CN106041203A - 一种型材对中夹具及其夹紧机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种型材对中夹具及其夹紧机构。夹紧机构包括基座，基座上绕相互平行的转动轴线转动装配有用于夹持在工件相背两侧的两个夹持爪，两夹持爪之间连接有用于带动两者同步的相向翻转而夹紧工件、相背翻转而松开工件的驱动部件。本发明中两夹持爪通过相向翻转的方式实现从型材相对两侧进行夹紧，即两夹持爪从型材的两边互为定位，使得型材在被两夹持爪夹紧的过程中，随着两夹持爪相向翻转的过程，型材的中心线准确对准到两夹持爪之间的中心线位置，这就使得型材宽边的尺寸误差被分摊到型材的两边，这样在从型材的一边向另一边倾斜切割的过程中，型材宽边尺寸的误差仅有部分对切割边长度造成影响，使得型材切割精度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种型材对中夹具及其夹紧机构。
背景技术
型材圆锯切割时需要对型材妥善夹紧，以保证型材圆锯在型材上切出不同角度的形状，满足型材后续加工中的焊接要求。但现有型材夹具通常采用单边定位的夹紧方式，如图1所示，该型材夹具包括处于型材一边的定位部和处于相对另一边的夹紧部，以使得型材以夹具的定位部为基础的情况下，被夹紧在型材夹具上。在这种型材夹具的夹紧作用下，型材的切割误差为L1MAX-L1MIN=L2max-L2min=（cos（α1）+ cos（α2））*A，其中L1为相邻两切割缝的近端距离，L2为相邻两切割缝的远端距离，α1和α2分别为型材上的两个相邻的切割角，A为型材的制造误差。由于相邻两切割角的角度不同，所以型材本身的制造误差会直接影响切制边长，使得型材宽的切出来的单边会长些，反之亦然，从而导致型材的制造误差累积到切割边的边长上，增大了型材切割制品的不合格率。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少型材制造误差对切割加工误差影响的夹紧机构，同时本发明还提供了一种使用该夹紧机构的型材对中夹具。
为了实现以上目的，本发明中夹紧机构的技术方案如下：
夹紧机构，包括用于固定在夹具主体上的基座，基座上绕相互平行的转动轴线转动装配有用于夹持在工件相背两侧的两个夹持爪，两夹持爪之间连接有用于带动两者同步的相向翻转而夹紧工件、相背翻转而松开工件的驱动部件。
驱动部件可相对于基座沿直线方向导向移动，驱动部件与两夹持爪分别楔面配合，且驱动部件与两夹持爪之间的配合楔面关于驱动部件的移动方向镜像对称设置。
两夹持爪结构相同、且关于驱动部件的移动方向镜像对称设置。
所述配合楔面处于驱动部件上，两夹持爪上分别转动装配有与对应配合楔面滚动配合的滚轮，滚轮的转动轴线平行于夹持爪的转动轴线。
定义夹持爪的铰接在基座上的部位为铰接部、用于夹持工件的部位为夹持部、与驱动部件连接的部位为受力部，受力部和夹持部处于铰接部的两侧。
本发明中型材对中夹具的技术方案如下：
型材对中夹具，包括夹具主体及其上设置的夹紧机构，夹紧机构包括固定在夹具主体上的基座，基座上绕相互平行的转动轴线转动装配有用于夹持在工件相背两侧的两个夹持爪，两夹持爪之间连接有用于带动两者同步的相向翻转而夹紧工件、相背翻转而松开工件的驱动部件。
驱动部件可相对于基座沿直线方向导向移动，驱动部件与两夹持爪分别楔面配合，且驱动部件与两夹持爪之间的配合楔面关于驱动部件的移动方向镜像对称设置。
两夹持爪结构相同、且关于驱动部件的移动方向镜像对称设置。
所述配合楔面处于驱动部件上，两夹持爪上分别转动装配有与对应配合楔面滚动配合的滚轮，滚轮的转动轴线平行于夹持爪的转动轴线。
定义夹持爪的铰接在基座上的部位为铰接部、用于夹持工件的部位为夹持部、与驱动部件连接的部位为受力部，受力部和夹持部处于铰接部的两侧。
本发明中两夹持爪通过相向翻转的方式实现从型材相对两侧进行夹紧，即两夹持爪从型材的两边互为定位，使得型材在被两夹持爪夹紧的过程中，随着两夹持爪相向翻转的过程，型材的中心线准确对准到两夹持爪之间的中心线位置，这就使得型材宽边的尺寸误差被分摊到型材的两边，这样在从型材的一边向另一边倾斜切割的过程中，型材宽边尺寸的误差仅有部分对切割边长度造成影响，也就减少了型材制造误差对切割加工误差影响，使得型材切割精度提高。
附图说明
图1是现有单边定位中型材的切割边误差参数示意图；
图2是本发明中型材对中夹具的实施例的结构示意图；
图3是图2中夹紧机构在松开状态下的结构示意图；
图4是图2中夹紧机构在夹紧状态下的结构示意图；
图5是图2中夹具对型材双边定位时的切割边误差参数示意图。
具体实施方式
本发明中型材对中夹具的实施例：如图2至图5所示，该夹具是一种适用于型材圆锯切割的型材自动对中夹具，包括夹具主体2及其前后两端对称设置的夹紧机构，夹具主体沿前后方向延伸，并在夹具主体的中间设有用于让开圆盘锯的锯齿的避让切口。
夹紧机构包括固定在夹具主体2上的基座3，基座3上设置有两左右对称设置的夹持爪8，夹持爪8通过滚轮4绕前后延伸的轴线转动装配在基座3上，两夹持爪8的转动轴线相互平行，并在两夹持爪8的中间设置有可相对于基座3沿上下方向导向移动的驱动部件11。两夹持爪8为结构相同的L形卡爪，夹持爪8由处于拐角处的铰接部5和悬伸在铰接部5两侧的悬臂组成，两悬臂的悬伸端上分别设有夹持部9和受力部7，夹持部9处于受力部7的下方。在受力部7上，在绕前后延伸的轴线转动装配有滚轮13，在夹持部9上，安装有用于夹持型材的夹持块10。两夹持爪的夹持部9到铰接部5的距离相等，受力部7到铰接部5的距离也相等。驱动部件11为夹设在两夹持爪的受力部7之间的楔块，驱动部件11的左右两侧上镜像对称设置有自上而下逐渐相背分开的配合楔面，该配合楔面与受力部7上的滚轮13滚动配合，以使驱动部件11在上提后，可通过楔面配合带动夹持部9的受力部7相互方向翻转，以在受力部7的杠杆作用下，两夹持爪8的夹持部9会相向翻转而夹紧工件。另外，可通过在夹持爪8的铰接部5上安装扭簧的方式，使得受力部7上的滚轮13始终压紧在驱动部件11的配合楔面上。
驱动部件11上连接有处于夹紧机构上方的驱动油缸1，驱动油缸1的缸体固定在夹具主体2上、活塞杆12沿上下方向伸缩，且活塞杆12的下端连接在驱动部件11上。
本实施例中夹具的工作原理是：驱动部件11向上运动时，由楔面配合使驱动油缸1的拉力力矩增大，夹持爪8的滚轮13在驱动部件11的楔面作用下，带动夹持爪8将驱动部件11的向上及侧面运动合成旋转运动使夹持爪8具有夹持力，即F2=F1/sin(β/2)，β为驱动部件的顶角角度。夹持爪8将力矩传成F3，由于夹持方向原因F3折算成F4。大致上F4=F1*cos（β/2）/sin(β/2)。又因驱动部件11的楔面接近自锁角度，故夹持爪8在夹持过程中具有一定自锁性，使夹持稳定，驱动油缸1可选用较小直径，符合节能环保原则。
采用该双边自定心的夹紧方式后，型材上的尺寸L1、L1’本身就存在与L1MAX-L1MIN相等的误差，也就是型材误差被分解，把一边的误差分成两分，使绝对误差为 L1’-L1=L1MAX-L1MIN=L2max-L2min=（cos（α1）+ cos（α2））*0.5A。使夹持方法能使型材切割时沿中性线送进，这样做是想把制造公差均摊在型材两边，不同宽度的型材共边切割的长度误差会缩小1/2，这样将在不提高型材精度条件下改善切割精度，使误差减至原来的一半。
本发明中型材对中夹具的其他实施例：驱动部件也可以采用球体、圆锥体等。驱动油缸也可以用气缸、电动推杆，乃至于人工手动控制。两夹持爪的相对收张也可以通过通过两个驱动部件实现，两驱动部件之间又采用联动控制，如采用两个驱动油缸，两驱动油缸连接在同一液压系统上，以实现两驱动油缸的同步伸缩。
本发明中夹紧机构的实施例：本实施例中夹紧机构的结构与上述实施例中夹紧机构的结构相同，因此不再赘述。
Claims (10)
1.夹紧机构，包括用于固定在夹具主体上的基座，其特征在于，基座上绕相互平行的转动轴线转动装配有用于夹持在工件相背两侧的两个夹持爪，两夹持爪之间连接有用于带动两者同步的相向翻转而夹紧工件、相背翻转而松开工件的驱动部件。
2.根据权利要求1所述的夹紧机构，其特征在于，驱动部件可相对于基座沿直线方向导向移动，驱动部件与两夹持爪分别楔面配合，且驱动部件与两夹持爪之间的配合楔面关于驱动部件的移动方向镜像对称设置。
3.根据权利要求2所述的夹紧机构，其特征在于，两夹持爪结构相同、且关于驱动部件的移动方向镜像对称设置。
4.根据权利要求2所述的夹紧机构，其特征在于，所述配合楔面处于驱动部件上，两夹持爪上分别转动装配有与对应配合楔面滚动配合的滚轮，滚轮的转动轴线平行于夹持爪的转动轴线。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的夹紧机构，其特征在于，定义夹持爪的铰接在基座上的部位为铰接部、用于夹持工件的部位为夹持部、与驱动部件连接的部位为受力部，受力部和夹持部处于铰接部的两侧。
6.型材对中夹具，包括夹具主体及其上设置的夹紧机构，夹紧机构包括固定在夹具主体上的基座，其特征在于，基座上绕相互平行的转动轴线转动装配有用于夹持在工件相背两侧的两个夹持爪，两夹持爪之间连接有用于带动两者同步的相向翻转而夹紧工件、相背翻转而松开工件的驱动部件。
7.根据权利要求6所述的型材对中夹具，其特征在于，驱动部件可相对于基座沿直线方向导向移动，驱动部件与两夹持爪分别楔面配合，且驱动部件与两夹持爪之间的配合楔面关于驱动部件的移动方向镜像对称设置。
8.根据权利要求7所述的型材对中夹具，其特征在于，两夹持爪结构相同、且关于驱动部件的移动方向镜像对称设置。
9.根据权利要求7所述的型材对中夹具，其特征在于，所述配合楔面处于驱动部件上，两夹持爪上分别转动装配有与对应配合楔面滚动配合的滚轮，滚轮的转动轴线平行于夹持爪的转动轴线。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的型材对中夹具，其特征在于，定义夹持爪的铰接在基座上的部位为铰接部、用于夹持工件的部位为夹持部、与驱动部件连接的部位为受力部，受力部和夹持部处于铰接部的两侧。
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