CN1072124A

CN1072124A - 夹紧装置

Info

Publication number: CN1072124A
Application number: CN 92105086
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·E·柏瑞
Original assignee: LOXALLA Pty Ltd
Current assignee: LOXALLA Pty Ltd
Priority date: 1991-11-12
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1993-05-19

Abstract

一种台钳，具有一个装在一滑动组件上的可动夹爪，该滑动组件能快速地朝一夹紧位置滑动，并由一棘齿-棘爪机构以可紧松的方式锁定于此。利用一螺旋机构对可动夹爪进行最终夹紧调节。滑动组件具有两条侧向分开的导轨，导轨伸入台钳的固定主体中。两导轨间的空间是无阻碍的，以允许垂直工件从中央通过两夹爪。

Description

本发明涉及夹紧装置，特别涉及台钳式的夹紧装置。

台钳通常包括两个由螺旋机构相连的夹爪，该螺旋机构具有一根在两夹爪间延伸的螺杆，螺杆可以转动，以便将一个夹爪向另一个夹爪移近，从而夹住两夹爪间的工件。一个标准的台钳一般具有大的调节范围，但为达到所需的开度来转动螺杆则既费时又乏味。曾经提出一种减轻这些问题的措施，它是在螺杆和内钳爪之间提供一种可解脱的连接，使得由外夹爪和螺杆组成的组件能快速地滑向和滑离内夹爪，然后螺杆和内夹爪间的连接重新构成，以便做最终的夹紧调整。在这种方案中，螺杆和内夹爪间的连接是由内夹爪上的半螺母构成的，半螺母可在与螺杆啮合的内部位置和脱离螺杆的外部位置间径向移动。使用这种可脱离的半螺母需要附加一个能使半螺母啮合和脱离啮合的机构，由此提高了台钳的成本和复杂性，这又造成了台钳的结构弱点。尽管总的来说使用可脱离的半螺母似乎能对前面指出的问题提供一个满意的方案，但是由于上述原因它并没有被广泛地采用。另一个问题在于很难保持半螺母机构不沾染上铁屑或其它颗粒，而这种沾染会妨碍该机构的操作。

在常规台钳中，以及在上面提到的具有快迅张开和闭合运动性能的台钳中，存在的另一种困难是在两夹爪之间设置的沿中心延伸的螺杆会妨碍工件垂直通过台钳，除非两夹爪偏置以便在夹爪的外端夹住垂直工件，但这不能提供象中心夹紧那样令人满意的夹紧作用。

根据本发明，提供了这样一种夹紧装置，它包括一个带有第一夹爪的主体部分和一个带有第二夹爪的滑动组件，滑动组件安装在主体部分上，用于在一个使两夹爪的相对夹紧表面相互邻接的闭合位置和一个使两夹爪的相对夹紧表面彼此隔离的张开位置之间作直线滑动，其特征是：滑动组件和主体部分中的一个具有棘齿，而另一个具有可与所述棘齿啮合的棘爪，棘齿和棘爪相配合，以便在棘爪横跨在棘齿上时，允许滑动组件朝两夹爪的闭合位置运动，但在不释放棘爪的情况下，使滑动组件不能朝两夹爪的张开位置运动，由此，棘齿和棘爪的配合使得能够快速地调节两夹爪间的间距，所述夹紧装置还包括有螺旋机构，它用于使第一和第二夹爪间产生相对移动，从而对两夹爪间的间距进行微调，其结构使得两夹爪中央部分内的夹紧区的下方不会受到滑动组件和螺旋机构的阻碍，从而允许工件垂直地通过夹紧区，在两夹爪中央部分内的夹紧区上下延伸。

下面参照附图对本发明的一个实施例进行说明。

图1是根据本发明的一个优选实施例的台钳的透视图;

图2是台钳的侧视图;

图3是台钳的纵剖面图。

图中所示的台钳包括一个主体部分2和一个滑动体部分6，主体部分2固定在一个钳台或其它工作台面上，并携带一个固定夹爪4;滑动体部分6安装成可在主体部分2中滑动并携带一个夹爪8，夹爪8可通过滑动体部分6的运动朝着和远离主体部分2上的固定夹爪4移动。主体部分2具有一个矩形截面的管形壳10，管形壳10的前端开口而后端封闭。管形壳10的主体可由空心的矩形截面型钢制成，或通过将带钢轧成空心矩形并沿纵向接缝焊接而成。

滑动体部分6具有两条矩形截面的平行导轨12，两导轨间隔设置成可在管形壳10中滑动，并使导轨的外侧12a紧邻管形壳10的相对的侧壁10a，以便使导轨在进、出管形壳10的过程中受到导向。导轨12的深度稍小于管形壳10的内部高度，以便使导轨12具有一个所需的垂直位置。两导轨12的外端和内端分别由横向件14、16相连。它们保持两导轨12相隔所需的距离并和导轨一起构成一个刚性的滑动组件。导轨12和横向件14，16最好整体成形，例如由整体浇铸而成。夹爪8安装在一个托架18上，托架18安装成可沿导轨12做有限的轴向运动。托架18具有上、下架体部分18a、18b，它们紧靠着两导轨12的上、下边缘，由此使托架18相对于导轨具有一个准确的垂直位置。托架18还具有一个位于后面的推动部分18c，它紧贴在两导轨12的内表面之间滑动，以确定托架18的横向位置并且防止夹紧过程中施加载荷所引起的歪斜。还应注意的是，横向件14的上表面14a要低于两导轨12的上边缘以及推动部分18c的下表面18d。推动部分18c的下表面18d沿着横向件14的上表面14a滑动，这样在托架18相对于导轨12进行有限的运动过程中，给托架18提供了附加的导向和定位。同时，推动部分18c和横向件14的相邻表面18d和14a将相互配合，以承担将工件夹紧在两夹爪4和8之间时产生的垂直推力。

托架18相对于导轨12的有限的轴向移动是由螺杆20来确定的，螺杆20的前端（或内端）支承在托架18中，螺杆向外伸出并穿过滑动组件的横向件14中的螺孔。螺杆20的外端连到一摇臂22上，摇臂22可滑动地安装，以使驱动手柄24具有可调的操作半径。摇臂22最好由矩形截面材料制成。螺杆20仅能用来使托架18及夹爪8相对于导轨12进行有限的轴向运动，以便和固定夹爪4一起提供一个稳固的夹紧作用。为将钳口大致调到所需宽度而使夹爪8相对于固定夹爪4的主导运动是利用棘轮作用进行的。该棘轮作用是通过在两导轨12的上边缘上成形出棘齿26来提供的。棘齿26从导轨12的内端延伸到比托架18沿导轨12运动的距离要短的位置。棘齿26与棒形棘爪28相配合，棘爪28装在管形壳10上部的槽中，横跨两导轨12的上边缘。棘爪28安装成可在内、外横向导向面30、32之间垂直运动，导向面30、32由主体部分2上的结构构成。棘爪28刚性连接到一个释放手柄34，手柄34横向跨过主体部分2的宽度。棘爪28及相关的手柄34的重量使棘爪28被重力向下偏压，使其倾斜的下表面与棘齿26啮合。棘齿26和棘爪28的倾斜表面如此取向，以使得滑动组件能向内滑过棘爪28，在此运动期间，棘爪28靠在棘齿26上，但是棘爪28将会阻止滑动组件的向外或抽出运动，只有当提起手柄34使棘爪28升高而松开棘爪28时，才能允许滑动部件作抽出运动。

为了将夹爪4、8调到所需的开度，通过提起手柄34来松开棘爪28，由此使带有夹爪8的滑动组件能快速地抽出到所需的距离，然后将工件放到两夹爪4、8之间，再向内推动滑动组件使夹爪8朝固定夹爪4移动，在此移动过程中，棘爪28压在棘齿26上。然后，转动摇臂22，使带有夹爪8的托架18相对于滑动组件向内移动到紧紧地夹住工件，从而实现对两夹爪间工件的拧紧。显然，由于钳口开度的主要调节是通过移动滑动组件并利用棘爪28锁定滑动组件来实现的，所以托架18和滑动组件之间只需移动很矩的距离就能实现最终夹紧。实践中发现，利用齿距为15-20mm的棘齿就可达有效的结果。当工件被夹紧到两夹爪4、8之间时，夹紧力将由作用在棘齿26上的棘爪28所承受，以防止滑动组件抽出，同时所述夹紧力还由螺杆20和横向件14间的相互作用以及推动部分18c的下表面18d对滑动组件的横向件14的上表面14a的向下推力来承担。棘爪28跨在两导轨12上并牢固地抵住横向延伸过主体部分2的整个宽度的垂直导向面32，在夹紧过程中，棘爪28将为滑动组件提供一稳固的固紧作用。

上述结构的一个重要结果是，螺杆20不相对带有可动夹爪8的托架18向前或向内延伸，具体地说，它不向内伸到台钳的主体部分2中。因此，位于两夹爪4、8和滑动组件的两导轨12之间的台钳中央区域是开放式的，使得在夹爪的上下垂直延伸的工件能被夹在夹爪4、8的中央部分。相反地，对于那种螺杆在可动夹爪和固定夹爪间延伸的常规台钳来说，在夹爪上下延伸的垂直工件一般只能由在夹爪上长度极为有限的一端夹紧。因此本发明的结构也不必为克服这一问题而提供具有偏置或不对称夹爪的台钳。

台钳的主体部分2最好安装在一块基板40上，该基板上有一中心螺纹安装孔42，用于接纳安装螺栓44，由此给台钳提供一旋转安装，使台钳能旋转360°。主体部分2的管形壳10的上表面最好带有一个框缘46，构成一个装纳螺母、螺栓或螺钉之类小零件的托盘。托盘的出现还将减小使用者将管形壳10用作砧座的可能性。托盘的侧边最好用作棘爪28的手柄34的垂直导向。

上面具体描述的台钳具有较为简单、耐用的结构，它允许可动夹爪相对于固定夹爪快速地滑动。在夹紧期间提供锁定作用的棘爪仅受到重力偏压，使它总是运动到它的锁定位置。

尽管最好在滑动组件的两条导轨12上都制出棘齿，但是如果仅在其中一条导轨上加工出棘齿也能得到满意的结果。另外，对于一些应用场合来说，可以省去一条导轨12，而主体部分2的空心管形壳10可给单一导轨的两侧提供导向和支承。还有可能由滑动组件携带棘爪，与主体部分上的棘齿相配合。

工作台包括一个由两夹爪限定的工作表面，其中一个夹爪可相对于另一个运动，以便将工件夹紧在两夹爪的相对夹紧表面之间，此工作台可以带有一个在此所描述的夹紧机构，以使得一个夹爪能朝着或远离另一个夹爪快速地运动。

上面以举例的方式对本发明的一个实施例进行了说明，但是在不超出本发明范围的条件下，还有可能对之做出修改。

Claims

1、一种夹紧装置，包括一个带有第一夹爪的主体部分和一个带有第二夹爪的滑动组件，滑动组件安装在主体部分上，用于在一个使两夹爪的相对夹紧表面相互邻接的闭合位置和一个使两夹爪的相对夹紧表面彼此隔离的张开位置之间作直线滑动，其特征是：滑动组件和主体部分中的一个具有棘齿，而另一个具有可与所述棘齿啮合的棘爪，棘齿和棘爪相配合，以便在棘爪横跨在棘齿上时，允许滑动组件朝两夹爪的闭合位置运动，但在不释放棘爪的情况下，使滑动组件不能朝两夹爪的张开位置运动，由此，棘齿和棘爪的配合使得能够快速地调节两夹爪间的间距，所述夹紧装置还包括有螺旋机构，它用于使第一和第二夹爪间产生相对移动，从而对两夹爪间的间距进行微调，其结构使得两夹爪中央部分内的夹紧区的下方不会受到滑动组件和螺旋机构的阻碍，从而允许工件垂直地通过夹紧区，在两夹爪中央部分内的夹紧区上下延伸。

2、根据权利要求1的夹紧装置，其特征是所述第二夹爪构成一个托架的一部分，该托架安装成用于沿滑动组件作有限的纵向运动，所述的螺旋机构在托架和滑动组件之间工作，以使托架进行上述运动，托架在沿滑动组件运动期间由滑动组件导向。

3、根据权利要求2的夹紧装置，其特征是所述的滑动组件包括至少一条可滑动地安装在所述主体部分中、所述夹紧区一侧的导轨，所述导轨具有棘齿并与由主体部分携带的棘爪相配合。

4、根据权利要求3的夹紧装置，其特征是所述滑动组件包括与上述第一条导轨平行并间隔开的第二条导轨，它位于所述夹紧区的另一侧，使得由这两条导轨限定的区域的上、下均是开放的。

5、根据权利要求4的夹紧装置，其特征是所述主体部分包括一个矩形空心截面壳，它具有相对的侧壁和相对的上、下壁，所述滑动组件的两条导轨插在该空心截面壳内，并由壳的相应的侧壁及上、下壁导向。

6、根据权利要求4或5的夹紧装置，其特征是所述两条导轨的上边缘都带有棘齿，而所述棘爪由重力偏压到与之啮合。

7、根据权利要求6的夹紧装置，其特征所述棘爪包括一根可滑动地安装在所述主体部分上的棒，该棒横跨在所述导轨的带棘齿的上边缘上。

8、根据权利要求4-7中任意一项的夹紧装置，其特征是所述滑动组件包括一个与两导轨上远离所述主体部分的外端相连的横向件，而所述螺旋机构包括一根其内端支承在所述托架中的螺杆，该螺杆以和所述横向件螺纹啮合的方式延伸，其外端带有一个手柄，螺杆在所述两导轨之间平行于导轨延伸，其内端位于所述托架中，由此保持托架和所述主体部分之间的区域的上、下不受阻碍。

9、根据权利要求8的夹紧装置，其特征是所述托架包括一个位于所述第二夹爪外侧的推动部分，该推动部分具有面朝下的表面，该表面在所述横向件的面朝上的表面上配合滑动，以便在夹紧期间承受力。