CN106863181A - 一种电动快速松紧的安全夹具技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动快速松紧的安全夹具技术，系电控夹具技术。通过开关控制电机正反转，控制变接触齿轮组不同啮合方式，进而驱动螺杆，快速驱动钳口开合，并辅以手动夹紧；装置的安全电路保证了对工件仅有接触力而无较大夹紧力，实际有效夹紧力由人工施加；且只有人为卸载使动钳体与各开关脱离之后才使电路接通方能驱动电机以保证后续加工的安全性。本发明实现了在安全夹装的情况下，快速夹装/卸载工件，且有效避免过多机械干预影响夹装质量，适于半自动及手动加工夹装工件之场合，尤其适于薄壁件或压力敏感件快速夹紧之情况。

Description

一种电动快速松紧的安全夹具技术

所属技术领域

本发明涉及一种电动快速松紧的安全夹具技术，特别涉及一种具有快速驱动钳口、对夹持物有较小初压力、可手动调节夹紧力的安全夹具技术。

技术背景

目前，机床夹具或手动工具之虎钳、平口钳等一般都采用手动夹紧以保证夹紧力适中，效率低下；采用液压或电动夹具之情况夹紧力难调控，且难以推广于对薄壁件或压力敏感件之夹装：一方面采用自动夹具常加以手动修正以保证安全生产，手动修正需额外施加较大力以克服驱动工具阻力，难以判断有效施力大小及夹装效果；另一方面自动夹具存在夹紧力过大或过小的缺点，进而存在工件过变形、使工件留下夹痕或未有效夹紧存在安全隐患等弊端。

为此，需要一种可以快速接近、远离工件、仅对工件有接触压力而无固定力、可以手动夹紧的夹装方式，以满足安全生产、保护工件的要求。

发明内容

本发明提供的一种电动快速松紧的安全夹具技术，可以克服上述缺陷，并能满足当今社会需求，具有实用性和安全性。

本发明解决其技术问题所采用技术方案是：本发明一种电动快速松紧的安全夹具技术所涉及的装置，包括：固定钳体、活动钳体、螺杆、变接触齿轮组、控制电路及电动机。

定钳体上动钳体行程极限位置处各有一触点开关、钳体的钳口处有压力传感器开关用于控制电机转停，双刀双掷开关控制电机转向；定钳体与动钳体通过螺杆连接，螺杆一端为方形轴段，使用与之对应的可卸手柄可实现手动夹紧，另一侧固定一驱动齿轮；电机通过带传动带动主动齿轮，并传动与之啮合的且互不啮合的中间齿轮a、b，使中间齿轮a、b之一与驱动齿轮啮合，进而带动螺杆转动以达到快速松紧目的；改变电机转向，使主动齿轮与中间齿轮a、b啮合传动时产生的周向力克服弹性元件作用力带动齿轮支架转动，至中间齿轮a、b之一与驱动齿轮良好啮合并达到力平衡以平稳传动，使钳口快速靠近、远离工件；当动钳体碰到任一限位开关或对钳口处压力传感器开关有压力作用时，电机断路停转，弹性元件作用力使齿轮支架反转，中间齿轮a、b与驱动齿轮脱离啮合直至复位；这时可使用可卸手柄人为施加夹紧力夹紧工件、卸载力卸载工件，且只有人为卸载使动钳体与各开关脱离之后才使电路接通，方能重新驱动电机以保证绝对的安全生产。

本发明的有益效果是：使用本技术能快速松/紧钳口且夹紧力适中地夹装工件，采用人工夹紧保证夹紧力和夹紧效果可控的特点，适于半自动及手动加工之夹装工件场合，尤其适于薄壁件或压力敏感件快速夹装之情况，安全高效、操作灵活。

进一步，本发明提供的一种电动快速松紧的安全夹具技术，还可以具有这样的技术特征：在定钳体310滑道上另有一个或多个可调节放置位置的触点开关，通过调整此触点开关放置位置，控制电机来调节夹具开口大小与位置。

进一步，本发明提供的一种电动快速松紧的安全夹具技术，还可以具有这样的技术特征：通过调节“A”形固定板206、弹性元件207、限位销208互相连接方式及改变相关位置等均能满足本发明设计技术所需要求。

进一步，本发明提供的一种电动快速松紧的安全夹具技术，还可以具有这样的技术特征：改变触点开关401、402触发状态及压力传感器开关类型等未改变电平状态，调节电路接线方式或串并入电子元件改善控制性能但不改变基本操作方式等仍能满足本发明设计技术所需要求。

进一步，本发明提供的一种电动快速松紧的安全夹具技术，还可以具有这样的技术特征：改变螺杆304旋向、螺距等参数或换用滚珠丝杠等将周向转动变为轴向移动的装置均未改变传动状态仍能满足本发明设计技术所需要求。

进一步，本发明提供的一种电动快速松紧的安全夹具技术，还可以具有这样的技术特征：选配不同传动比的齿轮201、202、203、204，可达到钳口进、退不同速的目的。

另外，本发明之将固定钳体与活动钳体改为其他实施方式，诸如成型模具、快速升降机械等可为本发明之实用例。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明一具体实施例；

图3是本发明另一具体实施例；

图4是本发明的主视图；

图5是本发明的侧视图；

图6是本发明的俯视图；

图7是本发明的A-A截面视图；

图8是本发明电路示意图。

图中：101.电动机，102.带传动，103.机架，104.轴承，105.主动轴，201.主动齿轮，202.中间齿轮a，203.中间齿轮b，204.驱动齿轮，205.三角形固定板，206.“A”形固定板，207.弹性元件，208.限位销，301.螺母，302.开口销，303.轴套，304.螺杆(右旋)，305.动钳体，306.固定螺钉，307.螺杆滑块，308.动钳口，309.定钳口，310.定钳体，311.垫环，312.方形轴段，401.触点开关a，402.触点开关b，403.压力传感器开关，404.双刀双掷开关，405.控制放大器，406.调速器。

其中：401触点开关a、402触点开关b为常闭触点开关；403压力传感器开关具有压力大小可调之特点。

具体实施方式

下面结合原理图、具体实施例和装配图作进一步说明：

参见图4、5、6、7，在定钳体310上动钳体305行程极限位置处各有一触点开关401、402、定钳体310的钳口处有压力传感器开关403；定钳体310与螺杆滑块307滑动连接，并由螺杆304连接传动，动钳体305轴向安装在螺杆滑块307上，用固定螺钉306紧定；螺杆304一端为方形轴段312，有垫环311定位，配用对应可卸手柄能实现手动夹紧，所述螺杆304另一侧固定有驱动齿轮204，并有轴套303定位、螺母301和开口销302固定；在定钳体310的驱动齿轮204侧，有由主动齿轮201、中间齿轮a202中间齿轮b203、驱动齿轮204及固定齿轮用的三角形固定板205和“A”形固定板206构成的变接触齿轮组，定钳体310端部有两限位销208，与“A”形固定板206两凸脚通过弹性元件207接触。

参见图4、5、6，驱动链：由电动机101通过带传动102经主动齿轮201、中间齿轮a202、中间齿轮b203、驱动齿轮204构成的变接触齿轮组传动螺杆304作旋转运动，进而带动螺杆滑块307、动钳体305轴向移动，使其上的动钳口308与定钳体309上的定钳口309共同作用夹持工件。

参见图4、8，电动链：定钳体310上动钳体305最大开口位置处有触点开关a401、最小开口位置处有触点开关b402，定钳体310与定钳口309之间有压力传感器开关403用于控制电机转停，所述三个开关串联为弱电感应控制端，通过控制放大器405的控制开关作用间接控制主电路接通与断开，实现紧急制动；主电路上还串有双刀双掷开关404、电动机101、调速器406，其中双刀双掷开关404通过控制主电路接线方式，使电动机101正反转，调速器406通过调节接入主电路的电阻值调节电机输出转速与转矩。

参见图1、4，变接触齿轮组：如图4所示，电动机101转矩通过带传动102传递到主动轴105上，主动轴105由机架103通过轴承104支承，主动齿轮201与两互不啮合的中间齿轮a202、中间齿轮b203同时啮合，且上述三齿轮由三角形固定板205和“A”形固定板206两侧固定，所述两固定板连同上述两中间齿轮(202、203)可绕中间轴105自由转动；如图1所示，两中间齿轮(202、203)与主动齿轮201之间呈一定夹角α，与此夹角对应的中间齿轮a202、中间齿轮b203的尺寸应能保证所述两中间齿轮之一与驱动齿轮204良好啮合，复位时脱离啮合，即能达到图2、3所示行程；又如图1所示，“A”形固定板206两凸脚与两限位销208之间各有一弹性元件207；所述弹性元件207与限位销208和“A”形固定板206凸脚一端或双端固定，起到随变接触齿轮组转动时压缩，停转时弹性复位的功能；两限位销208起到限制变接触齿轮组转动极限角度的作用。

下面结合一具体实施例进行详细说明：

参见图2、4、8，当欲夹紧工件时，朝“夹紧”端闭合双刀双掷开关404接通电路，当电动机101输出逆时针转矩时，主动齿轮201同向转动，并带动与之啮合的中间齿轮a202与中间齿轮b203反向转动，因啮合传动时产生周向力可克服弹性元件207作用力，带动三角形固定板205和“A”形固定板206绕主动轴105逆时针转动，使中间齿轮b203与驱动齿轮204啮合并达到力平衡时平稳传动螺杆304，并使动钳口308快速靠近工件；当动钳体308碰到触点开关402或作用于工件进而对定钳口309处压力传感器开关403有压力作用且超出其初设定压力时，电路断路，控制放大器405断路，电动机101停转，装置传动链断链；此时弹性元件207作用力使三角形固定板205和“A”形固定板206反转，中间齿轮(202、203)与驱动齿轮204脱离啮合直至装置复位，效果如图1所示；这时可使用可卸把手人为施加夹紧力夹紧工件或卸载力卸载工件，且只有人为卸载使动钳体305与各开关脱离之后才使电路接通方能驱动电机。

下面结合另一具体实施例进行详细说明：

参见图3、4，当欲放松工件时，使用可卸把手转动螺杆304使动钳体305与各开关脱离使电路“待”接通后，朝“放松”端闭合双刀双掷开关404接通电路，电动机101输出顺时针转矩时，原理同上一实施例，主动齿轮201顺时针转动，反向带动中间齿轮a202与中间齿轮b203，三角形固定板205和“A”形固定板206绕主动轴105顺时针转动，使中间齿轮a202与驱动齿轮204啮合并传动螺杆304，令动钳口308快速远离工件；当动钳体308碰到触点开关401时，控制放大器405断路，电动机101停转，装置传动链断链，此时弹性元件207作用力使三角形固定板205和“A”形固定板206反转，中间齿轮(202、203)与驱动齿轮204脱离啮合直至复位，如图1所示。

Claims (5)

1.一种电动快速松紧的安全夹具技术，技术载体包括固定钳体、活动钳体、螺杆、变接触齿轮组、控制电路及电动机，其特征在于：

通过开关(404)控制电动机(101)正反转，控制变接触齿轮组不同啮合方式驱动螺杆(304)，实现快速驱动钳口开合，使用可卸手柄可以手动夹紧；

控制电路保证对工件仅接触而无较大夹紧力，实际有效夹紧力由人工施加；

当各触点开关只有人为卸载使动钳体与各开关(401、402、403)脱离之后才使电路接通方能驱动电机。

2.根据权利要求1所述的变接触齿轮组，其特征在于：

主动齿轮(201)与两互不啮合的中间齿轮a(202)、中间齿轮b(203)同时啮合，且这三个齿轮由三角形固定板(205)和“A”形固定板(206)两侧固定，所述两固定板连同上述两中间齿轮(202、203)可绕中间轴(105)自由转动；

两中间齿轮(202、203)与主动齿轮(201)之间呈一定夹角α，与此夹角对应的中间齿轮a(202)、中间齿轮b(203)的尺寸恰能保证所述两中间齿轮(202、203)之一均能非同时与驱动齿轮(204)良好啮合，复位时脱离啮合；

“A”形固定板(206)两凸脚与两限位销(208)之间各有一弹性元件(207)，所述弹性元件(207)与限位销(208)和“A”形固定板(206)凸脚一端或双端固定，起到随变接触齿轮组转动时压缩，停转时弹性复位的功能；

两限位销(208)起到限制变接触齿轮组转动极限角度的作用。

3.根据权利要求1所述的一种电动快速松紧的安全夹具技术，其特征在于：

定钳体(310)与螺杆滑块(307)滑动连接，并由螺杆(304)连接传动，动钳体(305)轴向安装在螺杆滑块(307)上，用固定螺钉(306)紧定；

螺杆(304)一端为方形轴段(312)，有垫环(311)定位，配用对应可卸手柄能实现手动夹紧，所述螺杆(304)另一侧固定有驱动齿轮(204)，并有轴套(303)定位、螺母(301)和开口销(302)固定；

在定钳体(310)的驱动齿轮(204)侧，为变接触齿轮组，定钳体(310)端部有两限位销(208)，与“A”形固定板(206)两凸脚通过弹性元件(207)接触。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于：

在定钳体(310)上有触点开关(401、402)、在定钳口(309)处有压力传感器开关(403)，所述三个开关串联为弱电感应控制端：当动钳体碰到任一触点开关(401、402)或对压力传感器开关(403)有压力作用时，控制放大器(405)的控制开关作用切断主电路，实现紧急制动，保证对工件仅接触而无较大夹紧力；

主电路上串有双刀双掷开关(404)、控制放大器(405)、电动机(101)、调速器(406)，其中双刀双掷开关(404)通过控制主电路接线方式，使电动机(101)正反转，调速器(406)通过调节接入主电路的电阻值调节电机输出转速与转矩。

5.根据权利要求1所述的一种电动快速松紧的安全夹具技术，其特征在于：

其卸载步骤如下所述，夹装工件反之：

当欲放松工件时，使用可卸把手转动螺杆(304)使动钳体(305)与各开关脱离使电路“待”接通后，朝“放松”端闭合双刀双掷开关(404)接通电路，电动机(101)输出顺时针转矩时，主动齿轮(201)顺时针转动，反向带动中间齿轮a(202)与中间齿轮b(203)，主动齿轮(201)与中间齿轮(202、203)啮合传动时产生的不平衡周向力克服弹性元件(207)作用力带动三角形固定板(205)和“A”形固定板(206)绕主动轴105顺时针转动，使中间齿轮a(202)与驱动齿轮(204)啮合并传动螺杆(304)，令动钳口(308)快速远离工件；

当动钳体(308)碰到触点开关(401)时，控制放大器(405)断路，电动机(101)停转，此时弹性元件(207)作用力使三角形固定板(205)和“A”形固定板(206)反转，中间齿轮(202、203)与驱动齿轮(204)脱离啮合直至复位。