一种马口铁夹紧机构的制作方法

本发明涉及马口铁夹紧机构，特别是涉及应用于金属板材加工的一种马口铁夹紧机构。

背景技术：

1、马口铁夹持机构是一种专门针对马口铁(即镀锡薄钢板)设计的精密夹持设备，其主要功能是在加工过程中安全、稳定且无损地固定马口铁工件，确保在诸如冲压、切割、焊接等各种工艺操作中工件的位置精度和稳定性。

2、中国发明专利cn116060974说明书公开了一种薄板数控加工夹具，涉及数控机床技术领域，包括支架，支架呈水平状态放置，支架内侧等距固定安装有若干伸缩推杆，位于统一平面内的两组伸缩推杆的输出端均固定安装有夹板，夹板内侧夹紧放置有加工板，支架的下方设置有双向移动顶撑机构，支架的上方设置有同步切削机构，同步切削机构由第一滑轨架、第一长轴、第一短轴、第一连接块、气缸、刀库和刀杆组成。采用上述技术方案会产生以下有益效果：有效避免了加工板型材的浪费，进一步提升加工板在加工时的稳定性，同时直接对型材加工的范围进行有效的扩大可以适应更多消费者的需求，提升用户的使用体验。

3、中国发明专利cn116475794说明书公开了一种异形薄板的铣床夹具，具体涉及铣床生产加工技术领域，包括铣床加工板，其为金属材质构件，且铣床加工板的端面开设有凹形限位安装槽，铣床加工板上端的外侧设有多个铣床夹具组件；铣床夹具组件，包括限位安装块、夹紧压板和铣床工件夹紧板；夹紧压板，为金属材质构件，且夹紧压板的中部端面开设有限位滑孔，夹紧压板的端面在远离限位滑孔的一侧设有安装滑孔。本发明在实际使用中时，通过设置的限位安装块、凹形限位安装槽和夹紧支撑块能够方便根据异形薄板的大小和形状对铣床夹具组件进行位置的调整，同时在夹紧压板、内五角连接螺母、安装滑孔和锁紧适配螺帽的对应设置状态下，能够方便对铣床工件夹紧板进行安装固定。

4、中国发明专利cn116060974说明书公开的薄板数控加工夹具在数控机床技术中发挥了重要作用，通过伸缩推杆和双向移动顶撑机构实现了对加工板的良好定位与稳定夹持，然而，该专利针对的是通用型薄板，对于具有特殊要求的马口铁材料，尤其是其厚度较薄且易变形的特点，在加工过程中可能会因机械夹持力过大导致工件损伤或变形，从而影响产品质量及生产效率。

5、另外，中国发明专利cn116475794介绍了一种异形薄板的铣床夹具，能够根据异形薄板尺寸和形状进行灵活调整，但同样未充分考虑马口铁材质特性及磁性作用，未能充分利用电磁悬浮技术以实现无损且高精度的夹紧效果，此外，传统机械式夹具在面对频繁更换不同规格马口铁工件时，调整复杂度较高，不利于提高生产灵活性和降低操作成本。

6、以上设计虽在一定程度上提高了薄板加工的稳定性及适应性，但还存在如下局限性，如无法有效解决马口铁等特殊金属材料在加工过程中的变形问题；缺乏针对马口铁特点的智能调节和动态悬浮控制功能；以及在面对快速切换不同尺寸工件时的调整便捷性和效率低下问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是如何提供一种适用于马口铁材料的高效、精准且无损的夹紧机构。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种马口铁夹紧机构，包括主支架，主支架底端固定连接有边框，边框内侧顶端和底端分别固定连接有底板和顶板，底板和顶板之间固定连接有多个磁吸模块，多个磁吸模块之间固定连接有多个平面调节模块，多个磁吸模块和平面调节模块外端均固定连接有支撑装置，多个磁吸模块和平面调节模块均通过导线电性连接有同一个控制器；

3、磁吸模块包括下磁吸板，下磁吸板顶端设有中磁吸板，中磁吸板顶端设有上磁吸板，下磁吸板、中磁吸板和上磁吸板顶端均固定连接有平面调节模块，中磁吸板和上磁吸板底端均与平面调节模块顶端滑动连接，下磁吸板、中磁吸板、和上磁吸板内均固定连接有线圈组，多个线圈组通过导线与控制器电性连接，多个线圈组中央均固定连接有霍尔传感器；

4、多个平面调节模块均包括螺杆支架，螺杆支架上螺纹连接有第一平移螺杆和第二平移螺杆，第一平移螺杆和第二平移螺杆垂直交叉设置，螺杆支架内端与第一平移螺杆和第二平移螺杆对应位置分别固定连接有第一平移电机和第二平移电机，第一平移电机和第二平移电机动力轴分别与第一平移螺杆和第二平移螺杆转动连接，第一平移螺杆和第二平移螺杆两端均贯穿螺杆支架，且贯穿部分与支撑装置转动连接。

5、在上述马口铁夹紧机构中，通过采用模块化设计的磁吸组件、霍尔传感器实时监测反馈以及三维自由度可调装置，实现马口铁工件在加工过程中的精确悬浮定位、智能调控和快速适应多种规格变化，从而有效避免工件变形、提高生产效率，并降低人工干预误差和维护成本。

6、作为本技术的进一步改进，支撑装置包括与第一平移螺杆和第二平移螺杆转动连接的上支架，上支架底端固定连接有多个滑槽支架，多个滑槽支架上均开设有燕尾槽，且燕尾槽内均固定连接有角度调节装置。

7、作为本技术的再进一步改进，线圈组包括多个同心设置的感应线圈，多个感应线圈两端分别电性连接有线圈控制线，多个线圈控制线上均电性连接有同一个模块控制线，多个模块控制线均通过导线与控制器电性连接。

8、作为本技术的更进一步改进，角度调节装置包括与滑槽支架上的燕尾槽固定连接的第一调节块，第一调节块远离滑槽支架一端固定连接有卡接块。

9、作为本技术的又一种改进，卡接块上转动连接有调节轴，调节轴外端转动连接有第二调节块，第二调节块与卡接块对应位置开设有调节槽。

10、作为本技术的又一种改进的补充，调节槽内滑动连接有卡块，调节轴内固定连接有第一调节磁体，且第一调节磁体磁极垂直调节轴轴线方向设置。

11、作为本技术的又一种改进的补充，卡块靠近调节轴一端固定连接有第二调节磁体，且第二调节磁体磁极垂直调节轴轴线方向设置。

12、作为本技术的再一种改进，底板和顶板均为弹性材料制成，且底板和顶板均为非磁性材料，下磁吸板、中磁吸板和上磁吸板均为非磁性材料制成。

13、作为本技术的再一种改进，包括以下步骤，

14、s1.预调节支撑装置角度；根据工件形状，操作员通过转动调节轴来改变角度调节装置，从而调整各个支撑装置的角度以适应工件轮廓，磁性组件确保锁定和解锁的稳定性；

15、s2.工件探测与参数预设；将马口铁工件放置于夹紧机构上，控制器通过线圈组产生交变磁场并利用霍尔传感器检测工件信息，包括位置、尺寸、形状及材质特性，并记录在系统中；

16、s3.悬浮定位初始化；控制器精确控制电流大小和方向，形成变化磁场使工件悬浮在设定高度，霍尔传感器实时反馈工件位置信息进行动态调整；

17、s4.模块化布局与初始吸附；依据工件特征，自动或手动设置各线圈组的位置和组合方式，启动初期磁场配置程序，实现工件初步稳定吸附；

18、s5.分区磁极微调优化；进一步细化调控各线圈组磁场强度和方向，保证工件在所有接触点均匀受力贴合，达到精准定位效果；

19、s6.远程动态磁场调控；加工过程中，根据工序需求，通过远程控制系统灵活调整各线圈组磁场参数，满足不同阶段的夹持要求；

20、s7.三维空间线圈位置调整；结合霍尔传感器探测数据，驱动第一平移电机和第二平移电机，通过第一平移螺杆和第二平移螺杆精确调整下磁吸板、中磁吸板以及上磁吸板的位置，从而改变线圈组在三维空间中的分布；

21、s8.工件完成处理后的释放；当加工完成后，中央控制系统逐步降低线圈组磁场强度，使工件脱离磁力吸附状态，轻松无损地从夹紧机构上取下。

22、综上所述，本技术具有以下有益效果：

23、1.高度适应性与灵活性；通过磁吸模块和多个平面调节模块，使夹紧机构能够灵活应对不同厚度、形状和尺寸的马口铁工件，线圈组产生的磁场强度及方向可由控制器精准调控，并结合霍尔传感器实时反馈的信息进行微调，确保工件在任何状态下都能被准确吸附和定位。

24、2.三维精密定位能力；采用垂直交叉设置的第一平移螺杆和第二平移螺杆，以及相应的第一平移电机和第二平移电机驱动系统，使得夹紧机构可以在二维平面上自由移动，保证了工件在线圈组三维空间内的高精度定位。

25、3.无损保护性能；利用电磁力对马口铁工件实施悬浮或接触式夹持，避免了传统机械夹持可能导致的表面划痕和变形问题，从而有效保持工件的表面质量和加工精度。

26、4.智能控制与自动化作业；所有组件均集成到统一的控制系统中，实现了远程智能化操控和自动化生产流程，简化了操作步骤，提高了生产效率，同时减少了人工干预造成的误差风险。

27、5.模块化设计与易维护性；设备采用模块化结构设计，各个部件既相互独立又协同工作，方便拆卸、维修和更换，显著降低了后期维护成本，同时也增强了设备的扩展性和升级便利性。

28、6.多维度精细调整功能；支撑装置可通过平面内平移螺杆的微调以及角度调节装置在z轴方向和倾斜角度上的精确调整，确保工件能根据不同的加工需求得到固定，此外，线圈组采用同心感应线圈的模块化设计，可以根据工件的具体形状和厚度独立调整各线圈的磁场，实现悬浮或接触式的无损稳定夹持。

29、7.智能调控优化；控制器直接通过模块控制线精确控制每个线圈的工作状态，并结合霍尔传感器的实时反馈信息，对整个磁吸过程进行动态监控和自动优化，极大地提升了设备的智能化水平和工作效率。

30、8.三维空间自由度灵活调整；角度调节装置能快速便捷地改变支撑装置的角度，配合其他联动组件，确保夹紧机构在三维空间中的灵活适应性。

31、9.非磁性材料应用以保护工件；底板、顶板以及下磁吸板、中磁吸板和上磁吸板使用非磁性且具有一定弹性的材料制成，既能防止工件因受磁力影响而变形，又能提供适当的缓冲，有效地保护马口铁工件的表面质量与精度。

32、10.全程工艺控制；从预调节支撑装置角度以适应工件轮廓，到智能探测并记录工件参数，再到悬浮定位初始化，直至根据工序需求进行动态磁场调控和精细化微调优化，最后安全无损地释放完成处理的工件，在加工过程中对工件全方位、全周期的高效、精准控制能力。