CN107775393A - 偏心夹紧装置 - Google Patents

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    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/069—Work-clamping means for pressing workpieces against a work-table

Abstract

本发明公开了一种偏心夹紧装置，其要点是：包括夹具座、偏心凸轮、压紧手柄和偏心轮调整组件；夹具座固定设置在相应的工作台；偏心凸轮通过偏心轮调整组件转动设置在夹具座上，偏心凸轮的转动轴线到工作台的距离可通过偏心轮调整组件进行调节；压紧手柄沿偏心凸轮的径向固定设置在偏心凸轮上，用于使偏心凸轮转动。

Description

偏心夹紧装置
技术领域
本发明涉及工装夹具技术领域，具体是一种偏心夹紧装置。
背景技术
常用的偏心夹紧机构，为了使凸轮夹紧可靠，设计时要求凸轮压紧的最佳工作段在一定的角度范围内，一般在有效夹紧工作段内，凸轮夹紧点在高度方向上的尺寸变化较小（尤其是偏心轮尺寸较小时），这样，为了实现可靠夹紧，工件的尺寸变化就要求在一定范围内。如果是一批厚度尺寸误差较大的工件，就会影响偏心轮夹紧点的位置，夹紧效果变差，甚至不能实现有效夹紧，加工效率大大降低，而且需要人为提高工件尺寸的精度要求，生产加工成本大大提高，这样就限制了普通凸轮夹紧机构的使用场合。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，能适应同一批厚度尺寸误差较大的工件的偏心夹紧装置。
实现本发明目的的基本技术方案是：一种偏心夹紧装置，其结构特点是：包括夹具座、偏心凸轮、压紧手柄和偏心轮调整组件；夹具座固定设置在相应的工作台；偏心凸轮通过偏心轮调整组件转动设置在夹具座上，偏心凸轮的转动轴线到工作台的距离可通过偏心轮调整组件进行调节；压紧手柄沿偏心凸轮的径向固定设置在偏心凸轮上，用于使偏心凸轮转动。
以上述基本技术方案为基础的技术方案是：夹具座包括夹具体和上盖板；夹具体为钢制一体件；夹具体包括位于下部的固定连接部、位于固定连接部上部的凸轮安装部和位于凸轮安装部左侧的第二安装部；夹具体的固定连接部用于将夹具体固定连接到相应的工作台上；凸轮安装部设有开口向上和向右的滑块安装槽；凸轮安装部的中部设有贯穿其前后的与滑块安装槽向通的腰圆形调节通孔；第二安装部设有开口向左和向上的齿轮安装槽，且齿轮安装槽的上部与凸轮安装部的滑块安装槽的上部相连通；第二安装部中部设有贯穿其前后的与齿轮安装槽相通的轴孔；上盖板固定设置在夹具体的凸轮安装部和第二安装部的上侧上；偏心轮调整组件包括调节齿条、直齿轮、齿轮轴、调节手把、调节滑块、压头和调节压缩弹簧；调节齿条包括位于左部的齿条部和位于右部的调节导向部；调节导向部的下侧设有光滑的导向斜面，导向斜面呈左低右高设置；齿轮轴通过相应的轴承及卡簧转动设置在夹具座的夹具体的第二安装部的轴孔中；直齿轮通过相应的平键与齿轮轴传动连接，直齿轮位于夹具体的第二安装部的齿轮安装槽中；调节齿条滑动设置在第二安装部的齿轮安装槽的上部与凸轮安装部的滑块安装槽的上部中，调节齿条位于直齿轮的上侧，且调节齿条的齿条部的齿与直齿轮相啮合，调节齿条的上侧与上盖板滑动接触；调节手把传动设置在齿轮轴的前端上，用于使齿轮轴转动；调节滑块中部设有贯穿其前后的销轴孔；调节滑块沿上下向滑动设置在夹具座的夹具体的凸轮安装部的滑块安装槽中；压头固定设置在调节滑块的上部上，压头的上端呈球冠状，且与调节齿条的调节导向部的导向斜面滑动接触；调节压缩弹簧设置在夹具座的夹具体的凸轮安装部的滑块安装槽中，位于调节滑块的下侧，用于将调节滑块向上顶，使压头始终保持与调节齿条的调节导向部的导向斜面相接触；通过销轴将偏心凸轮与调节滑块固定连接，且销轴的相应部位位于夹具体的凸轮安装部的调节通孔中，销轴可沿该调节通孔上下滑动。
以上述相应技术方案为基础的技术方案是：偏心凸轮下部设有定位头杆；定位头杆的下部为球冠形；定位头杆下端与工件接触时的位置为使偏心凸轮2处于最佳压紧工件状态时的转动起始位置。
以上述相应技术方案为基础的技术方案是：还包括定位组件；偏心凸轮后侧下部设有沿上下向的开口向后的腰型定位槽；夹具座的夹具体的凸轮安装部的前侧下部还设有安装座孔；定位组件包括定位座、定位钢球和定位压缩弹簧；定位座整体呈圆柱壳形；定位座前侧设有向内凸出的限位部；定位座过盈配合设置在夹具体的凸轮安装部的安装座孔中；定位钢球和定位压缩弹簧从前置后依次设置在定位座中，且定位钢球被定位座的限位部限制在定位座中；定位压缩弹簧将定位钢球向前顶，使定位钢球的前部相应部分伸出定位座外，并伸入偏心凸轮的腰型定位槽中。
本发明具有积极的效果：（1）本发明的偏心夹紧装置的结构简单，操作方便，动作迅速，设有快速调节的偏心轮调整组件，通过偏心轮调整组件能调节偏心凸轮的转动轴线到工件压紧位置的距离，从而能适应尺寸有较大变化的工件，确保每次夹紧都能使凸轮的夹紧点在最佳位置上，实现快速和可靠地夹紧作业，极大的提高了加工效率，降低了生产加工成本。
（2）本发明的偏心夹紧装置的偏心凸轮设有定位头杆，定位头杆下端与工件接触时的位置（偏心凸轮最佳转动起始位置），即从该位置处转动偏心凸轮，能使偏心凸轮处于最佳压紧工件状态，从而消除了工件厚度尺寸误差，确保每次夹紧时工件表面和偏心轮的中心高度为已定值，所以能在工件尺寸变化较大时，每次夹紧都能使凸轮的夹紧点在最佳位置上，实现快速和可靠地夹紧。
（3）本发明的偏心夹紧装置设有定位组件，通过定位组件能有效防止偏心凸轮非作业状态时自己转动，有利于提高加工效率。
附图说明
图1为本发明的偏心夹紧装置的结构示意图；
图2为图1的俯视示意图；
图3为图1中的A-A剖视示意图；
图4为图1中的B-B剖视示意图；
图5为图1中的夹具座的示意图；
图6为图5的左视示意图；
图7为图5的俯视示意图；
图8为图1中的偏心凸轮的结构示意图；
图9为图8的左视示意图；
图10为偏心轮调整组件的调节齿条的结构示意图；
图11为本发明的偏心夹紧装置处于将工件夹紧状态时的示意图；
图12为图4中的定位组件的放大示意图。
上述附图中的标记如下：
夹具座1，夹具体1-1，固定连接部1-11，凸轮安装部1-12，滑块安装槽1-12-1，调节通孔1-12-2，安装座孔1-12-3，第二安装部1-13，齿轮安装槽1-13-1，轴孔1-13-2，
上盖板1-2，左盖板1-3，右盖板1-4，
偏心凸轮2，腰型定位槽21，定位头杆2-1，
压紧手柄3，
定位组件4，定位座4-1，限位部4-1a，定位钢球4-2，定位压缩弹簧4-3，
偏心轮调整组件5，调节齿条5-1，齿条部5-1a，调节导向部5-1b，导向斜面5-1b-1，直齿轮5-2，齿轮轴5-3，调节手把5-4，调节滑块5-5，压头5-6，调节压缩弹簧5-7，
销轴6，
工作台100，工件定位块100-1，
工件200。
具体实施方式
本发明的方位的描述按照图1所示的方位进行，也即图1所示的上下左右方向即为描述的上下左右方向，图1所朝的一方为前方，背离图1的一方为后方。
（实施例1）
见图1至图12，本发明的偏心夹紧装置包括夹具座1、偏心凸轮2、压紧手柄3、定位组件4和偏心轮调整组件5。
见图1至图7，夹具座1包括夹具体1-1、上盖板1-2、左盖板1-3和右盖板1-4。夹具体1-1为钢制一体件。夹具体1-1包括位于下部的固定连接部1-11、位于固定连接部1-11上部的凸轮安装部1-12和位于凸轮安装部1-12左侧的第二安装部1-13。夹具体1-1的固定连接部1-11用于将夹具体1-1固定连接到相应的工作台100上。凸轮安装部1-12设有开口向上和向右的滑块安装槽1-12-1。凸轮安装部1-12的中部设有贯穿其前后的与滑块安装槽1-12-1相通的腰圆形调节通孔1-12-2。凸轮安装部1-12的前侧下部还设有安装座孔1-12-3。
第二安装部1-13设有开口向左和向上的齿轮安装槽1-13-1，且齿轮安装槽1-13-1的上部与凸轮安装部1-12的滑块安装槽1-12-1的上部相连通。第二安装部1-13中部设有贯穿其前后的与齿轮安装槽1-13-1相通的轴孔1-13-2。
上盖板1-2固定设置在夹具体1-1的凸轮安装部1-12和第二安装部1-13的上侧上。左盖板1-3固定设置在夹具体1-1的第二安装部1-13的左侧下部上。右盖板1-4固定设置在夹具体1-1的凸轮安装部1-12的右侧下部上。
见图1、图2、图4、图8、图9和图11，压紧手柄3沿偏心凸轮2的径向固定设置在偏心凸轮2上，用于使偏心凸轮2转动。偏心凸轮2下部设有定位头杆2-1。定位头杆2-1的下部为球冠形。定位头杆2-1下端与工件200接触时的位置，即从该位置处转动偏心凸轮2，均能使偏心凸轮2处于最佳压紧工件状态。偏心凸轮2后侧下部设有沿上下向的开口向后的腰型定位槽21。
见图1、图4和图12，定位组件4包括定位座4-1、定位钢球4-2和定位压缩弹簧4-3。定位座4-1整体呈圆柱壳形。定位座4-1前侧设有向内凸出的限位部4-1a。定位座4-1过盈配合设置在夹具体1-1的凸轮安装部1-12的安装座孔1-12-3中。定位钢球4-2和定位压缩弹簧4-3从前置后依次设置在定位座4-1中，且定位钢球4-2被定位座4-1的限位部4-1a限制在定位座4-1中。定位压缩弹簧4-3将定位钢球4-2向前顶，使定位钢球4-2的前部相应部分伸出定位座4-1外，并伸入偏心凸轮2的腰型定位槽21中。
见图1至图4，图10和图11，偏心轮调整组件5包括调节齿条5-1、直齿轮5-2、齿轮轴5-3、调节手把5-4、调节滑块5-5、压头5-6和调节压缩弹簧5-7。调节齿条5-1包括位于左部的齿条部5-1a和位于右部的调节导向部5-1b。调节导向部5-1b的下侧设有光滑的导向斜面5-1b-1，导向斜面5-1b-1呈左低右高设置，导向斜面5-1b-1的倾斜角度为自锁角。齿轮轴5-3通过相应的轴承及卡簧转动设置在夹具座1的夹具体1-1的第二安装部1-13的轴孔1-13-2中。直齿轮5-2通过相应的平键与齿轮轴5-3传动连接，直齿轮5-2位于夹具体1-1的第二安装部1-13的齿轮安装槽1-13-1中。调节齿条5-1滑动设置在第二安装部1-13的齿轮安装槽1-13-1的上部与凸轮安装部1-12的滑块安装槽1-12-1的上部中，调节齿条5-1位于直齿轮5-2的上侧，且调节齿条5-1的齿条部5-1a的齿与直齿轮5-2相啮合，调节齿条5-1的上侧与上盖板1-2滑动接触。调节手把5-4传动设置在齿轮轴5-3的前端上，用于使齿轮轴5-3转动，从而使直齿轮5-2转动，再通过直齿轮5-2使调节齿条5-1左右移动。调节滑块5-5中部设有贯穿其前后的销轴孔。调节滑块5-5沿上下向滑动设置在夹具座1的夹具体1-1的凸轮安装部1-12的滑块安装槽1-12-1中。压头5-6固定设置在调节滑块5-5的上部上，压头5-6的上端呈球冠状，且与调节齿条5-1的调节导向部5-1b的导向斜面5-1b-1滑动接触。调节压缩弹簧5-7设置在夹具座1的夹具体1-1的凸轮安装部1-12的滑块安装槽1-12-1中，位于调节滑块5-5的下侧，用于将调节滑块5-5向上顶，使压头5-6始终保持与调节齿条5-1的调节导向部5-1b的导向斜面5-1b-1相接触。通过销轴6将偏心凸轮2与调节滑块5-5固定连接，且销轴的相应部位位于夹具体1-1的凸轮安装部1-12的调节通孔1-12-2中，销轴6可沿该调节通孔1-12-2上下滑动。
本发明的偏心夹紧装置使用时：先旋转偏心轮调整组件5的调节手把5-4使调节齿条5-1向左移动，同时调节压缩弹簧5-7将调节滑块5-5向上顶，调节滑块5-5通过销轴6带动偏心凸轮2向上运动，直至销轴6运动至夹具座1的夹具体1-1的凸轮安装部1-12的调节通孔1-12-2的最高处。再将工件200放在工作台100的偏心夹紧装置的偏心凸轮2下方，并通过工作台100上的工件定位块100-1进行水平方向定位。通过旋转偏心轮调整组件5的调节手把5-4使调节齿条5-1向右移动，此时调节齿条5-1通过压头5-6将调节滑块5-5向下压，调节滑块5-5通过销轴6带动偏心凸轮2向下运动，直至偏心凸轮2的定位头杆2-1向下顶住该工件200，此时为偏心凸轮2最佳转动起始位置，由于调节齿条5-1的调节导向部5-1b的导向斜面5-1b-1的倾斜角度为自锁角，停止旋转偏心轮调整组件5的调节手把5-4后，调节压缩弹簧5-7将调节滑块5-5向上顶时，压头5-6无法使调节齿条5-1向左移动。此时向右扳动压紧手柄3使偏心凸轮2顺时针转动即可将工件200夹紧固定在工作台100上。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换和变化，具体应用过程中还可以根据上述实施例的启发进行相应的改造，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种偏心夹紧装置，其特征在于：包括夹具座、偏心凸轮、压紧手柄和偏心轮调整组件；夹具座固定设置在相应的工作台；偏心凸轮通过偏心轮调整组件转动设置在夹具座上，偏心凸轮的转动轴线到工作台的距离可通过偏心轮调整组件进行调节；压紧手柄沿偏心凸轮的径向固定设置在偏心凸轮上，用于使偏心凸轮转动。
2.根据权利要求1所述的偏心夹紧装置，其特征在于：夹具座包括夹具体和上盖板；夹具体为钢制一体件；夹具体包括位于下部的固定连接部、位于固定连接部上部的凸轮安装部和位于凸轮安装部左侧的第二安装部；夹具体的固定连接部用于将夹具体固定连接到相应的工作台上；凸轮安装部设有开口向上和向右的滑块安装槽；凸轮安装部的中部设有贯穿其前后的与滑块安装槽向通的腰圆形调节通孔；第二安装部设有开口向左和向上的齿轮安装槽，且齿轮安装槽的上部与凸轮安装部的滑块安装槽的上部相连通；第二安装部中部设有贯穿其前后的与齿轮安装槽相通的轴孔；上盖板固定设置在夹具体的凸轮安装部和第二安装部的上侧上；偏心轮调整组件包括调节齿条、直齿轮、齿轮轴、调节手把、调节滑块、压头和调节压缩弹簧；调节齿条包括位于左部的齿条部和位于右部的调节导向部；调节导向部的下侧设有光滑的导向斜面，导向斜面呈左低右高设置；齿轮轴通过相应的轴承及卡簧转动设置在夹具座的夹具体的第二安装部的轴孔中；直齿轮通过相应的平键与齿轮轴传动连接，直齿轮位于夹具体的第二安装部的齿轮安装槽中；调节齿条滑动设置在第二安装部的齿轮安装槽的上部与凸轮安装部的滑块安装槽的上部中，调节齿条位于直齿轮的上侧，且调节齿条的齿条部的齿与直齿轮相啮合，调节齿条的上侧与上盖板滑动接触；调节手把传动设置在齿轮轴的前端上，用于使齿轮轴转动；调节滑块中部设有贯穿其前后的销轴孔；调节滑块沿上下向滑动设置在夹具座的夹具体的凸轮安装部的滑块安装槽中；压头固定设置在调节滑块的上部上，压头的上端呈球冠状，且与调节齿条的调节导向部的导向斜面滑动接触；调节压缩弹簧设置在夹具座的夹具体的凸轮安装部的滑块安装槽中，位于调节滑块的下侧，用于将调节滑块向上顶，使压头始终保持与调节齿条的调节导向部的导向斜面相接触；通过销轴将偏心凸轮与调节滑块固定连接，且销轴的相应部位位于夹具体的凸轮安装部的调节通孔中，销轴可沿该调节通孔上下滑动。
3.根据权利要求1或2所述的偏心夹紧装置，其特征在于：偏心凸轮下部设有定位头杆；定位头杆的下部为球冠形；定位头杆下端与工件接触时的位置为使偏心凸轮2处于最佳压紧工件状态时的转动起始位置。
4.根据权利要求1至3之一所述的偏心夹紧装置，其特征在于：还包括定位组件；偏心凸轮后侧下部设有沿上下向的开口向后的腰型定位槽；夹具座的夹具体的凸轮安装部的前侧下部还设有安装座孔；定位组件包括定位座、定位钢球和定位压缩弹簧；定位座整体呈圆柱壳形；定位座前侧设有向内凸出的限位部；定位座过盈配合设置在夹具体的凸轮安装部的安装座孔中；定位钢球和定位压缩弹簧从前置后依次设置在定位座中，且定位钢球被定位座的限位部限制在定位座中；定位压缩弹簧将定位钢球向前顶，使定位钢球的前部相应部分伸出定位座外，并伸入偏心凸轮的腰型定位槽中。
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