CN110480508A - 一种夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹持设备技术领域，本发明一种夹具，其包括本体，本体上设置有气囊和气缸组件，本体的周向上布置有若干换向传动装置和若干夹持组件；在气囊的两端分别设置有气囊顶板和气囊底座，任一夹持组件通过与之对应的换向传动装置分别与气囊顶板和气囊底座连接；气缸组件中的活塞杆与气囊顶板连接，气囊顶板和气囊底座能够相对运动；气缸组件中的活塞能够将气缸分为第一气室和第二气室，第一气室、第二气室和气囊能够与气源连通。与现有技术比较本发明的有益效果在于：该夹具采用了气囊配合气缸的联动机构，明显减小了夹具的外形尺寸，当高速旋转时，这种结构能够抑制磨料和磨液的飞溅，该夹具同时还采用气动旋转接头，使得供气安全稳定。

Description

一种夹具

技术领域

本发明涉及夹持设备技术领域，具体涉及一种夹具。

背景技术

一直以来，夹具在机械加工及制造领域的运用都是十分广泛的，使用精良的夹具能够更好地加工工件，也能使加工后的工件的良品率保持在高位水平。在机电领域迅猛发展的今天，也对夹具提出了更高的要求，需要夹具能够很好地适于高速加工的工况。然而，目前市面上的具有锁紧机构的夹具仍然不能满足以上的要求，其使用经常受限。

以专利申请号为201120093673.8的实用新型专利所公开的夹具为例，该夹具利用锁紧气缸带动平行四边形机构从而锁紧工件，尽管解决了机加工过程中因夹具松动而导致的加工零件松动窜位的问题，但是仍然存在明显的弊端，弊端主要在于：由于在高速加工的工况中有大量的磨料和磨液，当工件高速旋转时，过大的夹具使大量的磨料磨液飞溅从而影响工况。而机床上使用的三爪夹具，由于精度过高，卡盘槽中容易卡滞磨料直接影响装卡，无法工作。

因此，设计一种体积小且在高速旋转时能够抑制磨液和磨料飞溅的夹具是十分必要的，也是十分迫切的。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，本发明提供一种夹具，其包括本体，其特征在于，所述本体上设置有气囊和气缸组件，所述本体的周向上布置有若干换向传动装置和若干夹持组件；在所述气囊的两端分别设置有气囊顶板和气囊底座，任一夹持组件通过与之对应的换向传动装置分别与所述气囊顶板和所述气囊底座连接；所述气缸组件中的活塞杆与所述气囊顶板连接，所述气囊顶板和所述气囊底座能够相对运动；所述气缸组件中的活塞能够将气缸分为第一气室和第二气室，所述第一气室、所述第二气室和所述气囊能够与气源连通。

较佳地，其还包括第一气管、第二气管和第三气管，所述第一气室通过所述第一气管与所述气源连接，所述气囊通过所述第二气管与所述气源连接；所述第二气管上设置有三通，所述第三气管一端连接所述三通，另一端与所述第二气室连通。

较佳地，其还包括气动旋转接头，所述气动旋转接头分别与所述第一气管和所述第二气管连接，所述气源通过所述气动旋转接头与所述第一气管和所述第二气管连通。

较佳地，其还包括旋转主轴，所述旋转主轴的一端与所述本体上的连接套连接，另一端与所述气动旋转接头的旋转端连接，所述气动旋转接头的非旋转端固定。

较佳地，所述夹持组件包括卡具固定座和连接板，所述连接板与所述换向传动装置连接，所述卡具固定座和所述连接板连接。

较佳地，所述连接板与所述卡具固定座通过滑块机构连接，所述连接板设置在所述本体的内部，所述卡具固定座位于所述本体的外部。

较佳地，所述卡具固定座的端面与所述本体间设置有密封圈。

较佳地，所述换向传动装置为连杆组件，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述气囊顶板铰接，所述第二连杆的一端与所述气囊底座铰接，所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端铰接在所述夹持组件上。

较佳地，所述第一连杆的一端通过销钉与所述气囊顶板铰接，所述第二连杆的一端通过第一销钉与所述气囊底座铰接，所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端共同通过第二销钉铰接在所述夹持组件上的连接板上。

较佳地，所述本体的周向上均匀布置有3个夹持组件。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

本发明提供的夹具采用了气囊配合气缸的联动机构，这样明显减小了夹具的外形尺寸，当高速旋转时，该夹具的结构能够抑制磨料和磨液的飞溅，该夹具同时还采用气动旋转接头，使得供气安全稳定。

附图说明

图1为本发明实施例1中夹具的主视图；

图2为本发明提供的夹具沿图1中A-A面的剖面视图；

图3为本发明实施例1中的夹具在更换工件时的工作状态图。

附图标记：

气缸组件1、气囊2、第一连杆3、卡具固定座4、连接套5、第一销钉6、第二连杆7、第二销钉8、连接板9、密封圈10、气囊顶板11、气囊底座12、气动旋转接头13、旋转主轴14、第一气管15、第二气管16和三通17。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例1

图1为本发明实施例1中夹具的主视图；图2为本发明提供的夹具沿图1中A-A面的剖面视图；图3为本发明实施例1中的夹具在更换工件时的工作状态图。如图1、图2和图2所示，本发明实施例1提供了一种夹具，其包括本体、气缸组件1、气囊2、换向传动装置、夹持组件、气囊顶板11和气囊底座12。本体上设置有气囊2和气缸组件1，本体的周向上布置有若干换向传动装置和若干夹持组件，任一夹持组件通过与之对应的换向传动装置分别与气囊顶板11和气囊底座12连接。

本实施例优选地，本体周向上均匀布置有3个夹持组件。

在气囊2的两端分别设置有气囊顶板11和气囊底座12，气缸组件1中的活塞杆与气囊顶板11连接。气囊顶板11和气囊底座12能够相对运动。优选地，气囊底座12与本体固定连接。

本实施例中优选地，气囊顶板11和气囊底座12之间能够随气囊2和气缸组件1的共同运动而产生相对运动。

气缸组件1中的活塞能够将气缸分为第一气室和第二气室，第一气室、第二气室和气囊2与气源连通。

本实施例优选地，活塞能将气缸隔离成两个气室，两个气室的压力差能够推动活塞的运动，第一气室或第二气室的空间可以被活塞压缩待尽。

优选地，第一气室通过第一气管15与气源连接，气囊2通过第二气管16与气源连接，第二气管16上设置有三通17，第三气管一端连接三通，另一端与第二气室连通。

本实施例中优选地，气囊顶板11和气囊底座12通过本体周向上各个独立的连杆组件带动各个夹持组件共同向内收缩或共同向外扩张，以达到锁紧或释放工件的目的。

本实施例中优选地，换向传动装置为连杆组件，连杆组件包括第一连杆3和第二连杆7，第一连杆3的一端与气囊顶板11铰接，第二连杆7的一端与气囊底座12铰接，第一连杆3的另一端和第二连杆7的另一端铰接在夹持组件上。进一步优选地，第一连杆3的另一端和第二连杆7的另一端共同通过第二销钉8铰接在夹持组件中的连接板9上。第二连杆7的一端通过第一销钉6与气囊底座12铰接。

本实例中优选地，夹持组件包括卡具固定座4和连接板9，连接板9分别与第一连杆和第二连杆7连接，连接板上固定有卡具固定座4，连接板9能够带动卡具固定座4运动。卡具固定座4能够向本体中心收缩或反向向外扩张。

连接板9优选设置在本体的内部，卡具固定座4优选位于本体的外部，连接板9与卡具固定座4通过滑块机构连接，用密封圈10密封卡具固定座4的端面，从而保证工装的严密性。

本实施例中优选地，本体上设有连接套5，连接套5与旋转主轴14的一端连接。进一步，气源通过气动旋转接头13与第一气管15和第二气管16连通。气动旋转接头13的旋转端与旋转主轴14另一端连接，气动旋转接头13的非旋转端固定不动。选用气动旋转接头13的有益效果在于，可以保证夹具在高速旋转时持续稳定的给气囊和气缸供气。

该夹具的有益效果在于：其通过气囊张紧与压缩带动连杆组件来控制工件的锁紧，减小了夹具的外形尺寸，当夹具高速旋转时，能够起到了防止磨料和磨液飞溅。采用气囊做为夹具的动力源，减小了夹具的外形尺寸，节约能源。

本发明实施例1提供的夹具的工作原理为：

当想要使夹具夹紧工件时，可以控制气源通过气动旋转接头13向第二气管16供气，首先，由于第三气管通过三通17与第二气管16连通，所以气源能够顺利将气体供给第二气室和气囊2，第二气室和气囊2处于正压状态。然后，由于第二气室和气囊2处于正压状态，那么，第二气室的气体会推动活塞，并压缩第一气室的空间。活塞通过活塞杆能够带动气囊顶板11的运动。同时，气囊2内气体压力增大，气囊2也会推动气囊顶板11与气囊底座12之间的相对运动。总而言之，在气缸组件1和气囊2的双重作用下，气囊顶板11与气囊底座12相互远离，气囊顶板11与气囊底座12处于张紧状态。气囊顶板11与气囊底座12的相对远离使得第一连杆3和第二连杆7之间的夹角增大，由于第一连杆3和第二连杆7采用铰接连接，所以，第一连杆3和第二连杆7会向中心方向拉动连接板9，连接板9又带动卡具固定座4运动，卡具固定座4会向心收缩，所以当若干个卡具固定座4均向本体中心方向收缩时，若干个卡具固定座4实现夹持锁紧工件的可能，卡具固定座4的收缩程度适配于工件大小及锁紧程度。最终使得若干卡具固定座4共同锁紧工件。

连杆组件行程和活塞行程也可以间接对卡具固定座4的运动行程进行限制。

本实施例中夹具上设有三个卡具固定座4，三个卡具固定座4能够锁紧圆盘类工件的边缘。

加工时，旋转主轴14高速旋转，磨料磨液在夹具周围对工件进行摩擦。

当需要更换工件时，可以控制气源通过气动旋转接头13向第一气管15供气，气源能够顺利将气体供给第一气室，第一气室内的气体推动活塞运动，活塞通过活塞杆进而压缩气囊2，使气囊2放气处于负压状态，气囊顶板11与气囊底座12之间产生相对运动，即气囊顶板11与气囊底座12相互靠近。气囊顶板11与气囊底座12相互靠近使得第一连杆3和第二连杆7的张角变小，第一连杆3和第二连杆7共同推动连接板9向远离本体中心方向运动，连接板9又带动卡具固定座4运动，卡具固定座4会向外扩张，所以当若干个卡具固定座4均向外扩张时，若干个卡具固定座4远离工件此时可以更换工件。

本发明设计了气囊配合气缸的联动机构，减小了夹具的外形尺寸，抑制了该夹具在高速旋转时的磨液和磨料的飞溅现象，同时采用气动旋转接头，使得供气安全稳定。

以上仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本发明中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种夹具，其包括本体，其特征在于，所述本体上设置有气囊和气缸组件，所述本体的周向上布置有若干换向传动装置和若干夹持组件；在所述气囊的两端分别设置有气囊顶板和气囊底座，任一夹持组件通过与之对应的换向传动装置分别与所述气囊顶板和所述气囊底座连接；所述气缸组件中的活塞杆与所述气囊顶板连接，所述气囊顶板和所述气囊底座能够相对运动；所述气缸组件中的活塞能够将气缸分为第一气室和第二气室，所述第一气室、所述第二气室和所述气囊能够与气源连通。

2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，其还包括第一气管、第二气管和第三气管，所述第一气室通过所述第一气管与所述气源连接，所述气囊通过所述第二气管与所述气源连接；所述第二气管上设置有三通，所述第三气管一端连接所述三通，另一端与所述第二气室连通。

3.如权利要求2所述的夹具，其特征在于，其还包括气动旋转接头，所述气动旋转接头分别与所述第一气管和所述第二气管连接，所述气源通过所述气动旋转接头与所述第一气管和所述第二气管连通。

4.如权利要求3所述的夹具，其特征在于，其还包括旋转主轴，所述旋转主轴的一端与所述本体上的连接套连接，另一端与所述气动旋转接头的旋转端连接，所述气动旋转接头的非旋转端固定。

5.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹持组件包括卡具固定座和连接板，所述连接板与所述换向传动装置连接，所述卡具固定座和所述连接板连接。

6.如权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述连接板与所述卡具固定座通过滑块机构连接，所述连接板设置在所述本体的内部，所述卡具固定座位于所述本体的外部。

7.如权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述卡具固定座的端面与所述本体间设置有密封圈。

8.如权利要求1-7任一所述的夹具，其特征在于，所述换向传动装置为连杆组件，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述气囊顶板铰接，所述第二连杆的一端与所述气囊底座铰接，所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端铰接在所述夹持组件上。

9.如权利要求8所述的夹具，其特征在于，所述第一连杆的一端通过销钉与所述气囊顶板铰接，所述第二连杆的一端通过第一销钉与所述气囊底座铰接，所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端共同通过第二销钉铰接在所述夹持组件上的连接板上。

10.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述本体的周向上均匀布置有3个夹持组件。