源，實現(xiàn)增加輸出力矩，滿足夾持力要求。

技術(shù)研發(fā)人員：汪政,司步超,?？》?br/>受保護的技術(shù)使用者：南京埃恩斯賴爾科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10