一种智能夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能夹具，该智能夹具包括安装在基座（1）上的夹具本体（2），夹具本体（2）上设有支撑装置（3）和压紧装置（4），夹具本体（2）包括废料收集腔（21）、夹具控制柜（23），废料收集腔（21）上设有排烟组件（5），排烟组件（5）包括排烟管道（51）和升降机构（52），排烟管道（51）的下端插入废料收集腔（21）的内腔中且排烟管道（51）的顶端能够贴近压紧装置（4）的压板（41）前端的通孔（411），该通孔（411）与切割孔位对应设置；所述的夹具控制柜（23）通过线缆与升降机构（52）和压紧装置（4）中的开合机构（42）连接。本实用新型专利技术能够自动实现工件的就位检测、夹持和排烟管道的就位。

An Intelligent Fixture

【技术实现步骤摘要】
一种智能夹具
本技术涉及激光加工
，具体地说是一种与激光加工设备配套使用的智能夹具。
技术介绍
在激光加工
，尤其是激光切割设备，在切割过程中通常都会产生烟尘，影响设备性能和生产环境，解决激光切割产生的烟尘问题是本领域的共有问题，目前主要是通过除尘系统对整个工作台进行除尘作业，因为作业空间大，除尘效果并不好。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种与激光加工设备配套使用的智能夹具；该夹具不仅能够实现工件的定位固定、还能在中央控制系统的控制下配合除尘和废料排除系统实现更好的除尘和废料排除效果。本技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种智能夹具，包括夹具本体，其特征在于：所述的夹具本体安装在固定不变的基座上，夹具本体上设置有用于支撑工件的支撑装置和用于固定工件的压紧装置，所述的夹具本体包括通过烟道接口与外围的除尘装置相连接的废料收集腔、夹具控制柜，废料收集腔上设有固定设置的排烟组件，排烟组件包括排烟管道和控制排烟管道升降的升降机构，排烟管道的下端插入废料收集腔的内腔中且排烟管道的顶端能够贴近压紧装置的压板前端的通孔，该通孔与切割孔位对应设置使得激光切割产生的废料和烟尘经排烟管道落入处于负压状态的废料收集腔；所述的夹具控制柜通过线缆与升降机构和压紧装置中的开合机构连接，以对升降机构和开合机构实施智能控制。所述的升降机构包括升降驱动气缸、气缸支撑柱、安装在气缸支撑柱顶端的支撑头以及连接部分，所述的气缸支撑柱固定安装在废料收集腔的上表面，支撑头通过连接部分与升降驱动气缸相连接且排烟管道设置在升降驱动气缸驱动端处的嵌置板上，使得升降驱动气缸能够带动排烟管道做升降运动。所述的连接部分包括两块连接板和连接柱，两块连接板通过连接柱连接且两块连接板和连接柱之间构成一个容纳排烟管道穿过的通道，两块连接板分别位于排烟管道的两侧，其中一块连接板与升降驱动气缸的壳体固定连接、另一块连接板通过关节轴承与支撑头连接且关节轴承端部的球形头嵌入到支撑头上的径向凹槽中。所述的排烟管道为软管且其顶部为漏斗状，排烟管道的顶部开口能够对准压板前端的通孔并位于该通孔的下方，以便更好的收集烟尘和废料。所述的压紧装置通过支撑柱固定安装在废料收集腔的上表面，所述的压紧装置包括压板和控制压板开合的开合机构，开合机构固定在支撑柱上，在压板的前端设有用于与工件的表面紧密贴合的压紧仿形块，与切割孔位对应设置的通孔贯通压板和压紧仿形块。所述的支撑装置包括支撑柱、由支撑柱支撑起来的工件支撑板，以及安装在工件支撑板上并对工件起到支撑和定位作用的支撑仿形块，在工件支撑板上设有若干个用于检测工件是否准确定位的传感器A；将工件置于夹具本体上之后，夹具控制柜内的夹具控制系统会控制传感器A发出距离测试信号，检测传感器A和其上方的工件之间的距离，如果多个传感器A测试所得的距离数值都与夹具控制系统中设置的距离数值一致，则说明工件定位准确，否则夹具控制系统会发出工件未正确定位的信号，提示操作人员检查工件的放置情况，直至工件与工件支撑板上的支撑仿形块完全吻合准确定位为止。所述的基座由两块大小相等形状相同的矩形基座和连接两块矩形基座对应端的连接板构成，基座上设有对称设置的两个定位销和两排用以支撑夹具本体的万向球，在夹具本体的底部分别设有与定位销对应设置的定位环、且基座上设有限定夹具本体位置的防撞块与定位销相配合。所述的基座上设有一定位机构，该定位机构上的定位块在气缸的驱动下能够做伸缩运动，使得定位块能够插入专用叉车对应侧的定位槽中以完成专用叉车和基座之间的定位锁定，且专用叉车上设有与防撞块相配合的限位块。所述的专用叉车上设有能够升降夹具本体的浮球升降机构。所述基座的内侧面上分别设有滚轮，滚轮用于减少基座和专用叉车之间的摩擦，使专用叉车平稳顺利的进入到两块矩形基座之间。所述废料收集腔的上表面设置有雷达支架推送组件，雷达支架推送组件由支架座、传感器B、推送机构和雷达支撑柱组成，所述的支架座固定安装在推送机构的一端、传感器B固定安装在支架座上并处于支架座的旁侧，推送机构安装在雷达支撑柱的顶端且雷达支撑柱固定安装在废料收集腔的上表面；所述的推送机构能够推动支架座将雷达支架推送到切割孔位处并将雷达支架粘贴到工件上，然后推送机构带动支架座退回原位，完成雷达支架的安装。所述的推送机构通过线缆与夹具控制柜连接，以实现夹具控制柜对推送机构的智能控制。所述的夹具控制柜通过航插连接板与中央控制系统连接并受中央控制系统的控制，实现该智能夹具与激光切割设备和除尘装置的联动。一种智能夹具的控制方法，其特征在于：该控制方法的步骤为：a、将工件放置在夹具本体上，通过支撑装置上的支撑仿形块完成工件的支撑和定位，夹具控制系统通过传感器A检测工件是否正确定位，确认正确定位后自动进入下一步；b、通过控制压板的开合机构，使压板压合到切割孔位所处的工件的上表面且切割孔位与通孔相对应；c、通过控制升降驱动气缸驱动排烟管道上升至切割孔位的下方，排烟管道的漏斗入口与压板上的通孔相对应且分别处于工件的切割孔位的上方和下方，至此工件就位结束，准备激光切割；d、中央控制系统控制激光加工设备对工件的切割孔位进行预订轨迹的切割并同时启动除尘装置，激光切割产生的废料由排烟管道落入废料收集腔中并通过烟道接口输入到除尘装置中，经除尘装置净化后排出室外；f、激光切割工序完成后，夹具控制系统控制升降驱动气缸驱动排烟管道下降远离工件、控制开合机构驱动压板上升远离工件的上表面，解除工件被夹持的状态并将工件从夹具本体上取下。一种智能夹具的控制方法，其特征在于：该控制方法的步骤为：a、放置雷达支架在支架座上之后，支架座旁侧的传感器B发出传感信号检查雷达支架是否正确放入，确认正确放入后自动进入下一步；b、将工件放置在夹具本体上，通过支撑装置上的支撑仿形块完成工件的支撑和定位，夹具控制系统通过传感器A检测工件是否正确定位，确认正确定位后自动进入下一步；c、通过控制压板的开合机构，使压板压合到切割孔位所处的工件的上表面且切割孔位与通孔相对应；d、通过控制升降驱动气缸驱动排烟管道上升至切割孔位的下方，排烟管道的漏斗入口与压板上的通孔相对应且分别处于工件的切割孔位的上方和下方，至此工件就位结束，准备激光切割；e、中央控制系统控制激光加工设备对工件的切割孔位进行预订轨迹的切割并同时启动除尘装置，激光切割产生的废料由排烟管道落入废料收集腔中并通过烟道接口输出到除尘装置中，经除尘装置净化后排出室外；f、激光切割工序完成后，夹具控制系统控制推送机构驱动支架座远离工件、夹具控制系统控制升降驱动气缸驱动排烟管道下降远离工件，给下一步的雷达支架粘贴腾出作业空间；g、通过控制雷达支架推送组件中的推送机构驱动支架座带动其上的雷达支架靠近工件上的切割孔位，直至雷达支架上表面与工件的切割孔位处的内壁接触，雷达支架通过其上的粘胶实现与工件的粘贴固定；h、雷达支架粘贴完成后，夹具控制系统控制开合机构驱动压板上升远离工件的上表面，解除工件被夹持的状态并将工件从夹具本体上取下。本技术相比现有技术有如下优点：本技术的智能夹具通过夹具控制系统的控制，能够依次自动实现工件的就位检测、夹持和排烟管道的就位等过程，使该夹具不仅具有定位固定工件的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能夹具，包括夹具本体（2），其特征在于：所述的夹具本体（2）安装在固定不变的基座（1）上，夹具本体（2）上设置有用于支撑工件的支撑装置（3）和用于固定工件的压紧装置（4），所述的夹具本体（2）包括通过烟道接口（22）与外围的除尘装置相连接的废料收集腔（21）、夹具控制柜（23），废料收集腔（21）上设有固定设置的排烟组件（5），排烟组件（5）包括排烟管道（51）和控制排烟管道（51）升降的升降机构（52），排烟管道（51）的下端插入废料收集腔（21）的内腔中且排烟管道（51）的顶端能够贴近压紧装置（4）的压板（41）前端的通孔（411），该通孔（411）与切割孔位对应设置使得激光切割产生的废料和烟尘经排烟管道（51）落入处于负压状态的废料收集腔（21）；所述的夹具控制柜（23）通过线缆与升降机构（52）和压紧装置（4）中的开合机构（42）连接，以对升降机构（52）和开合机构（42）实施智能控制。

【技术特征摘要】
1.一种智能夹具，包括夹具本体（2），其特征在于：所述的夹具本体（2）安装在固定不变的基座（1）上，夹具本体（2）上设置有用于支撑工件的支撑装置（3）和用于固定工件的压紧装置（4），所述的夹具本体（2）包括通过烟道接口（22）与外围的除尘装置相连接的废料收集腔（21）、夹具控制柜（23），废料收集腔（21）上设有固定设置的排烟组件（5），排烟组件（5）包括排烟管道（51）和控制排烟管道（51）升降的升降机构（52），排烟管道（51）的下端插入废料收集腔（21）的内腔中且排烟管道（51）的顶端能够贴近压紧装置（4）的压板（41）前端的通孔（411），该通孔（411）与切割孔位对应设置使得激光切割产生的废料和烟尘经排烟管道（51）落入处于负压状态的废料收集腔（21）；所述的夹具控制柜（23）通过线缆与升降机构（52）和压紧装置（4）中的开合机构（42）连接，以对升降机构（52）和开合机构（42）实施智能控制。2.根据权利要求1所述的智能夹具，其特征在于：所述的升降机构（52）包括升降驱动气缸（521）、气缸支撑柱（522）、安装在气缸支撑柱（522）顶端的支撑头（523）以及连接部分，所述的气缸支撑柱（522）固定安装在废料收集腔（21）的上表面，支撑头（523）通过连接部分与升降驱动气缸（521）相连接且排烟管道（51）设置在升降驱动气缸（521）驱动端处的嵌置板上，使得升降驱动气缸（521）能够带动排烟管道（51）做升降运动。3.根据权利要求2所述的智能夹具，其特征在于：所述的连接部分包括两块连接板（524）和连接柱（525），两块连接板（524）通过连接柱（525）连接且两块连接板（524）和连接柱（525）之间构成一个容纳排烟管道（51）穿过的通道，两块连接板（524）分别位于排烟管道（51）的两侧，其中一块连接板（524）与升降驱动气缸（521）的壳体固定连接、另一块连接板（524）通过关节轴承与支撑头（523）连接且关节轴承端部的球形头嵌入到支撑头（523）上的径向凹槽中。4.根据权利要求1或2所述的智能夹具，其特征在于：所述的排烟管道（51）为软管且其顶部为漏斗状，排烟管道（51）的顶部开口能够对准压板（41）前端的通孔（411）并位于该通孔（411）的下方，以便更好的收集烟尘和废料。5.根据权利要求1所述的智能夹具，其特征在于：所述的压紧装置（4）通过支撑柱（31）固定安装在废料收集腔（21）的上表面，所述的压紧装置（4）包括压板（41）和控制压板（41）开合的开合机构（42），开合机构（42）固定在支撑柱（31）上，在压板（41）的前端设有用于与工件（6）的表面紧密贴合的压紧仿形块（43），与切割孔位对应设置的通孔（411）贯通压板（41）和压紧仿形块（43）。6.根据权利要求1所述的智能夹具，其特征在于：所述的支撑装置（3）包括支撑柱（31）、由支撑柱（31）支撑起来的工件支撑板（32），以及安装在工件支撑板（32）上并对工件（6）起到支撑和定位作用的支...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德强，成鸣，章敏，吴靖，李志祥，
申请(专利权)人：江苏维力安智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32