CN104066552B - 电动夹紧设备 - Google Patents
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Abstract
一种电动夹紧设备(10)包括:本体(12);旋转驱动单元(14),该旋转驱动单元通过电信号被可旋转地驱动;和夹紧臂(20),该夹紧臂相对于本体(12)可旋转地配置。通过驱动旋转驱动单元(14),驱动力经由驱动力传输机构(18)被传输到夹紧臂,从而夹紧臂(20)经由连杆臂(50)相对于本体(50)被旋转预定角度,并且工件被夹紧在夹紧臂(20)和本体(12)的支撑构件(22)之间。进一步,夹紧臂(20)的旋转操作通过副辊(52)抵接位移体(28)的倾斜部(46)被调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动夹紧设备,该电动夹紧设备能够夹紧在自动装配线等上的工件。
背景技术
迄今为止,在汽车的自动装配线上,在预制车身板件以重叠方式被定位并且车身板件被焊合的状态下,利用夹紧设备夹紧的装配程序已经被执行。
本申请人已经提出了一种日本特开专利公报No.2001-105332公开的电动夹紧设备。电动夹紧设备配备有:本体;旋转驱动单元,该旋转驱动单元被配置在本体的内部;和夹紧臂,该夹紧臂相对于本体向外突出。例如,通过将旋转驱动单元的旋转驱动力传输到滚珠螺杆机构,夹紧臂通过肘杆机构被操作从而旋转预定角度以夹紧工件等。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种电动夹紧设备,其中,在不需要调节在夹紧臂上执行的操作的情况下,总是能够获得稳定的夹持力,同时,使不同厚度的工件能够以稳定的方式被夹紧。
本发明是电动夹紧设备,该电动夹紧设备包括:本体;驱动单元,该驱动单元通过电信号被可旋转地驱动并且产生驱动力;驱动力传输机构,该驱动力传输机构具有位移体,该位移体在驱动单元的旋转作用下在轴线方向上位移而将旋转运动转变成线性运动;夹紧臂,该夹紧臂相对于本体可旋转地配置,并且通过驱动力被旋转以夹持工件;和锁定机构,该锁定机构用于在通过夹紧臂夹紧工件时调节夹紧臂的旋转操作,其中,锁定机构由辊和倾斜部构成,该辊可旋转地配置在夹紧臂上,辊抵接倾斜部,该倾斜部相对于位移体的位移方向倾斜预定角度,该倾斜部被倾斜成在夹紧时,辊被逐渐地朝向夹紧臂侧按压。
根据本发明,在不设置肘杆机构的情况下,在夹紧工件时,夹紧臂的旋转操作能够被调节。同时,即使夹紧不同厚度的工件,也能够可靠和稳定地执行工件的夹紧而不需要在每次工件的厚度被改变时执行调节操作。
通过下面的说明,并结合以示意性实例的方式显示的本发明的优选实施例的附图时,本发明的上述和其他的目的、特点和优点变得更加地清楚。
附图说明
图1是显示根据本发明的实施例的电动夹紧设备的整体截面图;
图2是显示图1的电动夹紧设备中的夹紧臂被进一步旋转的状态的整体截面图;和
图3是显示在图2的电动夹紧设备中,具有大的板厚度的工件被夹紧的状态的整体截面图。
具体实施方式
如图1至3所示,电动夹紧设备10包含:空心本体12;旋转驱动单元(驱动单元)14,该旋转驱动单元被配置在本体12的内部;驱动力传输机构18,该驱动力传输机构将旋转驱动单元14的驱动力传输到夹紧臂20;和夹紧臂20,该夹紧臂相对于本体12被可旋转地配置。
例如,本体12被形成为具有在竖直方向(箭头A和B的方向)上延伸的伸长的大致矩形形状的截面。支撑构件22被设置成,在本体12的上部上横向地突出。支撑构件22相对于本体12的侧表面在水平方向上向外突出预定长度,并且形成为在其端部具有向上突出的夹持部24。
另外,如图2所示,当旋转夹紧臂20以夹紧时,工件W被夹紧在夹紧臂20和支撑构件22之间。
进一步,在竖直方向(箭头A和B的方向)上延伸的辊槽26形成在本体12的大致中心部中。设置在稍后描述的位移体28上的辊30被插入辊槽26并且由辊槽26引导。
例如,旋转驱动单元14由旋转驱动源32诸如感应电动机、无刷电动机等构成,旋转驱动单元14由输入到那里的电信号可旋转地驱动。旋转驱动源32被配置成沿着本体12的竖直方向(箭头A和B的方向),其驱动轴34被布置在向下的方向(箭头A的方向)上。
驱动力传输机构18包括:进给螺旋轴36,该进给螺旋轴被可旋转地配置在本体12的大致中心部;驱动轮38,该驱动轮被连接到旋转驱动源32的驱动轴34;从动轮40,该从动轮被连接到进给螺旋轴36的下端;传输带42,该传输带在驱动轮38和从动轮40之间连续;和位移体28,该位移体与进给螺旋轴36的外围侧螺合。
进给螺旋轴36是具有预定长度的轴体,被布置成在本体12的内部沿竖直方向(箭头A和B的方向)延伸。进给螺旋轴36的上下端相对于本体12被可旋转地支撑。进一步,螺旋槽以螺旋形状被形成为在进给螺旋轴36的外周表面上,并且进给螺旋轴36被配置成在本体12的内部与旋转驱动单元14平行。
驱动轮38和从动轮40分别被形成为圆盘,并且被配置在相同的高度以便其外周表面相互面向彼此(见图1)。此外,传输带42被绕在驱动轮38和从动轮40的各个外周表面上,因此通过驱动旋转驱动单元14,驱动轮38被旋转,并且其旋转力经由传输带42被传输到从动轮40,从而从动轮40和进给螺旋轴36被一起旋转。
位移体28被形成为沿着轴线方向(箭头A和B的方向)具有预定长度的圆筒形形状。形成在位移体28的内部上的内螺纹44,与进给螺旋轴36螺合。更具体地,进给螺旋轴36被插入位移体28的内部中,并且被保持成与其螺纹接合。另外,通过进给螺旋轴36的旋转,位移体28在轴线方向(箭头A和B方向)上被移动。
进一步,一对辊30被可旋转地设置在位移体28的上部分上。通过将辊30插入本体12的辊槽26中,位移体28根据其移动在竖直方向(箭头A和B方向)上被引导,而位移体28的旋转位移被限制。
经由形成在位移体28的上部分上的连接槽56,辊30在垂直于位移体28的轴线方向(箭头A和B的方向)的方向(箭头C的方向)上仅可移动预定距离。与辊30一起被枢转地支撑在位移体28上的连杆臂50的端,被配置成在垂直于位移体28的轴线方向的方向上移动。
此外,在位移体28面对夹紧臂20的上部上,朝向其上端逐渐变尖的倾斜部46形成。当夹紧臂20被从非夹紧状态旋转到夹紧状态时,夹紧臂20的副辊52抵接倾斜部46。
连杆臂50连接在位移体28的上部分和夹紧臂20之间。连杆臂50与辊30一起被枢转地支撑在位移体28上,并且在夹紧状态下被枢转地支撑在夹紧臂20的上拐角部(见图2)。此外,经由位移体28,连杆臂50将进给螺旋轴36的线性运动转变成夹紧臂20的旋转运动。
另一方面,在位移体28的另一侧部上,引导体58被设置成沿位移体28的轴线方向(箭头A和B的方向)延伸,并且相对于侧部向外突出,因此当位移体28向上(沿箭头B的方向)位移时,引导体58移动到抵接设置在本体12内的导轨60。因而,位移体28在沿着导轨60被引导的同时能够沿竖直方向(箭头A和B的方向)移动。更具体地,引导体58和导轨60共同起到引导位移体28沿轴线方向(箭头A和B的方向)移动的引导装置的作用。
例如,夹紧臂20被形成为具有大致矩形形状的截面,夹紧臂20的一端的下拐角部经由支撑销48相对于本体12被可旋转地支撑,并且连杆臂50被枢转地支撑在上述下拐角部之上的上拐角部上。
进一步,副辊52被可旋转地支撑在夹紧臂20的端部上的下拐角部和上拐角部之间。在夹紧臂20旋转期间,副辊52抵接位移体28的倾斜部46而旋转。
另一方面,在夹紧臂20的另一端上,突出部54被设置成以半球形状向外突出。突出部54被配置成在夹紧时面对支撑构件22的夹持部24。另外,在夹紧臂20已经被旋转预定角度的夹紧状态下,工件W被夹紧并且被夹持在突出部54和支撑构件22之间。
根据本发明的第一实施例的电动夹紧设备10基本上如上所述地被构造。接下来,将说明电动夹紧设备10的操作和效果。在以下描述中,非夹紧状态,如图1所示,被当作初始位置。在该初始位置,夹紧臂20的突出部54位于与支撑构件22的夹紧部24大致垂直,并且连杆臂50被布置成大致沿着直线位于上述位移体28的直接的上方。
首先,在图1所示电动夹紧设备10的初始位置,通过将来自未图示的控制器的电信号输入到旋转驱动单元14的旋转驱动源32,旋转驱动源32旋转驱动轴34,并且驱动轮38与驱动轴34一起被旋转。另外,根据驱动轮38的旋转,从动轮40同时被旋转,从而旋转进给螺旋轴36。通过进给螺旋轴36的旋转,位移体28在被辊30相对于辊槽26引导的同时向上(沿箭头B的方向)移动,同时,连杆臂50开始绕着连杆臂50被枢转地支撑在位移体28上的位置顺时针方向旋转,并且夹紧臂20绕着支撑销48被顺时针方向旋转预定角度。
因而,如图2所示,夹紧臂20的突出部54紧靠工件W,并且导致工件W被夹持在本体12的支撑构件22和突出部54之间的夹紧状态。
此时,伴随夹紧臂20的旋转,经由连杆臂50,辊30沿着连接槽56在靠近夹紧臂20的方向上移动,并且副辊52抵接位移体28的倾斜部46并按压夹紧臂20,从而导致夹紧臂20的旋转被锁定的锁定状态,并且工件W的夹紧状态能够被维持。
另一方面,如图3所示,与上述工件W相反,如果板厚度大的工件Wl被夹持,由于夹紧臂20的突出部54被置于抵接工件Wl的位置,与夹紧板厚度小的工件W的情况相比较,夹紧臂20的旋转角度较小。因此,夹紧发生在夹紧臂20的旋转角度相对小并且辊30位于连接槽56的大致中心部的状态下。同样在这种情况下,因为配置在夹紧臂20的一端上的副辊52,抵接位移体28的倾斜部46,并且也朝向夹紧臂20的另一端侧被按压,导致夹紧臂20的旋转操作被调节的锁定状态。
在上述方式中,对于本实施例,夹紧臂20在旋转驱动单元14的操作下通过连杆臂50被旋转,并且夹紧臂20的副辊52抵接位移体28的倾斜部46,从而在夹持时的旋转操作被调节。更具体地,夹紧臂20的旋转操作通过连杆臂50执行,并且夹紧臂20的旋转操作的调节通过副辊52和倾斜部46执行。因而,当工件W、W1通过电动夹紧设备10被夹紧时,能够在不执行任何调节操作的情况下,可靠和稳定地夹紧从薄板到厚板的不同板厚度的工件W、W1。
根据本发明的电动夹紧设备不局限于上述实施例,在不偏离本发明的主旨下,可以采用各种附加的或修改的结构。
Claims (4)
1.一种电动夹紧设备(10),其特征在于,包含:
本体(12);
驱动单元(14),所述驱动单元(14)通过电信号被可旋转地驱动并且产生驱动力;
驱动力传输机构(18),所述驱动力传输机构(18)具有位移体(28),所述位移体(28)通过在所述驱动单元(14)的旋转作用下沿着轴线方向位移而将旋转运动转变成线性运动;
夹紧臂(20),所述夹紧臂(20)相对于所述本体(12)可旋转地配置,并且通过所述驱动力被旋转以夹持工件;和
锁定机构,所述锁定机构用于在通过所述夹紧臂(20)夹紧所述工件时调节所述夹紧臂(20)的旋转操作;
其中,所述锁定机构由副辊(52)和倾斜部(46)构成,所述副辊(52)被可旋转地配置在所述夹紧臂(20)上,所述副辊(52)抵接所述倾斜部(46),并且所述倾斜部(46)相对于所述位移体(28)的位移方向被倾斜预定角度,所述倾斜部(46)被倾斜成在夹紧时,所述副辊(52)被逐渐地朝向所述夹紧臂(20)侧按压;所述倾斜部(46)形成在所述位移体(28)面对所述夹紧臂(20)的上部上并且朝向其上端逐渐变尖。
2.如权利要求1所述的电动夹紧设备,其特征在于,所述本体(12)包括引导机构,所述引导机构沿着所述轴线方向引导所述位移体(28)。
3.如权利要求2所述的电动夹紧设备,其特征在于,所述引导机构包含:
引导体(58),所述引导体(58)配置在所述位移体(28)的侧表面上;和
导轨(60),所述导轨(60)配置在所述本体(12)上面向所述引导体(58);
其中,所述导轨(60)与所述位移体(28)的所述位移方向平行地延伸。
4.如权利要求1所述的电动夹紧设备,其特征在于,所述夹紧臂(20)将所述工件夹紧在所述夹紧臂(20)的一端侧,并且所述副辊(52)配置在所述夹紧臂(20)的另一端侧,所述另一端侧在所述一端侧的相反侧。
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