CN107414531A - 可实现二级紧固的异形工件夹持结构 - Google Patents

Abstract

本发明公布了可实现二级紧固的异形工件夹持结构，包括底座以及紧固块，在底座上表面上设有卡座，底座一侧设有连杆，底座另一侧开有内螺纹孔，导向杆的下端置于内螺纹孔内且与之螺纹配合，在所述紧固块一端设有万向球头，导向杆的上端与万向球头连接，在紧固块另一端开有螺孔，螺杆活动贯穿所述螺孔，且螺杆下端通过转动连接头与连杆的上端连接，还包括推杆，所述推杆活动贯穿紧固块的中部，且在推杆的端部安装有正对卡座的活动块。在工件坯因钻孔而产生较大的振动时，通过活动块对工件的一级紧固、紧固块与导向杆、连接组件以及底座形成的二级紧固，保证工件的稳定性，提高工件的加工精度。

Description

可实现二级紧固的异形工件夹持结构

技术领域

本发明涉及机加工领域，具体是指可实现二级紧固的异形工件夹持结构。

背景技术

机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧)。现有技术中的夹具在使用时调节复杂，特别是在针对不同型号的工件钻孔时，特别是具有圆周面的异形工件，普通的夹具无法满足相应的夹持力度，加工过程中容易出现松动进而导致工件钻孔精度出现偏差，致使工件坯的报废率增高。

发明内容

本发明的目的在于提供可实现二级紧固的异形工件夹持结构，提高工件在加工时的稳定性，同时减小工件的报废率。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

可实现二级紧固的异形工件夹持结构，包括底座以及紧固块，在所述底座上表面上设有卡座，底座一侧设有连杆，底座另一侧开有内螺纹孔，导向杆的下端置于内螺纹孔内且与之螺纹配合，在所述紧固块一端设有万向球头，导向杆的上端与万向球头连接，在紧固块另一端开有螺孔，螺杆活动贯穿所述螺孔，且螺杆下端通过转动连接头与连杆的上端连接，还包括推杆，所述推杆活动贯穿紧固块的中部，且在推杆的端部安装有正对卡座的活动块；在所述卡座上端面分别安装有两个压力传感器，所述压力传感器通过控制器与报警器电连接，且两个压力传感器分别对应工件底部的两端，在紧固块下表面上还设有多个正对活动块上表面的行程开关，行程开关与推杆的驱动设备连通，多个所述行程开关沿推杆轴线呈环形分布。

针对现有技术中，夹具在对工件进行紧固时容易出现松动而导致工件坯的报废率增高的现状，发明人通过活动块以及紧固块对工件的二级紧固，使得工件在底座上被稳定固定，以避免在进行钻孔时产生的振动而使得活动块与工件之间的接触出现松动，进而提高工件的加工精度。工作时，先将工件的突出部分置于卡座内，推杆在外部的动力推动下，迫使活动块与工件的外壁紧密接触，当活动块的下表面与工件的外壁完全贴合时，同时转动导向杆与螺杆，使得导向杆与螺杆形成的紧固件分别对紧固块的两端沿工件所在的位置方向推动，直至紧固块内侧壁与活动块的上表面相互贴紧；其中，导向杆与内螺纹孔、螺杆与螺孔均为螺纹配合，且导向杆通过万向球头与紧固块的一端连接，而螺杆通过转动连接头与连杆连接，在确保同时转动导向杆以及螺杆的前提下，保证紧固块两端对活动块的作用力相对均衡，进而保障工件上受到的作用力相对稳定，即在工件坯因钻孔而产生较大的振动时，通过活动块对工件的一级紧固、紧固块与导向杆、连接组件以及底座形成的二级紧固，保证工件的稳定性，提高工件的加工精度。

进一步地，在卡座上设置有压力传感器，当活动块对工件上表面实现紧固时，压力传感器可对工件的受力情况进行实时监测，并且压力传感器上可设定一个工件所承受压力的最大值，即该最大值能够在保证工件不受损的前提下，确保工件的受到的夹紧效果达到最佳，推杆下移至活动块与工件紧密贴合后便不再继续移动，通过转动螺杆来实现对紧固块位置的微调，使得紧固块继续下移，当工件受到的压力与压力传感器设定的最大值相同时，压力传感器将信号传输至控制器，控制器驱动报警器开始报警警示，即工作人员停止对螺杆的转动，此时的工件即达到夹持效果的最大化，并且两个压力传感器分别对应工件下端面的两侧，避免了工件的局部应力集中而出现损伤，间接地提供了异形工件的加工效率。其中，在异形工件加工完成后，需要撤销活动块以及紧固块对工件的夹持，首先转动螺杆，以解除工件的二级紧固，然后通过外部的驱动设备驱动活动块上移，以解除工件的一级紧固，由于在紧固块覆盖的范围相对狭窄，继而导致活动块的位移行程相对较短，在活动块上移时很容易与紧固块的下表面发生碰撞，进而迫使螺杆与紧固块之间的连接、导向杆与紧固块之间的连接受到冲击而受损，因此，发明人在紧固块的下表面沿推杆的轴线设置有多个呈环向分布的行程开关，即使活动块在上移时发生一定幅度的摆动，只要活动块上局部与行程开关发生接触，则行程开关会将信号发送至外部的驱动设备，即迫使推杆以及活动块停止上移，以避免活动块与紧固块之间发生碰撞，进而提高夹持结构的使用寿命。

在所述活动块的下表面设有与工件外壁相适应的半圆形夹持面。由于工件形状以及尺寸的特殊性，工件的外壁为局部呈规则的球形，因此，活动块的下表面作为夹持面，在夹持面上开设与工件外壁相适应的半圆形夹持面，可增大活动块与工件之间的接触面积，进而保证工件的夹持稳定性。

在所述导向杆上固定有双头螺母。进一步地，在导向杆上设有双头螺母，而导向杆作为紧固块以及活动块的支撑部件，在人工转动时存在较大困难，而通过设置的双头螺母，使得相关的工作人员可通过扳手等钣金件对导向杆进行转动，进而降低工件在紧固时的工作强度。

所述活动块为圆柱形，且采用橡胶材质。作为优选，采用圆柱形的橡胶活动块，使得活动块与工件接触时发生一定的形变，进而提高与工件外壁的接触面积，并且能够将工件加工时受到的作用力应力消除，进而提高工件的加工精度。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明导向杆与内螺纹孔、螺杆与螺孔均为螺纹配合，且导向杆通过万向球头与紧固块的一端连接，而螺杆通过转动连接头与连杆连接，在确保同时转动导向杆以及螺杆的前提下，保证紧固块两端对活动块的作用力相对均衡，进而保障工件上受到的作用力相对稳定，即在工件坯因钻孔而产生较大的振动时，通过活动块对工件的一级紧固、紧固块与导向杆、连接组件以及底座形成的二级紧固，保证工件的稳定性，提高工件的加工精度；

2、本发明活动块的下表面作为夹持面，在夹持面上开设与工件外壁相适应的半圆形夹持面，可增大活动块与工件之间的接触面积，进而保证工件的夹持稳定性；

3、本发明通过设置的双头螺母，使得相关的工作人员可通过扳手等钣金件对导向杆进行转动，进而降低工件在紧固时的工作强度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-推杆、2-紧固块、3-活动块、4-连杆、5-螺杆、6-底座、7-导向杆、8-工件、9-卡座、10-双头螺母、11-万向球头、12-转动连接头、13-压力传感器、14-行程开关。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例包括底座6以及紧固块2，在所述底座6上表面上设有卡座9，底座6一侧设有连杆5，底座6另一侧开有内螺纹孔，导向杆7的下端置于内螺纹孔内且与之螺纹配合，在所述紧固块2一端设有万向球头11，导向杆7的上端与万向球头11连接，在紧固块2另一端开有螺孔，螺杆5活动贯穿所述螺孔，且螺杆5下端通过转动连接头12与连杆4的上端连接，还包括推杆1，所述推杆1活动贯穿紧固块2的中部，且在推杆1的端部安装有正对卡座9的活动块3；在所述卡座9上端面分别安装有两个压力传感器13，所述压力传感器13通过控制器与报警器电连接，且两个压力传感器13分别对应工件8底部的两端，在紧固块2下表面上还设有多个正对活动块3上表面的行程开关14，行程开关14与推杆1的驱动设备连通，多个所述行程开关14沿推杆1轴线呈环形分布。

针对现有技术中，夹具在对工件8进行紧固时容易出现松动而导致工件坯的报废率增高的现状，本实施例通过活动块3以及紧固块2对工件8的二级紧固，使得工件8在底座6上被稳定固定，以避免在进行钻孔时产生的振动而使得活动块3与工件8之间的接触出现松动，进而提高工件8的加工精度。工作时，先将工件8的突出部分置于卡座内，推杆1在外部的动力推动下，迫使活动块3与工件的外壁紧密接触，当活动块3的下表面与工件的外壁完全贴合时，同时转动导向杆7与螺杆5，使得导向杆7与螺杆5形成的紧固件分别对紧固块2的两端沿工件所在的位置方向推动，直至紧固块2内侧壁与活动块3的上表面相互贴紧；其中，导向杆7与内螺纹孔、螺杆5与螺孔均为螺纹配合，且导向杆7通过万向球头11与紧固块2的一端连接，而螺杆5通过转动连接头12与连杆4连接，在确保同时转动导向杆7以及螺杆5的前提下，保证紧固块2两端对活动块3的作用力相对均衡，进而保障工件上受到的作用力相对稳定，即在工件坯因钻孔而产生较大的振动时，通过活动块3对工件的一级紧固、紧固块4与导向杆7以及底座6形成的二级紧固，保证工件的稳定性，提高工件的加工精度。

进一步地，在卡座上设置有压力传感器13，当活动块3对工件8上表面实现紧固时，压力传感器13可对工件8的受力情况进行实时监测，并且压力传感器13上可设定一个工件8所承受压力的最大值，即该最大值能够在保证工件8不受损的前提下，确保工件8的受到的夹紧效果达到最佳，推杆1下移至活动块3与工件8紧密贴合后便不再继续移动，通过转动螺杆5来实现对紧固块2位置的微调，使得紧固块2继续下移，当工件8受到的压力与压力传感器13设定的最大值相同时，压力传感器13将信号传输至控制器，控制器驱动报警器开始报警警示，即工作人员停止对螺杆5的转动，此时的工件8即达到夹持效果的最大化，并且两个压力传感器13分别对应工件8下端面的两侧，避免了工件8的局部应力集中而出现损伤，间接地提供了异形工件的加工效率。

其中，在异形工件加工完成后，需要撤销活动块3以及紧固块2对工件8的夹持，首先转动螺杆5，以解除工件8的二级紧固，然后通过外部的驱动设备驱动活动块3上移，以解除工件8的一级紧固，由于在紧固块2覆盖的范围相对狭窄，继而导致活动块3的位移行程相对较短，在活动块3上移时很容易与紧固块2的下表面发生碰撞，进而迫使螺杆5与紧固块2之间的连接、导向杆7与紧固块2之间的连接受到冲击而受损，因此，发明人在紧固块2的下表面沿推杆1的轴线设置有多个呈环向分布的行程开关14，即使活动块3在上移时发生一定幅度的摆动，只要活动块3上局部与行程开关14发生接触，则行程开关14会将信号发送至外部的驱动设备，即迫使推杆1以及活动块3停止上移，以避免活动块3与紧固块2之间发生碰撞，进而提高夹持结构的使用寿命。

进一步地，在导向杆上设有双头螺母，而导向杆7作为紧固块2以及活动块3的支撑部件，在人工转动时存在较大困难，而通过设置的双头螺母，使得相关的工作人员可通过扳手等钣金件对导向杆7进行转动，进而降低工件8在紧固时的工作强度。

作为优选，在所述活动块3的下表面设有与工件8外壁相适应的半圆形夹持面。由于工件8形状以及尺寸的特殊性，工件8的外壁为局部呈规则的球形，因此，活动块3的下表面作为夹持面，在夹持面上开设与工件8外壁相适应的半圆形夹持面，可增大活动块3与工件8之间的接触面积，进而保证工件的夹持稳定性。

作为优选，采用圆柱形的橡胶活动块3，使得活动块3与工件8接触时发生一定的形变，进而提高与工件8外壁的接触面积，并且能够将工件8加工时受到的作用力应力消除，进而提高工件8的加工精度。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.可实现二级紧固的异形工件夹持结构，包括底座(6)以及紧固块(2)，其特征在于：在所述底座(6)上表面上设有卡座(9)，底座(6)一侧设有连杆(4)，底座另一侧开有内螺纹孔，导向杆(7)的下端置于内螺纹孔内且与之螺纹配合，在所述紧固块(2)一端设有万向球头(11)，导向杆(7)的上端与万向球头(11)连接，在紧固块(2)另一端开有螺孔，螺杆(5)活动贯穿所述螺孔，且螺杆(5)下端通过转动连接头(12)与连杆(4)的上端连接，还包括推杆(1)，所述推杆(1)活动贯穿紧固块(2)的中部，且在推杆(1)的端部安装有正对卡座(9)的活动块(3)；在所述卡座(9)上端面分别安装有两个压力传感器(13)，所述压力传感器(13)通过控制器与报警器电连接，且两个压力传感器(13)分别对应工件(8)底部的两端，在紧固块(2)下表面上还设有多个正对活动块(3)上表面的行程开关(14)，行程开关(14)与推杆(1)的驱动设备连通，多个所述行程开关(14)沿推杆(1)轴线呈环形分布。

2.根据权利要求1所述的可实现二级紧固的异形工件夹持结构，其特征在于：在所述活动块(3)的下表面设有与工件(8)外壁相适应的半圆形夹持面。

3.根据权利要求1所述的可实现二级紧固的异形工件夹持结构，其特征在于：在所述导向杆(7)上固定有双头螺母(10)。

4.根据权利要求1所述的可实现二级紧固的异形工件夹持结构，其特征在于：所述活动块(3)为圆柱形，且采用橡胶材质。