CN110394741A - 一种自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，包括夹紧驱动机构和多个钳体单元，夹紧驱动机构水平布置，多个钳体单元均设置在夹紧驱动机构上且呈环形布置。优点，本自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，浮动嵌体的设置，能在夹持管件时产生一定的退让位移，避免管件因夹紧力过大产生夹紧变形；通过旋转盘同时控制多向的驱动钳体，能够有效控制各驱动钳体外推力的一致性，便于控制各薄壁管件的夹紧变形；通过多向的驱动钳体和浮动嵌体，形成多向联动管钳，可实现一次夹紧多个薄壁管件。

Description

一种自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳
技术领域
本发明公开一种多联动管钳，特别涉及一种自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，属于夹具领域。
背景技术
管钳属于一种专用型虎钳，主要用于夹紧各种材质的管件，便于开展后续的加工、装配等作业。随着管件广泛用于电子、纺织等行业，这对高效专用管钳的需求凸显迫切。由于管件夹紧时易发生滚动和变形，采用平口型虎钳无法对管件进行有效的装夹，而且一次仅能夹紧一种直径的管件，导致多种管件的夹紧效率与质量难以得到保证。
中国发明专利201811335494.3针对圆柱形筒管公开一种多功能虎钳，采用可旋转的顶架、弹簧和推杆结构，一次装夹中能安装多个不同直径的圆柱形筒管，但由于弹簧受力变的极限值得不到有效控制，不宜用于薄壁管件的高质量夹紧。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的平口虎钳夹紧弱刚性的薄壁管件易变形、效率低，以及现有管钳自动化程度低的技术问题。
本发明提出一种自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，采取的技术方案是：
一种自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，包括夹紧驱动机构和多个钳体单元，夹紧驱动机构水平布置，多个钳体单元均设置在夹紧驱动机构上且呈环形布置；
夹紧驱动机构包括机座、旋转盘、盖板、蜗轮蜗杆机构和驱动装置，机座呈倒置的圆桶状，圆桶下边缘外侧沿周向设有四等份的快速安装接口，桶底中心凿有第一中心通孔，桶底外表面上沿周向还设有等份的至少两个竖向滑槽，在每个竖向滑槽的两个侧壁上均内凹形成与竖向滑槽成十字交叉的横向滑槽；盖板设置在机座的桶口端；旋转盘置于机座桶腔内并旋转连接盖板，旋转盘包括基盘和垂直安装在基盘下底面上的第一伸出轴，第一伸出轴与基盘同轴固连；基盘上沿周向设有八等份的腰形槽，第一伸出轴悬臂端通过第一轴承和第一轴承座与盖板转动相连；蜗轮蜗杆机构置于机座桶腔内，蜗轮蜗杆机构的蜗轮套装在第一伸出轴上，蜗轮蜗杆机构的蜗杆两端都通过第二轴承和第二轴承座支撑在盖板上，蜗杆动力输入端与驱动装置输出轴相连；驱动装置固定在一个第二轴承座端面上；
每个钳体单元均包括驱动钳体和浮动钳体，驱动钳体和浮动钳体均插入竖向滑槽，驱动钳体位于靠近第一中心通孔的一端，浮动钳体位于远离第一中心通孔的一端；
驱动钳体包括第一组合滑块、第一组合V型块和第一并紧螺母；第一组合滑块包括第一方型滑块、与第一方型滑块下上两端面固定连接的第二伸出轴和第三伸出轴，第二伸出轴自由端插装在腰形槽内并滑动；第一组合V型块套入第三伸出轴并在第三伸出轴末端采用第一并紧螺母将第一组合V型块紧固；第一方型滑块装入横向滑槽内并在横向滑槽内滑动；第一组合V型块包括第一弧形底板、两个第一V型块和一个第二V型块，两个第一V型块分别垂直连接第一弧形底板的两端，第二V型块位于两个第一V型块之间且垂直于第一弧形底板设置；
浮动钳体包括第二组合滑块、第二组合V型块和组合定位块；第二组合滑块包括第二方型滑块和与第二方型滑块上侧固定连接的第四伸出轴，第二方型滑块上设有一个与第四伸出轴垂直的通孔，第二组合V型块套入第四伸出轴并在第四伸出轴末端采用第二并紧螺母将第二组合V型块紧固，第二方型滑块装入横向滑槽内并在横向滑槽内滑动；
第二组合V型块包括第二弧形底板、两个第三V型块和一个第四V型块，两个第三V型块分别垂直连接第二弧形底板第二弧形底板的两端，第四V型块位于两个第三V型块之间且垂直于第二弧形底板设置；
组合定位块包括方形定位块、第五伸出轴、导向杆、第三并紧螺母和压簧，方形定位块装入竖向滑槽内，第五伸出轴固接在方形定位块顶面上，且第五伸出轴与导向杆垂直设置，第五伸出轴上端伸出竖向滑槽卡入压紧条内，压紧条通过两个紧固螺栓设置在桶底外表面上；导向杆一端螺纹连接方形定位块，在导向杆一端端面上设有供扳手插入调节导向杆与方形定位块之间相对位置的扳手孔；导向杆另一端套入压簧并穿过第二方型滑块上的通孔，在导向杆末端采用第三并紧螺母紧固。
对本发明技术方案的优选，腰形槽两端位于不同直径的两个同心圆上，两个同心圆直径的差值即为被夹的不同薄壁管件直径的最大差值。
对本发明技术方案的优选，底板包括环形圆盘和呈“土”字型的组合支撑梁，组合支撑梁固接在圆盘上，组合支撑梁竖壁上还设有一个第二中心通孔，第一轴承座嵌入第二中心通孔内，第二轴承座安装在组合支撑梁横壁上。
对本发明技术方案的优选，驱动装置采用驱动电机或气式马达。
对本发明技术方案的优选，驱动钳体与浮动钳体的数量相等，驱动钳体与浮动钳体的数量不大于竖向滑槽的数量。
对本发明技术方案的优选，桶底外表面上沿周向设有八等份的竖向滑槽。
对本发明技术方案的优选，在两个第三V型块和一个第四V型块的V型面上分别装有一个力感应传感器。力感应传感器的设置，能够有效控制薄壁管件的夹紧力，提高薄壁管件的夹紧质量。
本发明的有益效果是：
1、本自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，浮动嵌体的设置，能在夹持管件时产生一定的退让位移，避免管件因夹紧力过大产生夹紧变形。
2、本自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，通过旋转盘同时控制多向的驱动钳体，能够有效控制各驱动钳体外推力的一致性，便于控制各薄壁管件的夹紧变形。
3、本自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，通过多向的驱动钳体和浮动嵌体，形成多向联动管钳，可实现一次夹紧多个薄壁管件。
附图说明
图1为本实施例的自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳的一较佳实施案例的模型图。
图2为图1本发明的夹紧驱动机构模型图。
图3为本实施例的机座模型图。
图4为本实施例的旋转盘模型图。
图5为本实施例的底板模型图。
图6为本实施例的驱动嵌体与夹紧驱动机构连接示意图。
图7为图6中的A处放大。
图8为本实施例的第一组合滑块模型图。
图9为本实施例的第一嵌体模型图。
图10为本实施例的浮动嵌体与夹紧驱动机构连接示意图。
图11为本实施例的定位组合滑块模型图。
图12为本实施例的第二组合滑块模型图。
图13为本实施例的第二嵌体模型图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图13和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本实施例中自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，包括夹紧驱动机构1和八个钳体单元，夹紧驱动机构1水平布置，八个钳体单元均设置在夹紧驱动机构1上且呈环形布置。
如图2所示，夹紧驱动机构1包括机座11、旋转盘12、盖板18、蜗轮蜗杆机构和驱动装置15。如图3所示，机座11呈倒置的圆桶状，圆桶下边缘外侧沿周向设有四等份的快速安装接口11-1，桶底中心凿有第一中心通孔11-2，桶底外表面上沿周向还设有八等份的竖向滑槽11-3，在每个竖向滑槽11-3的两个侧壁上均内凹形成与竖向滑槽11-3成十字交叉的横向滑槽11-4，如图7所示；盖板18设置在机座11的桶口端；旋转盘12置于机座11桶腔内并旋转连接盖板18，旋转盘12包括基盘12-1和垂直安装在基盘12-1下底面上的第一伸出轴12-2，第一伸出轴12-2与基盘12-1同轴固连；基盘12-1上沿周向设有八等份的腰形槽12-3，腰形槽12-3两端位于不同直径的两个同心圆上，两个同心圆直径的差值即为被夹的不同薄壁管件直径的最大差值，如图4所示。第一伸出轴12-2悬臂端通过第一轴承16和第一轴承座17与盖板18转动相连；蜗轮蜗杆机构置于机座11桶腔内，蜗轮蜗杆机构的蜗轮13套装在第一伸出轴12-2上，蜗轮蜗杆机构的蜗杆14两端都通过第二轴承19和第二轴承座20支撑在盖板18上，蜗杆14动力输入端与驱动装置15输出轴相连；驱动装置15固定在一个第二轴承座20端面上；驱动装置15采用驱动电机或气式马达。
如图5所示，底板18包括环形圆盘18-1和呈“土”字型的组合支撑梁18-2，组合支撑梁18-2固接在圆盘18-1上，组合支撑梁18-2竖壁上还设有一个第二中心通孔18-3，第一轴承座17嵌入第二中心通孔18-3内，第二轴承座20安装在组合支撑梁18-2横壁上。
如图6和10所示，每个钳体单元均包括驱动钳体2和浮动钳体3，驱动钳体2与浮动钳体3的数量相等，驱动钳体2与浮动钳体3的数量不大于竖向滑槽11-3的数量。驱动钳体2和浮动钳体3均插入竖向滑槽11-3，驱动钳体2位于靠近第一中心通孔11-2的一端，浮动钳体3位于远离第一中心通孔11-2的一端。
如图6所示，驱动钳体2包括第一组合滑块21、第一组合V型块22和第一并紧螺母23。如图8所示，第一组合滑块21包括第一方型滑块21-1、与第一方型滑块21-1下上两端面固定连接的第二伸出轴21-2和第三伸出轴21-3，第二伸出轴21-2自由端插装在腰形槽12-3内并滑动；第一组合V型块22套入第三伸出轴21-3并在第三伸出轴21-3末端采用第一并紧螺母23将第一组合V型块22紧固；第一方型滑块21-1装入横向滑槽11-4内并在横向滑槽11-4内滑动。
如图9所示，第一组合V型块22包括第一弧形底板22-1、两个第一V型块22-2和一个第二V型块22-3，两个第一V型块22-2分别垂直连接第一弧形底板22-1的两端，第二V型块22-3位于两个第一V型块22-2之间且垂直于第一弧形底板22-1设置。
如图10所示，浮动钳体3包括第二组合滑块31、第二组合V型块32和组合定位块33。如图12所示，第二组合滑块31包括第二方型滑块31-1和与第二方型滑块31-1上侧固定连接的第四伸出轴31-2，第二方型滑块31-1上设有一个与第四伸出轴31-2垂直的通孔31-1-1，第二组合V型块32套入第四伸出轴31-2并在第四伸出轴31-2末端采用第二并紧螺母34将第二组合V型块32紧固，第二方型滑块31-1装入横向滑槽11-4内并在横向滑槽11-4内滑动。
如图13所示，第二组合V型块32包括第二弧形底板32-1、两个第三V型块32-2和一个第四V型块32-3，两个第三V型块32-2分别垂直连接第二弧形底板32-1第二弧形底板32-1的两端，第四V型块32-3位于两个第三V型块32-2之间且垂直于第二弧形底板32-1设置。
在两个第三V型块32-2和一个第四V型块32-3的V型面上分别装有一个力感应传感器。力感应传感器的设置，能够有效控制薄壁管件的夹紧力，提高薄壁管件的夹紧质量。
如图11所示，组合定位块33包括方形定位块33-1、第五伸出轴33-2、导向杆33-3、第三并紧螺母33-4和压簧，方形定位块33-1装入竖向滑槽11-3内，第五伸出轴33-2固接在方形定位块33-1顶面上，且第五伸出轴33-2与导向杆33-3垂直设置，第五伸出轴33-2上端伸出竖向滑槽11-3卡入压紧条35内，压紧条35通过两个紧固螺栓36设置在桶底外表面上；导向杆33-3一端螺纹连接方形定位块33-1，在导向杆33-3一端端面上设有供扳手插入调节导向杆33-3与方形定位块33-1之间相对位置的扳手孔33-3-1；导向杆33-3另一端套入压簧并穿过第二方型滑块31-1上的通孔31-1-1，在导向杆33-3末端采用第三并紧螺母33-4紧固。
本实施例自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳的工作过程：
步骤1：假定驱动装置15带动蜗杆14沿正向旋转，通过蜗轮13带动旋转盘12一同旋转，在机座11和腰形槽12-3共同约束下，所有的驱动钳体2同时沿着机座11径向向内移动至夹紧操作前的初始位置。
步骤2：拧紧所有的紧固螺栓36，通过压紧条35固定好组合定位块33；使用扳手插入导向杆33-3一端端面上的扳手孔33-3-1内，转动扳手旋转导向杆33-3，调节导向杆33-3与方形定位块33-1之间相对位置，经过压簧把第二组合V型块32推至初始位置；此时每个第二组合V型块32上的第三V型块32-2和第四V型块32-3的V型面上压力传感器测值为零；可根据薄壁管件长度选用不同的第三V型块32-2和第四V型块32-3进行组合装夹，在第二组合V型块32上摆放好各个被夹紧的薄壁管件。
步骤3：驱动装置15带动蜗杆14沿反向旋转，通过蜗轮13带动旋转盘12一同旋转，在机座11和腰形槽12-3共同约束下，所有的驱动钳体2同时沿着机座11径向向外移动，与相邻的每个浮动嵌体3在不同方向构成了多个联动虎钳，对多个被夹紧的薄壁管件进行一次性的自适应夹紧，具体实施步骤如下：
A)若被夹紧的薄壁管件直径都相等，夹紧时每个第二组合V型块32上的第三V型块32-2和第四V型块32-3的V型面上夹紧力感应传感器测值基本相同，当夹紧力感应传感器测值接近薄壁管件夹紧变形的临界压力值，驱动装置15停止转动，完成对所有薄壁管件的夹紧操作；
B)若被夹紧的各个薄壁管件直径不相等，此时每个第二组合V型块32上的第三V型块32-2和第四V型块32-3的V型面上夹紧力感应传感器测值可能不尽相同；随着驱动装置15进一步旋转，该浮动嵌体3上的压簧会产生一定退让位移，可避免直径较大的薄壁管件被过度夹紧而变形；当某一第二组合V型块32上第三V型块32-2和第四V型块32-3的V型面上夹紧力感应传感器测值接近薄壁管件夹紧变形的临界压力值时，驱动装置15停止转动，结束夹紧操作，此时如果存在部分薄壁管件因直径过小未被夹紧，可将其从本次夹紧中剔除，再与其他薄壁管件进行下一次夹紧。
凡本发明说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，其特征在于：包括夹紧驱动机构(1)和多个钳体单元，夹紧驱动机构(1)水平布置，多个钳体单元均设置在夹紧驱动机构(1)上且呈环形布置；
夹紧驱动机构(1)包括机座(11)、旋转盘(12)、盖板(18)、蜗轮蜗杆机构和驱动装置(15)，机座(11)呈倒置的圆桶状，圆桶下边缘外侧沿周向设有四等份的快速安装接口(11-1)，桶底中心凿有第一中心通孔(11-2)，桶底外表面上沿周向还设有等份的至少两个竖向滑槽(11-3)，在每个竖向滑槽(11-3)的两个侧壁上均内凹形成与竖向滑槽(11-3)成十字交叉的横向滑槽(11-4)；盖板(18)设置在机座(11)的桶口端；旋转盘(12)置于机座(11)桶腔内并旋转连接盖板(18)，旋转盘(12)包括基盘(12-1)和垂直安装在基盘(12-1)下底面上的第一伸出轴(12-2)，第一伸出轴(12-2)与基盘(12-1)同轴固连；基盘(12-1)上沿周向设有八等份的腰形槽(12-3)，第一伸出轴(12-2)悬臂端通过第一轴承(16)和第一轴承座(17)与盖板(18)转动相连；蜗轮蜗杆机构置于机座(11)桶腔内，蜗轮蜗杆机构的蜗轮(13)套装在第一伸出轴(12-2)上，蜗轮蜗杆机构的蜗杆(14)两端都通过第二轴承(19)和第二轴承座(20)支撑在盖板(18)上，蜗杆(14)动力输入端与驱动装置(15)输出轴相连；驱动装置(15)固定在一个第二轴承座(20)端面上；
每个钳体单元均包括驱动钳体(2)和浮动钳体(3)，驱动钳体(2)和浮动钳体(3)均插入竖向滑槽(11-3)，驱动钳体(2)位于靠近第一中心通孔(11-2)的一端，浮动钳体(3)位于远离第一中心通孔(11-2)的一端；
驱动钳体(2)包括第一组合滑块(21)、第一组合V型块(22)和第一并紧螺母(23)；第一组合滑块(21)包括第一方型滑块(21-1)、与第一方型滑块(21-1)下上两端面固定连接的第二伸出轴(21-2)和第三伸出轴(21-3)，第二伸出轴(21-2)自由端插装在腰形槽(12-3)内并滑动；第一组合V型块(22)套入第三伸出轴(21-3)并在第三伸出轴(21-3)末端采用第一并紧螺母(23)将第一组合V型块(22)紧固；第一方型滑块(21-1)装入横向滑槽(11-4)内并在横向滑槽(11-4)内滑动；第一组合V型块(22)包括第一弧形底板(22-1)、两个第一V型块(22-2)和一个第二V型块(22-3)，两个第一V型块(22-2)分别垂直连接第一弧形底板(22-1)的两端，第二V型块(22-3)位于两个第一V型块(22-2)之间且垂直于第一弧形底板(22-1)设置；
浮动钳体(3)包括第二组合滑块(31)、第二组合V型块(32)和组合定位块(33)；第二组合滑块(31)包括第二方型滑块(31-1)和与第二方型滑块(31-1)上侧固定连接的第四伸出轴(31-2)，第二方型滑块(31-1)上设有一个与第四伸出轴(31-2)垂直的通孔(31-1-1)，第二组合V型块(32)套入第四伸出轴(31-2)并在第四伸出轴(31-2)末端采用第二并紧螺母(34)将第二组合V型块(32)紧固，第二方型滑块(31-1)装入横向滑槽(11-4)内并在横向滑槽(11-4)内滑动；
第二组合V型块(32)包括第二弧形底板(32-1)、两个第三V型块(32-2)和一个第四V型块(32-3)，两个第三V型块(32-2)分别垂直连接第二弧形底板(32-1)第二弧形底板(32-1)的两端，第四V型块(32-3)位于两个第三V型块(32-2)之间且垂直于第二弧形底板(32-1)设置；
组合定位块(33)包括方形定位块(33-1)、第五伸出轴(33-2)、导向杆(33-3)、第三并紧螺母(33-4)和压簧，方形定位块(33-1)装入竖向滑槽(11-3)内，第五伸出轴(33-2)固接在方形定位块(33-1)顶面上，且第五伸出轴(33-2)与导向杆(33-3)垂直设置，第五伸出轴(33-2)上端伸出竖向滑槽(11-3)卡入压紧条(35)内，压紧条(35)通过两个紧固螺栓(36)设置在桶底外表面上；导向杆(33-3)一端螺纹连接方形定位块(33-1)，在导向杆(33-3)一端端面上设有供扳手插入调节导向杆(33-3)与方形定位块(33-1)之间相对位置的扳手孔(33-3-1)；导向杆(33-3)另一端套入压簧并穿过第二方型滑块(31-1)上的通孔(31-1-1)，在导向杆(33-3)末端采用第三并紧螺母(33-4)紧固。
2.根据权利要求1所述的自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，其特征在于，腰形槽(12-3)两端位于不同直径的两个同心圆上，两个同心圆直径的差值即为被夹的不同薄壁管件直径的最大差值。
3.根据权利要求1所述的自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，其特征在于，底板(18)包括环形圆盘(18-1)和呈“土”字型的组合支撑梁(18-2)，组合支撑梁(18-2)固接在圆盘(18-1)上，组合支撑梁(18-2)竖壁上还设有一个第二中心通孔(18-3)，第一轴承座(17)嵌入第二中心通孔(18-3)内，第二轴承座(20)安装在组合支撑梁(18-2)横壁上。
4.根据权利要求1所述的自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，其特征在于，驱动装置(15)采用驱动电机或气式马达。
5.根据权利要求1所述的自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，其特征在于，驱动钳体(2)与浮动钳体(3)的数量相等，驱动钳体(2)与浮动钳体(3)的数量不大于竖向滑槽(11-3)的数量。
6.根据权利要求1所述的自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，其特征在于，桶底外表面上沿周向设有八等份的竖向滑槽(11-3)。
7.根据权利要求1所述的自适应夹紧薄壁管件的多向联动管钳，其特征在于，在两个第三V型块(32-2)和一个第四V型块(32-3)的V型面上分别装有一个力感应传感器。
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