應用于五金鉗類工具磨削的夾持裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及五金鉗類工具的加工生產領域，具體涉及一種應用于五金鉗類工具磨削的夾持裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]歐美國家因為文化差異、生活習慣以及社會性服務成本等原因，對各類五金工具的數(shù)量和質量的需求不斷的增加;金磚四國等新興高速發(fā)展中國家，特別是中國的長期高速發(fā)展，使得五金工具的需求呈現(xiàn)持續(xù)高速增長的態(tài)勢。五金鉗類工具從原料到成品通常需要鍛外形、銑刀口、鉆鉸鏈孔、鉚釘固定、表面熱處理、磨削表面、套皮套等多個步驟才能制成外表光澤堅硬的五金鉗類工具。
[0003]現(xiàn)在人口紅利消耗殆盡的今天，五金工具的加工工藝還是非常的落后，大量依賴人工，加工工藝還是傳統(tǒng)手工和部分工藝半自動化的生產相結合的方式，這種生產方式和工藝，對作業(yè)人員要求高，培訓周期長，作業(yè)效率較低，加工環(huán)境對工人健康危害較大，而且磨削產生的粉塵，在一定條件下，容易產生爆炸等災難性安全事故，尤其是這與中國制造業(yè)2025和工業(yè)4.0標準的要求相距甚遠。因此，設計完成一套具有柔性的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備意義重大。

【發(fā)明內容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服上述問題，本發(fā)明提供一種應用于五金鉗類工具磨削的夾持裝置及其方法。所述夾持裝置可以在五金鉗類工具磨削過程中對五金鉗類工具起到固定作用，并且能夠分別在水平面以及垂直面內進行旋轉，使五金鉗類工具調整到合適的位置，進行相應的表面磨削工作。
[0005]技術方案:
一種應用于五金鉗類工具磨削的夾持裝置，包括用于夾持工件的夾持機構、用于驅動夾持機構在自身垂直面內旋轉的垂直面內旋轉驅動機構、用于驅動夾持機構在自身水平面內旋轉的水平面內旋轉驅動機構；其中:所述夾持機構，包括夾持安裝座、安裝在夾持安裝座上的夾具驅動機構以及與夾具驅動機構的動力輸出端連接的夾具;所述垂直面內旋轉驅動機構，包括垂直面內旋轉安裝座以及安裝在垂直面內旋轉安裝座上的垂直面內旋轉電機，垂直面內旋轉電機的動力輸出端與夾持安裝座連接;所述水平面內旋轉驅動機構，包括水平面內旋轉驅動電機，所述水平面內旋轉驅動電機的動力輸出端與垂直面內旋轉安裝座連接;所述垂直面內旋轉驅動機構，在水平面內旋轉驅動機構的動力輸出下，帶動夾持機構在自身水平面內做旋轉運動;所述夾持機構，在垂直面內旋轉驅動機構的動力驅動下，在自身垂直面內做旋轉運動;所述夾具，在夾具驅動機構的動力驅動下，能夠夾持/釋放工件。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述夾具包括兩塊夾板，分別為上夾板和下夾板，上夾板和下夾板之間設置有兩根以上的導柱，導柱的一端穿過下夾板后在端部配裝蓋帽，另一端則穿過上夾板后也在端部配裝蓋帽；上夾板、下夾板在夾具驅動機構的動力驅動下，均做升降運動;且下夾板與上夾板的運動方向相反。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，垂直面內旋轉電機的動力輸出端通過沿著夾持機構水平方向布置的垂直面內旋轉驅動軸與夾持安裝座連接，該垂直面內旋轉驅動軸為空心軸。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述夾具驅動機構，包括直線往復移動驅動機構、驅動塊以及杠桿機構;其中:所述驅動塊，可移動地安裝在夾持安裝座內；具有兩個對稱設置的驅動面，分別為傾斜角度等于α的上驅動面和傾斜角度等于-α的下驅動面;所述杠桿機構為兩組，上夾板配裝一組，下夾板配裝另一組;兩組杠桿機構對稱布置在驅動塊的兩側;每一組杠桿機構均包括杠桿以及杠桿軸，杠桿軸定位支撐在夾持安裝座上，杠桿則通過杠桿軸定位支撐;兩組杠桿機構的杠桿之間通過彈性連接件連接，且杠桿的一端與夾板固定，另一端在彈性連接件的回復力作用下始終與驅動塊的一個斜面相觸;所述直線往復移動機構，安裝在垂直面內旋轉安裝座中，其動力輸出端與中心軸的一端固定連接，中心軸的另一端則穿過垂直面內旋轉驅動軸的內腔后，活動地嵌裝在驅動塊的驅動孔中，并在彈性連接件的回復力作用下，始終與驅動塊的驅動孔相觸。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述直線往復移動機構為氣缸，氣缸的活塞軸與中心軸固定。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述彈性連接件為彈簧。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述杠桿與驅動塊斜面之間的接觸部位設置成圓弧形，杠桿與驅動塊斜面之間的接觸為線接觸。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述垂直面內旋轉電機的動力輸出端通過帶輪傳動機構與垂直面內旋轉驅動軸連接。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述水平面內旋轉驅動電機的動力輸出端通過沿著夾持機構垂直方向布置的水平面內旋轉驅動軸與垂直面內旋轉安裝座連接。
[0014]本發(fā)明的另一技術目的是提供一種應用于五金鉗類工具磨削的夾持方法，包括以下步驟:(I)啟動氣缸，伸出活塞軸，帶動中心軸前行，進而推動驅動塊向前移動，驅動塊的斜面推動杠桿轉動，使得杠桿之間的彈簧壓縮，同時上夾板下壓，下夾板上抬，夾緊置于上夾板和下夾板之間的工件；(2)啟動垂直面內旋轉驅動機構、水平面內旋轉驅動機構，以調整工件位置，使得工件的待磨削面所處位置滿足磨削裝置在磨削加工時的要求;(3)磨削加工完成后，氣缸活塞軸回縮，帶動中心軸后退;杠桿之間的彈簧從壓縮狀態(tài)向自然狀態(tài)回復，促使杠桿轉動，使得上夾板上抬，下夾板下壓；同時杠桿的轉動會推動驅動塊向后移動，直至抵達預設位置，釋放工件。
[0015]根據上述的技術方案，相對于現(xiàn)有技術而言，本發(fā)明具有如下的有益效果:
本發(fā)明所述的夾持裝置，不僅能夠通過夾具實現(xiàn)工件夾持，還能夠對夾具的姿態(tài)進行調整(能夠在水平面、垂直面內旋轉)，因此，可以滿足復雜工件(五金鉗類工具)在不同磨削工位上的磨削加工
本發(fā)明采用氣缸的往復運動，配合楔形塊以及杠桿機構對五金鉗類工具進行夾持與釋放;通過兩個電機的轉動，調整五金鉗類工具的位置，以對應不同的磨削裝置，因此，本發(fā)明大大提尚五金鑰'類工具后處理的自動化程度，節(jié)約成本，提尚效率，提尚可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1為五金鉗類工具夾持裝置結構示意圖圖2為五金鉗類工具夾持裝置的原理圖
圖3為五金鉗類工具夾持裝置的結構主視圖圖4為五金鉗類工具夾持裝置的結構側視圖圖5為五金鉗類工具夾持裝置的結構俯視圖
圖中標號:1、水平面內旋轉驅動機構;2、垂直面內旋轉驅動機構;3、夾持機構;4、垂直面內旋轉電機;5、固定板;6、水平面內旋轉驅動軸;7、垂直面內驅動電機;8、同步帶;9、同步帶輪;1、垂直面內旋轉驅動軸；11、氣缸；12、中心軸；13、驅動塊;14、滑動板;15、直線導軌；
16、杠桿;17、杠桿軸;18、彈簧;19、夾板。
具體實施方案
[0017]下面結合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述:
如圖1至5所示，本發(fā)明所述的應用于五金鉗類工具磨削的夾持裝置，包括用于夾持工件的夾持機構、用于驅動夾持機構在自身垂直面內旋轉的垂直面內旋轉驅動機構、用于驅動夾持機構在自身水平面內旋轉的水平面內旋轉驅動機構;所述垂直面內旋轉驅動機構，在水平面內旋轉驅動機構的動力輸出下，帶動夾持機構在自身水平面內做旋轉運動;所述夾持機構，在垂直面內旋轉驅動機構的動力驅動下，在自身垂直面內做旋轉運動;所述夾具，在夾具驅動機構的動力驅動下，能夠夾持/釋放工件。其中:
所述垂直面內旋轉驅動機構，如圖1、圖3所示，包括垂直面內旋轉安裝座以及安裝在垂直面內旋轉安裝座上的垂直面內垂直面內旋轉電機，垂直面內旋轉電機的動力輸出端通過帶輪傳動機構驅動沿著夾持機構水平方向放置的垂直面內旋轉驅動軸，進而帶動夾持安裝座旋轉。帶輪傳動機構包括兩個同步帶輪，一個同步帶輪固定在垂直面內旋轉電機的輸出軸上，另一個同步帶輪固定在垂直面內旋轉驅動軸10上，兩個同步帶輪之間由同步帶8相連接，因此，垂直面內驅動電機7的轉動帶動同步帶輪轉動，通過同步帶的作用，帶動垂直面內旋轉驅動軸10轉動，最終使得夾持機構轉動。
[0018]所述水平面內旋轉驅動機構，如圖1、圖3所示，包括水平面內旋轉驅動電機，所述水平面內旋轉驅動電機的動力輸出端通過沿著夾持機構垂直方向放置的水平面內旋轉驅動軸與垂直面內旋轉安裝座連接;且水平面內旋轉驅動軸6上安裝有固定板，用于將所述的夾持裝置固定到旋轉裝置上，配裝成多工位一體化五金鉗類工具磨削裝置中的工件裝夾部分。即垂直面內旋轉電機4的轉動帶動垂直面內旋轉驅動機構2和夾持機構3組成的整體轉動。垂直面內旋轉電機可以正轉，可以反轉，旋轉角度可以調節(jié)。
[0019]所述夾持機構，如圖1、圖2、圖5所示，包括夾持安裝座、安裝在夾持安裝座上的夾具驅動機構以及與夾具驅動機構的動力輸出端連接的夾具;其中:
所述夾具，包括兩塊夾板，分別為上夾板和下夾板，上夾板和下夾板之間設置有兩根以上的導柱，附圖中為4根，每一根導柱的一端穿過下夾板后在端部配裝蓋