CN107866764B - 单指角式气动夹具和相应的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单指角式气动夹具，它包括其中容纳有活塞和弹簧的主体、以及铰接到该主体的夹紧指。不同于传统的解决方案，夹具的端部不是螺纹连接的或组装的环形螺母，相反，螺纹和环形螺母是主体本身的一部分。

Description

单指角式气动夹具和相应的制造方法

技术领域

本发明涉及一种单指角式气动夹具及其制造方法。

背景技术

在工业自动化领域，已知使用单指气动夹具，例如申请人在2015年示出的那些，它们可通过互联网在以下页面访问：http://www.gimatic.com/Gimatic/ProductsFiles/ Catalogs/it/of.pdf。

这些被称为角式夹具，因为它们所设置的唯一的爪—以下称为“夹紧指”—可以在与夹具主体自身对准的竖向打开位置和相对于夹具主体成角度或横向的水平关闭位置之间旋转。实际上，在关闭位置，夹紧指从夹具主体悬臂地伸出。

夹紧指的运动由在夹具主体中移动的气动活塞赋予，因此夹具主体响应于通常被过滤的压缩空气施加的力而被用作气缸，所述气缸可被润滑或不被润滑。夹紧指铰接到夹具主体，并通过在活塞自身的槽中旋转的滑动销连接到活塞。

在制造业中通常使用单指夹具来暂时约束工件或在其相应的包装期间使用单指夹具。为此，它们也被称为“夹紧”夹具。

目前在市场上可获得的单指夹具都具有大致相同的结构，并且如下面将描述的那样组装。

也用作气缸的夹具主体是由金属—通常为铝—制成的圆形管，所述圆形管具有开放的并且带螺纹的端部。在组装期间，通过拧紧设置在第一端部上的第一环形螺母并使用垫片来使主体的第一端部封闭；所述第一环形螺母具有用于压缩空气通过的孔，并且实际上可连接到供给线。所述活塞设置有确保泄漏密封性的相应的周向垫片，以及当压缩空气供给停止时使活塞回到其初始位置的弹簧，所述垫片和弹簧都插入到主体中。在夹具主体的第二端部，拧紧设置有垫片的第二环形螺母。第二环形螺母为弹簧提供了固定的邻接表面，以便使弹簧在活塞的作用下被压缩。第二环形螺母具有通孔，活塞的一部分—在下文称为活塞脚—滑动地容纳在该通孔中。夹紧指铰接到第二环形螺母；铰链轴线相对于夹具主体的轴线、因此也相对于活塞轴线是倾斜的。夹紧指还通过平行于刚刚描述的铰链并被插入到在活塞脚中获得的狭槽中的销而被连接到活塞脚。

功能性是简单的。考虑到夹具最初处于打开位置的情况，也就是说，在夹紧指竖直的情况，通过第一环形螺母供给的压缩空气使得活塞被朝向第二环形螺母拉回。在该阶段中，弹簧压靠在第二环形螺母上，并且活塞脚偏压夹紧指以使夹紧指旋转直到使夹紧指处于关闭位置，只要将压缩空气供给到夹具，夹紧指就保持在该位置。在由于压缩空气排出而供给停止并且夹具内部的压力降低时，弹簧使活塞回到打开位置。

目前可用的夹具有一定的限制。

首先，组装时间长，因为环形螺母必须各种配备有相对于夹具的管状主体的相应端部对中的垫片，并且被以特定的紧固扭矩小心地拧紧。

其次，环形螺母经常是夹具的薄弱部分。夹具必须承受数百万个操作周期，有时在环形螺母处会发生断裂，例如将它们连接到夹具主体上的螺纹断裂，因此将丧失气动密封性。

最后但同样重要地，为了提供各种功率，考虑到夹具以不同的尺寸制成，制造商需要提供足够数量的库存环形螺母，以便允许所有新的夹具的组装和已使用的夹具的修理。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的、即没有上述限制的单指夹具。

本发明的另一目的是提供一种用于制造所述改进的单指夹具的方法。

因此，在第一方面，本发明涉及一种单指角式气动夹具，其包括主体、两者都容纳在所述主体中的活塞和弹簧、以及铰接到该主体的一个夹紧指，

其中，所述主体是管状的并且具有第一端部和第二端部，该第一端部能连接到压缩空气的外部供给线，夹紧指铰接在该第二端部处，以及

其中，所述活塞能响应于由压缩空气在一个方向上施加的力和由弹簧在相反的方向上施加的力交替地在所述主体中移动，以及

其中，所述夹紧指被所述活塞偏压而在相对于所述主体为纵向的打开位置和相对于所述主体为横向的关闭位置之间旋转，

其特征在于，第一和第二端部与主体的其余部分形成一体，也就是说所述第一和第二端部不是组装到主体上的部件。

具体地，该夹具包括主体，该主体中容纳活塞和弹簧，该夹具还包括铰接到主体的夹紧指。所述主体是管状的，并且具有能连接到压缩空气的外部供给线的第一端部，以及夹紧指铰接在其上的第二端部。

活塞可以响应于由压缩空气在一个方向上施加的力和作为复位弹簧的弹簧在相反方向上施加的力交替地(二者择一地)在主体中移动。

夹紧指被活塞偏压成在相对于主体纵向的打开位置和相对于主体横向或成角度的关闭位置之间旋转。

有利地，与传统解决方案不同，第一端部和第二端部不是螺纹连接到夹具主体的环形螺母，相反地，它们是主体的一体部分。

该解决方案可克服目前可用的夹具的局限性，并允许在扭转和弯曲刚度、耐久性和可靠性方面使性能最大化。

优选地，主体是通过对杆或管进行机加工(用刀具加工)、例如用车床和/或铣床加工而获得的，它的两个端部直接由实心体制成。

优选地，第一端部被成形为用于压缩空气线的连接器，并且具有用于朝向主体内的压缩空气的入口孔。建议在所述孔中设置节流器(流动直径减小部，flow reducer)。

优选地，机加工第二端部以获得将夹紧指铰接到夹具主体所需的部分。特别地，在第二端部，设置销的座，所述销用作夹紧指的铰链。

在优选实施例中，夹具包括可插入第二端部以便将活塞和弹簧约束(连接，保持)在主体内的插塞件。优选地，插塞件可以卡扣配合在第二端部中并且设置有通孔，被约束至夹紧指的活塞部分从该通孔延伸穿过；这样，活塞将运动传递到夹紧指。

在第二方面，本发明涉及一种用于制造上述单指夹具的方法，该方法包括以下步骤：

a)将夹具的主体制成为在长度上具有第一端部和第二端部的管，

b)机加工第一端部，使得该第一端部具有用于压缩空气线的连接器的形状或者作为用于压缩空气线的连接器起作用，并且机加工第二端部以从实心体获得销的座，从而将夹紧指铰接到夹具的主体上；

c)通过第二端部将活塞和弹簧插入到主体中；

d)通过插塞件阻塞第二端部，使得只有活塞的一部分暴露并相对于插塞件自身滑动；

e)通过销将夹紧指铰接到主体上，以及

f)将活塞在从插塞件露出的部分处约束到夹紧指上。

该方法不提供通过环形螺母或其它组装式部件来封闭的夹具主体的端部。所述夹具主体的端部是具有上述优点的主体本身的一体式部分。

附图说明

通过参考附图来阅读以下优选但非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征和优点将更清楚，所述实施例仅用于说明的目的而非限制性的，在附图中：

图1是根据已知技术的单指气动夹具的局部剖视的透视图；

图2是根据本发明的单指气动夹具的局部剖开的透视图；

图3是图2所示的单指夹具的分解视图。

具体实施方式

图1示出了根据已知技术的单指气动夹具1'。如上所述，该夹具1'包括主体2'，所述主体大致是具有螺纹端部的铝管2'。这些端部由与夹具的主体2'螺纹连接的相应的塑料环形螺母3'和4'封闭。管道通过第一环形螺母3'延伸，允许压缩空气进入主体2'，所述第一环形螺母3'是图1中较低的一个环形螺母。活塞5'滑动地插入主体2'中以限定气缸-活塞式联接。单个夹紧指6'铰接到第二环形螺母4'—图1中较高的一个环形螺母—并且被连接到活塞，以这种方式，根据箭头所示的方向，驱动夹紧指在图1所示的打开位置和未示出的关闭位置之间的旋转。

图2示出了根据本发明的夹具1的实施例。与根据现有技术的解决方案不同，夹具1不提供下环形螺母3'和上环形螺母4'两者。主体2是整体件(单体式部件)而没有组装其它部件。

更详细地，主体2从一杆获得，该杆被机加工、例如车削，以形成并获得第一端部3和第二端部4。

第一端部3在外部被构造为允许连接到外部压缩空气供给线的连接部，并且在内部提供空气供给通道7，在该空气供给通道7中设置有节流部(减径部)8。

第二端部4成形为部分地容纳夹紧指6。夹紧指6可在插入到第二端部4的第一销9上相对于该第二端部4旋转，从而相对于在主体2中移动的活塞5的轴线倾斜。

使第一端部3和第二端部4形成一体，即与主体2成整体件，克服了常规解决方案的限制。

首先，没有破坏螺母环或相关螺纹的风险。此外，在体积(容量)相同的情况下，夹具1整体上比根据已知技术的夹具1'更坚固，并且可以承受更高的压缩空气压力。因此寿命更长。

如现在将参照图3进行说明的那样，夹具1比根据已知技术的夹具1'更容易于构建。

参照图3，其中示出单指夹具1的分解图，组装只需将大多数部件插入夹具1的主体2内。

用于致动可选的外部磁性传感器(它可通过绳固定到夹具主体)的可选磁体由12表示，在相应地插入到主体2中之前装配在活塞5的头部上的垫片由13表示。

一旦活塞5已经插入到主体2中，也执行弹簧10的插入。主体2的上端部由设置有突出部15的插塞件11部分地封闭，所述突出部15被卡扣安装到形成在夹具1的主体2的第二端部4中的相应的孔16中。插塞件11防止活塞5和弹簧10从主体2出来，并且构成弹簧10的上邻接部，从而使得弹簧能被压缩。

活塞5的脚具有用于容纳第二销17的细长的座或槽14。一旦插塞件11已被约束在夹具1的主体2上，就通过使用两个销9和17来执行对夹紧指6的约束。第一销9限定了与第二端部4的铰接，第二销17用于将夹紧指6约束在活塞5的脚的槽14。

这样，组装被快速地完成并且不需要使用特定的工具和环形螺母。

Claims (11)

1.一种单指角式气动夹具(1)，包括主体(2)、两者都容纳在所述主体(2)中的活塞(5)和弹簧(10)、以及铰接到该主体(2)的一个夹紧指(6)，

其中，所述主体(2)是管状的并且具有第一端部(3)和第二端部(4)，该第一端部能连接到压缩空气的外部供给线，夹紧指(6)铰接在该第二端部处，以及

其中，所述活塞能响应于由压缩空气在一个方向上施加的力和由弹簧(10)在相反的方向上施加的力交替地在所述主体(2)中移动，以及

其中，所述夹紧指(6)被所述活塞(5)偏压而在相对于所述主体(2)为纵向的打开位置和相对于所述主体(2)为横向的关闭位置之间旋转，

其特征在于，第一和第二端部(3，4)与主体(2)的其余部分形成一体，也就是说所述第一和第二端部不是组装到主体(2)上的部件。

2.根据权利要求1所述的夹具(1)，其特征在于，所述主体(2)是通过机加工一杆或管获得的，所述第一端部(3)和第二端部(4)直接由实心体制成。

3.根据权利要求1或2所述的夹具(1)，其特征在于，所述主体(2)由铝制成。

4.根据权利要求1或2所述的夹具(1)，其特征在于，所述第一端部(3)成形为用于压缩空气线的连接器，并且具有用于朝向主体(2)内的压缩空气的入口孔(7)。

5.根据权利要求4所述的夹具(1)，其特征在于，在所述入口孔(7)中设置有节流器(8)。

6.根据权利要求1或2所述的夹具(1)，其特征在于，所述第二端部(4)包括用于第一销(9)的容纳座，所述容纳座相对于所述主体(2)的周向是相切的并且相对于活塞(5)的运动轴线是倾斜的，其中，夹紧指(6)被约束到所述第一销(9)上。

7.根据权利要求1或2所述的夹具(1)，其特征在于，所述夹紧指(6)通过在所述活塞(5)自身的槽(14)中滑动的第二销(17)被约束到该活塞(5)上。

8.根据权利要求1或2所述的夹具(1)，其特征在于，所述夹具包括插入所述第二端部(4)中以便将所述活塞(5)和所述弹簧(10)约束在该主体(2)中的插塞件(11)，其中，所述插塞件(11)设置有通孔，一活塞部分延伸穿过所述通孔并且所述夹紧指(6)被约束到所述活塞部分上。

9.根据权利要求8所述的夹具(1)，其特征在于，所述插塞件(11)能卡扣配合在所述夹具(1)的第二端部(4)中。

10.根据权利要求9所述的夹具(1)，其特征在于，所述第二端部(4)设置有孔或槽(16)，相应的突起部(15)卡扣配合在所述孔或槽中并从所述插塞件(11)的表面悬臂式地延伸。

11.一种用于制造单指角式气动夹具(1)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)将夹具的主体(2)制成为在长度上具有第一端部(3)和第二端部(4)的管，

b)机加工第一端部(3)，使得该第一端部具有用于压缩空气线的连接器的形状或者作为用于压缩空气线的连接器起作用，并且机加工第二端部(4)以从实心体获得第一销(9)的座，从而将夹紧指(6)铰接到夹具的主体(2)上；

c)通过第二端部(4)将活塞(5)和弹簧(10)插入到主体(2)中；

d)通过插塞件(11)阻塞第二端部(4)，使得只有活塞(5)的一部分(14)暴露并相对于插塞件(11)自身滑动；

e)通过第一销(9)将夹紧指(6)铰接到主体(2)上，以及

f)将活塞(5)在从插塞件(11)露出的部分(14)处约束到夹紧指(6)上。

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