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：

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。

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。

由于我國制造水平還不是特別高，生產的五金鉗類工具的把手對稱度不高，使得在自動化磨削裝備的研制上尋找基準點成為難以突破的鴻溝。

技術實現(xiàn)要素：

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。所述夾持裝置可以準確的在五金鉗類工具磨削過程中對五金鉗類工具進行夾持旋轉動作，并且使得五金鉗類工具的中心穩(wěn)定在中心線上，旋轉合適的角度，安放至感知定位夾緊結合體上，進行相應表面的磨削工作。特別的對于尖嘴鉗，進行周期性旋轉動作，磨削尖嘴鉗的類圓錐表面。

技術方案：

一種應用于五金鉗類工具磨削的夾持裝置，用于五金鉗類工具磨削工藝中需要旋轉的磨削面夾持，包括用于夾持工件把手的夾持機構、用于驅動夾持機構在自身水平面內旋轉的水平面內旋轉機構；其中：所述夾持機構，包括夾持安裝座、夾具、夾具驅動機構、夾具抱剎機構；夾具、夾具驅動機構、夾具抱剎機構分別安裝在夾持安裝座上；所述旋轉驅動機構，包括旋轉電機；所述旋轉電機的動力輸出端通過同步帶輪傳動機構與夾持安裝座連接；所述夾持機構，在水平面內旋轉機構的動力驅動下，在自身水平面內做旋轉運動；所述夾具，在夾具驅動機構和夾具抱剎機構的動力驅動下，能夠夾持/釋放工件。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述夾具包括兩塊夾持鉗口，分別為左夾持鉗口和右夾持鉗口，左夾持鉗口和右夾持鉗口在夾具驅動機構和夾具抱剎機構的動力驅動下，能夠夾持/釋放工件。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述的兩塊夾持鉗口均為仿型鉗口，并在各夾持鉗口的夾持部安裝有橡皮塊。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述夾具驅動機構，包括直線導軌、直線軸承殼、拉桿、驅動氣缸；直線軸承殼有兩個，分別為左直線軸承殼、右直線軸承殼，并間隔地安裝在直線導軌上；直線導軌固定在夾持安裝座上，左直線軸承殼通過拉桿與驅動氣缸外殼相固定，右直線軸承殼與驅動氣缸的活塞軸相固定；左夾持鉗口與左直線軸承殼固定，右夾持鉗口與右直線軸承殼固定；左夾持鉗口和右夾持鉗口在驅動氣缸的動力驅動下，能夠沿著直線導軌平移，且左夾持鉗口與右夾持鉗口的運動方向相反。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述的夾具抱剎機構，包括抱剎氣缸，抱剎滑桿；抱剎氣缸垂直固定于夾持安裝座的左側安裝板上，抱剎滑桿安裝固定于左直線軸承殼的中心；在夾持機構完成夾持動作后，抱剎氣缸頂出，卡住抱剎滑桿，制停夾持機構，完成抱剎動作。

作為本發(fā)明的進一步改進，夾持安裝座上懸臂安裝有夾持安裝臂；旋轉電機的機座以及同步帶輪傳動機構均安裝在夾持安裝臂，且旋轉電機的動力輸出端與同步帶輪傳動機構的動力輸入端連接，同步帶輪傳動機構的動力輸出端通過旋轉主軸與夾持安裝座連接；旋轉主軸通過軸承安裝在夾持安裝臂上。

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：（1）在五金鉗類工具需要換面磨削時，啟動夾持機構，夾持五金鉗類工具；（2）根據待加工磨削面的位置需求，啟動旋轉機構，帶動五金鉗類工具旋轉，直至五金鉗類工具的待加工磨削面處于合適位置；（3）啟動夾持機構，釋放五金鉗類工具，繼續(xù)步驟（2）所調整的待加工磨削面的磨削加工。

進一步地，所述五金鉗類工具為尖嘴鉗，在采用磨削機構進行尖嘴鉗的類圓錐表面的磨削加工時，與步驟（2）所述的啟動旋轉機構，帶動五金鉗類工具旋轉同步進行，直至完成尖嘴鉗的類圓錐表面的磨削加工。

進一步地，所述的夾持機構夾持五金鉗類工具的具體運動過程如下：（1）若左夾持鉗口先與五金鉗類工具的左側把手接觸，承壓達到預設值，則通過拉桿與左夾持鉗口固定的驅動氣缸外殼保持不動，驅動氣缸活塞軸伸出，帶動右夾持鉗口前進，頂?shù)轿褰疸Q類工具的右側把手，此時五金鉗類工具被驅動氣缸帶動的左、右夾持鉗口牢牢固定；（2）若右夾持鉗口先與五金鉗類工具的右側把手先接觸，承壓達到預設值，則與右夾持鉗口固定的氣缸活塞軸位置保持不動，氣缸活塞軸伸出，導致氣缸外殼向右運動，帶動與拉桿連接的左直線軸承殼向右前進，帶動左夾持鉗口向右前進，頂?shù)轿褰疸Q類工具的左側把手，此時五金鉗類工具被驅動氣缸帶動的夾持鉗口左、右牢牢固定；之后抱剎氣缸動作，伸出抱剎氣缸的活塞軸，固定此時的位置。

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：

1、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，而且在工件的把手不完全對稱的情況下，還能夠對工件進行穩(wěn)定準確的夾持，并且還能進行姿態(tài)調整，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。

2、本發(fā)明采用氣缸的往復運動，配合拉桿和直線軸承組成的機構對五金鉗類工具進行夾持與釋放；通過電機的轉動，調整五金鉗類工具的位置，以安放至不同工位的感知定位夾緊結合體或者進行周期性旋轉，來對應不同的磨削裝置，因此，本發(fā)明大大提高五金鉗類工具后處理的自動化程度，節(jié)約成本，提高效率，提高可靠性。

附圖說明

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結構示意圖

圖3為五金鉗類工具夾持裝置的夾持機構結構圖示意圖

圖4為五金鉗類工具夾持裝置的夾持機構結構圖示意圖

圖中標號：1、夾持機構；2、旋轉機構；3、旋轉電機；4、同步帶；5、同步帶輪；6、夾持安裝臂；7、旋轉主軸；8、軸承；9、夾持安裝座；10、左夾持鉗口；11、右夾持鉗口；12、橡皮塊；13、直線導軌；14、直線軸承殼；15、拉桿；16、驅動氣缸；17、抱剎氣缸；18、抱剎滑桿。

具體實施方式

本發(fā)明公開了一種應用于五金鉗類工具磨削的夾持裝置，用于五金鉗類工具磨削工藝中需要旋轉的磨削面夾持，包括用于夾持工件把手的夾持機構、用于驅動夾持機構在自身水平面內旋轉的水平面內旋轉機構；其中：

所述夾持機構，包括夾持安裝座、夾具、夾具驅動機構、夾具抱剎機構；夾具、夾具驅動機構、夾具抱剎機構分別安裝在夾持安裝座上；所述旋轉驅動機構，包括旋轉電機；所述旋轉電機的動力輸出端通過同步帶輪傳動機構與夾持安裝座連接。

所述夾持機構，在水平面內旋轉機構的動力驅動下，在自身水平面內做旋轉運動；所述夾具，在夾具驅動機構和夾具抱剎機構的動力驅動下，能夠夾持/釋放工件。

所述夾具包括兩塊夾持鉗口，分別為左夾持鉗口和右夾持鉗口，左夾持鉗口和右夾持鉗口在夾具驅動機構和夾具抱剎機構的動力驅動下，能夠夾持/釋放工件。所述的兩塊夾持鉗口均為仿型鉗口，并在各夾持鉗口的夾持部安裝有橡皮塊。

所述夾具驅動機構，包括直線導軌、直線軸承殼、拉桿、驅動氣缸；直線軸承殼有兩個，分別為左直線軸承殼、右直線軸承殼，并間隔地安裝在直線導軌上；直線導軌固定在夾持安裝座上，左直線軸承殼通過拉桿與驅動氣缸外殼相固定，右直線軸承殼與驅動氣缸的活塞軸相固定；左夾持鉗口與左直線軸承殼固定，右夾持鉗口與右直線軸承殼固定；左夾持鉗口和右夾持鉗口在驅動氣缸的動力驅動下，能夠沿著直線導軌平移，且左夾持鉗口與右夾持鉗口的運動方向相反。

所述的夾具抱剎機構，包括抱剎氣缸，抱剎滑桿；抱剎氣缸垂直固定于夾持安裝座的左側安裝板上，抱剎滑桿安裝固定于左直線軸承殼的中心；在夾持機構完成夾持動作后，抱剎氣缸頂出，卡住抱剎滑桿，制停夾持機構，完成抱剎動作。

夾持安裝座上懸臂安裝有夾持安裝臂；旋轉電機的機座以及同步帶輪傳動機構均安裝在夾持安裝臂，且旋轉電機的動力輸出端與同步帶輪傳動機構的動力輸入端連接，同步帶輪傳動機構的動力輸出端通過旋轉主軸與夾持安裝座連接；旋轉主軸通過軸承安裝在夾持安裝臂上。

一種應用于五金鉗類工具磨削的夾持方法，包括以下步驟：（1）在五金鉗類工具需要換面磨削時，啟動夾持機構，夾持五金鉗類工具；（2）根據待加工磨削面的位置需求，啟動旋轉機構，帶動五金鉗類工具旋轉，直至五金鉗類工具的待加工磨削面處于合適位置；（3）啟動夾持機構，釋放五金鉗類工具，繼續(xù)步驟（2）所調整的待加工磨削面的磨削加工。

所述五金鉗類工具為尖嘴鉗，在采用磨削機構進行尖嘴鉗的類圓錐表面的磨削加工時，與步驟（2）所述的啟動旋轉機構，帶動五金鉗類工具旋轉同步進行，直至完成尖嘴鉗的類圓錐表面的磨削加工。

所述的夾持機構夾持五金鉗類工具的具體運動過程如下：（1）若左夾持鉗口先與五金鉗類工具的左側把手接觸，承壓達到預設值，則通過拉桿與左夾持鉗口固定的驅動氣缸外殼保持不動，驅動氣缸活塞軸伸出，帶動右夾持鉗口前進，頂?shù)轿褰疸Q類工具的右側把手，此時五金鉗類工具被驅動氣缸帶動的左、右夾持鉗口牢牢固定；（2）若右夾持鉗口先與五金鉗類工具的右側把手先接觸，承壓達到預設值，則與右夾持鉗口固定的氣缸活塞軸位置保持不動，氣缸活塞軸伸出，導致氣缸外殼向右運動，帶動與拉桿連接的左直線軸承殼向右前進，帶動左夾持鉗口向右前進，頂?shù)轿褰疸Q類工具的左側把手，此時五金鉗類工具被驅動氣缸帶動的夾持鉗口左、右牢牢固定；之后抱剎氣缸動作，伸出抱剎氣缸的活塞軸，固定此時的位置。

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4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1、用于驅動夾持機構在自身水平面內旋轉的的水平面內旋轉機構2；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、安裝在夾持安裝座上的夾具抱剎機構；所述旋轉驅動機構，包括旋轉電機，所述旋轉電機的動力輸出端通過同步帶與夾持安裝座連接；所述夾持機構，在水平面內旋轉機構的動力驅動下，在自身水平面內做旋轉運動；所述夾具，在夾具驅動機構和夾具抱剎機構的動力驅動下，能夠準確的夾持/釋放工件。

其中：

所述的旋轉機構，如圖1、圖2所示，包括旋轉電機3，同步帶4，同步帶輪5，夾持安裝臂6，旋轉主軸7、軸承8。旋轉電機安裝在夾持安裝臂上。旋轉主軸通過軸承固定在夾持安裝臂上。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垂直方向放置的旋轉主軸，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旋轉電機的輸出軸上，另一個同步帶輪固定在旋轉主軸10上，兩個同步帶輪之間由同步帶8相連接，因此，旋轉電機7的轉動帶動同步帶輪轉動，通過同步帶的作用，帶動內旋轉主軸10轉動，最終使得夾持機構轉動。

所述夾持機構，如圖3、圖4所示，包括夾持安裝座9、安裝在夾持安裝座上的夾具驅動機構以及夾具抱剎機構；其中：

所述夾具包括兩塊夾持鉗口，分別為左夾持鉗口10和右夾持鉗口11，夾持鉗口為仿型鉗口，夾持鉗口上安裝有橡皮塊12。

夾具驅動機構，如圖3、圖4所示，包括直線導軌13，直線軸承殼14，拉桿15，驅動氣缸16；所述的左右兩個夾持鉗口分別固定在左右兩個直線軸承殼上，直線軸承殼安裝在直線導軌上，直線導軌固定于夾持安裝座上，左直線軸承殼通過拉桿與驅動氣缸外殼相固定，右直線軸承殼與驅動氣缸的活塞軸相固定；左夾持鉗口和右夾持鉗口在驅動氣缸的動力驅動下，均做左右運動；且左夾持鉗口與右夾持鉗口的運動方向相反。

夾具抱剎機構，如圖3、圖4所示，包括抱剎氣缸17，抱剎滑桿18；抱剎氣缸垂直固定于夾持安裝座的左側安裝板上，抱剎滑桿安裝固定于左直線軸承殼的中心。在驅動機構完成夾持動作后，抱剎氣缸頂出，完成抱剎動作。

本發(fā)明的工作原理是：當感知定位夾緊結合體將工件運送到合適的位置，驅動氣缸活塞軸伸出，由于雖然磨削好的五金鉗的中心在中心線的位置，但是五金鉗的把手存在不完全對稱的情況，所以把手左右兩邊到夾持鉗口的距離不會完全相同，必定有一個夾持鉗口在氣缸的帶動下先與五金鉗的把手的一邊相接觸，由于五金鉗被感知定位夾緊體牢牢固定，則與五金鉗的把手先接觸的夾持鉗口就不會運動，而此時驅動氣缸活塞軸的行程還沒走完，那么之后分兩種情況，1、若左夾持鉗口先與五金鉗把手接觸，則對應的通過拉桿固定的氣缸外殼保持不動，氣缸活塞軸伸出，帶動右夾持鉗口前進，頂?shù)轿褰疸Q的右把手，此時五金鉗被驅動氣缸帶動的夾持鉗口牢牢固定；2、若右夾持鉗口先與五金鉗把手接觸，則對應的與右夾持鉗口固定的氣缸活塞軸外殼保持不動，氣缸活塞軸伸出，導致氣缸外殼向右運動，帶動拉桿連接的左直線軸承殼向右前進，帶動左夾持鉗口向右前進，頂?shù)轿褰疸Q的左把手，此時五金鉗被驅動氣缸帶動的夾持鉗口牢牢固定。之后抱剎氣缸伸出，固定此時的位置。

因此，本發(fā)明所述的應用于五金鉗類工具磨削的夾持方法，包括以下步驟：（1）感知定位夾緊結合體運動到合適的位置，夾持機構從感知定位夾緊體上，夾持五金鉗；（2）根據不同的磨削面的要求，啟動旋轉機構，旋轉不同角度，以調整工件位置對應磨削不同的面；（3）待工件位置調整完成后，放置于感知定位夾緊結合體上，進行后續(xù)磨削。（4）磨削加工完成后，重復步驟1-3；（5）待本工位的磨削任務完成后，轉移至下一工位繼續(xù)進行磨削，重復步驟1-4。

特別的對于尖嘴鉗，為以下步驟：（1）感知定位夾緊結合體運動到合適的位置，夾持機構從感知定位夾緊體上，夾持五金鉗；（2）啟動旋轉機構，夾持機構在旋轉機構的帶動下進行周期性旋轉動作，同時磨削機構進行尖嘴鉗的類圓錐表面的磨削；（3）待本工位的類圓錐面磨削任務完成后，轉移至下一工位繼續(xù)進行磨削。

本發(fā)明方案所公開的技術手段不僅限于上述技術手段所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。

以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。