一种座椅多角度自动钻孔攻丝机及其多角度摆动工装夹具

摘要

本发明提供了一种座椅多角度自动钻孔攻丝机及其多角度摆动工装夹具。本发明包括机架、安装板，安装板位于机架上方，安装板上设有装夹件，装夹件将待加工工件装夹于安装板上，还包括多角度调节机构，多角度调节机构包括第一角度调节件、第二角度调节件、角度调节板，角度调节板位于安装板与机架之间，第二角度调节件包括第二角度调节气缸，角度调节板铰接于机架上，第二角度调节气缸用于驱动角度调节板进行翻转；第一角度调节件包括第一角度调节气缸。位于安装板上的待加工座椅上的各个安装位便可进行朝向进行自动调整，以便后续的钻孔攻丝操作。

说明书

技术领域

本发明涉及座椅加工设备，特别地，涉及一种座椅多角度自动钻孔攻丝机及其多角度摆动工装夹具。

背景技术

待加工的座椅结构如附图1所示，其主要结构包括椅主体a，椅主体进行弧形弯曲形变处理，椅主体a上弯曲形变成椅座以及椅背，在椅主体底面上设有四个安装位b，每个安装位b上均会安装上椅腿。

在加工过程中，需要先在四个安装位b上钻孔、攻丝。由于四个安装位b上的钻孔攻丝平面朝向各不相同，因此，在使用普通台钻进行加工时，需要操作人员进行多次调整钻孔攻丝角度，操作非常不便。

发明内容

有鉴于此，本发明第一个目的是提供一种多角度摆动工装夹具，其能自动调整座椅上安装位平面的朝向位置，钻孔攻丝操作便捷。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种多角度摆动工装夹具，包括机架、安装板，所述安装板位于机架上方，所述安装板上设有装夹件，所述装夹件将待加工工件装夹于所述安装板上，

还包括多角度调节机构，所述多角度调节机构包括第一角度调节件、第二角度调节件、角度调节板，所述角度调节板位于安装板与机架之间，所述第二角度调节件包括第二角度调节气缸，所述角度调节板铰接于所述机架上，所述第二角度调节气缸用于驱动角度调节板进行翻转；

所述第一角度调节件包括第一角度调节气缸，所述安装板铰接于所述角度调节板的上方位置，所述第一角度调节气缸用于驱动安装板进行翻转。

所述角度调节板的铰接轴、所述安装板的铰接轴均为水平轴，所述角度调节板的铰接轴与所述安装板的铰接轴相垂直。

通过上述技术方案，通过装夹件将待加工的座椅装夹于安装板上，第一角度调节气缸驱动角度调节板进行翻转，第二角度调节气缸驱动安装板进行翻转，角度调节板的翻转轴和安装板的翻转轴相互垂直，那么位于安装板上的待加工座椅上的各个安装位便可进行朝向进行自动调整，以便后续的钻孔攻丝操作。

优选的，所述角度调节板上设有第一角度限位件，所述第一角度限位件包括第一角度限位驱动部、第一角度限位转盘，所述第一角度限位转盘转动连接于所述角度调节板上，所述第一角度限位转盘的转动轴心线平行于所述安装板的铰接轴轴心线，所述第一角度限位转盘的外盘周上设有两个以上第一角度限位杆，所有第一角度限位杆突出于所述第一角度限位转盘的外盘侧壁的突出长度均不一致，所述第一角度限位杆端部用于与所述安装板相抵并限制安装板的极限摆动角度，所述第一角度限位驱动部用于驱动第一角度转盘进行转动。

通过上述技术方案，首先，第一角度限位驱动部驱动第一角度转盘进行转动，第一角度转盘上的不同突出长度的第一角度限位杆依次朝向安装板一侧，当第一角度调节气缸驱动安装板进行翻转，安装板与对应突出长度的第一角度限位杆端部相抵，安装板的摆动极限角度便可得到限定；其次，可根据实际安装需要，更换不同长度的第一角度限位杆于第一角度限位转盘的外盘侧壁上，从而限定安装板的极限翻转角度。

优选的，所述第一角度限位杆螺纹连接于所述第一角度限位转盘的外盘面上，所述第一角度限位杆上设有第一角度限位螺母。

通过上述技术方案，通过松紧第一角度限位螺母，可将第一角度限位杆固定于第一角度限位转盘的外盘面上，也可将第一角度限位杆从第一角度限位转盘上拆卸下来。

优选的，所述机架上设有第二角度限位件，所述第二角度限位件位于角度调节板背离安装板的一侧位置；

所述第二角度限位件包括第二角度限位驱动部、第二角度限位转盘，所述第二角度限位转盘转动连接于所述机架上，所述第二角度限位转盘的转动面为水平面，所述第二角度限位转盘上设置有两个以上的第二角度限位杆，所有所述第二角度限位杆突出于所述第二角度限位转盘盘面的高度不一，所述第二角度限位杆位于第二角度限位转盘靠近于所述角度调节板的侧壁上，所述第二角度限位杆端部用于与所述角度调节板相抵并限制角度调节板的极限摆动角度。

通过上述技术方案，第二角度限位驱动部驱动第二角度限位转盘进行转动，第二角度限位转盘上不同突出高度的第二角度限位杆便可与角度调节板相抵，进而控制角度调节板的极限摆动角度。

优选的，所述第二角度限位杆螺纹连接于所述第二角度限位转盘上。

通过上述技术方案，可通过转动第二角度限位杆，以便于对第二角度限位转盘上的第二角度限位杆进行拆装。

优选的，所有第二角度限位杆沿第二角度限位转盘的转动轴心线的周边进行均匀分布。

通过上述技术方案，通过转动第二角度限位转盘，第二角度限位转盘可带动多个第二角度限位杆沿第二角度限位转盘周边进行移动，第二角度限位杆所在位置调整更加可控。

优选的，所述安装板为四方形板，所述装夹件的数量为四个，四个装夹件分别位于所述安装板的四个边角位置；

每个所述装夹件均包括装夹臂，所述装夹臂竖向贯穿于所述安装板，所述装夹臂的上下两端分别为夹持端、抵触端，所述夹持端位于安装板的上方位置，所述抵触端与安装板之间连接有第一弹簧，所述第一弹簧用于推动装夹臂往角度调节板一侧移动，所述夹持端用于将座椅压紧于安装板上；

所述抵触端延伸至安装板下方位置并用于与角度调节板相抵，所述装夹臂向上移动，所述夹持端松开座椅；

所述安装板上设有旋转驱动件，所述旋转驱动件包括驱动端、触发端，所述装夹臂竖向可转动的连接于所述安装板上，所述驱动端连接于所述装夹臂，所述触发端延伸至安装板下方，所述角度调节板与所述触发端相抵触后，所述驱动端用于驱动装夹臂进行周向转动。

通过上述技术方案，当需要将座椅安装于安装板上时，第一弹簧的弹力作用于装夹臂上，装夹臂向下移动，装夹臂的夹持端会将座椅夹持于安装板上；当座椅加工完毕之后，通过第一角度调节气缸、第二角度调节气缸的驱动作用，安装板的其中一角和角度调节板的其中一角逐步靠近时，角度调节板会对装夹臂的抵触端产生向上挤压力，克服第一弹簧的弹力作用后，装夹臂向上移动，装夹臂上的夹持端松开座椅；

与此同时，角度调节板也会抵触于旋转驱动件的触发端，旋转驱动件驱动装夹臂进行周向转动，从而使装夹臂彻底与座椅相脱离；

如此，通过第一角度调节气缸、第二角度调节气缸的相互配合驱动作用，位于安装板上的四个角落的夹持臂依次动作，四个夹持臂的夹持端会分别与座椅相脱离，进而完成座椅的自动从安装板上拆卸下来的功能。

优选的，所述旋转驱动件包括第一驱动件、动力传递件、第二驱动件；

所述第一驱动件包括第一驱动轴，所述第一驱动轴竖向贯穿于所述安装板，所述第一驱动轴的上下两端分别安装有第一驱动齿轮、第一驱动锥齿轮，所述第一驱动齿轮位于安装板上方，所述第一驱动锥齿轮位于安装板下方；

所述动力传递件包括动力传递轴、动力传递锥齿轮、动力传递齿轮，所述动力传递轴转动连接于所述安装板，所述动力传递锥齿轮、动力传递齿轮分别安装于动力传递轴的两端，所述动力传递锥齿轮与第一驱动锥齿轮相互啮合；

所述第二驱动件包括第二驱动杆，所述第二驱动杆竖向滑移连接于所述安装板，所述第二驱动杆的外杆面上设有第二驱动齿面，所述动力传递齿轮与所述第二驱动齿面相互啮合，所述安装板与所述第二驱动杆之间连接有第二弹簧，所述第二弹簧用于推动第二驱动杆往角度调节板一侧进行移动；

所述驱动端位于第一驱动齿轮上，所述装夹臂外侧壁上设有第二齿面，所述第二齿面的齿形竖直朝下设置，所述第一驱动齿轮与所述第二齿面相啮合；

所述触发端位于第二驱动杆背离安装板的端部位置，所述角度调节板用于与触发端相抵并推动第二驱动杆向上移动。

通过上述技术方案，当角度调节板对第二驱动杆的触发端产生向上挤压力时，第二驱动杆向上移动，第二驱动杆上的第二驱动齿面与动力传递齿轮相互啮合，动力传递轴发生旋转，动力传递锥齿轮与第一驱动锥齿轮相互啮合，第一驱动轴发生旋转，第一驱动轴带动第一驱动齿轮进行旋转，第一驱动齿轮与第二齿面相互啮合，装夹臂发生转动，装夹臂的夹持端便可转至其他方向上，装夹臂的夹持端与座椅完全脱离；充分利用了角度调节板与安装板之间的摆动配合动作，无需设置额外驱动源，即可实现驱动装夹臂的转动动作。

优选的，所述装夹件还包括转环，所述转环转动连接于安装板上，所述转环与所述装夹臂同心设置，所述第一弹簧一端连接于所述抵触端，所述第一弹簧另一端连接于所述转环。

通过上述技术方案，在装夹臂发生转动时，第一弹簧、转环两者也可发生同步转动，大幅度减少因第一弹簧的弹力的存在而影响装夹臂转动的动作。

本发明第二个目的是提供一种座椅多角度自动钻孔攻丝机，其钻孔攻丝便捷性高。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种座椅多角度自动钻孔攻丝机，包括上述多角度摆动工装夹具，所述机架上还设有四个加工部件，四个加工部件分布于所述安装板的四周位置，每个加工部件均包括加工电机、加工刀具，所述加工电机用于驱动加工刀具运动，所述安装板上安装有座椅，所述加工刀具用于对安装板上的座椅进行钻孔攻丝。

通过上述技术方案，多角度摆动工装夹具可自动调整座椅上安装位的朝向，四个加工部件所对应的是座椅上的四个安装位，当对应座椅上的安装位摆动至理想位置时，对应的加工电机驱动加工刀具进行运动，加工刀具便可对座椅进行钻孔攻丝加工，整体钻孔攻丝便捷性高。

本发明技术效果主要体现在以下方面：

（1）角度调节板、安装板两者非同方向配合摆动，安装于安装板上的座椅角度调整更加灵活；

（2）第一角度限位件对安装板的极限摆动角度进行限位，第二角度限位件对角度调节板的极限角度进行限位，摆动的准确度更高；

（3）设置多个第一角度限位杆、多个第二角度限位杆，更进一步提高了安装板极限摆动角度以及角度调节板的极限摆动角度可调灵活度。

附图说明

图1为待加工的座椅的结构示意图；

图2为实施例一的结构示意图；

图3为实施例一的局部剖面示意图一，用于重点展示第一角度限位件内的结构情况；

图4为实施例一的局部剖面示意图二，用于重点展示第二角度限位件内的结构情况；

图5为实施例三的结构示意图；

图6为实施例二的结构示意图，用于重点展示安装板上装夹件的位置；

图7为实施例二的局部剖面示意图；

图8为图7的A部放大图。

附图标记：a、椅主体；b、安装位；1、机架；2、安装板；3、装夹件；4、多角度调节机构；41、第一角度调节件；411、第一角度调节气缸；42、第一角度限位件；43、第一角度限位驱动部；44、第一角度限位转盘；45、第一角度限位杆；46、第一角度限位螺母；47、角度调节板；5、第二角度调节件；51、第二角度调节气缸；52、第二角度限位件；53、第二角度限位驱动部；54、第二角度限位转盘；55、第二角度限位杆；6、加工部件；61、加工电机；62、加工刀具；7、装夹臂；71、夹持端；72、抵触端； 8、旋转驱动件；81、驱动端；82、触发端；83、第一驱动件；831、第一驱动轴；832、第一驱动齿轮；833、第一驱动锥齿轮；84、动力传递件；841、动力传递轴；842、动力传递锥齿轮；843、动力传递齿轮；85、第二驱动件；851、第二驱动杆；852、第二驱动齿面；9、第二弹簧；10、第二齿面；11、转环；12、第一弹簧；13、弹簧跳豆；14、环形定位槽。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

实施例一：

一种多角度摆动工装夹具，参见图2，包括机架1、安装板2，该安装板2位于机架1上方，该安装板2上设有装夹件3。

本实施例中展示的待加工工件为如附图1所示的座椅，其主要包括椅主体a、安装位b，安装位b设置有四个。该装夹件3将该座椅装夹于该安装板2上。椅主体a上的安装位b朝上设置。

参见图2，还包括多角度调节机构4，该多角度调节机构4包括第一角度调节件41、第二角度调节件5、角度调节板47，角度调节板47位于安装板2与机架1之间。

参见图2，第二角度调节件5位于机架1与角度调节板47之间。该第二角度调节件5包括第二角度调节气缸51，该角度调节板47铰接于该机架1上，该第二角度调节气缸51用于驱动角度调节板47进行翻转，该角度调节板47的铰接轴为水平轴。

参见图1以及图2，第一角度调节件41位于角度调节板47与安装板2之间。该第一角度调节件41包括第一角度调节气缸411，该安装板2铰接于该角度调节板47的上方位置，该第一角度调节气缸411用于驱动安装板2进行翻转，该安装板2的铰接轴也为水平轴。

其中，该角度调节板47的铰接轴与该安装板2的铰接轴相垂直。

在该角度调节板47上设有第一角度限位件42。

参见图3，该第一角度限位件42包括第一角度限位驱动部43、第一角度限位转盘44，该第一角度限位转盘44转动连接于该角度调节板47上，第一角度限位转盘44的转动平面为竖向平面，该第一角度限位转盘44的转动轴心线平行于该安装板2的铰接轴轴心线。

参见图3，在该第一角度限位转盘44的外盘周上设有两个以上第一角度限位杆45，本实施例中展示的第一角度限位杆45的数量为四根，所有第一角度限位杆45突出于该第一角度限位转盘44的外盘侧壁的突出长度均不一致，该第一角度限位杆45端部用于与该安装板2相抵并限制安装板2的极限摆动角度，该第一角度限位驱动部43用于驱动第一角度转盘进行转动。

该第一角度限位杆45螺纹连接于该第一角度限位转盘44的外盘面上，该第一角度限位杆45上设有第一角度限位螺母46。通过第一角度限位螺母46，可将第一角度限位杆45固定于第一角度限位转盘44的外盘面上；也可松开第一角度限位螺母46，第一角度限位杆45从第一角度限位转盘44上拆卸下来。

参见图4，在该机架1上设有第二角度限位件52。该第二角度限位件52位于角度调节板47背离安装板2的一侧位置。

其中，参见图4，该第二角度限位件52包括第二角度限位驱动部53、第二角度限位转盘54，该第二角度限位转盘54转动连接于该机架1上，该第二角度限位转盘54的转动面为水平面，该第二角度限位转盘54上设置有两个以上的第二角度限位杆55，所有该第二角度限位杆55突出于该第二角度限位转盘54盘面的高度不一，所有第二角度限位杆55竖直向上突起，该第二角度限位杆55位于第二角度限位转盘54靠近于该角度调节板47的侧壁上，该第二角度限位杆55端部用于与该角度调节板47相抵并限制角度调节板47的极限摆动角度。

参见图4，该第二角度限位杆55螺纹连接于该第二角度限位转盘54上。所有第二角度限位杆55沿第二角度限位转盘54的转动轴心线的周边进行均匀分布。

实施例二：在实施例一的基础上，增加以下结构。

参见图6，该安装板2选用四方形板。

该装夹件3的数量为四个，四个装夹件3分别位于该安装板2的四个边角位置。

其中，参见图7以及图8，每个该装夹件3均包括装夹臂7，该装夹臂7竖向贯穿于该安装板2。

参见图7以及图8，该装夹臂7的上下两端分别为夹持端71、抵触端72，该夹持端71位于安装板2的上方位置，装夹臂7的夹持端71为L型结构，以便于将座椅压紧在安装板2的上板面上。

参见图7以及图8，该抵触端72与安装板2之间连接有第一弹簧12，该第一弹簧12用于推动装夹臂7往角度调节板47一侧移动。另外，在安装板2靠近角度调节板47的板面上设有四个转环11，四个转环11与四个装夹件3一一对应设置，在该转环11转动连接于安装板2上，该转环11与对应的装夹臂7同心设置，该第一弹簧12一端连接于该抵触端72，该第一弹簧12另一端连接于该转环11。

参见图7以及图8，该抵触端72延伸至安装板2下方位置并用于与角度调节板47相抵，该装夹臂7向上移动，该夹持端71可松开座椅。

参见图7以及图8，为了提升装夹臂7与安装板2之间的安装稳定性，安装板2上供装夹臂7穿过的贯穿孔孔壁上设有环形定位槽14，在装夹臂7上设有弹簧跳豆13，弹簧跳豆13用于卡入到环形定位槽14内，以定位装夹臂7所在的竖向位置。环形定位槽14之所为设置为环形，不仅方便装夹臂7的轴向转动，而且无论弹簧跳豆13朝向周向哪个方位，也都可以顺利卡入到环形定位槽14内。弹簧跳豆13是由弹簧、钢珠构成的定位件，弹簧施加弹力于钢珠，钢珠卡入到环形定位槽14内，装夹臂7受推力作用而向上移动时，钢珠克服弹簧弹力作用，也可从环形定位槽中脱出。另外，当弹簧跳豆13位于贯穿孔的孔口之外时，也可对弹簧跳豆13卡于贯穿孔的孔口处，装夹臂7的位置也会得到相应固定，装夹臂7的夹持端71便可彻底于座椅相脱离，定位效果较好。

参见图7以及图8，在该安装板2上还设有旋转驱动件 8，该旋转驱动件 8包括驱动端81、触发端82，该装夹臂7竖向可转动的连接于该安装板2上，该驱动端81连接于该装夹臂7，该触发端82延伸至安装板2下方，该角度调节板47与该触发端82相抵触后，该驱动端81用于驱动装夹臂7进行周向转动。

详细而言，参见图8，该旋转驱动件 8包括第一驱动件83、动力传递件84、第二驱动件85。

其中，参见图8，该第一驱动件83包括第一驱动轴831，该第一驱动轴831竖向贯穿于该安装板2，该第一驱动轴831的上下两端分别安装有第一驱动齿轮832、第一驱动锥齿轮833，该第一驱动齿轮832位于安装板2上方，该第一驱动锥齿轮833位于安装板2下方；

其中，参见图7以及图8，该动力传递件84包括动力传递轴841、动力传递锥齿轮842、动力传递齿轮843，该动力传递轴841转动连接于该安装板2，动力传递轴841呈水平横向设置，该动力传递锥齿轮842、动力传递齿轮843分别安装于动力传递轴841的两端，该动力传递锥齿轮842与第一驱动锥齿轮833相互啮合。

其中，参见图7以及图8，该第二驱动件85包括第二驱动杆851，该第二驱动杆851竖向滑移连接于该安装板2，该第二驱动杆851的外杆面上设有第二驱动齿面852，该动力传递齿轮843与该第二驱动齿面852相互啮合，该安装板2与该第二驱动杆851之间连接有第二弹簧9，该第二弹簧9用于推动第二驱动杆851往角度调节板47一侧进行移动。

参见图7以及图8，该驱动端81位于第一驱动齿轮832上，该装夹臂7外侧壁上设有第二齿面10，该第二齿面10的齿形竖直朝下设置，该第一驱动齿轮832与该第二齿面10相啮合；

参见图7以及图8，该触发端82位于第二驱动杆851背离安装板2的端部位置，该角度调节板47用于与触发端82相抵并推动第二驱动杆851向上移动。

另外，参见图7以及图8，在正常使用状态下，即角度调节板47未与装夹臂7、第二驱动杆851发生接触时，装夹臂7的抵触端72突出于安装板2下板面的高度大小大于第二驱动杆851的触发端82突出于安装板2下板面的高度大小，装夹臂7位于第二驱动杆851背离安装板2中心的位置；如此，当安装板2与角度调节板47相互靠近时，装夹臂7的抵触端72会先与角度调节板47相接触，装夹臂7的夹持端71会从座椅上移开，然后第二驱动杆851的触发端82再与角度调节板47相接触；实现了装夹臂7先松开后转动的动作效果。

实施列三：

一种座椅多角度自动钻孔攻丝机，参见图5，包括实施例一或实施例二中的多角度摆动工装夹具，该机架1上还设有四个加工部件6，四个加工部件6分布于该安装板2的四周位置，每个加工部件6均包括加工电机61、加工刀具62，该加工电机61用于驱动加工刀具62运动，该安装板2上安装有座椅，该加工刀具62用于对安装板2上的座椅进行钻孔攻丝。

该多角度自动钻孔攻丝机的工作原理：

（1）装夹状态：将待加工的座椅放置于安装板2上，第一弹簧12推动装夹臂7向下移动，装夹臂7的夹持端71将座椅夹持于安装板2上。

（2）加工状态：通过第一角度调节气缸411、第二角度调节气缸51的配合驱动作用，角度调节板47、安装板2的配合翻转作用，结合第一角度限位件42对安装板2的极限摆动角度限位，第二角度限位件52对角度调节板47的极限角度限位，安装板2上的座椅安装位b的朝向会发生适应性调整，加工部件6内的加工刀具62对相应位置的座椅安装位b进行钻孔攻丝加工。

（3）拆卸状态：角度调节板47的其中一个角和安装板2的其中一个角相互靠近，角度调节板47会对装夹臂7的抵触端72产生向上挤压力，克服第一弹簧12的弹力作用后，装夹臂7向上移动，装夹臂7上的夹持端71松开座椅；

接着角度调节板47对第二驱动杆851的触发端82产生向上挤压力时，第二驱动杆851向上移动，第二驱动杆851上的第二驱动齿面852与动力传递齿轮843相互啮合，动力传递轴841发生旋转，动力传递锥齿轮842与第一驱动锥齿轮833相互啮合，第一驱动轴831发生旋转，第一驱动轴831带动第一驱动齿轮832进行旋转，第一驱动齿轮832与第二齿面10相互啮合，装夹臂7发生转动，装夹臂7的夹持端71便可转至其他方向上，装夹臂7的夹持端71与座椅完全脱离，安装板2、角度调节板47两者配合摆动，其他三个角落上的装夹臂7依次动作，座椅便可轻松从安装板2上拆卸下来。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。