CN104057413A - 一种夹头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种夹头装置，包括：本体、传递钢珠、内凸轮转套、弹簧、台阶芯轴、双V型夹头体；所述台阶芯轴、传递钢珠与弹簧位于本体之内，所述对称双V型夹头体与本体固定联接，所述内凸轮转套半径变小对钢珠产生的径向力克服了弹簧的弹力，通过芯轴作用在对称双V型夹头体上两个凸起的结构件，实现双V型夹头体的径向对称张开，内凸轮转套的半径变大，利用弹簧和双V型夹头体的弹性恢复实现闭合夹紧。本发明的夹头装置能快速、准确的装夹挠性杆，能通过一次装配即可保证装夹同轴度控制，并具备高重复性、稳定性，母线保留式可搭配检测设备使用进行零件的母线轨迹测试等工作，显著提高装调效率。
Description
技术领域
本发明涉及夹具工装技术领域，具体涉及一种用于高精度圆柱体轴线定位的夹头装置。
背景技术
某运载型号使用的动调陀螺平台中挠性杆零件直径仅为0.8mm左右，属于关键件，对其需要进行精密测量，挠性杆与夹头中心轴线重合精度直接影响挠性杆的重复测量误差，要求装夹定位和重复精度小于0.0005mm。因此，如何在保证高重复性的前提下可靠稳定的装夹挠性杆，保证产品整机性能至关重要。
在研制挠性杆刚度精密测量仪器的过程中，定位和重复装调精度很难满足0.0005mm的要求，导致挠性杆刚度精密测量仪器满足不了对挠性杆的微刚度测试要求，挠性杆装夹时两者中心重合度无法精确保证，且装夹方法对操作人员技能要求很高。其基本原理为将挠性杆放入精密弹簧夹头，用穿过安装孔的一只螺钉将挠性杆嵌入部分顶入。在拧紧弹簧夹头过程中挠性杆容易脱落或造成零件损伤，并且固定后与中心轴线重合精度较差，容易出现“翘尾”现象，也满足不了两侧母线无遮挡的要求。该装调流程复杂，且效率低。
因此，业界需要一种能满足整个零件的对称母线无遮挡且同时轴线定位的精度高的装置，提高精度筛选测量过程中操作。
发明内容
本发明旨在提供一种夹头装置，能快速、准确地装夹挠性杆，通过一次装配即可保证装夹同轴度控制，提高装调效率。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种夹头装置，其特征在于，包含：本体、传递钢珠、内凸轮转套、弹簧、台阶芯轴、高弹性材料制成的双V型夹头体；其中，
所述台阶芯轴、弹簧及多个相互紧密排列的传递钢珠位于本体内的空隙中，所述台阶芯轴沿本体的轴向布置，所述弹簧套设在台阶芯轴前段中从该台阶芯轴的台阶端面至双V型夹头体后部之间的部分上；所述双V型夹头体的后部与本体的前端紧固连接，提供对弹簧的支撑；
所述内凸轮转套套设在本体外，使排列在末端的传递钢珠与内凸轮转套的内侧接触；该内凸轮转套进行使其半径变小的第一方向转动时，经过传递钢珠使台阶芯轴向前移动来对弹簧施力以克服弹簧的弹力，进而通过该台阶芯轴作用于双V型夹头体，使双V型夹头体前部的两个结构件沿径向张开来放置零件；所述台阶芯轴的前端抵靠于零件的后端；
所述内凸轮转套在进行使其半径变大的第二方向转动时，弹簧的弹性恢复驱动台阶芯轴向后移动，并通过双V型夹头自身的弹性恢复使两个结构件闭合从而夹紧零件。
优选地，所述双V型夹头体的结构件，是径向对称的两片平行四边形结构件，其在与被定位和夹持的高精度圆柱体零件接触的两侧位置对称设置了V型槽结构。
优选地，所述本体内沿径向设有径向空隙，其连通至本体的侧边形成的开口，所述本体内沿轴向还设有连通径向空隙及本体前端的轴向空隙；多个传递钢珠布置于径向空隙之内及轴向空隙的后部之内，且排列在末端的传递钢珠在径向空隙的开口处与内凸轮转套的内侧接触。
优选地，所述台阶芯轴的后段及前段的第一部分布置于本体的轴向空隙内的前部；该台阶芯轴前段的第二部分伸出于本体的前端之前，并插入到双V型夹头体的后部内，使第二部分的前端抵靠于零件的后端；所述台阶芯轴前段的第一部分是靠近台阶端面的部分，第二部分是远离台阶端面的部分。
优选地，所述台阶芯轴是后段直径大于前段直径的台阶状。
优选地，通过若干个螺钉将所述双V型夹头体后部设置的连接法兰与本体的前端紧固连接。
优选地，所述内凸轮转套的第一方向是顺时针或逆时针中的一个，第二方向是顺时针或逆时针中的另一个。
优选地，被装夹的零件是挠性杆。
本发明的夹头装置，具有的优点在于：
本发明中的双V型夹头体呈对称夹持结构，对称双V型夹头体弹性恢复力与内凸轮转套和弹簧压缩力相互作用产生稳定夹持力，保证了重复定位精度。所述双V型夹头体的径向对称张开时呈对称平行四边形结构，能够保证夹持力均衡，双V型夹头体利用其与被夹紧高精度圆柱体零件接触的对称二侧的V型槽结构对该零件进行极高精度的轴线精确定位，且不受被夹紧高精度圆柱体零件尺寸在其公差范围内变化的影响。
所述双V型夹头的平行四边形结构件可保证夹持边在一定位移范围内沿径向平行张开和夹紧，使夹持力均衡。并且，夹头的轻薄设计可使微直径零件在完成装夹后两侧母线（零件的轴向外圆两侧母线180度分布）无遮挡，与检测设备搭配使用，方便利用两侧母线轨迹的测试。本发明满足了挠性杆刚度精密测量仪器的测量高精度的定位装夹要求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对本发明的一种夹头装置进行详细描述；
图1为本发明具体实施例的母线无遮挡双V型弹性夹头装置示意图；
图2、图3分别是本发明所述夹头装置张开与夹紧的示意图;
图4是本发明所述夹头装置的立体结构示意图。
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。
本发明提供的夹头装置，是一种母线无遮挡高重复性双V型弹性夹头装置，用于高精度圆柱体轴线定位。本例中用以装夹微直径零件，例如是一种直径0.8mm左右的挠性杆。图中示出了该夹头装置中某些位置的剖切面。图中的右端是各部件沿夹头装置轴向的前端，靠近于挠性杆的装夹位置；反之，左端是各部件沿夹头装置轴向的后端，对应于远离挠性杆的位置。
如图1~图4所示，本发明的夹头装置，包括：本体1、传递钢珠2、内凸轮转套3、弹簧4、双V型夹头体5、台阶芯轴6、螺钉7。
其中，所述双V型夹头体5由高弹性材料制成，前部凸出地设有两片平行四边形的结构件51，挠性杆8被置于这两个结构件51之间对称二侧的V型槽结构中实现装夹定位；该双V型夹头体5的后部设置有连接法兰，通过三个螺钉7将双V型夹头体5的连接法兰处与本体1的前端紧固连接。
所述台阶芯轴6、传递钢珠2与弹簧4位于本体1之内。具体的，在本体1内沿径向设有径向空隙，其连通至本体1的侧边形成的开口；还沿轴向设有连通径向空隙及本体1前端的轴向空隙；多个传递钢珠2相互紧密排列，布置于径向空隙之内及轴向空隙的后部之内。
所述台阶芯轴6呈台阶状，其后段直径大于其前段直径；称芯轴前段与后段的交界位置为台阶端面。所述台阶芯轴6的后段及前段的第一部分（靠近台阶端面的部分）布置于本体1的轴向空隙内的前部，使排列于始端的传递钢珠2抵靠于台阶芯轴6的后端；该台阶芯轴6前段剩余的第二部分（远离台阶端面的部分）伸出于本体1的前端之前，并插入到双V型夹头体5的后部内，使第二部分的前端抵靠于被装夹的挠性杆8的后端。所述弹簧4位于本体1的轴向空隙内，并套设在台阶芯轴6前段的第一部分上，使弹簧4的后端抵靠在台阶芯轴6的后段上；该弹簧4的前端则抵靠于双V型夹头体5的后部。
所述内凸轮转套3套设在本体1外，使排列在末端的传递钢珠2在本体1侧边的开口处与内凸轮转套3的内侧接触。该内凸轮转套3的半径变小时对传递钢珠2产生的径向力将克服弹簧4的弹力，作用于台阶芯轴6上实现双V型夹头体5的径向对称张开，用以放置或取走挠性杆8；与之相反，当该内凸轮转套3的半径变大时，则利用弹簧4和双V型夹头体5的弹性恢复，实现闭合夹紧挠性杆8的操作。所述内凸轮转套3沿第一方向转动时半径变小，而沿第二方向转动时半径增大；所述的第一方向是顺时针或逆时针中的一个，所述的第二方向是顺时针或逆时针中的另一个。
配合参见图2、图3所示，本发明的上述夹头装置，通过将固定连接于本体1的双V型夹头体5作为弹簧4前端的支撑保证；所述传递钢珠2推向内凸轮转套3内侧，所述内凸轮转套3转动后（半径减小）产生对传递钢珠2的挤压力，并作用在台阶芯轴6上以克服弹簧4的弹力作用，从而使台阶芯轴6的台阶端面作用于双V型夹头5的两个结构件51驱动双V型夹头5的径向的张开；
张开后将微直径零件（如挠性杆8）装入结构件51对称二侧的V型槽结构之间，旋转内凸轮转套3至初始位置（半径增大），弹簧4恢复力驱动台阶芯轴6收缩回原位，双V型夹头5的自身恢复弹性力则使夹持端（结构件51处对称二侧的V型槽结构）闭合从而夹紧零件。
综上所述，本发明提供的夹头装置中，能快速、准确的装夹挠性杆，能通过一次装夹即可保证装夹同轴度控制，并具备高重复性、稳定性，被夹持圆柱体的直径误差在约定的范围内并不影响其定位，且母线保留式可搭配检测设备使用进行零件的母线轨迹测试等工作，显著提高装调效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种夹头装置，其特征在于，包含：本体（1）、传递钢珠（2）、内凸轮转套（3）、弹簧（4）、台阶芯轴（6）、高弹性材料制成的双V型夹头体（5）；
其中，所述台阶芯轴（6）、弹簧（4）及多个相互紧密排列的传递钢珠（2）位于本体（1）内的空隙中，所述台阶芯轴（6）沿本体（1）的轴向布置，所述弹簧（4）套设在台阶芯轴（6）前段中从该台阶芯轴（6）的台阶端面至双V型夹头体（5）后部之间的部分上；所述双V型夹头体（5）的后部与本体（1）的前端紧固连接，提供对弹簧（4）的支撑；
所述内凸轮转套（3）套设在本体（1）外，使排列在末端的传递钢珠（2）与内凸轮转套（3）的内侧接触；该内凸轮转套（3）进行使其半径变小的第一方向转动时，经过传递钢珠（2）使台阶芯轴（6）向前移动来对弹簧（4）施力以克服弹簧（4）的弹力，进而通过该台阶芯轴（6）作用于双V型夹头体（5），使双V型夹头体（5）前部的两个结构件（51）沿径向张开来放置零件；所述台阶芯轴（6）的前端抵靠于零件的后端；
所述内凸轮转套（3）在进行使其半径变大的第二方向转动时，弹簧（4）的弹性恢复驱动台阶芯轴（6）向后移动，并通过双V型夹头（5）自身的弹性恢复使两个结构件（51）闭合从而夹紧零件。
2.如权利要求1所述的夹头装置，其特征在于，
所述双V型夹头体（5）的结构件（51），是径向对称的两片平行四边形结构件，其在与被定位和夹持的圆柱体零件接触的两侧位置对称设置了V型槽结构。
3.如权利要求1所述的夹头装置，其特征在于，
所述本体（1）内沿径向设有径向空隙，其连通至本体（1）的侧边形成的开口，所述本体（1）内沿轴向还设有连通径向空隙及本体（1）前端的轴向空隙；多个传递钢珠（2）布置于径向空隙之内及轴向空隙的后部之内，且排列在末端的传递钢珠（2）在径向空隙的开口处与内凸轮转套（3）的内侧接触。
4.如权利要求3所述的夹头装置，其特征在于，
所述台阶芯轴（6）的后段及前段的第一部分布置于本体（1）的轴向空隙内的前部；该台阶芯轴（6）前段的第二部分伸出于本体（1）的前端之前，并插入到双V型夹头体（5）的后部内，使第二部分的前端抵靠于零件的后端；所述台阶芯轴（6）前段的第一部分是靠近台阶端面的部分，第二部分是远离台阶端面的部分。
5.如权利要求1所述的夹头装置，其特征在于，
所述台阶芯轴（6）是后段直径大于前段直径的台阶状。
6.如权利要求1所述的夹头装置，其特征在于，
通过若干个螺钉（7）将所述双V型夹头体（5）后部设置的连接法兰与本体（1）的前端紧固连接。
7.如权利要求1所述的夹头装置，其特征在于，
所述内凸轮转套（3）的第一方向是顺时针或逆时针中的一个，第二方向是顺时针或逆时针中的另一个。
8.如权利要求1所述的夹头装置，其特征在于，
被装夹的零件是挠性杆（8）。
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