用于大型近圆柱工件的夹持系统技术方案

本实用新型专利技术提供了用于大型近圆柱工件的夹持系统，包含至少两个工件夹持装置，工件夹持装置包含呈半圆环状结构的第一夹具本体与第二夹具本体，且第一夹具本体与第二夹具本体可相对连接为一个完整的圆环结构；沿圆环结构外缘，第一夹具本体与第二夹具本体的同侧面边缘或还设有用于与外部齿轮啮合的传动齿；还包含承载平台以及在承载平台上平行设置的支撑底座；支撑底座设有滚动承托槽，滚动承托槽与第一夹具本体、第二夹具本体相对连接所呈的圆环结构外缘匹配；在其中一个支撑底座上还设有旋转驱动装置；所述旋转驱动装置包含旋转驱动机构，以及与旋转驱动机构输出端轴连接的驱动齿轮；本实用新型专利技术的优点在于：安全可靠，操作便捷且适应性强。

A clamping system for large near cylindrical workpiece

【技术实现步骤摘要】
用于大型近圆柱工件的夹持系统
本技术涉及工装夹具领域，具体涉及用于大型近圆柱工件的夹持系统。
技术介绍
随着科学工业技术的飞速发展，工业制造技术取得了革命性的突破，相应的加工制造、检测、实验等设备性能越来越强大，但与之配套的工件或零部件的装夹工艺未能取得相适应的进步，伴随各类大型工程的实施，大型零部件和部件整体的加工、检测、移动、固定等装夹需求日益突出，传统的工件装夹方式效率不高、操作不便，已很难满足要求。譬如在整个大型圆柱体工件装夹、固定、移动、吊装、整体旋转等要求时，存在诸多问题：操作不便，灵活性差，缺乏安全型，精度差，成本高，效率低；有的夹持装置适于圆柱体规则形状工件的夹持，能够通过两端分别套住工件后再进行夹持；但实际操作过程中，由于工件体积及重量较大，套进的过程并不轻松，特别是工件局部存在类似“翅膀”等异形结构时更阻碍了工件夹持操作；而在夹持的操作过程中，容易对工件表面形成损伤；为了解决此问题，有必要进行深入研究。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种方便夹持体积、重量较大的近圆柱体工件的夹持系统。为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：用于大型近圆柱工件的夹持系统，包含：——至少两个工件夹持装置，所述工件夹持装置包含呈半圆环状结构的第一夹具本体与第二夹具本体，且第一夹具本体与第二夹具本体可相对连接为一个完整的圆环结构；沿圆环结构外缘，第一夹具本体与第二夹具本体的同侧面边缘或还设有用于与外部齿轮啮合的传动齿；在第一夹具本体、第二夹具本体的内环侧面均设有安装槽，以安装若干夹持单元；所述夹持单元包含夹持执行装置与夹持驱动装置，夹持驱动装置与夹持执行装置相连；各夹持执行装置的夹持面沿第一夹具本体、第二夹具本体的内环侧面呈圆柱体弧面分布；——承载平台，以及在承载平台上平行设置的支撑底座；所述支撑底座设有滚动承托槽，所述滚动承托槽与第一夹具本体、第二夹具本体相对连接所呈的圆环结构外缘匹配；在其中一个支撑底座上还设有旋转驱动装置；所述旋转驱动装置包含旋转驱动机构，以及与旋转驱动机构输出端轴连接的驱动齿轮；所述驱动齿轮与夹具本体上所设传动齿匹配。本技术通过第一夹具本体、第二夹具本体的对接设计，将常规的套装工件过程改为了卡装过程，能够灵活便利的避开工件上可能有的“翅膀”外凸结构，且在卡装过程中由于有软性保护垫缓冲，避免了在放置工件时可能发生的碰撞与摩擦损伤；在工件静置后，扣合对装为一个整圆环结构夹具后，由于工件处于整圆环结构夹具的轴心线上，从处于上部的第一夹具本体或第二夹具本体会更容易准确夹紧工件，避免由于工件的位置偏摆，夹持错位而造成对工件表面的伤害；而通过多个夹持单元的设计，各夹持单元能够独立驱动对应的夹持执行装置；在设定恒定输出功率或恒定输出力后，各夹持驱动装置对工件的主动夹持力度均衡，从而在整体上能够实现更大的夹持力度，避免了对工件表面的局部损伤；且对于非圆的工件柱体结构或工件截面圆心未处于夹具本体轴心位置时，各夹持驱动装置在恒定力输出的情况下将驱动夹持执行装置至工件表面，并以对应力量相抵，即使在旋转过程中，夹持驱动装置由下部旋转至上部也能自适应调整夹持，从而实现浮动夹持，并保持工件和夹持点不发生相对位移；当在整个圆周上分布的夹持单元数量较多时，可增加工件夹紧时的有效接触面积，减小单个夹持点的夹持力以及所需的空间体积和重量，另外，拆卸个别的夹持单元也不会对夹持装置对工件的夹持状态产生影响，对圆柱体工件表面出现与夹持面干涉的形状结构时可方便灵活的进行适应性调整。相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：⑴、有限元多点夹持——被夹持工件沿圆周有多个(超过10个)夹持接触点，每个夹持接触点具有相同的夹持力，受力均匀，安全系数高；⑵、操作便捷，且作业效率高——多点自动夹紧工件，大型工件只需一次性吊装，夹持执行动作亦可实现一键式自动化装夹；在夹持工件时无须调整工件的中心位置，也不需要额外的工件辅助支承结构或系统，提高夹持效率和操作便捷性；也方便圆柱体工件夹持，多点自动夹紧工件，大型工件只需一次性吊装，夹持执行动作亦可实现一键式自动化装夹，适用范围广；⑶、安全可靠——实现了对工件(尤其适用于需要保护的火工产品)的柔性接触，多点、浮动、自适应、刚性夹持，可量化工件表面夹持力数值，工件受力状况良好，在工件被可靠夹持的同时确保工件安全不受损；也可方便避开不同表面有异形凸出部的近圆柱体工件夹持，有效避免夹持装置对工件表面的夹持损伤；实现浮动夹持，在夹持工件时无须反复调整工件的中心位置，也不需要额外的工件辅助支承结构或系统，提高夹持效率；⑷、自适应夹持——装置夹持工件时，与工件表面接触的夹持执行装置在相同夹持力的作用及夹持执行装置的结构共同作用下具有自适应偏摆运动，每个夹持点均可有效接触工件表面，自适应工件一定角度的偏心和局部高点；⑸、适应性强——可根据工件表面凸起的特征，选择特定数量和某区域的与工件表面接触的夹持执行装置，避让不同工件表面的凸起物，可夹持的工件范围广；可选择更换不同夹持直径的夹持执行装置夹持直径不同的工件；可量化控制被夹持工件表面夹紧点的临界压强；⑹、夹持精度高——工件被夹具体及其夹持装置自适应接触，达到刚性夹持效果，进而工件可在高精度的旋转、平移、偏摆等精密整体运动时保持夹持的稳定性；借助工件承载平台可分度运动底座，可实现工件夹持后的高精度旋转运动，工件旋转中心跳动量小。附图说明图1为实施例中用于大型近圆柱工件的夹持系统组成结构示意图。图2为实施例中工件夹持装置的分体结构示意图。图3为实施例中工件夹持装置的对接扣合结构示意图。图4为实施例中单个夹持单元的结构示意图。图5为实施例中单个夹持单元的侧视图。图6是图5的A-A剖视图。图7是实施例中夹持驱动装置的侧视图。图8是图7的B-B剖视图。图9是实施例中支撑底座正视图。图10是实施例中第二支撑底座侧视图。图11是实施例中工件夹持方法步骤B对应的工件夹持装置状态示意图。图12是实施例中工件夹持方法步骤D对应的工件夹持装置状态示意图。图13是实施例中工件夹持方法步骤F对应的工件夹持装置状态示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术中的技术方案进一步说明。用于大型近圆柱工件的夹持系统，如图1所示，包含承载平台9，在承载平台9上平行设置有用于承托固定与旋转工件夹持装置4的第一支撑底座3与第二支撑底座2。如图2，图3所示，所述工件夹持装置包含呈半圆环状结构的第一夹具本体401与第二夹具本体402，且第一夹具本体与第二夹具本体可相对连接为一个呈完整圆环结构的工件整体夹持装置；沿圆环结构外缘，第一夹具本体与第二夹具本体的同侧面边缘还设有用于与外部齿轮啮合的传动齿407；在第一夹具本体401半圆环状结构与第二夹具本体402对接的两个端面中部，均垂直端面的设有第一夹具连接通孔403；相应的，在第二夹具本体半圆环状结构与第一夹具本体对接的两个端面中部，均垂直端面的设有第二夹具连接通孔404；在第一夹具本体401，其与第二夹具本体402的对接面上设有对接凸台405；对应的，在第二夹具本体402，其与第一夹具本体401的对接面上设有与所述对接凸台405匹配的对接凹槽406；第一夹具本体401沿其半圆环结构的外弧面本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于大型近圆柱工件的夹持系统，其特征在于，包含：——至少两个工件夹持装置，所述工件夹持装置包含呈半圆环状结构的第一夹具本体与第二夹具本体，且第一夹具本体与第二夹具本体可相对连接为一个完整的圆环结构；沿圆环结构外缘，第一夹具本体与第二夹具本体的同侧面边缘或还设有用于与外部齿轮啮合的传动齿；在第一夹具本体、第二夹具本体的内环侧面均设有安装槽，以安装若干夹持单元；所述夹持单元包含夹持执行装置与夹持驱动装置，夹持驱动装置与夹持执行装置相连；各夹持执行装置的夹持面沿第一夹具本体、第二夹具本体的内环侧面呈圆柱体弧面分布；——承载平台，以及在承载平台上平行设置的支撑底座；所述支撑底座设有滚动承托槽，所述滚动承托槽与第一夹具本体、第二夹具本体相对连接所呈的圆环结构外缘匹配；在其中一个支撑底座上还设有旋转驱动装置；所述旋转驱动装置包含旋转驱动机构，以及与旋转驱动机构输出端轴连接的驱动齿轮；所述驱动齿轮与夹具本体上所设传动齿匹配。

【技术特征摘要】
1.用于大型近圆柱工件的夹持系统，其特征在于，包含：——至少两个工件夹持装置，所述工件夹持装置包含呈半圆环状结构的第一夹具本体与第二夹具本体，且第一夹具本体与第二夹具本体可相对连接为一个完整的圆环结构；沿圆环结构外缘，第一夹具本体与第二夹具本体的同侧面边缘或还设有用于与外部齿轮啮合的传动齿；在第一夹具本体、第二夹具本体的内环侧面均设有安装槽，以安装若干夹持单元；所述夹持单元包含夹持执行装置与夹持驱动装置，夹持驱动装置与夹持执行装置相连；各夹持执行装置的夹持面沿第一夹具本体、第二夹具本体的内环侧面呈圆柱体弧面分布；——承载平台，以及在承载平台上平行设置的支撑底座；所述支撑底座设有滚动承托槽，所述滚动承托槽与第一夹具本体、第二夹具本体相对连接所呈的圆环结构外缘匹配；在其中一个支撑底座上还设有旋转驱动装置；所述旋转驱动装置包含旋转驱动机构，以及与旋转驱动机构输出端轴连接的驱动齿轮；所述驱动齿轮与夹具本体上所设传动齿匹配。2.如权利要求1所述的用于大型近圆柱工件的夹持系统，其特征在于：在第一夹具本体半圆环状结构与第二夹具本体对接的两个端面中部，均垂直端面的设有第一夹具连接通孔；相应的，在第二夹具本体半圆环状结构与第一夹具本体对接的两个端面中部，均垂直端面的设有第二夹具连接通孔。3.如权利要求1所述的用于大型近圆柱工件的夹持系统，其特征在于：在第一夹具本体，其与第二夹具本体的对接面上设有对接凸台；对应的，在第二夹具本体，其与第一夹具本体的对接面上设有与所述对接凸台匹配的对接凹槽。4.如权利要求1所述的用于大型近圆柱工件的夹持系统，其特征在于：第一夹具本体沿其半圆环结构的外弧面中部设有第一导向凹槽，第二夹具本体沿其半圆环结构外弧面中部设有第二导向凹槽，且在第一夹具本体与第二夹具本体扣合对接为圆环结构后，第一导向凹槽与第二导向凹槽呈与圆环结构同心的整圆环凹槽，以适于外部装置的卡接、吊装、限位或夹具本体旋转时的导向。5.如权利要求1所述的用于大型近圆柱工件的夹持系统，其特征在于：所述夹持驱动装置包含电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钦诚，王珏，刘荣，谭辉，郭鹏辉，陈海，张磊，杨荣东，
申请(专利权)人：重庆真测科技股份有限公司，重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50