CN107116243B - 夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夹具，包括：底座；转动体，包括可转动嵌设在所述底座上的底盘及与所述底盘连接的顶盘，所述顶盘于圆中心处开设有适配于工件的圆孔，所述转动体自所述底盘沿轴向方向至所述圆孔的区域形成适配于工件插设的工位；多个杠杆，所述杠杆具有相对的第一端和第二端，所述第一端活动设置在所述底座上，所述第二端与所述底盘连接，所述多个杠杆间隔布设于所述底座与所述底盘之间；驱动机构，与所述底盘连接，以驱动所述底盘相对于所述底座旋转，所述底盘绕第一方向旋转预定角度后，所述多个杠杆的第二端与插入所述工位的工件的圆周壁抵持以夹紧工件。上述夹具，整体结构简单、紧凑，占用空间小，工件的装夹操作方便，装夹效率高。

Description

夹具

技术领域

本发明涉及机械加工设备领域，特别是涉及一种夹具。

背景技术

在机床加工工件时，需要将工件固定在工作台的加工位，用于装夹工件的装夹结构较为复杂，装夹操作较为费时，例如在加工呈圆柱形的工件时，需要调整加工位四周的装夹组件将工件夹紧，调节夹紧费时费力，装夹效率较低，影响整体的加工效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种结构简单、装夹方便的夹具。

一种夹具，包括：

底座，用于安装固定在机床上；

转动体，包括可转动嵌设在所述底座上的底盘及与所述底盘连接的顶盘，所述顶盘与所述底盘同轴设置且两者之间形成容置空间，所述顶盘位于所述底盘上方，所述顶盘于圆中心处开设有适配于工件的圆孔，所述转动体自所述底盘沿轴向方向至所述圆孔的区域形成适配于工件插设的工位；

多个杠杆，所述杠杆具有相对的第一端和第二端，所述第一端活动设置在所述底座上，所述第二端与所述底盘连接，所述多个杠杆间隔布设于所述底座与所述底盘之间；

驱动机构，与所述底盘连接，以驱动所述底盘相对于所述底座旋转，所述底盘绕第一方向旋转预定角度后，所述多个杠杆的第二端与插入所述工位的工件的圆周壁抵持以夹紧工件，所述驱动机构驱动所述底盘绕与所述第一方向相反的方向旋转时，所述多个杠杆的第二端离开工件以松开工件。

在其中一个实施例中，所述底盘于顶面圆中心处竖直设置有支撑头以支撑插入所述工位的工件。

在其中一个实施例中，所述底座的顶面间隔设置有多个固定块，每个所述固定块开设有滑槽，所述杠杆的第一端连接有凸轮随动器，所述凸轮随动器的轴承滑动嵌设于所述滑槽内，所述杠杆被所述底盘驱动时所述凸轮随动器的轴承在所述滑槽内移动。

在其中一个实施例中，所述滑槽沿所述底盘的径向方向布设，所述固定块及所述杠杆均设置有三个，三个所述固定块沿圆周方向均匀布设于所述底座的顶面。

在其中一个实施例中，所述杠杆的第二端的底部设置有偏心轮，所述偏心轮的一端插设于所述底盘中，所述底盘通过所述偏心轮带动所述杠杆向所述工位一侧聚拢和散开。

在其中一个实施例中，所述偏心轮包括凸设于所述杠杆的第二端底部的圆台，偏心固设于所述圆台底部的凸台，同轴固设于所述凸台底部的延伸轴，所述底盘对应位置开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽内嵌设保护套，所述保护套呈中空结构且上下两端具有圆形开口，所述延伸轴通过上端的所述圆形开口插入所述保护套中，所述底盘旋转时所述保护套的内侧壁与所述延伸轴抵持以带动所述杠杆的第二端向所述工位靠拢并与工件抵持。

在其中一个实施例中，所述杠杆的第二端靠近所述工位的侧壁及所述圆台共同形成有弧形壁，所述杠杆向所述第一方向旋转预定角度后所述弧形壁与插入于所述工位中的工件的圆周壁抵持接触。

在其中一个实施例中，所述弧形壁沿竖直方向形成有用于卡紧插入于所述工位中的工件的多个卡齿。

在其中一个实施例中，所述底座的顶面可转动设置有转轴，所述驱动机构的一端与所述转轴枢接，所述底盘的顶面竖直固设有连接轴，所述驱动机构的输出端连接有杆端关节轴承，所述杆端关节轴承的轴承端套接在所述连接轴上。

在其中一个实施例中，所述驱动机构为笔形气缸。

上述夹具，整体结构简单、紧凑，占用空间小，将工件插入转动体的工位后启动驱动机构，多个杠杆被驱动而向工件靠拢并夹紧工件，工件的装夹操作方便，装夹效率高。

附图说明

图1为一实施例提供的夹具装夹工件的立体结构示意图；

图2为图1所示夹具装夹工件的部分侧视结构示意图；

图3为图1所示夹具的部分立体结构示意图；

图4为图1所示夹具的爆炸结构示意图；

图5为图4所示夹具中支撑组件的放大结构示意图；

图6为图1所示夹具装夹工件前的部分俯视结构示意图；

图7为图1所示夹具夹紧工件时的部分俯视结构示意图；

图8为图1所示夹具的局部立体结构示意图；

图9为图1所示夹具的部分爆炸示意图；

图10为图8所示夹具中杠杆插设于保护套的示意图；

图11为图1所示夹具中杠杆的仰视结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，根据一实施例提供的夹具10，用于对工件20的装夹，夹具10包括底座100、转动体200、多个杠杆300及驱动机构400。

结合参阅图1至图4，底座100可通过螺钉安装固定座在机床上，底座100整体呈盘状。转动体200包括底盘210和顶盘220，顶盘220位于底盘210的正上方且两者通过连接件固定，底盘210相对于底座100可旋转，底座100、底盘210及顶盘220三者同轴设置。如图2所示，顶盘220与底盘210之间形成有容置空间240，如图2、图4所示，顶盘220在圆中心处开设有适配工件20插设的圆孔221，即圆孔221的直径稍大于工件20的直径，转动体200从底盘210沿轴向方向至圆孔221的区域形成适配于工件20插设的工位。杠杆300沿长度方向具有相对的第一端301和第二端302，多个杠杆300间隔布设在底盘210和底盘210之间，第一端301活动连接于底座100上，第二端302与底盘210连接。结合参阅图6、图7，驱动机构400设置在底座100上且其输出端与底盘210连接以驱动底盘210来回旋转，底盘210绕第一方向(图6中F1方向)旋转预定角度后，多个杠杆300的第二端302与工件20的圆周壁相抵持以夹紧工件20，驱动机构400驱动底盘210绕与F1方向相反的方向旋转时，多个杠杆300的第二端302逐渐离开工件20，即逐渐释放工件20，使工件20可从工位中取出。夹具10整体结构简单、紧凑，占用空间小，工件20的装夹操作方便，装夹效率高。

请参阅图2、图4、图5，底座100底部靠近边缘处沿圆周均匀间隔连接有扇形支撑块110，底座100于圆中心处卡设有支撑组件500。支撑组件500包括支撑座520，外圈固定在支撑座520上的轴承530，插设固定于轴承530内圈的转轴540，以及设置在转轴540顶部的支撑头510，转轴540顶部形成有与底盘210卡接固定的凸台541，底盘210于圆心处开设有用于卡固凸台540的卡槽213，支撑头510固定于该凸台541顶面的中央，该支撑头510顶部呈球面形，该支撑头510外露于底座100顶面并伸入工位中，工件20插入工位时，工件20底面与该支撑头510相接触。

请参阅图4，顶盘220与底盘210之间的连接件可采用支撑柱加内六角螺钉231的结构，即支撑柱上下两端面分别通过一内六角螺钉231连接固定于顶盘220、底盘210，由于底盘210和顶盘220两者为可拆卸连接，针对不同规格的工件，可更换适配的顶盘220以形成适配的工位。

请查阅图6至图8，底座100的顶面可转动设置有一转轴120，驱动机构400采用笔形气缸，必须气缸的一端与该转轴120枢接，底盘210的顶面竖直固定设置有一连接轴214，笔形气缸的输出端连接有杆端关节轴承420，该杆端关节轴承420滑动套接在连接轴214上，笔形气缸的输出端伸出时带动杆端关节轴承420移动，通过连接轴214驱动底盘210向F1方向旋转。

在一实施例中，请结合参阅图3、图6、图7，底座100上沿同心圆均匀间隔设置有三个固定块130，杠杆300也设置有三个，固定块130开设有滑槽131，杠杆300的第一端301底部连接有凸轮随动器330，该凸轮随动器330的轴承331滑动嵌设在滑槽131内，当杠杆300被底盘210驱动时，凸轮随动器330的轴承331可沿滑槽131长度方向来回滑动。

更为详细的，如图9、图11所示，杠杆300包括杆体310、连接于第一端301的凸轮随动器330及设置第二端302的偏心轮320，杆体310为变径设置，杠杆300的宽度从第一端301至第二端302逐渐变大，即第一端301为小径端，第二端302为大径端。

凸轮随动器330包括轴承331、嵌设于轴承331内圈的螺栓332及套设在螺栓332上螺母333，轴承331可相对于螺栓332旋转，螺栓332的顶端插接固设于杠杆300的第一端301，螺母333夹设在杠杆300与轴承331之间。底座100的顶面沿同心圆均匀间隔设置有多个固定块130，每个固定块130均开设有滑槽131，各滑槽131的开设方向的延伸线的交点与底盘210的圆心处于同一竖直线上，轴承331的外圈外表面呈球面形且适配于固定块130的滑槽131，轴承滑动嵌设在滑槽131内。杠杆300被底盘210带动旋转时，凸轮随动器330的轴承331在滑槽131内沿滑槽131长度方向来回滑动，轴承331来回滚动时噪音小，起到导向作用，准确度高。

请参阅图9至图11，偏心轮320包括凸设于第二端302底部的圆台323，偏心固设于圆台323底部的凸台321，以及同轴设置在该凸台321底部的延伸轴322，凸台321呈圆柱形且直径小于圆台323的直径，延伸轴322的直径小于凸台321的直径，凸台321的轴向轴心线靠近杆体310内侧。如图4、图9所示，底盘210开设有圆形凹槽211，圆形凹槽211内嵌设有保护套212，该保护套212为中空结构，保护套212上下两端分别开设有呈圆形的第一开口、第二开口，第一开口的直径小于凸台321的直径且大于延伸轴322的直径，延伸轴322伸入第一开口。再结合参阅图6、图7、图9，工件插入工位后，驱动机构400驱动底盘210沿F1方向旋转一定角度后，保护套212随底盘210转动并与延伸轴322抵持，底盘210继续沿F1方向旋转，此时保护套212通过带动延伸轴322而使杠杆300整体向F1方向移动一定距离，杠杆300的第二端302向工件一侧靠拢并与工件的圆周壁相抵持，三个杠杆300的第二端302同时与工件的圆周壁相抵持，实现对工件的夹紧装夹。在松开工件的过程中，驱动机构400驱动底盘210沿与F1方向相反的方向旋转，旋转至一定角度时，保护套212的的内侧再次与延伸轴322抵持，底盘210继续旋转，此时保护套212通过延伸轴322带动杠杆300沿与F1方向相反的方向移动一定距离，直至杠杆300回到原始位置。

杆体310的第二端302靠近工位的一侧的侧壁与圆台323共同形成有弧形壁，工件被夹紧时该弧形壁与工件的圆周壁抵持接触。弧形壁沿竖直方向形成有的多个卡齿303，可使杠杆300与工件之间形成更为稳定的卡持接触。

上述夹具，整体结构简单、紧凑，占用空间小，将工件插入转动体的工位后启动驱动机构，多个杠杆被驱动而向工件靠拢并夹紧工件，工件的装夹操作方便，装夹效率高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种夹具，其特征在于，包括：

底座，用于安装固定在机床上；

转动体，包括可转动嵌设在所述底座上的底盘及与所述底盘连接的顶盘，所述顶盘与所述底盘同轴设置且两者之间形成容置空间，所述顶盘位于所述底盘上方，所述顶盘于圆中心处开设有适配于工件的圆孔，所述转动体自所述底盘沿轴向方向至所述圆孔的区域形成适配于工件插设的工位；

多个杠杆，所述杠杆具有相对的第一端和第二端，所述第一端活动设置在所述底座上，所述第二端与所述底盘连接，所述多个杠杆间隔布设于所述底座与所述底盘之间；

驱动机构，与所述底盘连接，以驱动所述底盘相对于所述底座旋转，所述底盘绕第一方向旋转预定角度后，所述多个杠杆的第二端与插入所述工位的工件的圆周壁抵持以夹紧工件，所述驱动机构驱动所述底盘绕与所述第一方向相反的方向旋转时，所述多个杠杆的第二端离开工件以松开工件；

所述底座的顶面间隔设置有多个固定块，每个所述固定块开设有滑槽，所述杠杆的第一端连接有凸轮随动器，所述凸轮随动器的轴承滑动嵌设于所述滑槽内，所述杠杆被所述底盘驱动时所述凸轮随动器的轴承在所述滑槽内移动。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述底盘于顶面圆中心处竖直设置有支撑头以支撑插入所述工位的工件。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述滑槽沿所述底盘的径向方向布设，所述固定块及所述杠杆均设置有三个，三个所述固定块沿圆周方向均匀布设于所述底座的顶面。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述杠杆的第二端的底部设置有偏心轮，所述偏心轮的一端插设于所述底盘中，所述底盘通过所述偏心轮带动所述杠杆向所述工位一侧聚拢和散开。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述偏心轮包括凸设于所述杠杆的第二端底部的圆台，偏心固设于所述圆台底部的凸台，同轴固设于所述凸台底部的延伸轴，所述底盘对应位置开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽内嵌设保护套，所述保护套呈中空结构且上下两端具有圆形开口，所述延伸轴通过上端的所述圆形开口插入所述保护套中，所述底盘旋转时所述保护套的内侧壁与所述延伸轴抵持以带动所述杠杆的第二端向所述工位靠拢并与工件抵持。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述杠杆的第二端靠近所述工位的侧壁及所述圆台共同形成有弧形壁，所述杠杆向所述第一方向旋转预定角度后所述弧形壁与插入于所述工位中的工件的圆周壁抵持接触。

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述弧形壁沿竖直方向形成有用于卡紧插入于所述工位中的工件的多个卡齿。

8.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述底座的顶面可转动设置有转轴，所述驱动机构的一端与所述转轴枢接，所述底盘的顶面竖直固设有连接轴，所述驱动机构的输出端连接有杆端关节轴承，所述杆端关节轴承的轴承端套接在所述连接轴上。

9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于，所述驱动机构为笔形气缸。