CN109623649B - 一种用于抛光的试样夹持式电动固定夹具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于抛光的试样夹持式电动固定夹具及方法，包括电动推杆、工作台底座、工作台、光电对射管安装架、光电对射管、升降装置、夹紧装置、底座和固定架，电动推杆安装在工作台底座上，工作台底座安装在电动推杆的末端，工作台安装在工作台底座上，工作台上部的左右两端设置有光电对射管安装架，光电对射管安装在光电对射管安装架上，夹紧装置有两个，对称安装在工作台上表面，两个夹紧装置中间设置有升降装置。本发明操作更为简单方便，固定更为可靠，滑槽的位置比工作台上表面的位置低，对于厚度较薄的钢材也具备很好夹紧效果。

Description

一种用于抛光的试样夹持式电动固定夹具及方法

技术领域

本发明涉及夹具领域，特别涉及一种用于抛光的试样夹持式电动固定夹具及方法。

背景技术

钢材作为一种重要的物资，其应用广泛、品种繁多，在科研工作中，经常要对钢材进行性能测试，在测试实验中，对钢材表面打磨是十分重要的一个环节，对于实验结果的准确性至关重要，实验中所采用的钢材往往尺寸较小，厚度较薄，但是目前尚未有一种合适的夹具能够对这种小尺寸的钢材进行较好的固定，并且现有的钢材夹具，往往比较笨重，操作不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于抛光的试样夹持式电动固定夹具及方法，可以解决现有的钢材夹具比较笨重、操作不方便、且不能满足小尺寸、厚度较薄的钢材夹紧等问题。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于抛光的试样夹持式电动固定夹具，包含：

电动推杆，设置在底座上；

工作台，设置在工作台底座上，所述工作台底座与所述电动推杆连接，所述电动推杆推动所述工作台上下移动；

升降装置，其上端放置钢材，通过升降运动调整所述钢材的高度，所述升降装置穿过所述工作台直至与所述工作台底座连接；

若干个光电对射管，安装在所述工作台的上部，监测所述升降装置上钢材的位置；

用于夹紧或松开所述钢材的若干个夹紧装置，设置在所述工作台上表面，所述升降装置位于每两个夹紧装置之间。

优选地，所述工作台上部设有两个光电对射管安装架，两个光电对射管安装架关于所述升降装置对称，每个光电对射管安装在对应的光电对射管安装架上；所述光电对射管安装架下端为磁性材料，吸附于所述工作台上，所述光电对射管安装架可拆卸，所述光电对射管高于工作台上表面的距离可调节。

优选地，所述夹紧装置设置为两个，关于所述升降装置对称，对称轴平行于两个光电对射管安装架连线。

优选地，所述底座与一固定架连接，使得所述工作台的上表面朝下。

优选地，所述升降装置包括：

若干个第一电机，安装在所述工作台底座上；

若干个第一丝杠，其通过第一联轴器与所述第一电机连接；

若干个第一光杆，安装在所述工作台底座上；

升降台，分别与所述第一光杆和所述第一丝杠连接，当所述第一电机转动时，带动所述第一丝杠转动，进而带动所述升降台升降；

电磁铁，其设置在所述升降台上表面，所述钢材放置在所述电磁铁上；

圆台，其设置在所述升降台下方的工作台底座表面上，所述圆台上设有第一限位开关。

优选地，所述夹紧装置包括：

若干个第一固定块，设置在所述工作台上表面；

若干个第二固定块，设置在所述工作台上表面；

若干个第二光杆，其长度方向两端分别与所述第一固定块和所述第二固定块固定连接，每个第二光杆长度方向垂直于两个光电对射管安装架连线；

第三固定块，设置在所述工作台上表面，并位于每两个第二固定块之间；

第二丝杠，其第一端与所述第三固定块连接；

第二电机，其通过第二联轴器与所述第二丝杠第二端连接，所述第二丝杠长度方向与所述第二光杆长度方向一致；

若干个滑槽，设置在所述工作台上表面，每个滑槽位于所述第二光杆与所述第三固定块之间；

推板，包含第一类板块和若干个第二类板块，其中，所述若干个第二光杆与所述第二丝杠穿过所述第一类板块上的孔并与所述第一类板块连接，所述第二类板块对应地置于所述滑槽中，当所述第二丝杠带动所述第一类板块移动时，带动若干个第二类板块在各自的滑槽中滑动，将所述钢材夹紧。

优选地，所述滑槽的高度位置高于或低于所述工作台上表面的高度位置，所述滑槽的末端设有第二限位开关。

优选地，所述第二类板块上远离所述第二限位开关一侧设置有压力传感器，所述压力传感器上设置有防滑橡胶垫，用于控制对钢材的压力。

本发明还提供了一种采用如上文所述的试样夹持式电动固定夹具的使用方法，该方法包含以下步骤：

S1、设定光电对射管超出工作台上表面的第一距离；

S2、将所需要的钢材放置在升降装置上端，并固定所述钢材；

S3、所述升降装置通过升降运动来调整所述钢材的位置，当所述钢材超出工作台上表面的距离大小达到所述第一距离大小，触发所述光电对射管，此时夹紧装置靠近所述升降装置并将所述升降装置上的钢材进行夹紧；

S5、当夹紧工作完成后，所述夹紧装置逐渐远离所述升降装置，从而松开钢材并将钢材取出。

优选地，所述步骤S2中，进一步包含：将所需钢材放置在升降装置的电磁铁上，将所述电磁铁通电，将所述钢材固定住，其中，所述升降装置还包含第一电机、第一丝杠、升降台和第一限位开关；

和/或，所述夹紧装置包含第二电机、推板、滑槽、压力传感器、第二丝杠和第二限位开关，所述步骤S3中，进一步包含：通过所述第一电机转动带动所述第一丝杠转动，进而带动所述升降台上升，当所述钢材超出工作台上表面的距离大小达到所述第一距离的大小，触发所述光电对射管，所述第一电机停止转动，此时所述第二电机转动，带动所述第二丝杠转动，进而推动所述推板在所述滑槽中滑动，将钢材进行夹紧，当所述压力传感器达到设定压力时，所述第二电机停止转动，完成夹紧工作；

和/或，所述步骤S4中，进一步包含：待夹紧工作完成后，所述第二电机反向转动，带动所述第二丝杠转动，将推板撤回，直至所述推板触发所述第二限位开关后停止，且将电磁铁断电，并将钢材取出，所述第一电机反向转动，带动所述第一丝杠转动，带动所述升降台下降直至触发第一限位开关后停止，电动推杆推动工作台上下移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明通过采用光电对射管与升降装置来控制钢材超出工作台上表面的高度，钢材放置于升降装置中的电磁铁上，当钢材到达设定位置时，升降装置两侧的夹紧装置开始工作，通过第二电机带动第二丝杠转动，进而带动推板在滑槽中移动，将钢材夹紧，操作更为简单方便，固定更为可靠，滑槽的位置比工作台上表面的位置低，因此对于厚度较薄的钢材也具备很好夹紧效果；(2)本发明在升降装置下方设置有第一限位开关，在滑槽末端设置有第二限位开关，能够防止卡死，安全系数高；(3)本发明在推板的末端设置有压力传感器与防滑橡胶垫，能够控制对钢材的压力，防止出现打滑现象；(4)本发明还提供一种固定架，能够使得工作台的上表面朝下，能够适应更多的钢材切割或者表面打磨机器。

附图说明

图1本发明的试样夹持式电动固定夹具整体结构示意图；

图2本发明的试样夹持式电动固定夹具安装于固定架上的结构示意图；

图3本发明的工作台结构示意图；

图4本发明的工作台的底部结构视图；

图5本发明的升降装置结构示意图；

图6本发明的夹紧装置结构示意图；

图7本发明的图6去除推板之后夹紧装置结构示意图；

图8本发明的推板结构示意图；

图9本发明的光电对射管安装架结构示意图。

图中：1.电动推杆；2.工作台底座；3.工作台；4.光电对射管安装架；5.光电对射管；6.升降装置；601.第一电机；602.第一联轴器；603.第一丝杠；604.第一光杆；605.圆台；606.第一限位开关；607.电磁铁；608.升降台；7.夹紧装置；701.第一固定块；702.第二光杆；703.第二固定块；704.第三固定块；705.第二丝杠；706.推板；707.第二联轴器；708.第二电机；709.第二限位开关；710.滑槽；711.压力传感器；712.防滑橡胶垫；8.底座；9.固定架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4结合所示，本发明的用于抛光的试样夹持式电动固定夹具包括电动推杆1、工作台底座2、工作台3、光电对射管安装架4、光电对射管5、升降装置6、夹紧装置7和底座8。电动推杆1设置在底座8上，电动推杆1与工作台底座2末端连接，工作台3安装在工作台底座2上。

升降装置6上端放置有钢材，通过升降运动调整所述钢材的高度；升降装置6位于工作台3的中心位置，并由上到下穿过工作台3直至工作台底座2，升降装置6的下部与工作台底座2固定连接，升降装置6上端略低于工作台3上表面。

本实施中，工作台3可设置为矩形结构，工作台3上部的左右两端(X轴正方向为右，X轴负方向为左，Y轴正方向为前，Y轴负方向为后)各自设置有一光电对射管安装架4，两个光电对射管安装架4关于升降装置6对称设置，两个光电对射管安装架4的连线平行于X轴方向，同时，将每个光电对射管5安装在光电对射管安装架4上，这样保证光电对射管5更好地检测升降装置6的高低位置。但是，本发明对工作台3的形状不仅限制于本实施例的矩形，还可以使其他的形状。

本实施例中，夹紧装置7设置为两个，均安装在工作台3上表面，升降装置6位于两个夹紧装置7之间，两个夹紧装置7关于升降装置6对称，两个夹紧装置7之间的连线垂直于两个光电对射管安装架4之间的连线。

如图9所示，光电对射管安装架4的下端为磁性材料，可吸附于工作台3上，光电对射管安装架4可拆卸，并且光电对射管5高于工作台3上表面的距离可调节。当触发光电对射管5时，即代表需要加持钢材上表面上升到了设定位置，触发之后进而可以控制升降装置6停止运转，并且控制夹紧装置7开始工作。

如图2所示，本发明还包含固定架9，能够使得工作台3的上表面朝下，能够适应更多的钢材切割或者表面打磨机器，因为有些打磨机器的工作表面是朝上方的，因此需要本装置的上表面朝向下方。当将本发明的装置倒置在固定架9上即可实现工作台3的上表面朝下，其中，通过底座8上表面的插孔(新增)与固定架9上的插销连接。

如图5所示，所述升降装置6包括第一电机601、第一联轴器602、第一丝杠603、第一光杆604、圆台605、第一限位开关606、电磁铁607和升降台608。第一电机601设置为两个，对称安装在工作台底座2上，其对称轴平行于X轴方向。第一丝杠603通过第一联轴器602与第一电机601连接，第一光杆604设置为两个，对称安装在工作台底座2上。升降台608安装在第一光杆604与第一丝杠603上。升降台608上表面设置有电磁铁607，位于升降台608下方位置的工作台底座2表面设置有一定高度的圆台605，圆台605上表面设置有第一限位开关606。

如图6和图7结合，每个夹紧装置7均包括第一固定块701、第二光杆702、第二固定块703、第三固定块704、第二丝杠705、推板706、第二联轴器707、第二电机708、第二限位开关709和滑槽710。第一固定块701与第二固定块703分别安装在工作台3上表面的前后两侧。第二光杆702安装在第一固定块701与第二固定块703之间，并与第一固定块701和第二固定块703固定连接，第二光杆702长度方向垂直于两个光电对射管安装架4连线。其中，第一固定块701、第二固定块703与第二光杆702各有两个，两个第一固定块701分别位于工作台3的左右两端，同理，两个第二固定块703也分别位于工作台3的左右两端。

第三固定块704安装在工作台3上表面并位于两个第二固定块703之间。第二丝杠705的一端通过第二联轴器707安装在第二电机708上，第二丝杠705的另一端安装在第三固定块704上。两个第一固定块701关于第二丝杠705对称，两个第二固定块703也关于第二丝杠705对称，第二丝杠705的长度方向与第二光杆702长度方向平行。

滑槽710设置为两个，分别设置在工作台3的上表面，且每个第二光杆702与第三固定块704之间均设置有一个滑槽710，每个滑槽710长度方向与第二光杆702长度方向平行。每个滑槽710长度方向的末端(靠近第一固定块701一侧)均设置有一个第二限位开关709。

推板706包含第一板块7061、第二板块7062和第三板块7063，其中，第一板块7061的长度方向垂直于第二光杆702长度方向，第二板块7062和第三板块7063平行于第二光杆702长度方向。其中，第二板块7062和第三板块7063分别位于对应地滑槽710中，并与滑槽710相适配，使得第二板块7062和第三板块7063可以沿着滑槽710滑动。

每个第二光杆702和第二丝杠705均穿过第一板块7061开设的孔并与第一板块7061活动连接。第一板块7061下端分别与第二板块7062和第三板块7063连接，当第二丝杠705带动第一板块7061移动时，使得第二板块7062和第三板块7063在各自的滑槽710中进行滑动，第二板块7062和第三板块7063最终具有夹紧试样的作用。

当滑槽710的高度位置比工作台3上表面的高度位置还低，则对于厚度较薄的钢材也具备很好夹紧效果。另，升降装置6上端面略低于工作台3的上表面，因为在工作台3设置有滑槽710，滑槽710上设置的夹紧用的推板706，升降装置6上端面的高度与滑槽710底部的高度相平齐或者略低于滑槽710底部。

如图8所示，推板706的第二板块7062和第三板块7063上各自长度方向的一端(远离第二限位开关709的一侧)设置有压力传感器711，压力传感器711上设置有防滑橡胶垫712，能够控制对钢材的压力，防止出现打滑现象。

本发明的试样夹持式电动固定夹具工作原理如下：

本发明的试样夹持式电动固定夹具在工作时，首先根据需要设定光电对射管5超出工作台3上表面的距离A，将所需要的钢材放置于升降装置6中的电磁铁607上，将电磁铁607通电，则将钢材固定住，然后通过第一电机601转动带动第一丝杠603转动，进而带动升降台608上升。

当钢材超出工作台3上表面一定距离B，当距离A等于距离B时，触发了光电对射管5，第一电机601停止转动，此时第二电机708转动，带动第二丝杠705转动，进而推动推板706的第二板块和第三板块在滑槽710上滑动并逐渐靠近电磁铁607，直至推板706的第二板块和第三板块将钢材进行夹紧，当压力传感器711达到设定压力时，第二电机708停止转动，完成夹紧工作。

待夹紧工作完成后，第二电机708反向转动，带动第二丝杠705转动，将推板706撤回，直至推板706触发第二限位开关709后停止，并且将电磁铁607断电，并将钢材取出，第一电机601反向转动，带动第一丝杠603转动，带动升降台608下降直至触发第一限位开关606后停止，电动推杆1可以推动工作台3上下移动，便于调节钢材距离打磨机器的距离。

本发明操作更为简单方便，固定更为可靠，对于厚度较薄的钢材也具备很好夹紧效果。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种用于抛光的试样夹持式电动固定夹具，其特征在于，包含：

电动推杆（1），设置在底座（8）上；

工作台（3），设置在工作台底座（2）上，所述工作台底座（2）与所述电动推杆（1）连接，所述电动推杆（1）推动所述工作台（3）上下移动；

升降装置（6），其上端放置钢材，通过升降运动调整所述钢材的高度，所述升降装置（6）穿过所述工作台（3）直至与所述工作台底座（2）连接；

若干个光电对射管（5），安装在所述工作台（3）的上部，监测所述升降装置（6）上钢材的位置；

用于夹紧或松开所述钢材的若干个夹紧装置（7），设置在所述工作台（3）上表面，所述升降装置（6）位于每两个夹紧装置（7）之间；

所述底座（8）与一固定架（9）连接，使得所述工作台（3）的上表面朝下；

所述夹紧装置（7）包括：

若干个第一固定块（701），设置在所述工作台（3）上表面；

若干个第二固定块（703），设置在所述工作台（3）上表面；

若干个第二光杆（702），其长度方向两端分别与所述第一固定块（701）和所述第二固定块（703）固定连接；

第三固定块（704），设置在所述工作台（3）上表面，并位于每两个第二固定块（703）之间；

第二丝杠（705），其第一端与所述第三固定块（704）连接；

第二电机（708），其通过第二联轴器（707）与所述第二丝杠（705）第二端连接，所述第二丝杠（705）长度方向与所述第二光杆（702）长度方向一致；

若干个滑槽（710），设置在所述工作台（3）上表面，每个滑槽（710）位于所述第二光杆（702）与所述第三固定块（704）之间；

推板（706），包含第一类板块和若干个第二类板块，其中，所述若干个第二光杆（702）与所述第二丝杠（705）穿过所述第一类板块上的孔并与所述第一类板块连接，所述第二类板块对应地置于所述滑槽（710）中，当所述第二丝杠（705）带动所述第一类板块移动时，带动若干个第二类板块在各自的滑槽（710）中滑动，将所述钢材夹紧。

2.如权利要求1所述的试样夹持式电动固定夹具，其特征在于，

所述工作台（3）上部设有两个光电对射管安装架（4），两个光电对射管安装架（4）关于所述升降装置（6）对称，每个光电对射管（5）安装在对应的光电对射管安装架（4）上；

所述光电对射管安装架（4）下端为磁性材料，吸附于所述工作台（3）上，所述光电对射管安装架（4）可拆卸，所述光电对射管（5）高于工作台（3）上表面的距离可调节。

3.如权利要求2所述的试样夹持式电动固定夹具，其特征在于，

所述夹紧装置（7）设置为两个，关于所述升降装置（6）对称，对称轴平行于两个光电对射管安装架（4）连线。

4.如权利要求1所述的试样夹持式电动固定夹具，其特征在于，

所述升降装置（6）包括：

若干个第一电机（601），安装在所述工作台底座（2）上；

若干个第一丝杠（603），其通过第一联轴器（602）与所述第一电机（601）连接；

若干个第一光杆（604），安装在所述工作台底座（2）上；

升降台（608），分别与所述第一光杆（604）和所述第一丝杠（603）连接，当所述第一电机（601）转动时，带动所述第一丝杠（603）转动，进而带动所述升降台（608）升降；

电磁铁（607），其设置在所述升降台（608）上表面，所述钢材放置在所述电磁铁（607）上；

圆台（605），其设置在所述升降台（608）下方的工作台底座（2）表面上，所述圆台（605）上设有第一限位开关（606）。

5.如权利要求1所述的试样夹持式电动固定夹具，其特征在于，

每个第二光杆（702）长度方向垂直于两个光电对射管安装架（4）连线。

6.如权利要求5所述的试样夹持式电动固定夹具，其特征在于，

所述滑槽（710）的高度位置高于或低于所述工作台（3）上表面的高度位置，所述滑槽（710）的末端设有第二限位开关（709）。

7.如权利要求6所述的用于抛光的试样夹持式电动固定夹具，其特征在于，

所述第二类板块上远离所述第二限位开关（709）一侧设置有压力传感器（711），所述压力传感器（711）上设置有防滑橡胶垫（712），用于控制对钢材的压力。

8.一种采用如权利要求1-7任意一项所述的试样夹持式电动固定夹具的使用方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

S1、设定光电对射管（5）超出工作台（3）上表面的第一距离；

S2、将所需要的钢材放置在升降装置（6）上端，并固定所述钢材；

S3、所述升降装置（6）通过升降运动来调整所述钢材的位置，当所述钢材超出工作台（3）上表面的距离大小达到所述第一距离大小，触发所述光电对射管（5），此时夹紧装置（7）靠近所述升降装置（6）并将所述升降装置（6）上的钢材进行夹紧；

S4、当夹紧工作完成后，所述夹紧装置（7）逐渐远离所述升降装置（6），从而松开钢材并将钢材取出。

9.如权利要求8所述的试样夹持式电动固定夹具的使用方法，其特征在于，

所述步骤S2中，进一步包含：将所需钢材放置在升降装置（6）的电磁铁（607）上，将所述电磁铁（607）通电，将所述钢材固定住，其中，所述升降装置（6）还包含第一电机（601）、第一丝杠（603）、升降台（608）和第一限位开关（606）；

和/或，所述夹紧装置（7）包含第二电机（708）、推板（706）、滑槽（710）、压力传感器（711）、第二丝杠（705）和第二限位开关（709），所述步骤S3中，进一步包含：通过所述第一电机（601）转动带动所述第一丝杠（603）转动，进而带动所述升降台（608）上升，当所述钢材超出工作台（3）上表面的距离大小达到所述第一距离的大小，触发所述光电对射管（5），所述第一电机（601）停止转动，此时所述第二电机（708）转动，带动所述第二丝杠（705）转动，进而推动所述推板（706）在所述滑槽（710）中滑动，将钢材进行夹紧，当所述压力传感器（711）达到设定压力时，所述第二电机（708）停止转动，完成夹紧工作；

和/或，所述步骤S4中，进一步包含：待夹紧工作完成后，所述第二电机（708）反向转动，带动所述第二丝杠（705）转动，将推板（706）撤回，直至所述推板（706）触发所述第二限位开关（709）后停止，且将电磁铁（607）断电，并将钢材取出，所述第一电机（601）反向转动，带动所述第一丝杠（603）转动，带动所述升降台（608）下降直至触发第一限位开关（606）后停止，电动推杆（1）推动工作台（3）上下移动。

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