[发明专利]一种具有两自由度同步旋转和多角度摆动定位的夹具装置及采用该夹具装置的夹具工作台

权利要求书

1.一种具有两自由度同步旋转和多角度摆动定位的夹具装置，包括有固定式底座、位于固定式底座上方的旋转式支座、位于旋转式支座上方的左支撑柱和右支撑柱及悬挂于左右支撑柱之间的气动夹具、及分别与旋转式支座和气动夹具的夹具头传动连接的两自由度旋转传动组件，其中气动夹具包括有形成一整体的夹具头、夹具座和涨紧气缸，其特征在于：所述左支撑柱的内部设置有驱动气动夹具整体多角度回转摆动定位的回转摆动组件，该回转摆动组件采用分度气缸通过齿条齿轮传动组合驱动动力输出转轴的传动结构，其中动力输出转轴的输出端再与气动夹具的夹具座紧固连接。

2.根据权利要求1所述一种具有两自由度同步旋转和多角度摆动定位的夹具装置，其特征在于：所述回转摆动组件包括有分度气缸、直线齿条、回转齿轮及动力输出转轴，其中：该分度气缸竖立设置于左支撑柱内部，其活塞杆竖立向上，其内部具有气动五分度结构；该直线齿条固定在分度气缸活塞杆一侧；该动力输出转轴通过两个轴承件水平布置在直线齿条外侧位置，其外端部从左支撑柱侧壁露出，内端部延伸至气动夹具的夹具座位置且与夹具座侧壁紧固连接；该回转齿轮固定在动力输出转轴上且与直线齿条啮合传动连接。

3.根据权利要求2所述一种具有两自由度同步旋转和多角度摆动定位的夹具装置，其特征在于：所述回转摆动组件还包括有棘轮回转定位机构，该棘轮回转定位机构包括有锁紧气缸、棘轮及棘爪，其中：该锁紧气缸竖立设置于分度气缸一侧，其活塞杆竖立向上；该棘轮固定在动力输出转轴上且与回转齿轮形成一体，其外圆设置有五个间隔布置的锁紧槽位；该棘爪设置于锁紧气缸活塞杆正上方位置且与锁紧气缸活塞杆离合顶抵接触配合，其一端部通过一铰接轴与左支撑柱连接，另一端部形成与棘轮锁紧槽位离合接触连接的卡勾且该端部的底部设置有一趋于拉开棘爪与棘轮接触的复位弹簧。

4.根据权利要求1或2所述一种具有两自由度同步旋转和多角度摆动定位的夹具装置，其特征在于：所述两自由度旋转传动组件包括有上下叠放布置的旋转式支座旋动传动组件和夹具头旋动传动组件，其中：

上述旋转式支座旋动传动组件包括有设置于底座内部的上伺服电机、与上伺服电机传动连接的上减速器、及与上减速器传动连接的空心上轴套，该空心上轴套的上端穿过底座与旋转式支座紧固连接；

上述夹具头旋动传动组件包括有设置于底座内部的下伺服电机、与下伺服电机传动连接且位于上减速器正下方的下减速器、与下减速器传动连接且活动穿过上述空心上轴套的第一垂直传动轴、位于旋转式支座上且动力输入端与垂直传动轴连接的直齿轮组合、位于右支撑柱内部且下端与直齿轮组合动力输出端连接的第二垂直传动轴、位于第二垂直传动轴上端的第一伞齿轮、通过轴承件水平布置于第二垂直传动轴上方的水平传动轴、位于水平传动轴中部位置且与第一伞齿轮传动配合的第二伞齿轮、位于水平传动轴内端部且延伸入夹具座内部的第三伞齿轮、位于夹具头内底位置且与第三伞齿轮传动配合的第四伞齿轮。

5.根据权利要求4所述一种具有两自由度同步旋转和多角度摆动定位的夹具装置，其特征在于：所述气动夹具的涨紧气缸位于夹具座的下方位置，夹具头安装于夹具座的上方位置，涨紧气缸的活塞杆穿过位于夹具座内部的空心轴套后与夹具头内部的推杆紧固连接，推杆外部穿套有复位弹簧，推杆的顶端与夹具头内部的涨紧套顶抵接触。

6.根据权利要求4所述一种具有两自由度同步旋转和多角度摆动定位的夹具装置，其特征在于：所述回转摆动组件的动力输出转轴沿轴线方向位置为空心结构形成第一气道，所述夹具座的侧壁内部设置有弯折的且与第一气道相通的第二气道，其中，第一气道的入气口位于动力输出转轴的外端部且与左支撑柱外部相通，第二气道的出气口与涨紧气缸相接。

7.采用权利要求4所述夹具装置的夹具工作台，其特征在于：包括有固定式底座，固定式底座上方设置有若干个直线间隔布置的夹具装置，每一夹具装置均包括有旋转式支座、左支撑柱和右支撑柱、气动夹具、回转摆动组件及两自由度旋转传动组件，其中：所有夹具装置的旋转式支座旋动传动组件共用一个上伺服电机，相邻夹具装置之间的上减速器通过上传动联轴同轴连接；所有夹具装置的夹具头旋动传动组件共用一个下伺服电机，相邻夹具装置之间的下减速器通过下传动联轴同轴连接。