CN105645101B - 一种太阳能热水器水箱夹持工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器水箱夹持工装，其结构包括两个相对设置的夹持部件以及连接夹持部件的传动装置和摆臂，且两个摆臂的自由端相连构成U字型，其中夹持部件包括夹持爪和卡盘，所述传动装置包括转轴、凸轮和带传动，所述卡盘呈现十字型，在卡盘的四个延伸臂上分别设有一U形槽，所述夹持爪与卡盘上的U形槽铰接，所述卡盘的中部设有一转轴，所述转轴一端与卡盘垂直连接，另一端与摆臂的一端内侧垂直连接，所述转轴上套置有凸轮和同步带传动，电机控制带传动和凸轮的转动；所述夹持爪的一端与凸轮接触，在夹持爪与卡盘内侧之间设有弹簧；该夹持工装结构简单、提高了工作效率，保证了商标图案喷绘的美观，减轻劳动强度，便于使用。

Description

一种太阳能热水器水箱夹持工装

技术领域

本发明涉及一种夹持工装，具体地说是一种应用于太阳能热水器水箱喷绘作业时的夹持工装。

背景技术

太阳能作为一种清洁能源和可再生能源，已有了广泛的应用，太阳能热水器就是其中一个较为普遍的例子。在太阳能热水器水箱上进行商标制作时，往往采用丝网印刷或喷绘的形式。由于太阳能水箱一般制作成圆柱形，在进行商标喷绘并保证喷绘图案美观的前提下，太阳能水箱的固定成为一个关键性问题。现有太阳能水箱固定往往通过人力将水箱搬到工作台上，并在水箱下部放置支架或挡块以防止水箱的滚动，这种通过人力搬运水箱的方式，需要消耗人的体力、不断地挪动水箱以使水箱待喷涂面对准喷绘工作区，导致工作效率低，而且也不便于喷绘出美观的图案。因此，提供一种圆柱形太阳能水箱的夹持工装是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能热水器水箱夹持工装，用于解决对太阳能热水器水箱进行喷绘作业时，水箱夹持固定不方便的问题。该夹持工装结构简单、提高了工作效率，保证了商标图案喷绘的美观，减轻劳动强度，便于使用。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种太阳能热水器水箱夹持工装，其结构包括两个相对设置的夹持部件以及连接夹持部件的传动装置和摆臂，且两个摆臂的自由端相连构成U字型，

其中夹持部件包括夹持爪和卡盘，所述传动装置包括转轴、凸轮和带传动，所述卡盘呈现十字型，在卡盘的四个延伸臂上分别设有一U形槽，所述夹持爪与卡盘上的U形槽铰接，所述卡盘的中部设有一转轴，所述转轴一端与卡盘垂直连接，另一端与摆臂的一端内侧垂直连接，所述转轴上套置有凸轮和同步带传动，电机控制同步带传动和凸轮的转动；所述夹持爪的一端与凸轮接触，在夹持爪与卡盘内侧之间设有弹簧；所述凸轮包括两个垂直且交叉设置的顶杆，在两个顶杆交叉处设有安装孔，安装孔处设有轴套，所述轴套与转轴套置，所述轴套在带传动的带下动相对转轴转动，在顶杆的四个拐角处分别设有过渡块；

所述夹持爪是由夹持部、连接部和摆动部构成为Z字型，所述连接部的上端与夹持部垂直连接，所述连接部的下端与摆动部的前端垂直连接，在连接部与摆动部的连接端设有便于插放销轴的孔，所述摆动部的后端下方设有半圆弧面，在摆动部的下方半圆弧面的一端设有第二耳板15′，所述夹持爪的半圆弧面与凸轮接触；

所述卡盘延伸臂的自由端设有U形槽，所述U形槽的对应两侧和顶壁开口，在U形槽的对应两个封闭的侧壁上分别设有一通孔，销轴穿过夹持爪上孔后两端与U形槽侧壁的通孔固连，所述夹持爪绕销轴转动。

进一步，所述卡盘的每一个延伸臂的同侧U形槽的底部分别设有第一耳板，弹簧的一端与第一耳板连接，弹簧5的另一端与设置在卡持爪摆动臂下方的第二耳板连接。

进一步，所述过渡块的斜面为曲面。

进一步，所述带传动由大皮带轮、小皮带轮和皮带构成，所述皮带缠绕在大皮带轮和小皮带轮上，所述大皮带轮与轴套的一端连接，所述小皮带轮与步进电机的输出轴连接，所述步进电机设置在摆臂6内侧。

进一步，所述夹持部的夹持面上设有橡胶垫片，所述橡胶垫片上均匀设有若干个防滑突起。

进一步，所述夹持爪的夹持部设有第一加强筋，在夹持爪的夹持部与连接部之间设有第二加强筋，在夹持爪的连接部与摆动部之间设有第三加强筋。

进一步，所述步进电机带动凸轮转动45度。

本发明的有益效果是：

1、该夹持工装通过夹持部件实现了夹持爪自动卡紧和松开，当在太阳能水箱上喷绘商标图案时，利用该工装进行太阳能水箱的固定和搬运，代替人工搬运太阳能水箱，大大地减轻了劳动强度，提高了喷绘效率，由于该工装的夹持力平衡稳定，防止太阳能箱随处滚动，保证喷绘出来的商标图案整齐、美观，不会出现不合格品。

2、该夹持工装通过电机控制带传动，带传动带动凸轮进行45的转动，保证凸轮转动一次，夹持爪在凸轮顶杆的最高低，实现夹持爪的抱紧，凸轮再转动一次，夹持爪在凸轮曲面的最低点，实现夹持爪的松开动作，结构简单、安装省时省力，一人即可操作。

3、由于在夹持爪的夹持部的底面设有橡胶垫片，能防止夹持爪的夹持部与太阳能水箱外壁接触时打滑，保证了夹持爪对太阳能水箱夹持力，另外橡胶垫片也能防止夹持爪的夹持部与太阳能水箱侧部的摩擦，保护太阳能水箱不被损坏。

4、由于在夹持爪上设有多条加强筋，保证了夹持爪工作中的强度，防夹持爪变形或断裂，延长际夹持爪的使用寿命。

附图说明

图1为本发明夹紧机构三维图；

图2为图1的俯视图；

图3为夹持爪三维图；

图4为凸轮三维图；

图5为伸缩汽缸使用状态结构示意图；

图6为伸缩汽缸回缩后的结构示意图；

图7为夹持部张开状态结构示意图；

图8为夹持部与橡胶垫片安装示意图；

图9为夹持部上设有加强筋的结构示意图；

图10为夹持爪的正面示意图；

图中：1夹持爪，11夹持部，12连接部，13摆动部，14半圆弧面，15第一耳板，15′第二耳板，181第一加强筋，182第二加强筋，183第三加强筋，2卡盘，21销轴，3转轴，4凸轮，41支架、42安装孔、43 5弹簧，6摆臂，7轴套，81同步带传动，91步进电机，92电机，10水箱，16橡胶垫片，17突起。

具体实施方式

如图1、图2、图4、图5、图6、图7所示，一种太阳能热水器水箱夹持工装，其结构包括两个相对设置的夹持部件以及连接夹持部件的传动装置和摆臂，两个相对设置的夹持部件可以夹在太阳能水箱的两端，且两个摆臂的自由端相连构成U字型，搬动太阳能水箱时可以抓握摆臂，便于移动。

其中夹持部件包括夹持爪1和卡盘2，所述传动装置包括转轴3、凸轮4和带传动，所述卡盘2呈现十字型，在卡盘的四个延伸臂上分别设有一U形槽，所述夹持爪1与卡盘2上的U形槽铰接，所述卡盘2的中部设有一转轴3，所述转轴3一端与卡盘2垂直连接，另一端与摆臂6的一端内侧垂直连接，所述转轴上套置有凸轮和同步带传动81，电机控制同步带传动和凸轮的转动；所述夹持爪的一端与凸轮接触，在夹持爪与卡盘内侧之间设有弹簧；电机92由步进电机91控制。

如图3所示，所述夹持爪是由夹持部、连接部12和摆动部13构成为Z字型，所述连接部的上端与夹持部垂直连接，所述连接部的下端与摆动部的前端垂直连接，在连接部与摆动部的连接端设有便于插放销轴21的孔，所述摆动部的后端下方设有半圆弧面14，在摆动部的下方半圆弧面的一端设有第二耳板，所述夹持爪的半圆弧面与凸轮接触；凸轮转动四个夹持爪的摆动部下部的半圆弧面分别与凸轮的四个最高点44接触，此时夹持爪被凸轮顶杆顶起，夹持爪绕销轴转动后，四个夹持爪的夹持部同时抱紧太阳能水箱壁，实现卡紧作用，夹持工装与太阳有水箱固定，便于搬运或移动，保证太阳能水箱固定的稳定性，使商标图案喷绘位置准确美观。

所述卡盘延伸臂的自由端设有U形槽，所述U形槽的对应两侧和顶壁开口，在U形槽的对应两个封闭的侧壁上分别设有一通孔，销轴穿过夹持爪上孔后两端与U形槽侧壁的通孔固连，所述夹持爪绕销轴转动。销轴固定不动，夹持爪在凸轮的带动下抱紧或张开时绕销轴转动。

所述卡盘的每一个延伸臂的同侧U形槽的底部分别设有第一耳板15，弹簧的一端与第一耳板连接，弹簧的另一端与设置在夹持爪摆动臂下方的第二耳板连接。夹持爪抱紧时弹簧处于张紧状态，保持夹持爪的夹紧力，防止夹持爪松动。

如图4所示，所述凸轮包括两个垂直且交叉设置的顶杆41，在两个顶杆交叉处设有安装孔43，安装孔处设有轴套7，所述轴套与转轴套置，所述轴套在带传动的带下动相对转轴转动，在顶杆41的四个拐角处分别设有过渡块42。所述过渡块的斜面为曲面421。保证了夹持爪的夹持部在凸轮边缘转动的流畅。

夹持爪的夹持部自由端底部为半圆弧面，保证夹持部与凸轮的接触面积，防止夹持部与凸轮之间产生打滑或脱落的现象。

所述带传动由大皮带轮、小皮带轮和皮带构成，所述皮带缠绕在大皮带轮和小皮带轮上，所述大皮带轮与轴套的一端连接，所述小皮带轮与步进电机的输出轴连接，所述步进电机设置在摆臂内侧。步进电机带动小皮带轮转动，小皮带轮转动后通过皮带带动大皮带轮动，由于大皮带轮与连接凸轮的轴套连接，所以大皮带轮的转动会带动轴套和凸轮一起转动，实现夹持爪的抱紧和张开。安装省时省力，一人即可操作。

如图9所示，所述夹持部的夹持面上设有橡胶垫片，所述橡胶垫片上均匀设有若干个防滑突起17。橡胶垫片与太阳能管的接触面可为弧面，且橡胶垫片的弧面与太阳能水箱壁的弧度相同，这样能保证橡胶垫片16与太阳能水箱10最大面积的接触，增强牢固性。

橡胶垫片，能防止夹持爪的夹持部与太阳能水箱外壁接触时打滑，保证了夹持爪对太阳能水箱夹持力，另外橡胶垫片也能防止夹持爪的夹持部与太阳能水箱侧部的摩擦，保护太阳能水箱不被损坏。

如图10所示，所述夹持爪的夹持部设有第一加强筋181，在夹持爪的夹持部与连接部之间设有第二加强筋182，在夹持爪的连接部与摆动部之间设有第三加强筋183。保证了夹持爪工作中的强度，防夹持爪变形或断裂，延长际夹持爪的使用寿命。

所述步进电机带动凸轮转动45度，保证凸轮转动一次四个夹持爪的夹持部分别处于凸轮四个最高点，实现夹持爪抱紧动作，凸轮再转动一次四个夹持爪的夹持部分别处于凸轮四个曲面的最低点45，实一夹持爪的张开动作，就是控制夹持爪的夹紧和张开。

如图8所示，当要对太阳能水箱进行商标图案喷绘时，由于夹持工装在不使用时夹持部处于张开状态，夹持爪的摆动部处于凸轮过渡块的曲面。首先将太阳能水箱的两端分别与夹持工装的两个夹持部卡接，调整太阳能水箱的角度和位置至合适后，启动步进电机开关，电机工作，电机的输出轴带动小皮带轮转动，小皮带轮带动大皮带轮转动，大皮带轮带动凸轮转动四十五度，也就是夹持爪的摆动部从凸轮过渡块曲面转至凸轮的顶杆顶端，四个夹持爪的摆动部分别处于凸轮的四个顶端，由于夹持爪的摆动部向上移动，摆动部下部的弹簧被拉紧，保证了夹持爪夹持部的抱紧力，四个夹持爪紧紧的将太阳能水箱端部抱紧固定在一起，重复上述动作将太阳能水箱另一端的夹持部件夹紧固定在太阳能水箱上，安装省时省力，一人即可操作，在进行商标喷绘时，太阳能水箱稳定性，保证了喷绘位置的准备和图案的美观。工作完成后，要对夹持工装进行拆卸时，只需启动电机，电动转动带动小皮带轮和大皮带轮转动，大皮带轮带动凸轮再转动四十五度，四个夹持爪的摆动部会从凸轮的最顶点转动至过渡块的曲面最低点，摆动部下的弹簧回缩，夹持爪的夹持部上翘并与太阳能水箱壁分离，实现工装的拆卸。

本发明的夹持工装通过夹持部件实现了夹持爪自动卡紧和松开，当在太阳能水箱上喷绘商标图案时，利用该工装进行太阳能水箱的固定和搬运，代替人工搬运太阳能水箱，大大地减轻了劳动强度，提高了喷绘效率，由于该工装的夹持力平衡稳定，防止太阳能箱随处滚动，保证喷绘出来的商标图案整齐、美观，不会出现不合格品。

Claims (7)

1.一种太阳能热水器水箱夹持工装，其特征是，包括两个相对设置的夹持部件以及连接夹持部件的传动装置和摆臂，且两个摆臂的自由端相连构成U字型，

其中夹持部件包括夹持爪和卡盘，所述传动装置包括转轴、凸轮和带传动，所述卡盘呈现十字型，在卡盘的四个延伸臂上分别设有一U形槽，所述夹持爪与卡盘上的U形槽铰接，所述卡盘的中部设有一转轴，所述转轴一端与卡盘垂直连接，另一端与摆臂的一端内侧垂直连接，所述转轴上套置有凸轮和同步带传动，电机控制同步带传动和凸轮的转动；所述夹持爪的一端与凸轮接触，在夹持爪与卡盘内侧之间设有弹簧；所述凸轮包括两个垂直且交叉设置的顶杆，在两个顶杆交叉处设有安装孔，安装孔处设有轴套，所述轴套与转轴套置，所述轴套在带传动的带下动相对转轴转动，在顶杆的四个拐角处分别设有过渡块；

所述夹持爪是由夹持部、连接部和摆动部构成为Z字型，所述连接部的上端与夹持部垂直连接，所述连接部的下端与摆动部的前端垂直连接，在连接部与摆动部的连接端设有便于插放销轴的孔，所述摆动部的后端下方设有半圆弧面，在摆动部的下方半圆弧面的一端设有第二耳板，所述夹持爪的半圆弧面与凸轮接触；

所述卡盘延伸臂的自由端设有U形槽，所述U形槽的对应两侧和顶壁开口，在U形槽的对应两个封闭的侧壁上分别设有一通孔，销轴穿过夹持爪上孔后两端与U形槽侧壁的通孔固连，所述夹持爪绕销轴转动。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器水箱夹持工装，其特征是，所述卡盘的每一个延伸臂的同侧U形槽的底部分别设有第一耳板，弹簧的一端与第一耳板连接，弹簧的另一端与设置在卡持爪摆动臂下方的第二耳板连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器水箱夹持工装，其特征是，所述过渡块的斜面为曲面。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器水箱夹持工装，其特征是，所述带传动由大皮带轮、小皮带轮和皮带构成，所述皮带缠绕在大皮带轮和小皮带轮上，所述大皮带轮与轴套的一端连接，所述小皮带轮与步进电机的输出轴连接，所述步进电机设置在摆臂内侧。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器水箱夹持工装，其特征是，所述夹持部的夹持面上设有橡胶垫片，所述橡胶垫片上均匀设有若干个防滑突起。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器水箱夹持工装，其特征是，所述夹持爪的夹持部设有第一加强筋，在夹持爪的夹持部与连接部之间设有第二加强筋，在夹持爪的连接部与摆动部之间设有第三加强筋。

7.根据权利要求4所述的一种太阳能热水器水箱夹持工装，其特征是，所述步进电机带动凸轮转动四十五度。