CN109015030A - 夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夹具，包括底座、压紧装置、固定件、转动件和驱动装置。压紧装置包括若干压块；固定件固定于底座，固定件上设置有若干用于对压块沿第一方向导向的第一导向槽，压块一端滑动设置于第一导向槽；转动件转动连接于固定件，转动件上设置有若干用于对压块沿第二方向导向的第二导向槽，压块另一端滑动设置于第二导向槽，第一方向与第二方向之间的夹角大于或小于90°；驱动装置用于驱动转动件相对于固定件转动，当转动件相对于固定件转动时，转动件能够通过第二导向槽驱动压块沿第一导向槽滑动，以使若干压块相互靠拢或远离。具有能够实现快速夹装、提高工作效率的优点。

Description

夹具

技术领域

本发明涉及工件夹装技术领域，特别是涉及一种夹具。

背景技术

在机械零部件自动化生产中，需要对工件进行定位夹紧。

常见的，可以通过三爪卡盘、四爪卡盘等对工件进行夹紧，通常三爪卡盘一般用于具有回转运动的车床上。例如三爪卡盘包括了小锥齿轮、大锥齿轮以及三个卡爪，通过专用的扳手旋转小锥齿轮，小锥齿轮驱动大锥齿轮，然后大锥齿轮驱动卡爪对工件进行夹紧。

三爪卡盘、四爪卡盘的结构限制了卡盘类夹具的使用，即需要通过专用的扳手驱动小锥齿轮转动，使装夹速度慢，不适合应用于需要快速装夹的工件。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种夹具，具有能够实现快速夹装、提高工作效率的优点。

一种夹具，包括：

底座；

压紧装置，包括若干压块；

固定件，固定于所述底座，所述固定件上设置有若干用于对所述压块沿第一方向导向的第一导向槽，所述压块一端滑动设置于所述第一导向槽；

转动件，转动连接于所述固定件，所述转动件上设置有若干用于对所述压块沿第二方向导向的第二导向槽，所述压块另一端滑动设置于所述第二导向槽，所述第一方向与第二方向之间的夹角大于或小于90°；以及

驱动装置，用于驱动所述转动件相对于所述固定件转动，当所述转动件相对于所述固定件转动时，所述转动件能够通过所述第二导向槽驱动所述压块沿第一导向槽滑动，以使若干所述压块相互靠拢或远离。

在其中一个实施例中，所述固定件包括相互固定连接的调整板和托板，所述托板固定连接于所述底座，所述调整板和所述托板之间形成用于容置所述转动件的容置腔。

在其中一个实施例中，所述第一导向槽和所述第二导向槽一一对应，若干所述第一导向槽呈环形设置于所述固定件，若干所述第二导向槽呈环形设置于所述转动件。

在其中一个实施例中，所述第一导向槽为T形槽，所述第二导向槽为腰形槽。

在其中一个实施例中，所述腰形槽的两个腰为弧形或直边。

在其中一个实施例中，所述压块包括相互固定连接的T形块和导向件，所述T形块与所述第一导向槽滑动配合，所述导向件与所述第二导向槽滑动配合。

在其中一个实施例中，所述导向件为凸轮随动器。

在其中一个实施例中，还包括检测装置，所述检测装置包括检测单元和感应单元，所述检测单元固定于所述固定件，所述检测单元用于感知工件，所述感应单元固定于所述底座，所述感应单元通过对所述检测单元的感应来间接检测工件。

在其中一个实施例中，还包括用于对具有内孔的工件进行定位和夹紧的定位夹紧装置，若干所述压块合围成一个夹持空间，所述定位夹紧装置设于所述夹持空间内。

在其中一个实施例中，所述的定位夹紧装置包括：

涨轴，所述涨轴包括基体和若干具有弹性的弹片，所述基体上设置有轴腔，若干所述弹片沿所述轴腔的轴向延伸且环绕所述轴腔；

锁紧组件，穿设于所述轴腔，且能够沿所述轴腔轴向滑动，轴向滑动时能与所述弹片不同程度的抵触从而驱动所述弹片张开或收拢；以及

驱动组件，与所述锁紧组件连接，用于驱动所述锁紧组件沿所述轴腔的轴向滑动。

采用上述技术方案，固定件固定在底座上，转动件转动连接于固定件，压紧装置包括若干压块，每个压块均滑动设置于固定件和转动件，驱动装置用于驱动转动件相对于固定件转动，在转动件相对于固定件转动时，压紧装置中的若干压块能够相互远离或靠拢，当若干压块相互靠拢时能够对工件进行夹持，实现了快速夹装工件，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例中的夹具的结构示意图；

图2为图1所示的夹具的爆炸图；

图3为本发明一个实施例中的夹具实现夹紧功能的原理图；

图4为本发明一个实施例中的固定件和转动件的装配关系示意图；

图5为本发明一个实施例中的转动件的结构示意图；

图6为本发明一个实施例中的压块的结构示意图；

图7为本发明一个实施例中的定位夹紧装置的结构示意图；

图8为图7的剖视图；

图9为图7中的定位夹紧装置的爆炸图；

图10为本发明一个实施例中的涨轴的正视图；

图11为图10中沿B-B方向的剖视图；

图12为本发明一个实施例中的锁紧件的正视图；

图13为图12中沿C-C方向的剖视图；

图14为本发明一个实施例中另一种夹具的结构示意图。

附图标记：101、定位夹紧装置；100、涨轴；110、基体；120、弹片；130、轴腔；140、倾斜面；200、锁紧组件；210、拉杆；220、锁紧件；230、垫片；240、凸台；300、驱动组件；310、输出端；320、驱动装置；400、底板；410、检测装置；420、检测单元；430、感应单元；500、工件；501、空间；600、底座；700、压紧装置；710、压块；720、夹持空间；730、T形块；740、导向件；800、固定件；810、第一导向槽；820、调整板；821、支撑板；830、托板；900、转动件；910、第二导向槽。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容的理解更佳透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

图1为一种夹具的结构示意图，图2为图1所示的夹具的爆炸图。所述夹具包括底座600、压紧装置700、固定件800、转动件900和驱动装置320。其中固定件800固定在底座600上，转动件900转动连接于固定件800，压紧装置700包括若干压块710，每个压块710均滑动设置于固定件800和转动件900，驱动装置320用于驱动转动件900相对于固定件800转动，在转动件900相对于固定件800转动时，压紧装置700中的若干压块710能够相互远离或靠拢，当若干压块710相互靠拢时能够对工件(图中未示出)进行夹持。

例如，固定件800和转动件900可以为圆柱形、矩形或其他形状。以下通过圆柱形为例对夹具进行详细描述，圆柱形的固定件800和圆柱形的转动件900的中心轴重合。

若干压块710合围成一个夹持空间720，夹持空间720用于放置工件。例如若干压块710可以相对于圆柱形固定件800的中心呈环形分布，环形的中部即为夹持空间720。固定件800固定于底座600，固定件800上设置有若干第一导向槽810，压块710一端滑动设置于第一导向槽810。转动件900转动连接于固定件800，转动件900上设置有若干第二导向槽910，压块710另一端滑动设置于第二导向槽910。图3为上述夹具实现夹紧功能的原理图，图3中只示意出一个第一导向槽810、一个第二导向槽910和一个压块710。结合图3，第一导向槽810用于对压块710沿第一方向进行导向，第二导向槽910用于对压块710沿第二方向进行导向，所述第一方向与第二方向之间的夹角大于或小于90°。需要说明的是，图3中只示意出一种第一方向和一种第二方向，图3中的第一方向指的是沿固定件800的径向方向，图3中的第二方向与第一方向的夹角δ为45°。本发明的第一方向和第二方向不限于图3中所示的方向。图3中，由于压块710一端滑动连接在第一导向槽810内、另一端滑动连接在第二导向槽910内，设有第二导向槽910的转动件900相对于设有第一导向槽810的固定件800沿着顺时针转动时，压块710在第一滑槽内沿着图示x箭头所示的方向移动，若干压块710即靠拢；同理，当设有第二导向槽910的转动件900相对于设有第一导向槽810的固定件800沿着逆时针转动时，压块710在第一滑槽内就沿着x箭头相反的方向移动，若干压块710即远离。

在其中一个实施例中，参见图2，驱动装置320为气缸，气缸的座转动连接于底座600，气缸的输出轴转动连接于转动件900。由于固定件800固定连接于底座600，气缸的输出轴伸出或缩回气缸的座时，能够驱动转动件900相对于固定件800转动。

在其中一个实施例中，参见图4，固定件800包括相互固定连接的调整板820和托板830，其中调整板820和托板830可以通过螺栓连接且调整板820和托板830之间形成用于容置转动件900的容置腔，转动件900能够在容置腔内转动。上述的托板830固定连接于底座600。

在其中一个实施例中，参见图2，第一导向槽810和第二导向槽910一一对应，即第一导向槽810和第二导向槽910的数量相同，且位置关系是一一对应的，这里的一一对应指的是其中一个第一导向槽810和其中一个第二导向槽910运动到彼此连通的位置时，所有的第一导向槽810和与之对应的第二导向槽910都运动到彼此连通的位置。例如，第一导向槽810可以为T形槽，第二导向槽910可以为腰形槽，若干所述第一导向槽810呈环形设置于所述固定件800，若干所述第二导向槽910呈环形设置于所述转动件900。进一步，当第二导向槽910为腰形槽时，腰形槽的两个腰9101可以为直的(参见图3)，腰形槽的两个腰9102也可以为弧形(参见图5)，当腰形槽的两个腰为弧形时，作为第二导向槽910的腰形槽可以对压块710进行平稳的导向，防止压块710在运动时出现跳动的现象。进一步地，参见图6，所述压块710包括相互固定连接的T形块730和导向件740，所述T形块730与所述第一导向槽810滑动配合，所述导向件740与所述第二导向槽910滑动配合。为了进一步使压块710在第二导向槽910内平稳滑动，压块710上的导向件740为凸轮随动器。

在其中一个实施例中，参见图2，夹具还包括检测装置410。检测装置410用于检测夹持空间720(参见图1)内有没有工件，防止出现误操作而损坏夹具。检测装置410包括检测单元420和感应单元430，所述检测单元420固定于所述固定件800，所述检测单元420用于感知工件，所述感应单元430固定于所述底座600，所述感应单元430通过对所述检测单元420的感应来间接检测工件。通过检测单元420直接感知工件，感应单元430通过对检测单元420的感应来间接检测工件，可增大感应单元430的感应距离，避免感应单元430与工件靠的太近使工件将感应单元430撞坏，提高了检测装置410的使用寿命和检测的稳定性。

在其中一个实施例中，参见图1和图2，夹具还包括用于对具有内孔的工件进行定位和夹紧的定位夹紧装置101，所述定位夹紧装置101设于所述夹持空间720内。

图7为一个实施例中的定位夹紧装置101的结构示意图，图8为图7的剖视图，图9为图7中的定位夹紧装置101的爆炸图。参见图7-图9，一种定位夹紧装置101，用于对具有内孔的工件500进行定位和夹紧，定位夹紧装置101至少包括涨轴100、锁紧组件200和驱动组件300。

图10为一个实施例中的涨轴100的正视图，图11为图10中沿B-B方向的剖视图。参见图9-图11，涨轴100包括基体110和若干具有弹性的弹片120，所述基体110上设置有轴腔130，若干所述弹片120沿所述轴腔130的轴向延伸且环绕所述轴腔130。锁紧组件200穿设于轴腔130，且能够沿所述轴腔130的轴向滑动。锁紧组件200沿轴腔130的轴向滑动时，锁紧组件200与所述弹片120的内壁不同程度的抵触以驱动若干所述弹片120张开或收拢。驱动组件300与锁紧组件200连接，用于驱动所述锁紧组件200沿所述轴腔130的轴向滑动。

工作时，将工件500从工件500的内孔套在涨轴100外部，通过驱动组件300驱动锁紧组件200沿轴腔130的轴向滑动，以使锁紧组件200的若干弹片120张开，弹片120抵触在工件500的内孔的孔壁上，从而实现了对工件500的定心夹紧。

在其中一个实施例中，参见图11，弹片120的朝向轴腔130的表面为相对于所述轴腔130的轴线倾斜的倾斜面140a。以图11所示的状态，该倾斜面140a可以使弹片120的厚度自上而下逐渐变厚，在其他实施例中，该倾斜面140a也可以使弹片120的厚度自上而下逐渐变薄。也就是说，弹片120的朝向轴腔130的面为倾斜的面或楔形面，且弹片120与锁紧组件200抵触时能够使弹片120的一端(图11中的上端)能够在所述锁紧组件200沿所述轴腔130轴向滑动时朝向远离所述轴腔130的方向发生弹性形变。因此，由于弹片120本身具有倾斜面或楔形面，锁紧组件200用于与弹片120抵触的面可以为球面、倾斜面、柱面或平面。

在其中一个实施例中，参见图9，锁紧组件200包括拉杆210、锁紧件220和垫片230。其中，拉杆210中部设置有凸台240，拉杆210与所述驱动组件300的输出端310连接。锁紧件220固定于所述拉杆210的上端，锁紧件220直接与弹片120抵触，锁紧件220用于与所述弹片120贴合的面为球面、倾斜面、柱面或平面。垫片230设置在所述锁紧件220与所述凸台240之间，垫片230可以用Q235A型号的钢材加工而成，垫片230的厚度可以为0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm、2mm等几种规格，通过垫片230垫在锁紧件220与凸台240之间，可以调节锁紧件220在拉杆210的固定位置，进而可以调节涨轴100的张力大小，以及涨轴100的弹片120的张开角度。当然，在其他实施例中，为了简化结构，锁紧组件200也可以不设置垫片230，即锁紧组件200只由拉杆210和固定在拉杆210上的锁紧件220组成，所述拉杆210与所述驱动组件300的输出端310连接，所述拉杆210能够沿所述轴腔130轴向滑动。

图12为一个实施例中的锁紧件220的正视图，图13为图12中沿C-C方向的剖视图。参见图12和图13，锁紧件220用于与所述弹片120贴合的面为球面140b时，球面140b的球心位于所述锁紧件220的中轴线上。图12和图13示出了一种球面140b的球心位于锁紧件220中轴线上的结构，该结构使得所述锁紧件220的垂直于所述锁紧件220的中轴线的若干圆形横截面的半径自上而下依次缩小。在其他实施例中，当球面140b的球心位于锁紧件220中轴线上时，锁紧件220的垂直于所述锁紧件220的中轴线的若干圆形横截面的半径也可以自上而下依次增大，也可以自上而下先增大后缩小。

在其中一个实施例中，参加图8和图9，所述定位夹紧装置101还包括底板400，所述涨轴100和所述驱动组件300分别固定在所述底板400的两端。驱动组件300中的锁紧件220表面设置有耐磨层，该耐磨层例如可以为40Cr经过淬火处理而成。涨轴100例如可以用60Si2Mn加工而成，且表面通过淬火处理，以使涨轴100具有较好的弹性，且不容易发生塑性变形。驱动组件300例如可以采用气缸液压缸或其他直线运动机构。

在其他实施例中，例如，弹片的朝向轴腔的表面也可以为相对于轴腔平行的面，所述锁紧组件包括拉杆和固定在拉杆上的锁紧件，所述拉杆与所述驱动组件的输出端连接，所述拉杆能够沿所述轴腔轴向滑动，所述锁紧件用于与所述弹片贴合的面为球面或倾斜面。由于锁紧件用于与弹片贴合的面为球面或倾斜面，因此即使弹片的朝向轴腔的表面为相对于轴腔平行的面，也能够使涨轴的弹片的张开。当锁紧件用于与所述弹片贴合的面为球面时，球面的球心位于所述锁紧件的中轴线上，所述锁紧件的垂直于所述锁紧件的中轴线的若干圆形横截面的半径依次增大或缩小。当锁紧件用于与所述弹片贴合的面为倾斜面时，所述倾斜面相对于所述轴腔的轴向倾斜。

以上实施例在使用时，通过定位夹紧装置101对工件进行定心夹紧，然后通过若干压块710相互靠近从而夹持工件的外周。

在一个实施例中，参见图14，为另一种结构的夹具。该实施例中的夹具不设置定位夹紧装置101，且该夹具与上述各实施例中的夹具的区别在于，调整板820外周固定有支撑板821，压块710设置在调整板820上，压块710与支撑板821之间形成用于夹持工件500的空间501，应注意该工件500需要为中空的，将工件500的通孔套设所有压块710，使压块710与支撑板821共同夹持工件500的壁，从而实现了工件500的装夹。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种夹具，其特征在于，包括：

底座(600)；

压紧装置(700)，包括若干压块(710)；

固定件(800)，固定于所述底座(600)，所述固定件(800)上设置有若干用于对所述压块(710)沿第一方向导向的第一导向槽(810)，所述压块(710)一端滑动设置于所述第一导向槽(810)；

转动件(900)，转动连接于所述固定件(800)，所述转动件(900)上设置有若干用于对所述压块(710)沿第二方向导向的第二导向槽(910)，所述压块(710)另一端滑动设置于所述第二导向槽(910)，所述第一方向与第二方向之间的夹角大于或小于90°；以及

驱动装置(320)，用于驱动所述转动件(900)相对于所述固定件(800)转动，当所述转动件(900)相对于所述固定件(800)转动时，所述转动件(900)能够通过所述第二导向槽(910)驱动所述压块(710)沿第一导向槽(810)滑动，以使若干所述压块(710)相互靠拢或远离。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述固定件(800)包括相互固定连接的调整板(820)和托板(830)，所述托板(830)固定连接于所述底座(600)，所述调整板(820)和所述托板(830)之间形成用于容置所述转动件(900)的容置腔。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一导向槽(810)和所述第二导向槽(910)一一对应，若干所述第一导向槽(810)呈环形设置于所述固定件(800)，若干所述第二导向槽(910)呈环形设置于所述转动件(900)。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一导向槽(810)为T形槽，所述第二导向槽(910)为腰形槽。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述腰形槽的两个腰为弧形或直边。

6.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述压块(710)包括相互固定连接的T形块(730)和导向件(740)，所述T形块(730)与所述第一导向槽(810)滑动配合，所述导向件(740)与所述第二导向槽(910)滑动配合。

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述导向件(740)为凸轮随动器。

8.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，还包括检测装置(410)，所述检测装置(410)包括检测单元(420)和感应单元(430)，所述检测单元(420)固定于所述固定件(800)，所述检测单元(420)用于感知工件，所述感应单元(430)固定于所述底座(600)，所述感应单元(430)通过对所述检测单元(420)的感应来间接检测工件。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的夹具，其特征在于，还包括用于对具有内孔的工件进行定位和夹紧的定位夹紧装置(101)，若干所述压块(710)合围成一个夹持空间(720)，所述定位夹紧装置(101)设于所述夹持空间(720)内。

10.根据权利要求9所述的夹具，其特征在于，所述的定位夹紧装置(101)包括：

涨轴(100)，所述涨轴(100)包括基体(110)和若干具有弹性的弹片(120)，所述基体(110)上设置有轴腔(130)，若干所述弹片(120)沿所述轴腔(130)的轴向延伸且环绕所述轴腔(130)；

锁紧组件(200)，穿设于所述轴腔(130)，且能够沿所述轴腔(130)轴向滑动，轴向滑动时能与所述弹片(120)不同程度的抵触从而驱动所述弹片(120)张开或收拢；以及

驱动组件(300)，与所述锁紧组件(200)连接，用于驱动所述锁紧组件(200)沿所述轴腔(130)的轴向滑动。