CN103971583B - 一种通用可调定位夹紧原理展示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通用可调定位夹紧原理展示装置，包括底座，在底座上设置有定位机构和夹紧机构，所述定位机构包括在底座上设置的上顶板、滑动平面、升降平面、在上顶板上滑行的V型块、定位元件转位板、在上顶板上设置的若干定位销孔，所述滑动平面安设在底座上设置的T形滑槽内，所述升降平面与升降机构相连，所述V型块与曲柄滑块机构相连，所述定位元件转位板与槽轮机构相连，所述夹紧机构包括在上顶板上设置的夹紧支撑杆，每个夹紧支撑杆的一端的下方对应设置传力机构。本发明不仅实现了定位夹紧原理的基本展示，还可结合了成组工件展示定位夹紧方案设计与优选过程,体现夹具设计思路,结构简单，操作方便，从而提高教学质量及效率。

Description

一种通用可调定位夹紧原理展示装置

技术领域

本发明涉及一种教学用的通用可调定位夹紧原理展示装置。

背景技术

目前类教学用的定位夹紧装置由如下三种：

1）夹具设计陈列柜

此装置采用铝合金、铜合金结合进口工程塑料精心制作，实物标准件联接，分为成套展示陈列柜和单件装拆立体模型二大类型，但是单件展示原理单一，整体尺寸较大。

2）孔系组合夹具

孔系组合夹具元件之间的定位联接是采用高精度的孔、销定位、螺栓紧固。由于孔系组合夹具是由各个元件拼接起来，构成专用夹具，所以对一般常见零件进行展示定位夹紧原理时因零件较多导致操作繁琐，且展示定位夹具方式有限。

3）槽系组合夹具

槽系组合夹具元件之间定位联接是采用高精度的槽、键定位,螺栓紧固。槽系夹具的特点是平移调整方便，和孔系组合夹具类似，实验操作较复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中存在的技术问题提供一种能操作方便、结构简单，且能充分展示定位、夹紧原理的通用可调定位夹紧原理展示装置。

本发明所采用的技术方案为：一种通用可调定位夹紧原理展示装置，包括底座，在底座上设置有定位机构和夹紧机构，所述定位机构包括在底座上设置的上顶板、与上顶板垂直设置的滑动平面、与上顶板垂直设置的升降平面、在上顶板上滑行的第一V型块、定位元件转位板、在上顶板上设置的若干定位销孔，所述滑动平面安设在底座上设置的T形滑槽内，所述升降平面与升降机构相连，所述第一V型块与曲柄滑块机构相连，所述定位元件转位板与槽轮机构相连，所述第一V型块与定位元件转位板相对设置；所述夹紧机构包括在上顶板上设置的夹紧支撑杆，在夹紧支撑杆的两端对称设置有夹紧杠杆与夹紧支撑杆相铰接，每个夹紧支撑杆的一端的下方对应设置传力机构。

按上述技术方案，在第一V型块与定位元件转位板之间设置有对心移动支撑板,所述对心移动支撑板与双向丝杆机构相连。

按上述技术方案，对心移动支撑板包括两个支撑板，在上顶板上设置有导槽，两个支撑板设置在导槽内，每个支撑板的下端固定设置有螺母杆，螺母杆插入上顶板的凹槽内，在每个螺母杆的下端设置有双向丝杆机构

按上述技术方案，所述升降机构为平行四边形四连杆机构。

按上述技术方案，在定位元件转位板上设置有第二V型块、圆弧槽、顶尖和平面。

按上述技术方案，所述传力机构包括安设在底座侧面并可以沿底座上下滑动的推块，在底座的下端对应推块设置有夹紧丝杆，该丝杆与推块螺纹联接。

按上述技术方案，所述推块为楔形块，所述夹紧杠杆的一端的下端与楔形块的斜面相对应。

按上述技术方案，所述曲柄滑块机构包括偏心轮、第二连杆，偏心轮安设在曲柄滑块转轴上，第二连杆的一端与偏心轮相铰接，另一端与第一V型块相铰接；曲柄滑块转轴通过轴承设置在底座上。

按上述技术方案，槽轮机构包括带圆柱销的槽轮拨盘和具有4条径向槽的槽轮，槽轮与槽轮转轴相连，槽轮转轴的上端穿出上顶板与定位元件转位板连接；槽轮拨盘与槽轮拨盘转轴连接。

按上述技术方案，槽轮拨盘上设置一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。

按上述技术方案，所述定位销孔内配置有升降式定位销。

按上述技术方案，升降式定位销是由外套筒与非标准定位销构成。

本发明所取得的有益效果为：1、实现了定位夹紧原理的基本展示，且该装置质量轻小，老师可以带到课堂，让学生在学习中更易理解定位原理、夹紧原理及定位夹紧方式，从而提高教学质量及效率。2、在展示了定位与夹紧原理的基础上，利用成组技术中复合零件法设计了连杆、拨叉、盘套、箱体及轴类等复合零件，用来展示定位与夹紧方案的设计过程。3、可以展示工件的定位夹紧方案优选过程，通过工件的工序要求等对比选择最佳方案，体现定位、夹紧机构设计思路及方案优选过程。4、本发明采用了成组技术，使该装置适应更多的工件，在本装置中至少可以定位夹紧五类零件。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图.

图3为图2的A-A剖视图。

图4是图2的H-H剖视图。

图5是图2的G-G剖视图。

图6是图3的B-B剖视图。

图7是图3的D-D剖视图。

图8是图7的C-C剖视图。

图9是图2的F-F剖视图。

图10是图2的E-E剖视图。

图11是图1的I-I剖视图。

图中：1、右侧板，2、槽轮转轴透盖，3、槽轮转轴旋钮，4、定位元件转位板，5、支撑板6、夹紧支撑杆，7、夹紧杠杆，8、第一V型块，9、第二连杆，10、滑动平面，11、上顶板，12、升降平面，13、偏心轮，14、左侧板，15、曲柄滑块转轴，16、双向丝杆，17、夹紧丝杆，18、六角螺母，19、槽轮，20、槽轮套筒，21、槽轮转轴，22、槽轮拨盘转轴，23、底板支撑板，24、槽轮拨盘,25、楔形块，26、磁铁，27、后侧板,28、定位销，29，定位销，30、旋钮，31、前侧板，32、第一连杆，33、连架杆，34、螺母杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种通用可调定位夹紧原理展示装置，包括底座，底座由底板支撑板23、左侧板14、右侧板1、前侧板31、后侧板27、上顶板11围合而成，在底座上设置有定位机构和夹紧机构，所述定位机构包括在底座上设置的上顶板11、与上顶板11垂直设置的滑动平面10、与上顶板11垂直设置的升降平面12、在上顶板11上滑行的第一V型块8、定位元件转位板4、对心移动支撑板5、在上顶板11上设置的若干定位销孔，所述滑动平面10安设在底座上设置的T形滑槽内，所述升降平面12与升降机构相连，所述第一V型块8与曲柄滑块机构相连，所述定位元件转位板4与槽轮机构相连，所述对心移动支撑板与双向丝杆机构相连，所述若干定位销孔与非标准定位销配设，所述第一V型块8与定位元件转位板4相对设置，且在定位元件转位板4上设置有第二V型块、圆弧槽、顶尖和平面；所述夹紧机构包括在上顶板11上设置的夹紧支撑杆6，在夹紧支撑杆6的两端对称设置有夹紧杠杆7，每个夹紧支撑杆6的一端的下方对应设置传力机构，在第一V型块8与定位元件转位板4之间设置有对心移动支撑板，以便提供在第一V型块8与定位元件转位板4之间的工件的基准平面。

所述升降机构为平行四边形四连杆机构，其包括在左侧板14上铰接的两个连杆架33，两个连杆架33通过第一连杆32连接，升降平面12固定设置在第一连杆32上，通过两个连杆架33的转动使升降平面12升降。

所述曲柄滑块机构包括偏心轮13、第二连杆9，偏心轮13安设在曲柄滑块转轴15上，第二连杆9的一端与偏心轮13相铰接，另一端与第一V型块8相铰接；曲柄滑块转轴15通过轴承设置在底座上，其一端伸出前侧板31外，并配置有旋钮。通过控制旋钮调整第一V型块8与定位元件转位板4之间的相对距离。

所述槽轮机构由带圆柱销的槽轮拨盘24、具有4条径向槽的槽轮19组成。槽轮19与槽轮转轴21相连，并配置有槽轮套筒20,槽轮转轴21的上端穿出上顶板11上设置的槽轮转轴透盖1与定位元件转位板4连接；槽轮拨盘24与槽轮拨盘转轴22连接，槽轮拨盘转轴22的一端穿出上顶板11外，其顶端设置有槽轮拨盘转轴旋钮3，可以手动调整槽轮拨盘转轴旋钮3的旋向可以调节定位元件转位板4的旋向，当连续转动的槽轮拨盘24上的圆柱销进入径向槽时,拨动槽轮19转过90°，实现定位元件转位板4的90°旋转；当圆柱销转出径向槽后,槽轮拨盘24停止转动。槽轮拨盘24转一周，槽轮19完成一次转停运动。为了保证槽轮19停歇，可在槽轮拨盘24上设置一缺口圆盘，其圆周边与槽轮19上的凹周边相配。这样,既不影响转臂转动,又能锁住槽轮不动。

所述对心移动支撑板包括两个支撑板5，支撑板5设置在上顶板11上的导槽内，每个支撑板5的下端固定设置有螺杆34，螺杆34插入上顶板的凹槽内，在每个螺母杆34的下端设置有丝杆机构，丝杆机构包括在每个螺母杆下端连接的六角螺母18和与六角螺母18螺纹配置的双向丝杆16，双向丝杆16的一端伸出前侧板31外，在该端配置旋钮30，以方便根据工件的大小调节两个支撑板5的相对距离。

所述传力机构包括安设在后侧板27侧面并可以沿后侧板27上下滑动的推块，在底座的下端对应推块设置有夹紧丝杆17，该夹紧丝杆17与推块螺纹配置。所述推块为楔形块25，所述夹紧杠杆7的一端的下端与楔形块25的斜面相对应。

本发明中，在平行四边形四连杆机构和曲柄滑块机构上配置有磁铁26，使其具有锁紧功能。

本发明的工作原理为：定位机构部分：首先由上顶板11可以实现一个平面的基准定位；通过T形滑槽实现滑动平面10的水平移动，与上顶板11结合实现两个平面的基准定位；通过平行四边形四连杆机构实现升降平面12的升降，与滑动平面10及上顶板11结合实现三个平面的定位；通过偏心轮13、曲柄滑块转轴15、第二连杆9、及第一V型块8组合而成的偏置曲柄滑块机构实现第一V型块8的水平移动，通过槽轮19与槽轮拨盘24组合而成的槽轮机构实现定位元件转位板4的90°旋转，第一V型块8和定位元件转位板4结合实现平面与曲面的组合定位；通过在定位销孔内设置升降式定位销29、30，定位销具有升降功能,实现定位销长短销的转换。升降式定位销是通过外套筒与非标准定位销的配合实现的，通过具有升降功能的定位销及圆柱销与菱形销的互换实现过定位的展示及消除过定位的方法。结合平面，实现一面一销、一面两销、两面一销的组合定位，从而在一个装置上实现六点定位原理中基本的七种定位方式。

夹紧机构部分：通过夹紧支撑杆6、夹紧杠杆7、夹紧丝杆17、楔形块25组合而成的新型夹紧机构，可以实现展示以下夹紧机构的原理及特点：①楔形块25、杠杆夹紧原理：通过夹紧丝杆17向前转动，给楔形块25向上的的一个作用力，推动楔形块25向上移动，经楔形块25的斜面的一次力放大后作用力驱动夹紧杠杆7绕着铰链进行逆时针转动，夹紧力经夹紧杠杆7二次放大后作用在工件上，向右端压紧工件。由于夹紧丝杆17的自锁功能，拧紧力停止作用后，机构保持对工件的夹紧状态，可以体现楔形块夹紧、杠杆夹紧均有扩力作用的特点。②螺旋夹紧原理：楔形块25与夹紧丝杆17的配置来夹紧工件，可以体现螺旋夹紧结构简单、自锁性能好、扩力比大、行程不受限制但夹紧动作慢等特点。该夹紧机构可以单独展现各夹紧机构的原理，体现各夹紧机构的特点，同时可以组合在一起对工件进行夹紧，由于螺旋机构的运用，使其夹紧行程大大增加，加上斜楔、杠杆的利用，夹紧力的扩大倍数增大，因此其具有夹紧动作快、扩力比大、自锁性能好、行程不受限制等特点。

扩展功能：通过典型简单零件以及五类复合零件(连杆、拨叉、盘套、箱体及轴类)，对其进行方案的设计与选择，并可以在该装置上通过调节定位元件以及夹紧机构展示各种定位夹紧方案，并分析每种方案的优缺点，选出最佳方案，即可以体现定位元件、夹紧机构的设计思路和其方案的优选过程。

本发明采用了成组技术，使该装置适应更多的工件，在本装置中至少可以定位夹紧三类零件。

本发明通过平行四边形四连杆机构，T型滑槽形成的导向机构，曲柄滑块机构和槽轮机构，双向丝杆机构，来实现定位元件的调节，用来展示各种不同的定位方案；通过夹紧支撑杆6、夹紧杠杆7、夹紧丝杆17组合而成的夹紧机构，可以实现展示典型夹紧机构的原理及特点。

Claims (12)

1.一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于包括底座，在底座上设置有定位机构和夹紧机构，所述定位机构包括在底座上设置的上顶板、与上顶板垂直设置的滑动平面、与上顶板垂直设置的升降平面、在上顶板上滑行的第一V型块、定位元件转位板、在上顶板上设置的若干定位销孔，所述滑动平面安设在底座上设置的T形滑槽内，所述升降平面与升降机构相连，所述第一V型块与曲柄滑块机构相连，所述定位元件转位板与槽轮机构相连，所述第一V型块与定位元件转位板相对设置；所述夹紧机构包括在上顶板上设置的夹紧支撑杆，在夹紧支撑杆的两端对称设置有夹紧杠杆与夹紧支撑杆相铰接，每个夹紧支撑杆的一端的下方对应设置传力机构。

2.根据权利要求1所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于在第一V型块与定位元件转位板之间设置有对心移动支撑板,所述对心移动支撑板与双向丝杆机构相连。

3.根据权利要求2所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于对心移动支撑板包括两个支撑板，在上顶板上设置有导槽，两个支撑板设置在导槽内，每个支撑板的下端固定设置有螺母杆，螺母杆插入上顶板的凹槽内，在每个螺母杆的下端设置有双向丝杆机构。

4.根据权利要求1或2所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于所述升降机构为平行四边形四连杆机构。

5.根据权利要求1或2所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于在定位元件转位板上设置有第二V型块、圆弧槽、顶尖、平面。

6.根据权利要求1或2所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于所述传力机构包括安设在底座侧面并可以沿底座上下滑动的推块，在底座的下端对应推块设置有夹紧丝杆，该丝杆与推块螺纹配置。

7.根据权利要求6所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于所述推块为楔形块，所述夹紧杠杆的一端的下端与楔形块的斜面相对应。

8.根据权利要求1或2所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于所述曲柄滑块机构包括偏心轮、第二连杆，偏心轮安设在曲柄滑块转轴上，第二连杆的一端与偏心轮相铰接，另一端与第一V型块相铰接；曲柄滑块转轴通过轴承设置在底座上。

9.根据权利要求1或2所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于槽轮机构包括带圆柱销的槽轮拨盘和具有4条径向槽的槽轮，槽轮与槽轮转轴相连，槽轮转轴的上端穿出上顶板与定位元件转位板连接；槽轮拨盘与槽轮拨盘转轴连接。

10.根据权利要求9所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于槽轮拨盘上设置一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。

11.根据权利要求1所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于所述定位销孔内配置有升降式定位销。

12.根据权利要求11所述的一种通用可调定位夹紧原理展示装置，其特征在于升降式定位销是由外套筒与非标准定位销构成。