CN104066553B - 电动夹紧设备 - Google Patents

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(14)通过电信号被可旋转地驱动；驱动力传输机构(18)，该驱动力传输机构(18)用于将旋转驱动单元(14)的旋转驱动力传输到肘杆机构(16)；和夹紧臂(20)，该夹紧臂(20)相对于本体(12)被可旋转地配置。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)相对于本体(12)被旋转预定角度，并且工件被夹持在夹紧臂(20)和本体(12)的支撑构件(22)之间。此时，被配置在夹紧臂(20)上的调节机构(52)包含杆(54)，该杆(54)前进和退回从而稳定地夹紧不同板厚度的工件。

Description

电动夹紧设备

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。

本发明是一种利用旋转夹紧臂夹紧工件的电动夹紧设备，包含：本体；驱动单元，该驱动单元通过电信号被可旋转地驱动；传输机构，该传输机构用于传输驱动单元的旋转驱动力；进给螺旋机构，该进给螺旋机构用于将由传输机构传输的旋转运动转换为线性运动；肘杆机构，该肘杆机构用于将由进给螺旋机构传输的线性运动转换为夹紧臂的旋转操作；和调节机构，该调节机构用于对应于工件的厚度调节通过夹紧臂的夹紧位置。

根据本发明，调节机构被设置成，能够对应于工件的厚度调节夹紧臂的夹紧位置，从而以预定的夹持力夹紧工件。因此，例如，即使要夹持不同厚度的工件，不必每次工件的板厚度改变都调节肘杆机构，从而能够仅仅利用调节机构调节夹紧位置来可靠和稳定地夹紧工件。

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第一实施例的电动夹紧设备的整体截面图；

图2是显示图1的电动夹紧设备中夹紧臂被旋转预定角度的状态的整体截面图；

图3是显示图2的电动夹紧设备中夹紧臂进一步被旋转的夹持状态的整体截面图；

图4是从下往上看，局部被省略的图1的电动夹紧设备的平面图；和

图5是显示图4的电动夹紧设备中板厚度大的工件被夹持的夹持状态的放大截面图。

具体实施方式

如图1至3所示，电动夹紧设备10包含：本体12；旋转驱动单元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(传输机构)18，该驱动力传输机构18用于将旋转驱动单元14的旋转驱动力传输到肘杆机构16；和夹紧臂20，该夹紧臂20被配置成相对于本体12可旋转。

例如，本体12是空心的并且形成为具有在竖直方向(箭头A和B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外突出预定长度，并且在其端部形成有向上突出的夹持部24。另外，如图3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。

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42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。

如图4所示，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。更具体地，辊槽26起经由一对辊30引起位移体28线性位移的引导装置的作用，并且起限制位移体28的旋转位移的旋转位移防止装置的作用。

肘杆机构16包括杆臂46，该杆臂46与辊30一起被枢轴地支撑在位移体28的上部分上，并且将进给螺旋轴36的线性运动转换为夹紧臂20的旋转运动。杆臂46的一端被枢轴地支撑在位移体28的上端部分，而在夹持状态下(见图3)其另一端被枢轴地支撑在夹紧臂20的上拐角部。

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的一端的下拐角部通过支撑销48相对于本体12被可旋转地支撑，并且杆臂46被枢轴地支撑在上述下拐角部之上的上拐角部上。

进一步，穿透孔50形成在夹紧臂20的另一端部，大致平行于夹紧臂20的侧表面。调节机构52被配置在穿透孔50的内部，当工件W被夹紧时调节机构52能够使夹持力维持基本不变。

调节机构52包括：杆(按压体)54，该杆54被可位移地配置在穿透孔50中；和弹簧56，该弹簧56介于杆54和穿透孔50的台阶之间。弹簧56的弹力朝向夹紧臂20的下端表面侧向杆54施力。

杆54的末端形成为半球形状，并且在夹紧臂20被旋转的夹紧状态下，杆54的端部被配置成与支撑构件22的夹持部24面对的关系(见图3)。

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，非夹持状态，如图1所示，被当作初始位置。在初始位置，安装在夹紧臂20内侧的杆54的末端，被定位成与支撑构件22的夹持部24大致垂直，并且杆臂46被布置成大致与位移体28在一条直线上。

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，被传输带42绕着的从动轮40也旋转，并且进给螺旋轴36与从动轮40被一起旋转。通过进给螺旋轴36的旋转，如图3所示，位移体28在相对于辊槽26被辊30引导的同时向上(沿箭头B的方向)移动。同时，杆臂46开始绕着杆臂46被枢轴地支撑在位移体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。

此外，根据旋转驱动单元14的进一步驱动并且在进给螺旋轴36的旋转作用下，位移体28进一步向上(沿箭头B的方向)移动，同时夹紧臂20根据杆臂46的倾斜移动倾斜度)而旋转。因而，夹紧臂20的杆54抵接工件W，并且如图3所示，导致工件W被夹持并且保持在杆54和本体12的支撑构件22之间的夹持状态。

此时，对应于弹簧56的弹力和当工件W被夹紧时施加的夹紧力(夹持力)之间的差值，杆54在轴线方向上移动。更具体地，如果弹簧56的弹力比夹紧臂20的夹持力大，因为弹簧56的弹力克服夹紧力，工件W被夹紧在杆54的末端和支撑构件22的夹持部24之间，而不会使得杆54大致沿着穿透孔50移动。

另一方面，如图5所示，与上述工件W相反，如果厚度大的工件W1被夹紧，当杆54抵接工件W1时，杆54通过夹紧臂20的夹持力朝向穿透孔50侧被按压，并且在沿远离支撑构件22的方向移动预定距离的状态下夹紧工件W1。

以上述方式，根据本实施例，在装备有肘杆机构16的电动夹紧设备10中，具有杆54的调节机构52被设置在夹紧臂20夹紧工件W、W1的另一端上，该杆54通过弹簧56的弹力被偏压。因此，通过杆54相对于夹紧臂20前进和退回操作，例如，即使在工件W、W1具有不同板厚度的情况下，通过杆54与其厚度对应的移动，能够可靠并且稳定地执行该工件W、W1的夹紧，而不需要在每次板厚度改变时对肘杆机构16做任何调节。

换句话说，当工件W、W1通过电动夹紧设备10被夹持时，从薄板到厚板的各种板厚度的工件W、W1能够被可靠和稳定地夹紧，而不对肘杆机构16执行任何调节操作。

进一步，因为夹紧臂20通过由电信号驱动的旋转驱动单元14的驱动力旋转，使夹紧臂20的高精度操作能够实现，并且工件W、Wl的夹紧能够以更高的精确度被执行。

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 (3)

1.一种利用旋转夹紧臂(20)夹紧工件的电动夹紧设备(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；

传输机构(18)，所述传输机构(18)用于传输所述驱动单元(14)的旋转驱动力；

进给螺旋机构，所述进给螺旋机构用于将由所述传输机构(18)传输的旋转运动转换为线性运动；

肘杆机构(16)，所述肘杆机构(16)用于将由所述进给螺旋机构传输的所述线性运动转换为所述夹紧臂(20)的旋转操作；和

调节机构(52)，所述调节机构(52)用于对应于所述工件的厚度调节通过所述夹紧臂(20)的夹紧位置；

其中，孔(50)形成在所述夹紧臂(20)的端部上，所述孔(50)具有台阶；

其中，所述调节机构(52)包括：按压体(54)，所述按压体(54)被可位移地配置在所述孔(50)中；和弹性构件(56)，所述弹性构件(56)对所述按压体(54)施加按压力；

其中，所述弹性构件(56)的一端抵接所述孔(50)的所述台阶，所述弹性构件(56)的另一端抵接所述按压体(54)的位于所述孔(50)内的台阶。

2.如权利要求1所述的电动夹紧设备，其特征在于，所述按压体(54)被配置在所述夹紧臂(20)上，并且通过按压力被朝向所述工件侧推动，所述工件通过所述按压体(54)被夹紧在所述夹紧臂(20)和所述本体(12)之间。

3.如权利要求1所述的电动夹紧设备，其特征在于，在所述肘杆机构(16)中，杆臂(46)与所述夹紧臂(20)和所述进给螺旋机构的位移体(28)互相连接，所述杆臂(46)被保持在与所述位移体(28)的移动方向垂直的方向上。