CN110842238A - 多圆柱件同步定心夹紧装置 - Google Patents

多圆柱件同步定心夹紧装置 Download PDF

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CN110842238A CN201911157845.0A CN201911157845A CN110842238A CN 110842238 A CN110842238 A CN 110842238A CN 201911157845 A CN201911157845 A CN 201911157845A CN 110842238 A CN110842238 A CN 110842238A
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Abstract

本发明公开了一种多圆柱件同步定心夹紧装置，包括夹具体、平面螺旋盘组件、多个滑动卡爪组件、齿轮组件、底盘和中心轴，平面螺旋盘组件安装在夹具体内，多个滑动卡爪组件都滑动设置在夹具体上并螺纹连接平面螺旋盘组件，齿轮组件设置在夹具体上并啮合平面螺旋盘组件，底盘位于平面螺旋盘组件下方并安装在夹具体上，中心轴插入平面螺旋盘组件并转动连接底盘。优点，本多圆柱件同步定心夹紧装置，具有一般虎钳的常用功能外，可以实现对具有柱面特征的多工件外圆进行同步定心夹紧功能；可以用于回转工作台或多钻头同步加工。

Description

多圆柱件同步定心夹紧装置
技术领域
本发明涉及一种多圆柱件同步定心夹紧装置，属于工件夹具技术领域。
背景技术
台虎钳是用来夹持工件的通用夹具，装置在工作台上，用来夹持工件以便进行后续相关的加工操作。然而现行的虎钳的钳口都是平面的，无法对弧形的柱面进行有效的装夹，而且现行的虎钳在装夹时，一次只能装夹一个圆柱形工件，效率低下。
专利201811335494.3针对圆柱形筒管公开一种多功能虎钳，采用一排固定的V型块定位，另一侧采用弹簧和推杆式结构进行压紧，可以解决多件同步装夹的问题，但不具备“以孔定位”的夹紧功能。
申请号201910612850.X，采用周边弧形定嵌体和内侧弧形动嵌体向外移动进行夹持，当工件的直径变化时，被夹持工件的中心也会发生变化，不具备定心夹紧功能，不能给需要工件定心的生产场合如多钻头同步钻孔等配套使用。因此，设计一种多件圆柱体零件同步定心夹紧的装置可以满足特定生产的需求。
发明内容
本发明的目的是提出一种具有一般虎钳的常用功能外，可以实现对具有柱面特征的多工件外圆进行同步定心夹紧功能，可以用于回转工作台或多钻头同步加工的多圆柱件同步定心夹紧装置。
本发明所采取的技术方案是：一种多圆柱件同步定心夹紧装置，包括夹具体、平面螺旋盘组件、多个滑动卡爪组件、齿轮组件、底盘和中心轴，平面螺旋盘组件安装在夹具体内，多个滑动卡爪组件都滑动设置在夹具体上并螺纹连接平面螺旋盘组件，齿轮组件设置在夹具体上并啮合平面螺旋盘组件，底盘位于平面螺旋盘组件下方并安装在夹具体上，中心轴插入平面螺旋盘组件并转动连接底盘；
夹具体包括圆面板和环形边框，圆面板设置在环形边框的一端，圆面板的中心开设圆孔，在环形边框靠近圆面板一端的筒壁上沿径向均布开有多个T型槽，圆面板上与T型槽对应的位置上沿径向开设导向槽，导向槽两端导通；在其中相邻的两个T型槽之间的环形边框框体表面上开设呈十字布置的第一圆弧槽和第二圆弧槽；第一圆弧槽贯穿环形边框框体；
中心轴上方为方柱，下方为圆柱，在方柱与圆柱之间设有台肩；
平面螺旋盘组件装在环形边框内，平面螺旋盘组件包括外环形螺旋盘和内螺旋盘，内螺旋盘装入外环形螺旋盘，内螺旋盘的外边与外环形螺旋盘的内边配合安装并固定；外环形螺旋盘的一个面上和内螺旋盘的一个面上都加工平面螺旋槽，外环形螺旋盘和内螺旋盘加工有平面螺旋槽的一面共面；外环形螺旋盘上的平面螺旋槽与内螺旋盘上的平面螺旋槽的螺旋旋向相反；内螺旋盘的另一面为光面，内螺旋盘的中心设置方孔，方孔与中心轴的方柱相配合；外环形螺旋盘的另一面为光面，在外环形螺旋盘放入外环面上设有啮合齿；
齿轮组件包括齿轮座、齿轮和齿轮轴，齿轮安装在齿轮轴上，并转动装在齿轮座内，齿轮部分伸入第一圆弧槽并与外环形螺旋盘上的啮合齿相啮合；齿轮座固定在环形边框上且位于十字布置的第一圆弧槽和第二圆弧槽处；
底盘包括圆形底板和中心套筒，圆形底板的中心设置中心圆孔，中心套筒安装在圆形底板的中心圆孔内，中心轴的圆柱转动安装在中心套筒内；圆形底板嵌入环形边框并固定；
多个滑动卡爪组件分别对应T型槽安装，滑动卡爪组件包括内滑动卡爪组件和外滑动卡爪组件，内滑动卡爪组件和外滑动卡爪组件之间用于夹持工件；
内滑动卡爪组件包括内滑块和内卡爪，内卡爪固定在内滑块上，内滑块滑动插入T型槽，且内滑块与内螺旋盘上的平面螺旋槽相啮合；
外滑动卡爪组件包括外滑块和外卡爪，外卡爪固定在外滑块上，外滑块滑动插入T型槽，且外滑块与外环形螺旋盘上的平面螺旋槽相啮合；内卡爪与外卡爪之间用于夹紧工件。
对本发明技术方案的优选，齿轮座一侧面为圆弧面，与夹具体的环形边框的圆弧外框面相匹配，齿轮座上设有与环形边框上的第二圆弧槽构成完整圆孔的第三圆弧槽。
对本发明技术方案的优选，齿轮通过键安装在齿轮轴上，齿轮轴上在位于齿轮的上下两端都转动安装耐磨衬套，两个耐磨衬套都过盈配合在第三圆弧槽内。
对本发明技术方案的优选，齿轮轴上端面和中心轴上方柱顶端面都内凹设置内六角孔。
对本发明技术方案的优选，内螺旋盘的外环面上和外环形螺旋盘的内环面上分别设置有相互配合安装的凸环。凸环的设置利于内螺旋盘与外环形螺旋盘的安装和螺钉的固定。
对本发明技术方案的优选，内滑块呈“T”型，内滑块由第一滑块和一面带平面螺旋齿的第一方块构成，第一滑块垂直设置第一方块上，第一方块上的平面螺旋齿与内螺旋盘上的平面螺旋槽相啮合，第一滑块与圆面板上的导向槽滑动配合。
对本发明技术方案的优选，内卡爪为梯形块，内卡爪的外端宽内端窄，内卡爪的外端设有第一V形槽口，内卡爪的内端面为圆弧面；内卡爪的背面开有与第一滑块相卡合的方槽口，第一滑块装入内卡爪上的方槽口内并通过螺栓固定。
对本发明技术方案的优选，外滑块呈“T”型，外滑块由第二滑块和一面带平面螺旋齿的第二方块构成，第二滑块垂直设置第二方块上，外滑块上的平面螺旋齿与外环形螺旋盘上的平面螺旋槽相啮合，第二滑块与圆面板上的导向槽滑动配合。
对本发明技术方案的优选，外卡爪为矩形块，外卡爪的内端端面上设有第二V形槽口，第二V形槽口与第一V形槽口相向设置用于夹持工件；外卡爪的背面开有与第二滑块相卡合的方槽口，第二滑块装入外卡爪上的方槽口内并通过螺栓固定。
对本发明技术方案的优选，环形边框另一端边沿的外侧对称设置有耳板，耳板的设计用于固定本夹紧装置。
本发明的有益效果是：
本多圆柱件同步定心夹紧装置，具有一般虎钳的常用功能外，可以实现对具有柱面特征的多工件外圆进行同步定心夹紧功能；可以用于回转工作台或多钻头同步加工。
附图说明
图1是多圆柱件同步定心夹紧装置的总图。
图2是多圆柱件同步定心夹紧装置的局部剖切图。
图3是夹具体的示意图。
图4是内滑动卡爪组件的结构示意图。
图5是内滑块的零件图。
图6是外滑动卡爪组件的结构示意图。
图7是外滑块的零件图。
图8是平面螺旋盘组件的剖切图。
图9是中心轴的示意图。
图10是底盘的剖切图。
图11是齿轮组件的示意图。
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11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。
实施例1
如图1和2所示，本实施例中多圆柱件同步定心夹紧装置，包括夹具体100、平面螺旋盘组件200、六个滑动卡爪组件、齿轮组件500、底盘600和中心轴700，平面螺旋盘组件200安装在夹具体100内，六个滑动卡爪组件都滑动设置在夹具体100上并螺纹连接平面螺旋盘组件200，齿轮组件500设置在夹具体100上并啮合平面螺旋盘组件200，底盘600位于平面螺旋盘组件200下方并安装在夹具体100上，中心轴700插入平面螺旋盘组件200并转动连接底盘600。
如图3所示，夹具体100包括圆面板110和环形边框120，圆面板110设置在环形边框120的一端，圆面板110的中心开设圆孔，在环形边框120靠近圆面板110一端的筒壁上沿径向均布开有多个T型槽140，圆面板110上与T型槽140对应的位置上沿径向开设导向槽，导向槽两端导通；在其中相邻的两个T型槽140之间的环形边框120框体表面上开设呈十字布置的第一圆弧槽121和第二圆弧槽122；第一圆弧槽121贯穿环形边框120框体，第一圆弧槽121容纳齿轮510。
如图1所示，环形边框120另一端边沿的外侧对称设置有耳板130，耳板130的设计用于固定本夹紧装置。
如图2和9所示，中心轴700上方为方柱730，下方为圆柱710，在方柱730与圆柱710之间设有台肩720；中心轴700的圆柱710通过耐磨衬套转动安装在底盘600中心的中心套筒620内。中心轴700的方柱730与平面螺旋盘组件200中心设有的方孔222相匹配。中心轴700上方柱730顶端面内凹设置内六角孔740，利用内六角扳手插入内六角孔740转动中心轴700，中心轴700转动平面螺旋盘组件200转动。
如图8所示，平面螺旋盘组件200装在环形边框120内，平面螺旋盘组件200包括外环形螺旋盘210和内螺旋盘220，内螺旋盘220装入外环形螺旋盘210，内螺旋盘220的外边与外环形螺旋盘210的内边配合安装并固定；内螺旋盘220的外环面上和外环形螺旋盘210的内环面上分别设置有相互配合安装的凸环。凸环的设置利于内螺旋盘220与外环形螺旋盘的安装和螺钉的固定。外环形螺旋盘210的一个面上和内螺旋盘220的一个面上都加工平面螺旋槽221，外环形螺旋盘210和内螺旋盘220加工有平面螺旋槽221的一面共面；外环形螺旋盘210上的平面螺旋槽221与内螺旋盘220上的平面螺旋槽221的螺旋旋向相反；内螺旋盘220的另一面为光面，内螺旋盘220的中心设置方孔222，方孔222与中心轴700的方柱730相配合；外环形螺旋盘210的另一面为光面，在外环形螺旋盘210放入外环面上设有啮合齿212。
如图2和11所示，齿轮组件500包括齿轮座520、齿轮510和齿轮轴511，齿轮510安装在齿轮轴511上，并转动装在齿轮座520内，齿轮510部分伸入第一圆弧槽121并与外环形螺旋盘210上的啮合齿212相啮合；齿轮座520固定在环形边框120上且位于十字布置的第一圆弧槽121和第二圆弧槽122处。
如图11所示，齿轮座520一侧面为圆弧面，与夹具体100的环形边框120的圆弧外框面相匹配，齿轮座520上设有与环形边框120上的第二圆弧槽122构成完整圆孔的第三圆弧槽。
如图2和11所示，齿轮510通过键安装在齿轮轴511上，齿轮轴511上在位于齿轮510的上下两端都转动安装耐磨衬套530，两个耐磨衬套530都过盈配合在第三圆弧槽内。齿轮座520中心还设有第四圆弧槽以容纳齿轮510。齿轮510穿过夹具体100的环形边框120外侧的第一圆弧槽121与平面螺旋盘组件200上外环形螺旋盘210的周边设有的啮合齿212相啮合。齿轮轴511上端面内凹设置内六角孔740，利用内六角扳手插入齿轮轴511上端的内六角孔740，转动齿轮轴511，平面螺旋盘组件200转动。
如图10所示，底盘600包括圆形底板610和中心套筒620，圆形底板610的中心设置中心圆孔，中心套筒620安装在圆形底板610的中心圆孔内，中心轴700的圆柱710转动安装在中心套筒620内；圆形底板610嵌入环形边框120并固定。
如图1所示，多个滑动卡爪组件分别对应T型槽140安装，滑动卡爪组件包括内滑动卡爪组件300和外滑动卡爪组件400，内滑动卡爪组件300和外滑动卡爪组件400之间用于夹持工件。
如图4和5所示，内滑动卡爪组件300包括内滑块310和内卡爪320，内卡爪320固定在内滑块310上，内滑块310滑动插入T型槽140，且内滑块310与内螺旋盘220上的平面螺旋槽221相啮合。
如图5所示，内滑块310呈“T”型，内滑块310由第一滑块312和一面带平面螺旋齿313的第一方块311构成，第一滑块312垂直设置第一方块311上，第一方块311上的平面螺旋齿313与内螺旋盘220上的平面螺旋槽221相啮合，第一滑块312与圆面板110上的导向槽滑动配合。内卡爪320为梯形块，内卡爪320的外端宽内端窄，内卡爪320的外端设有第一V形槽口321，内卡爪320的内端面为圆弧面；内卡爪320的背面开有与第一滑块312相卡合的方槽口，第一滑块312装入内卡爪320上的方槽口内并通过螺栓315固定。
如图6和7所示，外滑动卡爪组件400包括外滑块410和外卡爪420，外卡爪420固定在外滑块410上，外滑块410滑动插入T型槽140，且外滑块410与外环形螺旋盘210上的平面螺旋槽221相啮合；内卡爪320与外卡爪420之间用于夹紧工件。
如图7所示，外滑块410呈“T”型，外滑块410由第二滑块412和一面带平面螺旋齿313的第二方块411构成，第二滑块412垂直设置第二方块411上，外滑块410上的平面螺旋齿313与外环形螺旋盘210上的平面螺旋槽221相啮合，第二滑块412与圆面板110上的导向槽滑动配合。外卡爪420为矩形块，外卡爪420的内端端面上设有第二V形槽口421，第二V形槽口421与第一V形槽口321相向设置用于夹持工件；外卡爪420的背面开有与第二滑块412相卡合的方槽口，第二滑块412装入外卡爪420上的方槽口内并通过螺栓315固定。
本实施例中多圆柱件同步定心夹紧装置的工作过程：
利用内六角扳手逆时针转动中心轴700或者顺时针转动夹具体周边的齿轮轴511，平面螺旋盘组件200逆时针转动，内螺旋盘220驱动六个内滑动卡爪组件300同步向夹具中心移动，同时，外环形螺旋盘210驱动六个外滑动卡爪组件400同步向夹具外移动，内卡爪320外侧的第一V型槽口321与外卡爪420上内侧的第二V型槽口421间距增大。
将相同直径的圆柱零件置于V型槽口间。利用内六角扳手顺时针转动中心轴700或者逆时针转动夹具体周边的齿轮轴511，平面螺旋盘组件200顺时针转动，内螺旋盘220驱动六个内滑动卡爪组件300同步向夹具外移动，同时，外环形螺旋盘210驱动六个外滑动卡爪组件400同步向夹具中心移动，内卡爪320外侧的第一V型槽口321与外卡爪420上内侧的第二V型槽口421间距同步减小，将工件夹紧。
或者，直接将所需夹持的单件圆柱形工件置于夹具中心位置，利用内六角扳手逆时针转动中心轴700或者顺时针转动夹具体周边的齿轮轴511，平面螺旋盘组件200逆时针转动，内螺旋盘220驱动六个内滑动卡爪组件300同步向夹具中心移动，六个内卡爪320的内端面的圆弧面将工件夹紧。
本实施例中多圆柱件同步定心夹紧装置，具有一般虎钳的常用功能外，可以实现对具有柱面特征的多工件外圆进行同步定心夹紧功能。可以用于回转工作台或多钻头同步加工。
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 (10)

1.一种多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于：包括夹具体(100)、平面螺旋盘组件(200)、多个滑动卡爪组件、齿轮组件(500)、底盘(600)和中心轴(700)，平面螺旋盘组件(200)安装在夹具体(100)内，多个滑动卡爪组件都滑动设置在夹具体(100)上并螺纹连接平面螺旋盘组件(200)，齿轮组件(500)设置在夹具体(100)上并啮合平面螺旋盘组件(200)，底盘(600)位于平面螺旋盘组件(200)下方并安装在夹具体(100)上，中心轴(700)插入平面螺旋盘组件(200)并转动连接底盘(600)；
夹具体(100)包括圆面板(110)和环形边框(120)，圆面板(110)设置在环形边框(120)的一端，圆面板(110)的中心开设圆孔，在环形边框(120)靠近圆面板(110)一端的筒壁上沿径向均布开有多个T型槽(140)，圆面板(110)上与T型槽(140)对应的位置上沿径向开设导向槽，导向槽两端导通；在其中相邻的两个T型槽(140)之间的环形边框(120)框体表面上开设呈十字布置的第一圆弧槽(121)和第二圆弧槽(122)；第一圆弧槽(121)贯穿环形边框(120)框体；
中心轴(700)上方为方柱(730)，下方为圆柱(710)，在方柱730与圆柱(710)之间设有台肩(720)；
平面螺旋盘组件(200)装在环形边框(120)内，平面螺旋盘组件(200)包括外环形螺旋盘(210)和内螺旋盘(220)，内螺旋盘(220)装入外环形螺旋盘(210)，内螺旋盘(220)的外边与外环形螺旋盘(210)的内边配合安装并固定；外环形螺旋盘(210)的一个面上和内螺旋盘(220)的一个面上都加工平面螺旋槽(221)，外环形螺旋盘(210)和内螺旋盘(220)加工有平面螺旋槽(221)的一面共面；外环形螺旋盘(210)上的平面螺旋槽(221)与内螺旋盘(220)上的平面螺旋槽(221)的螺旋旋向相反；内螺旋盘(220)的另一面为光面，内螺旋盘(220)的中心设置方孔(222)，方孔(222)与中心轴(700)的方柱(730)相配合；外环形螺旋盘(210)的另一面为光面，在外环形螺旋盘(210)放入外环面上设有啮合齿(212)；
齿轮组件(500)包括齿轮座(520)、齿轮(510)和齿轮轴(511)，齿轮(510)安装在齿轮轴(511)上，并转动装在齿轮座(520)内，齿轮(510)部分伸入第一圆弧槽(121)并与外环形螺旋盘(210)上的啮合齿(212)相啮合；齿轮座(520)固定在环形边框(120)上且位于十字布置的第一圆弧槽(121)和第二圆弧槽(122)处；
底盘(600)包括圆形底板(610)和中心套筒(620)，圆形底板(610)的中心设置中心圆孔，中心套筒(620)安装在圆形底板(610)的中心圆孔内，中心轴(700)的圆柱(710)转动安装在中心套筒(620)内；圆形底板(610)嵌入环形边框(120)并固定；
多个滑动卡爪组件分别对应T型槽(140)安装，滑动卡爪组件包括内滑动卡爪组件(300)和外滑动卡爪组件(400)，内滑动卡爪组件(300)和外滑动卡爪组件(400)之间用于夹持工件；
内滑动卡爪组件(300)包括内滑块(310)和内卡爪(320)，内卡爪(320)固定在内滑块(310)上，内滑块(310)滑动插入T型槽(140)，且内滑块(310)与内螺旋盘(220)上的平面螺旋槽(221)相啮合；
外滑动卡爪组件(400)包括外滑块(410)和外卡爪(420)，外卡爪(420)固定在外滑块(410)上，外滑块(410)滑动插入T型槽(140)，且外滑块(410)与外环形螺旋盘(210)上的平面螺旋槽(221)相啮合；内卡爪(320)与外卡爪(420)之间用于夹紧工件。
2.根据权利要求1所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，齿轮座(520)一侧面为圆弧面，与夹具体(100)的环形边框(120)的圆弧外框面相匹配，齿轮座(520)上设有与环形边框(120)上的第二圆弧槽(122)构成完整圆孔的第三圆弧槽。
3.根据权利要求2所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，齿轮(510)通过键安装在齿轮轴(511)上，齿轮轴(511)上在位于齿轮(510)的上下两端都转动安装耐磨衬套(530)，两个耐磨衬套(530)都过盈配合在第三圆弧槽内。
4.根据权利要求3所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，齿轮轴(511)上端面和中心轴(700)上方柱(730)顶端面都内凹设置内六角孔(740)。
5.根据权利要求1所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，内螺旋盘(220)的外环面上和外环形螺旋盘(210)的内环面上分别设置有相互配合安装的凸环。
6.根据权利要求1所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，内滑块(310)呈“T”型，内滑块(310)由第一滑块(312)和一面带平面螺旋齿(313)的第一方块(311)构成，第一滑块(312)垂直设置第一方块(311)上，第一方块(311)上的平面螺旋齿(313)与内螺旋盘(220)上的平面螺旋槽(221)相啮合，第一滑块(312)与圆面板(110)上的导向槽滑动配合。
7.根据权利要求6所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，内卡爪(320)为梯形块，内卡爪(320)的外端宽内端窄，内卡爪(320)的外端设有第一V形槽口(321)，内卡爪(320)的内端面为圆弧面；内卡爪(320)的背面开有与第一滑块(312)相卡合的方槽口，第一滑块(312)装入内卡爪(320)上的方槽口内并通过螺栓(315)固定。
8.根据权利要求1所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，外滑块(410)呈“T”型，外滑块(410)由第二滑块(412)和一面带平面螺旋齿(313)的第二方块(411)构成，第二滑块(412)垂直设置第二方块(411)上，外滑块(410)上的平面螺旋齿(313)与外环形螺旋盘(210)上的平面螺旋槽(221)相啮合，第二滑块(412)与圆面板(110)上的导向槽滑动配合。
9.根据权利要求8所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，外卡爪(420)为矩形块，外卡爪(420)的内端端面上设有第二V形槽口(421)，第二V形槽口(421)与第一V形槽口(321)相向设置用于夹持工件；外卡爪(420)的背面开有与第二滑块(412)相卡合的方槽口，第二滑块(412)装入外卡爪(420)上的方槽口内并通过螺栓(315)固定。
10.根据权利要求8所述的多圆柱件同步定心夹紧装置，其特征在于，环形边框(120)另一端边沿的外侧对称设置有耳板(130)。
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