CN110756847A - 一种回转夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种回转夹紧装置，弹性夹头外伸端设置至少三条沿轴线方向的切口，形成多块分瓣爪，通过多块分瓣爪的相对汇聚和分离实现夹持固定；转轴由驱动装置带动旋转，并同步带动弹性夹头转动，进而使工件同步转动。弹性夹头内部设置撑开套，其外部设置夹紧套，撑开套和夹紧套相对固定，并通过伸缩装置带动沿轴向运动，撑开套和夹紧套通过同步沿轴向移动；当夹紧套向外移动时能够逐渐挤压汇聚分瓣爪，从而实现工件被夹紧，撑开套向内移动时能够逐渐撑开分瓣爪，从而实现工件被松脱；本发明通过横向移动撑开套和夹紧套实现快速夹紧和松脱，并能够使被夹持的工件同步转动，该装置能够自动夹紧，机械手取放工件存在较大位置误差的情况下仍然能够使用。

Description

一种回转夹紧装置

技术领域

本发明涉及夹具工装技术领域，更进一步涉及一种回转夹紧装置。

背景技术

对工件进行切削、抛光、钻孔等操作时，需要先将工件夹持定位后再加工，通常使用三爪夹具实现夹装；

弹簧夹头夹紧装置是一种用来装置在铣床上的一种用来禁锢钻头或者是铣刀的一种筒形的夹具。弹簧夹头夹紧装置能精确地定位与夹紧工件或刀具，可抵抗扭矩和承受来自多方向切削力，实现快速松开工件或刀具，保证加工精度和避免工件受到损害，能在较宽的主轴转速范围内工作与只有极小的夹紧力损失的能力。

在自动化加工领域中，回转加工零件或回转装配组件通过机械手实现快速自动取放，而机械手夹取工件并放置时具有较大的误差。

对于本领域的技术人员来说，如何设计一种能够自动夹紧、并满足机械手取放工件时产生较大误差情况的回转装置，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种回转夹紧装置，通过横向移动撑开套和夹紧套实现快速夹紧和撑开，当机械手夹取产生较大误差时仍然能够使用，具体方案如下：

一种回转夹紧装置，包括同轴设置的弹性夹头和转轴，所述弹性夹头呈筒形，其外伸端设置至少三条沿轴线方向的切口，使所述弹性夹头的外伸端形成多块能够弹性变形的分瓣爪；驱动装置带动所述弹性夹头和所述转轴旋转；

所述弹性夹头内部设置撑开套，其外部设置夹紧套，所述撑开套和所述夹紧套相对固定，并通过伸缩装置带动沿轴向运动；所述夹紧套向外移动时能够逐渐挤压汇聚所述分瓣爪，所述撑开套向内移动时能够逐渐分开所述分瓣爪。

可选地，所述撑开套和所述夹紧套通过垂直于轴线方向的连接柱相对固定；所述连接柱贯穿所述弹性夹头。

可选地，所述转轴通过回转轴承转动连接于固定座，所述伸缩装置为气缸，所述气缸的缸体固定在所述固定座上；

所述气缸的伸缩端通过角接触球轴承连接所述夹紧套。

可选地，所述转轴贯穿所述固定座；

所述驱动装置通过皮带、同步带或链条驱动所述转轴旋转。

可选地，所述气缸的伸缩端固定设置活塞连接架，所述活塞连接架贯穿所述固定座连接所述夹紧套。

可选地，所述固定座上设置用于导向所述活塞连接架的导向直线轴承。

可选地，所述撑开套的外表面设置用于与所述弹性夹头的内壁接触的斜面，所述夹紧套的内表面设置用于与所述弹性夹头的外壁接触的斜面。

本发明提供一种回转夹紧装置，同轴设置弹性夹头和转轴，弹性夹头呈筒形，其外伸端设置至少三条沿轴线方向的切口，使弹性夹头的外伸端形成多块能够弹性变形的分瓣爪，通过多块分瓣爪的相对汇聚和分离实现夹持固定；转轴和弹性夹头由驱动装置带动旋转，并同步带动弹性夹头转动，进而使工件同步转动。弹性夹头内部设置撑开套，其外部设置夹紧套，撑开套和夹紧套相对固定，并通过伸缩装置带动沿轴向运动，撑开套和夹紧套通过同步沿轴向移动；当夹紧套向外移动时能够逐渐挤压汇聚分瓣爪，从而实现夹紧，撑开套向内移动时能够逐渐分开分瓣爪，从而实现松脱；本发明提供的回转夹紧装置通过横向移动撑开套和夹紧套实现快速夹紧和松脱，并能够使被夹持的工件同步转动，该装置能够自动夹紧，机械手取放工件存在较大位置误差的情况下仍然能够使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本发明提供的回转夹紧装置张开状态的结构示意图；

图1B为本发明提供的回转夹紧装置夹持状态的结构示意图；

图2A为气缸与其他部件的连接结构图；

图2B为本发明提供的回转夹紧装置的整体结构图。

图中包括：

弹性夹头1、转轴2、回转轴承21、撑开套3、夹紧套4、角接触轴承41、连接柱5、固定座6、气缸61、活塞连接架62、导向筒63。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种回转夹紧装置，通过横向移动撑开套和夹紧套实现快速夹紧和松脱，能够使被夹持的工件同步转动，能够自动夹紧，当机械手取放工件存在较大位置误差的情况下仍然能够使用。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的回转夹紧装置进行详细的介绍说明。

如图1A和图1B所示，分别为本发明提供的回转夹紧装置中弹性夹头1、转轴2、撑开套3、夹紧套4相互配合的结构示意图，图1A表示松开状态，图1B表示夹紧状态，图中A表示被夹持的工件。

本发明的回转夹紧装置包括同轴设置的弹性夹头1和转轴2，弹性夹头1呈筒形，转轴2插装在弹性夹头1之内，转轴2与弹性夹头1之间可通过螺纹连接，弹性夹头1和转轴2能够相对沿轴向平移，且两者能够同步转动。弹性夹头1的外伸端设置至少三条沿轴线方向的切口，使弹性夹头1的外伸端形成多块能够弹性变形的分瓣爪，分瓣爪能够发生弹性变形，相互汇聚或分离；转轴2由驱动装置带动旋转，转轴2与弹性夹头1保持同步转动。

弹性夹头1内部设置撑开套3，弹性夹头1外部设置夹紧套4，撑开套3和夹紧套4均为筒形，弹性夹头1位于夹紧套4之内，撑开套3和夹紧套4相对固定，两者保持同步移动，并通过伸缩装置带动沿轴向运动；夹紧套4向外移动时能够逐渐挤压汇聚分瓣爪，撑开套3向内移动时能够逐渐分开分瓣爪，这里所指的向外移动指靠近被夹工件的一侧，也即图1A中的左侧，向内移动也即向图1A中的右侧移动。

夹装工件之前，如图1A所示，撑开套3和夹紧套4位于右侧，此时夹紧套4锥口不与弹性夹头1接触，撑开套3锥口与弹性夹头1内孔接触，弹性夹头1的分瓣爪保持被撑开状态，分瓣爪围成的空间大于工件的外径，且间隙很大，因此工件可在较大范围内放置到分瓣爪中，即使机械手夹取产生较大误差仍然可正常放置；如图1B所示，将工件放入后，向左移动撑开套3和夹紧套4，撑开套3锥面逐渐不与弹性夹头1内孔接触，夹紧套4锥面逐渐接触弹性夹头外锥面，使弹性夹头1的分瓣爪相互聚拢，分瓣爪围成的尺寸缩小直至略小于工件外径，将工件夹持固定；通过驱动装置带动转轴2旋转，弹性夹头1和工件共同转动，撑开套3和夹紧套4整体共同随弹性夹头1转动。

本发明提供的回转夹紧装置通过横向移动撑开套3和夹紧套4实现快速夹紧和松脱，并能够使被夹持的工件同步转动，该装置能够自动夹紧，无需手动操作，当机械手取放工件存在较大位置误差的情况下仍然能够使用。图2A为气缸61与其他部件的连接结构图；图2B为本发明提供的回转夹紧装置的整体结构图，在上述方案的基础上，本发明撑开套3和夹紧套4通过垂直于轴线方向的连接柱5相对固定，沿周向布置多个连接柱5，连接柱5之间呈中心对称分布；弹性夹头1的筒形侧壁上开设腰形长孔，连接柱5贯穿弹性夹头1，连接柱5分别固定撑开套3和夹紧套4，使两者固定为一体。

转轴2通过回转轴承21转动连接于固定座6，由回转轴承21对转轴2提供支撑，使转轴2可相对于固定座6旋转；如图2A所示，伸缩装置为气缸61，气缸61的缸体固定在固定座6上，气缸61的伸缩端通过角接触球轴承41连接夹紧套4，角接触球轴承41可同时承受轴向与径向的作用力，角接触球轴承41的外圈与气缸61伸缩端所连接的支架相对固定，角接触球轴承41的内圈与夹紧套4相对固定，通过气缸61的伸缩端对夹紧套4和撑开套3施加沿轴向的作用力，通过角接触轴承41的设计，使气缸61不随之旋转。

可选地，如图2B所示，转轴2贯穿固定座6，也即转轴2的主体部分在图中固定座6的左侧，而气缸61位于固定座6的右侧，气缸61的伸缩端贯穿固定座6与角接触球轴承41相对连接。

可选地，转轴2的主体部分可以位于固定座6右侧。

驱动装置通过皮带、同步带或链条驱动转轴2旋转，驱动装置也设置在固定座6上，如图2B所示，转轴2伸出到固定座6右侧的部分设置转轮，通过皮带带动转轮旋转。

具体地，在气缸61的伸缩端固定设置活塞连接架62，活塞连接架62贯穿固定座6连接夹紧套4，活塞连接架62具有多根平行轴轴线的直杆，使活塞伸缩端的移动更加平稳。

为了进一步提升活塞连接架62移动的稳定性，在固定座6上设置用于导向活塞连接架62的导向筒63(直线轴承)，导向筒63的内壁与活塞连接架62的导向杆外壁接触，导向筒63的长度大于固定座6的厚度，进而防止活塞连接架62发生偏斜。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本发明中撑开套3的外表面设置用于与弹性夹头1的内壁接触的斜面，夹紧套4的内表面设置用于与弹性夹头1的外壁接触的斜面，通过撑开套3的外表面设置的斜面结构使弹性夹头1张开，通过夹紧套4内表面设置的斜面使弹性夹头1闭合。撑开套3和夹紧套4上的斜面呈锥面，靠近外端部分直径大，靠近内端部分直径小。

除了在撑开套3和夹紧套4上分别设置斜面结构之外，也可将斜面结构设置在弹性夹头1的内表面和外表面，或者在弹性夹头1的内表面和外表面、夹紧套4的内表面、撑开套3的外表面均设置斜面结构，这些具体的实施例均应包含在本发明的保护范围之内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种回转夹紧装置，其特征在于，包括同轴设置的弹性夹头(1)和转轴(2)，所述弹性夹头(1)呈筒形，其外伸端设置至少三条沿轴线方向的切口，使所述弹性夹头(1)的外伸端形成多块能够弹性变形的分瓣爪；驱动装置带动所述弹性夹头(1)和所述转轴(2)旋转；

所述弹性夹头(1)内部设置撑开套(3)，其外部设置夹紧套(4)，所述撑开套(3)和所述夹紧套(4)相对固定，并通过伸缩装置带动沿轴向运动；所述夹紧套(4)向外移动时能够逐渐挤压汇聚所述分瓣爪，所述撑开套(3)向内移动时能够逐渐分开所述分瓣爪。

2.根据权利要求1所述的回转夹紧装置，其特征在于，所述撑开套(3)和所述夹紧套(4)通过垂直于轴线方向的连接柱(5)相对固定；所述连接柱(5)贯穿所述弹性夹头(1)，由所述弹性夹头(1)导向平移。

3.根据权利要求2所述的回转夹紧装置，其特征在于，所述转轴(2)通过回转轴承(21)转动连接于固定座(6)，所述伸缩装置为气缸(61)，所述气缸(61)的缸体固定在所述固定座(6)上；

所述气缸(61)的伸缩端通过角接触球轴承(41)连接所述夹紧套(4)。

4.根据权利要求3所述的回转夹紧装置，其特征在于，所述转轴(2)贯穿所述固定座(6)；

所述驱动装置通过皮带、同步带或链条驱动所述转轴(2)旋转。

5.根据权利要求3所述的回转夹紧装置，其特征在于，所述气缸(61)的伸缩端固定设置活塞连接架(62)，所述活塞连接架(62)贯穿所述固定座(6)连接所述夹紧套(4)。

6.根据权利要求5所述的回转夹紧装置，其特征在于，所述固定座(6)上设置用于导向所述活塞连接架(62)的导向筒(63)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的回转夹紧装置，其特征在于，所述撑开套(3)的外表面设置用于与所述弹性夹头(1)的内壁接触的斜面，所述夹紧套(4)的内表面设置用于与所述弹性夹头(1)的外壁接触的斜面。

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