CN108356727A - 能够提高夹持牢固度的夹具结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够提高夹持牢固度的夹具结构，安装座上设置有两组沿着安装座的中心线对称设置的连接臂组，连接臂组与安装座连接，安装座外部设置有动力机构，安装座上设置有驱动机构，驱动机构分别与动力机构和连接臂组连接，驱动机构设置在连接臂组之间，动力机构带动驱动机构移动使得连接臂组能够分别绕着与安装座的连接处和与驱动机构的连接处转动，每组连接臂组均连接有夹持臂，连接臂组能够绕着与夹持臂的连接处转动，夹持臂上均设置有夹持板，夹持板相互平行。本发明的结构简单，通过动力机构带动实现双向自动化夹持，松紧过程不需人力直接操作，效率高而且操控方便，降低了工人劳动强度，同时夹持力度能够控制从而提高了夹持牢固度。

Description

能够提高夹持牢固度的夹具结构

技术领域

本发明涉及一种夹持工具，具体涉及一种能够提高夹持牢固度的夹具结构。

背景技术

夹具是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)。夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。

大多数夹持工装是为某种组合件的装配工艺而专门设计的，属于非标准装置，往往需要根据产品机构特点、生产条件和你实际需要自行设计制造。夹持工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是生产工艺设计的主要任务之一。对于汽车、摩托车和飞机等制造业，可以毫不夸张地说，没有夹持工装就没有产品。通过在工艺设计时，提出所需要的工装类型、结构草图和简要说明，在此基础上完成详细的结构和零件设计及全部图样。

工装夹具设计的质量，对生产效率、加工成本、产品质量以及生产安全等有直接的影响，为此，设计焊接工装时必须考虑实用性、经济性、可靠性、艺术性等。

在机械设计和制造过程中，普遍存在尺寸链问题。在把零件组装成机器的过程中，也就是将零件上有关的尺寸进行组合和积累。由于零件尺寸存在制造误差，因此装配时也就会有误差的综合和积累。累积后形成的总误差将会影响机器的工作性能和质量。这就形成了零件的尺寸误差和综合误差之间的相互影响关系。设计工装夹具也不例外。合理地确定零件的尺寸公差和形位公差显得很重要。

目前的夹具其结构复杂，需要手动方式进行操作，效率低，而且夹持时容易松动，造成夹持不牢固，影响工作生产的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有夹具需要手动方式控制效率低，而且在夹持后容易松动而牢固度差，其目的在于提供一种能够提高夹持牢固度的夹具结构，该夹具结构能够实现自动化夹持，松紧过程不需人力直接操作，效率高而且操控方便，同时夹持力度能够控制从而提高了夹持牢固度。

本发明通过下述技术方案实现：

能够提高夹持牢固度的夹具结构，包括安装座，所述安装座上设置有两组沿着安装座的中心线对称设置的连接臂组，连接臂组与安装座连接，在安装座外部设置有动力机构，安装座上设置有驱动机构，驱动机构分别与动力机构和连接臂组连接，驱动机构设置在连接臂组之间，动力机构带动驱动机构移动使得连接臂组能够分别绕着与安装座的连接处和与驱动机构的连接处转动，每组连接臂组均连接有夹持臂，且连接臂组能够绕着与夹持臂的连接处转动，夹持臂上均设置有夹持板，夹持板设置在夹持臂之间，且夹持板相互平行。目前夹具是机械加工中较为常用的部件，其用于对加工部件进行夹持，保证其在加工过程不会晃动，使得成型质量满足要求，目前的夹具夹持方式基本是采用螺钉进行紧固，这种结构装夹过程繁琐，都是需要人工在加工部件安装到位后再一个个位置进行拧紧，其效率低，同时这样紧固结构在开始夹持时拧紧，随着加工时的震动会出现松动，造成夹持失效，加工出的部件质量达不到要求，或者工人由于疏忽等，初始时都没有将螺钉拧紧，夹持的牢固度受到影响，但是单凭肉眼无法观察出来，存在很大的安全隐患，这对工人的经验和责任心依赖很大。目前市面上也有一些能够实现自动夹持的装置，这种装置进行夹持时都是单面夹持，夹持的力度和紧固度不强，而且动作的一致性和力度无法统一，容易造成局部的夹持力度大，而其它地方夹持力度又小，在部件的加工过程中有细微的晃动，使得部件加工时的质量受到影响，为了解决上述问题，本方案设计的夹具结构，是在安装座上设置有两组沿着安装座的中心线对称设置的连接臂组，在安装座外部设置有动力机构，安装座上设置有驱动机构，驱动机构分别与动力机构和连接臂组连接，动力机构带动驱动机构移动使得连接臂组能够分别绕着与安装座的连接处和与驱动机构的连接处转动，每组连接臂组均连接有夹持臂，且连接臂组能够绕着与夹持臂的连接处转动，夹持臂上均设置有夹持板，夹持板设置在夹持臂之间，且夹持板相互平行，待加工的部件防止在夹持板之间，通过动力机构来控制驱动机构移动，驱动机构的移动带动连接臂组同步移动，由于连接臂组能够分别绕着与安装座的连接处和与驱动机构的连接处转动，使得夹持板之间的距离同步增加或者减小，实现松开或夹紧，两个夹持板的同步动作实现夹紧力度相同、动作速率一致，从而使得夹持的牢固度得到提高，夹紧后，动力机构不再移动，保持足够的夹紧力度，防止退缩，不会在加工过程中的震动而出现松动使得夹持失效，本结构使得操作人员操控方便，松紧过程不需人力直接操作夹持部位，效率高而且降低了劳动强度。

进一步地，连接臂组包括连接臂一和连接臂二，且连接臂一和连接臂二均与夹持臂连接并且均能够绕着与夹持臂的连接处转动，连接臂一设置在连接臂二和夹持板之间，连接臂一与安装座连接并且能够绕着连接处转动，连接臂二与驱动机构连接并且能够绕着连接处转动。通过将每组连接臂组采用两根连接臂构成，连接臂均与夹持臂连接后，再根据需要各自与对应的安装座和驱动机构连接，这样在进行动作时，能够保证转动角度满足要求，使得连接臂和夹持臂进行动作后，夹持板之间始终是相对平行进行靠近或远离，夹持时的接触面积始终处于最大面积，夹持力度达到最大。

为了实现在驱动时动作一致性，将驱动机构设计为包括两个齿轮和齿条，齿条为对侧侧壁开齿，齿条与动力机构连接并能够在动力机构的带动下移动，齿条设置在齿轮之间并且同时与齿轮啮合，齿轮和齿条均安装在安装座上，每个齿轮分别能够绕着自身轴线转动，连接臂二分别套在靠近的齿轮的轴上并能够随着齿轮同步转动。通过齿条在动力机构的带动下移动，拉动与齿条啮合的两个齿轮进行同步转动，带动连接臂和夹持臂移动从而最终实现夹持板的靠近或者远离，实现对部件的夹紧或松开。

为了对移动位置进行限位，还在安装座上设置有挡板，挡板固定在安装座顶面上，齿条的两端均固定有限位块，其中一块限位块设置在挡板中并与动力机构连接，挡板上设置有阶梯孔，并且阶梯孔端面较大的一端朝向齿条，其中一块限位块设置在阶梯孔中，并且限位块的端面尺寸设置在阶梯孔的最大孔径和最小孔径之间。用挡板来挡住限位块的移动，从而限定该端的移动轨迹，防止超过最大的移动轨迹，齿条和齿轮脱离啮合，而为了防止限位块完全从挡块中穿过，又要满足移动空间的需求，在挡板上设置有阶梯孔，利用阶梯孔的孔径设计结构特征，使得限位块能够部分插入阶梯孔而被挡住，又不会影响动力机构穿过阶梯孔来实现连接。

为了实现移动轨迹在一条直线上，还在安装座上设置有导轨，齿条和远离挡板的限位块均设置在导轨上并且能够沿着导轨移动，为了防止在另一端移动过量造成齿条和齿轮的脱落，所以在导轨远离挡板的一端安装有限位柱，限位柱的高度或宽度大于导轨的高度或宽度，导轨朝向挡板的一端未安装限位柱，根据移动距离上只要能够满足导向不滑落即可。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明的结构简单，通过动力机构带动实现双向自动化夹持，松紧过程不需人力直接操作，效率高而且操控方便，降低了工人劳动强度，同时夹持力度能够控制从而提高了夹持牢固度。

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；

图2为图1的局部放大示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-夹持臂，2-连接臂一，3-连接臂二，4-齿轮，5-安装座，6-挡板，7-动力机构，8-支撑板，9-阶梯孔，10-齿条，11-限位块，12-导轨，13-限位柱，14-连接板，15-夹持板。

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

如图1和图2所示，能够提高夹持牢固度的夹具结构，将安装座5通过支撑板8与其它部件连接，实现对安装座5的支撑，在安装座5外部设置有动力机构7，动力机构7可以是液压机构、启动机构或者电机，作为夹具结构动作的主动机构，在夹持时动力稳定，尤其是运动到设定距离时能够稳定在距离，使得夹持板对部件产生恒定的夹持力度，在对部件加工时不会出现晃动，保证了加工质量达到要求。还在安装座5上设置有两组沿着安装座的中心线对称设置的连接臂组，每组连接臂组均包括连接臂一2和连接臂二3，每根夹持臂1上均设置有通槽，连接臂一2的一端和连接臂二3的一端均插入到通槽中，通槽中设置有销轴，销轴分别穿过对应的连接臂一2和连接臂二3，使得连接臂一2和连接臂二3能够绕着各自的销轴在通槽中转动，不会出现连接臂一2和连接臂二3与夹持臂1的干涉，且连接臂一2设置在连接臂二3和夹持板15之间，连接臂一2远离夹持臂1的一端也与安装座5通过销轴连接，此销轴插入到安装座5中，连接臂一2绕着该销轴转动，在安装座5上设置有驱动机构，驱动机构包括两个结构相同的齿轮4和一条齿条10，齿条10与动力机构7连接并能够在动力机构7的带动下进行水平移动，齿条10两侧均开齿，将齿条10设置在齿轮4之间并且同时与齿轮4啮合，齿轮4均安装在安装座5上，齿轮4上设置有齿轮轴，齿轮轴穿过齿轮4与安装座5连接，齿轮轴能够在安装座5中绕着自身轴线转动，齿轮轴和齿轮4固定能够一起转动，每个齿轮4分别能够绕着自身轴线转动，连接臂二3分别套在靠近的齿轮4的齿轮轴上并能够随着齿轮4同步转动。在夹持臂1和夹持板15之间设置有连接板14，夹持板15设置在夹持臂1之间，且夹持板15相互平行，连接板14固定在夹持板15相对的背面，连接板14也与夹持臂1固定，在夹持过程中，通过连接臂和夹持臂1的转动实现角度调节，而夹持板15则是始终处于平行状态，这样在夹持时才能够保证夹持时面积最大，将部件夹持得更加牢固。

还在安装座5上设置有挡板6，挡板6焊接固定在安装座5顶面上，齿条10的两端均固定有限位块11，在挡板6上设置有阶梯孔9，阶梯孔9底部和限位块11设置在同一高度，并且阶梯孔9端面较大的一端朝向齿条10，其中一块限位块11设置在阶梯孔9中，并且限位块11的端面尺寸设置在阶梯孔9的最大孔径和最小孔径之间，齿条10上朝向挡板6的端头上固定的限位块11能够插入阶梯孔9中并与动力机构7连接。通过挡板6来进行限位，但是又要考虑到动力机构7与驱动机构的连接，所以设计了阶梯孔9，通过阶梯孔9的形状，既能够满足动力机构7穿过与对应的限位块11连接，又能够防止限位块11完全穿过挡板6而使得齿条10和齿轮4脱离啮合，造成夹具无法进行工作的现象发生。

为了对齿条10的移动线路进行限定，在安装座5上设置有导轨12，齿条10和远离挡板6的限位块11均设置在导轨12上并且能够沿着导轨12移动，也使得齿条10脱离与安装座5的直接接触，防止摩擦力对齿条10偏向，同理齿轮4也没有与安装座5接触，导轨12远离挡板6的一端安装有限位柱13，限位柱13的高度或宽度大于导轨12的高度或宽度。通过导轨12来限定齿条10移动的轨迹，使得其始终沿着导轨12移动，保持齿条10与齿轮4的啮合，不会出现脱齿现象，当移动到图1中左边的极限位置时，通过限位柱13阻挡齿条10继续移动，防止齿轮4和齿条10脱离啮合，这样就从左右限定了齿条10的行程，保证了齿条10和齿轮4始终处于啮合状态，具体的啮合位置根据夹持工件的厚度而设定。

本发明这种结构设计，通过动力机构来带动驱动机构使得两侧连接臂和夹持臂转动，夹持板同步动作实现自动化夹持，整个夹持过程不需人力直接操作，夹持的力度均匀而且效率高且操控方便，降低了工人劳动强度，同时夹持力度能够控制从而提高了夹持牢固度。

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 (6)

1.能够提高夹持牢固度的夹具结构，包括安装座（5），其特征在于，所述安装座（5）上设置有两组沿着安装座的中心线对称设置的连接臂组，连接臂组与安装座（5）连接，在安装座（5）外部设置有动力机构（7），安装座（5）上设置有驱动机构，驱动机构分别与动力机构（7）和连接臂组连接，驱动机构设置在连接臂组之间，动力机构（7）带动驱动机构移动使得连接臂组能够分别绕着与安装座（5）的连接处和与驱动机构的连接处转动，每组连接臂组均连接有夹持臂（1），且连接臂组能够绕着与夹持臂（1）的连接处转动，夹持臂（1）上均设置有夹持板（15），夹持板（15）设置在夹持臂（1）之间，且夹持板（15）相互平行。

2.根据权利要求1所述的能够提高夹持牢固度的夹具结构，其特征在于，所述连接臂组包括连接臂一（2）和连接臂二（3），且连接臂一（2）和连接臂二（3）均与夹持臂（1）连接并且均能够绕着与夹持臂（1）的连接处转动，连接臂一（2）设置在连接臂二（3）和夹持板（15）之间，连接臂一（2）与安装座（5）连接并且能够绕着连接处转动，连接臂二（3）与驱动机构连接并且能够绕着连接处转动。

3.根据权利要求2所述的能够提高夹持牢固度的夹具结构，其特征在于，所述驱动机构包括两个齿轮（4）和齿条（10），齿条（10）与动力机构（7）连接并能够在动力机构（7）的带动下移动，齿条（10）设置在齿轮（4）之间并且同时与齿轮（4）啮合，齿轮（4）和齿条（10）均安装在安装座（5）上，每个齿轮（4）分别能够绕着自身轴线转动，连接臂二（3）分别套在靠近的齿轮（4）的轴上并能够随着齿轮（4）同步转动。

4.根据权利要求3所述的能够提高夹持牢固度的夹具结构，其特征在于，所述安装座（5）上设置有挡板（6），挡板（6）固定在安装座（5）顶面上，齿条（10）的两端均固定有限位块（11），其中一块限位块（11）设置在挡板（6）中并与动力机构（7）连接。

5.根据权利要求4所述的能够提高夹持牢固度的夹具结构，其特征在于，所述挡板（6）上设置有阶梯孔（9），并且阶梯孔（9）端面较大的一端朝向齿条（10），其中一块限位块（11）设置在阶梯孔（9）中，并且限位块（11）的端面尺寸设置在阶梯孔（9）的最大孔径和最小孔径之间。

6.根据权利要求4或5所述的能够提高夹持牢固度的夹具结构，其特征在于，所述安装座（5）上设置有导轨（12），齿条（10）和远离挡板（6）的限位块（11）均设置在导轨（12）上并且能够沿着导轨（12）移动，导轨（12）远离挡板（6）的一端安装有限位柱（13），限位柱（13）的高度或宽度大于导轨（12）的高度或宽度。