CN104493707A - 一种浮动夹头的夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种浮动夹头的夹持机构，属于机械技术领域。本浮动夹头的夹持机构包括外壳、设置在外壳内且呈中空结构的固定座以及活动安装在外壳后方的主动盘，在固定座前方设置有环绕固定座轴心线设置的主夹持件以及若干副夹持件，各副夹持件分别固设在固定座上，所述主夹持件的首端铰接连接在固定座上，主夹持件的末端与主动盘相连，所述主动盘可带动主夹持件周向摆动，使得主夹持件首端绕铰接点转动并带动固定座连带各个副夹持件向工件聚拢或远离工件。本浮动夹头的夹持机构具有布局合理且夹持效果佳的优点。

Description

一种浮动夹头的夹持机构

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种浮动夹头的夹持机构，特别是一种适用于磨床的浮动夹头的夹持机构。

背景技术

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工。

对轴类工件进行磨加工时，在机床上利用双顶紧件顶住待加工轴，在轴的一端安装夹头，夹头与待加工轴固定，机床带动砂轮靠近轴进行磨加工。现有技术中，大多数适用于磨床的夹头结构简单，夹头包括用于夹持工件的夹持机构，夹持效果一般且在加工过程中易松动，影响实际磨床的工作效率。

综上所述，为解决现有夹头的夹持机构结构上的不足，需要设计一种夹持效果佳的浮动夹头的夹持机构。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种布局合理且夹持效果佳的夹持机构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种浮动夹头的夹持机构，包括外壳、设置在外壳内且呈中空结构的固定座以及活动安装在外壳后方的主动盘，在固定座前方设置有环绕固定座轴心线设置的主夹持件以及若干副夹持件，各副夹持件分别固设在固定座上，所述主夹持件的首端铰接连接在固定座上，主夹持件的末端与主动盘相连，所述主动盘可带动主夹持件周向摆动，使得主夹持件首端绕铰接点转动并带动固定座连带各个副夹持件向工件聚拢或远离工件。

作为本发明的进一步改进，所述主夹持件为薄片爪子，所述副夹持件的数量为两个，所述副夹持件为固定在固定座上的调节螺栓。

作为本发明的进一步改进，所述主夹持件和两副夹持件位于同一平面上。

作为本发明的进一步改进，所述主夹持件的末端开设有爪长条形通孔，所述主动盘通过拨爪销与主夹持件相连，所述拨爪销一端穿过外壳并插固在主动盘上，另一端伸入爪长条形通孔内。

作为本发明的进一步改进，所述拨爪销包括插固部和连接部，所述插固部插固在主动盘上且长度小于连接部的长度，所述连接部伸入爪长条形通孔内并与主夹持件相连。

作为本发明的进一步改进，所述主夹持件首端的外侧面环绕设置有若干弧形面。

作为本发明的进一步改进，在外壳内设置有一插固在固定座上方的滑块，所述主夹持件的首端铰接连接在滑块上。

作为本发明的进一步改进，在固定座上对称开设有倾斜设置且与两副夹持件一一对应的两个斜通孔，每个副夹持件均穿设在对应的斜通孔内，在固定座上还开设有与两斜通孔一一对应的两个联通通道，每个斜通孔均通过对应的联通通道与外界联通，每个副夹持件均通过固定螺栓固定在固定座上，每个固定螺栓均依次穿过对应固定座和对应联通通道并将对应副夹持件固定在对应斜通孔内。

作为本发明的进一步改进，在外壳上开设有与两个副夹持件同轴设置且一一对应的圆形调节通孔。

作为本发明的进一步改进，在固定座中部对称开设有两个辅助孔，在外壳上罩设有环形端盖，在环形端盖上开设有与两个辅助孔一一对应的两个端盖孔，在环形端盖中部插设有定位座，所述定位座由连为一体的环形座体和两个定位柱构成，在环形座体外侧面上均匀分布有若干防滑凸起，所述两个定位柱对称设置且与两个辅助孔一一对应，每个定位柱穿过对应端盖孔并插固在对应辅助孔内。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：整体结构布局合理，采用薄片爪子和两个调节螺栓一同夹紧工件的方式，夹持效果佳且工件受到的夹紧力分布均匀，提高了加工精度和生产效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。

图2是图1另一视角的结构示意图。

图3是图2另一视角的结构示意图。

图4是图3另一视角的结构示意图。

图5是图4中A-A向的剖视图。

图6是本发明一较佳实施例的爆炸图。

图7是本发明一较佳实施例安装上环形端盖和定位座后的结构示意图。

图8是本发明一较佳实施例中定位座的结构示意图。

图9是图7一较佳实施例的爆炸图。

图10是本发明一较佳实施例中固定座的结构示意图。

图11是本发明一较佳实施例中拨爪销的结构示意图。

图12是图10另一视角的结构示意图。

图13是图12另一视角的结构示意图。

图14是本发明一较佳实施例中外壳的结构示意图。

图15是本发明一较佳实施例中主夹持件的结构示意图。

图中，10、外壳；11、圆形调节通孔；31、固定座；311、斜通孔；312、联通通道；313、辅助孔；32、主动盘；33、主夹持件；331、爪长条形通孔；332、弧形面；34、副夹持件；35、拨爪销；351、插固部；352、连接部；36、滑块；37、固定螺栓；40、环形端盖；41、端盖孔；50、定位座；51、环形座体；52、定位柱；53、防滑凸起。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明保护一种浮动夹头的夹持机构，可用于夹持磨床的轴类待加工工件，便于磨床利用磨具待加工件表面进行磨削加工，当然本发明的夹持机构也可用于夹持类似轴类零件。

现有的夹头的夹持机构夹持效果一般且在加工过程中易松动，影响实际磨床的工作效率。因此，设计一种比较合理的浮动夹头的夹持机构是很有必要的。

如图1至图15所示，本浮动夹头的夹持机构包括外壳10、设置在外壳10内且呈中空结构的固定座31以及活动安装在外壳10后方的主动盘32，在固定座31前方设置有环绕固定座31轴心线设置的主夹持件33以及多个副夹持件34，各副夹持件34分别固设在固定座31上，主夹持件33的首端铰接连接在固定座31上，主夹持件33的末端与主动盘32相连，主动盘32可带动主夹持件33周向摆动，使得主夹持件33首端绕铰接点转动并带动固定座31连带各个副夹持件34向工件聚拢或远离工件，使得主夹持件33与各副夹持件34相互配合实现夹紧或松开工件。

外壳10的主要作用类似于固定基座，起到定位、支撑等作用，固定座31用于安装和定位各夹持件，上述各个零部件之间配合紧密，整体结构布局紧凑，安装方便且安装起来简单、迅速。本浮动夹头的夹持机构在初始状态下，加工前：待加工工件(一般为轴类零件)各个夹持件中部空置位置(即固定座31中空位置)，在夹头外部设置有驱动源(电机)，操作工人可以通过控制台控制电机带动主动盘32转动，主动盘32同步带动主夹持件33周向摆动进而使得主夹持件33一端向工件靠拢并配合另外的副夹持件34一同夹紧工件，此时磨具可以开始对待加工工件表面进行磨削加工。本发明采用主夹持件33和副夹持件34相互配合并夹紧或者松开工件的方式，夹持效果佳且工件受到的夹紧力分布均匀，提高了加工精度和生产效率。

在本发明中，外壳10可以属于磨床其他局部的一部分，也可以作为本发明夹头的夹持机构的一部分，或者二者之一及固定其所需的各种机构和零部件均作为本发明的夹头的夹持机构的一部分。

现有技术中，一般工件的两端分别由一个顶紧件顶紧，然后用夹持机构夹紧工件外侧面，磨床的磨具开始工作，在这样的要求下需要保证两个顶紧件的同轴度，同时还要保证工件与两个顶紧件三者的同轴度，由于夹持机构和顶紧件都处于固定位置，夹持机构与顶紧件的配合使得现有技术中的大多数夹持机构都存在“一夹一松”的情况，即是说，当夹持机构夹紧工件后，夹持机构周向向内对工件施加夹紧力，这使得靠近夹持机构的顶紧件处顶紧力就容易变小，进而出现了“夹持机构夹紧工件、顶紧件松开工件”的情况出现，降低了工作稳定性，影响后续磨具加工工作效率，使得磨床的正常工作无法得到保证，增加了次品率。

当工件按同轴度要求伸入待夹持区域后(即工件未偏心插入)，后台控制台控制主动盘32带动主夹持件33摆动，进而使得主夹持件33首端向固定座31中部靠拢并配合另外的副夹持件34一同夹紧工件，具体的讲，采用主夹持件33先接触工件，然后以主夹持件33与工件接触的支点为支撑，主夹持件33带动固定座31上移使得各副夹持件34也与工件接触，最终实现夹紧工件的工作，反之则松开工件。

本案中各夹持件对工件施加的力分布均匀，不容易出现夹持力过紧而导致顶紧件顶紧力减退的情况出现，布局合理且结构设计巧妙，夹持机构夹持效果佳，很好地保证了浮动夹头的正常运作，为磨床加工提高了可靠性和工作效率，降低了次品率。

优选地，上述的主夹持件33为薄片爪子，副夹持件34的数量为两个，副夹持件34为固定在固定座31上的调节螺栓。优选本发明中的副夹持件34的首端设有抵靠凸台，每个副夹持件34的首端伸入固定座31待夹持区域(即中部中空位置)，工件夹紧时其外侧面分别与主夹持件33首端和副夹持件34首端的抵靠凸台相接触，这样的结构设计使得工件与夹头磨损减少，保证加工工件质量和稳定性，各个零部件结构简单，提高了空间利用率，安装、拆卸、更换、维护都比较方便。

优选本发明中三个夹持件(即一个主夹持件33、两个副夹持件34)与工件接触的支点连线呈等边三角形设置且该等边三角形的重心位于固定座31的轴心线上。三个夹持件首端围起来的空间即工件伸入的位置，这样的夹持件结构布局紧凑，工件受到的夹紧力分布均匀，夹头夹紧效果更佳。

进一步优选地，主夹持件33和两副夹持件34位于同一平面上，这样的结构布局更加合理、紧凑，占用面积小，保证了夹持效果和磨床的工作效率。

优选地，主夹持件33的末端开设有爪长条形通孔331，主动盘32通过拨爪销35与主夹持件33相连，拨爪销35一端穿过外壳10并插固在主动盘32上，另一端伸入爪长条形通孔331内。这样的连接结构安装和拆卸都比较方便，主动盘32转动时带动拨爪销35转动，拨爪销35带动主夹持件33运动，使得夹持机构夹紧工件，上述结构设计简单且维护方便，占用面积小。优选本案中的拨爪销35包括插固部351和连接部352，插固部351插固在主动盘32上且长度小于连接部352的长度，连接部352伸入爪长条形通孔331内并与主夹持件33相连，这样的拨爪销35传送力的效果更佳，各个零部件连接紧密，使得主动盘32带动主夹持件33更加省力，使得主夹持件33受力更加均匀，提高了工作稳定性。

初始状态下，拨爪销35位于爪长条形通孔331首端，在需要夹紧工件时，控制主动盘32带动拨爪销35一同转动，此时拨爪销35向着转动方向推动主夹持件33摆动，主夹持件33首端开始绕固定座31的铰接点转动并向工件靠拢直至与工件接触，主夹持件33末端翘起；待主夹持件33首端与工件接触后，以主夹持件33首端与工件接触的支点为支撑提升固定座31，使得固定座31连同两个副夹持件34发生位移，使得两个副夹持件34与工件相接触，此时三个夹持件处于预夹紧状态；然后在主动盘32的带动下，拨爪销35开始由爪长条形通孔331首端向其末端移动，在移动过程中，拨爪销35带动主夹持件33并最终使得主夹持件33和两个副夹持件34一同将工件夹紧，待工件夹紧后，即使拨爪销35继续移动，主夹持件33也不会继续施加夹紧力，此时三个夹持件处于夹紧状态。爪长条形通孔331的设置合理，加工方便，保证了整体夹持机构工作的可靠性。

优选地，主夹持件33首端的外侧面环绕设置有多个弧形面332。各个弧形面332之间形成有凸起，使得主夹持件33首端与工件接触面积更加，摩擦力更大，而且不易损坏工件。本案中采用的主夹持件33首端设置能对工件施加更大的夹紧力，与上述副夹持件34相互配合，使得夹持效果更佳且一点活动、两点固定的夹持方式使得工件在加工过程中稳定性得到很好地保证；在主夹持件33首端向内聚拢过程中，主夹持件33末端向外翘起，各弧形面332和工件紧密连接，保证了夹持的可靠性，提高了夹持机构工作的稳定性。

在上述三个夹持件处于预夹紧状态时，主夹持件33首端的某一处弧形面332已经与其他两个副夹持件34相配合并夹紧工件，多个弧形面332相连的结构设计，使得主夹持件33与轴类工件配合紧密，夹持效果更佳。

优选地，在外壳10内设置有一插固在固定座31上方的滑块36，主夹持件33的首端铰接连接在滑块36上。滑块36方便了主夹持件33的安装并对其起到限位作用，保证了夹持时调节偏差的准确性，滑块36、固定座31、主夹持件33三者的安装和拆卸也都比较方便，实用性佳。

优选地，在固定座31上对称开设有倾斜设置且与两副夹持件34一一对应的两个斜通孔311，每个副夹持件34均穿设在对应的斜通孔311内，在固定座31上还开设有与两斜通孔311一一对应的两个联通通道312，每个斜通孔311均通过对应的联通通道312与外界联通，每个副夹持件34均通过固定螺栓37固定在固定座31上，每个固定螺栓37均依次穿过对应固定座31和对应联通通道312并将对应副夹持件34固定在对应斜通孔311内。

上述的联通通道312的形状可以根据实际情况选择为“L”形、“一”字形等，简单的说，联通通道312就是对应斜通孔311两边的固定座31部位的间隙，使得固定螺栓37能很好的将对应的副夹持件34固定在固定座31上，固定牢靠。当旋松固定螺栓37后，将对应的副夹持件34抽出或推进可以根据实际需求对副夹持件34的位置进行调节，使得本案中的夹持机构能适用于更多直径的工件，使用方便，灵活性大，通用性广。

进一步的，在外壳10上开设有与两个副夹持件34同轴设置且一一对应的圆形调节通孔11。操作工人可以将工具穿过圆形调节通孔11并伸入外壳10内对副夹持件34进行调节，灵活性大，不受使用环境局限，方便实用且圆形调节通孔11加工方便。

优选地，在固定座31中部对称开设有两个辅助孔313，在外壳10上罩设有环形端盖40，在环形端盖40上开设有与两个辅助孔313一一对应的两个端盖孔41，在环形端盖40中部插设有定位座50，定位座50由连为一体的环形座体51和两个定位柱52构成，在环形座体51外侧面上均匀分布有多个防滑凸起53，两个定位柱52对称设置且与两个辅助孔313一一对应，每个定位柱52穿过对应端盖孔41并插固在对应辅助孔313内。当然，其他采用先将固定座31固定的方案来对副夹持件34进行调节的方式也是可行的，本文不再赘述。

在本发明中，配套的设置有环形端盖40和定位座50，工装时，工件先穿过环形座体51和环形端盖40再伸入外壳10内由夹持机构夹紧，环形端盖40优选与外壳10密封连接，避免工件加工时外界的尘埃、铁屑等杂质进入外壳10内影响设备运作，延长了夹头的使用寿命，便于清洁和维护。

本发明的在需要对上述的副夹持件34进行调节时，可以先用定位座50将固定座31固定，再用工具对副夹持件34位置进行调节，操作方便，使得副夹持件34调节准确，保证夹持机构夹持效果。

在本发明中，环形端盖40和定位座50可以属于浮动夹头其他局部的一部分，也可以作为本发明的浮动夹头的夹持机构的一部分，或者二者之一及固定其所需的各种机构和零部件均作为本发明的浮动夹头的夹持机构的一部分。

本案中的防滑凸起53既可以选择为点状凸起，也可以选择为条状凸起，结构简单且设计合理，防滑凸起53的设置能增加定位座50与外界的摩擦力，既能防滑和增加手感，使得本定位座50在使用、安装过程中更加容易手持，不容易滑落。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：包括外壳、设置在外壳内且呈中空结构的固定座以及活动安装在外壳后方的主动盘，在固定座前方设置有环绕固定座轴心线设置的主夹持件以及若干副夹持件，各副夹持件分别固设在固定座上，所述主夹持件的首端铰接连接在固定座上，主夹持件的末端与主动盘相连，所述主动盘可带动主夹持件周向摆动，使得主夹持件首端绕铰接点转动并带动固定座连带各个副夹持件向工件聚拢或远离工件。

2.根据权利要求1所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：所述主夹持件为薄片爪子，所述副夹持件的数量为两个，所述副夹持件为固定在固定座上的调节螺栓。

3.根据权利要求2所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：所述主夹持件和两副夹持件位于同一平面上。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：所述主夹持件的末端开设有爪长条形通孔，所述主动盘通过拨爪销与主夹持件相连，所述拨爪销一端穿过外壳并插固在主动盘上，另一端伸入爪长条形通孔内。

5.根据权利要求4所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：所述拨爪销包括插固部和连接部，所述插固部插固在主动盘上且长度小于连接部的长度，所述连接部伸入爪长条形通孔内并与主夹持件相连。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：所述主夹持件首端的外侧面环绕设置有若干弧形面。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：在外壳内设置有一插固在固定座上方的滑块，所述主夹持件的首端铰接连接在滑块上。

8.根据权利要求2或3所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：在固定座上对称开设有倾斜设置且与两副夹持件一一对应的两个斜通孔，每个副夹持件均穿设在对应的斜通孔内，在固定座上还开设有与两斜通孔一一对应的两个联通通道，每个斜通孔均通过对应的联通通道与外界联通，每个副夹持件均通过固定螺栓固定在固定座上，每个固定螺栓均依次穿过对应固定座和对应联通通道并将对应副夹持件固定在对应斜通孔内。

9.根据权利要求2或3所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：在外壳上开设有与两个副夹持件同轴设置且一一对应的圆形调节通孔。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种浮动夹头的夹持机构，其特征在于：在固定座中部对称开设有两个辅助孔，在外壳上罩设有环形端盖，在环形端盖上开设有与两个辅助孔一一对应的两个端盖孔，在环形端盖中部插设有定位座，所述定位座由连为一体的环形座体和两个定位柱构成，在环形座体外侧面上均匀分布有若干防滑凸起，所述两个定位柱对称设置且与两个辅助孔一一对应，每个定位柱穿过对应端盖孔并插固在对应辅助孔内。