CN110900241B - 一种开孔设备用的定位夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开孔设备用的定位夹具，包括设于开孔钻头下方的工作台，所述工作台的顶部设有相对布置的两夹具机构以及与两夹具机构配合的防松机构；所述夹具机构包括相对设置的两支撑板以及设于两支撑板之间的调节轮和三个夹块；两所述夹具机构中各支撑板和调节轮上的圆形通孔的轴线与开孔钻头的轴线垂直相交；所述防松机构包括转轴、设于转轴一端的旋转手轮以及用于支撑转轴的两支撑柱。本发明可以通过两组夹具机构中的夹块分别对管材的两端进行固定，确保管材在开孔过程中不会发生偏移，提升了管材开孔的准确性。

Description

一种开孔设备用的定位夹具

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，特别是一种开孔设备用的定位夹具。

背景技术

管材作为生产及生活中不可或缺的支撑及传输材料，在机械生产及建筑领域得到广泛的应用。但管材在实际使用过程中，为满足组合、焊接要求常需在管材上开穿通孔或通槽，以方便后续的组合安装。

现有的管材在开孔过程中多为人力控制管材固定在固定位置上，然后对管材进行开孔等工作，但这种开孔方式在圆柱形管材的开孔作业中存在较大的局限性。一方面，圆柱形管材在开孔过程中通过人力很难固定，会随着开孔力度的加大发生转动；另一方面，圆柱形管材在开孔过程中方向不容易控制，开孔的方向及角度会发生偏移，造成管材开孔品质的降低，对管材在后续使用过程中的稳定性造成影响，同时，也会影响管材的组装，导致组装后的管材不平整。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种开孔设备用的定位夹具。

本发明采用的技术方案是：

一种开孔设备用的定位夹具，包括设于开孔钻头下方的工作台，所述工作台的顶部设有相对布置的两夹具机构以及与两夹具机构配合的防松机构；所述夹具机构包括相对设置的两支撑板以及设于两支撑板之间的调节轮和三个夹块；两所述支撑板的正中均开设有圆形通孔，两所述支撑板相对的侧面分别开设有沿支撑板的圆形通孔的径向布置的三条滑槽，所述三条滑槽以支撑板的圆形通孔的轴线为中心呈圆周阵列分布；所述调节轮的正中开设有与支撑板的圆形通孔同轴且直径相等的圆形通孔，所述调节轮的侧壁开设有三条分别与滑槽对应的导槽，三条所述导槽以调节轮的轴线为中心呈圆周阵列分布，且所述导槽为由调节轮的圆形通孔向调节轮的外环面开设的弧线形槽；三个所述夹块以调节轮的圆形通孔为中心呈圆周阵列分布，所述夹块的正中设有贯穿该夹块的滚轴，各所述夹块的滚轴穿过对应导槽且滚轴的两端分别与该夹块两侧支撑板上对应的滑槽滑动配合；两所述夹具机构中各支撑板和调节轮上的圆形通孔的轴线与开孔钻头的轴线垂直相交；所述防松机构包括转轴、设于转轴一端的旋转手轮以及用于支撑转轴的两支撑柱，所述转轴穿过两支撑柱并与两支撑柱可旋转连接，所述转轴的轴线与调节轮的轴线平行，所述转轴上具有与两调节轮对应的蜗杆部，所述蜗杆部啮合有蜗轮，所述蜗轮的一侧面为第一锥齿轮,所述第一锥齿轮啮合有与第一锥齿轮垂直的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的侧面为直齿轮，所述调节轮的外环面设有与对应直齿轮相啮合的直齿。

优选地，所述工作台的顶面设有第一滑动机构，两所述夹具机构和防松机构均设于第一滑动机构上，并可由第一滑动机构驱动沿调节轮的轴线方向往复移动。

优选地，所述第一滑动机构包括相对设置的两丝杆座以及设于两丝杆座之间的丝杆、导向滑杆和滑台，两所述丝杆座分别设于工作台的顶面两端，所述丝杆与导向滑杆平行设置，所述丝杆的两端分别与两丝杆座可旋转连接，所述导向滑杆的两端分别与两丝杆座固定连接，所述第一滑动机构的滑台上设有与丝杆配合的螺纹孔以及与导向滑杆滑动配合的通孔，两所述夹具机构和防松机构均设于第一滑动机构的滑台的顶面；所述丝杆的一端穿过对应的丝杆座后连接有旋转手轮。

优选地，所述夹块呈轴线与调节轮的轴线平行的圆柱形，各所述夹具机构中的各夹块朝向另一夹具机构中对应夹块的侧面均设有弧形夹板，所述弧形夹板的凸起面朝向所在夹块的轴心，所述弧形夹板的凹陷面朝向对应调节轮的轴心，且所述弧形夹板以所在夹块的圆心和对应调节轮的圆心连线为中心对称设置。

优选地，所述滑槽内设有与其滑动配合的滑块，所述滑块朝向对应夹块的一侧设有方形孔，所述滚轴的两端设有可拆卸式嵌入方形孔的方形块，所述方形孔的其中一组相对边与弧形夹板的弦边平行。

优选地，所述第一滑动机构的滑台的顶面还设有第二滑动机构，两所述夹具机构中的其中一个夹具机构设于第二滑动机构的滑台的顶面上。

本发明的有益效果是：可以通过两组夹具机构中的夹块分别对管材的两端进行固定，确保管材在开孔过程中不会发生偏移，提升了管材开孔的准确性，防松机构通过蜗杆蜗轮的自锁功能可有效防止调节轮非人为操作的转动，保证了对夹具机构的进一步防松固定。

附图说明

图1为本发明实施例的正视结构示意图；

图2为图1中截面A-A的部分结构示意图；

图3为图1中最左侧支撑板的A向结构示意图；

图4为图1中最左侧调节轮的A向结构示意图；

图5为图1中其中一夹块的结构示意图；

图6为图1中第一滑动机构的俯视结构示意图；

附图标记：10、工作台，20、支撑板，21、滑槽，22、调节轮，23、第二锥齿轮，24、导槽，25、夹块，26、弧形夹板，27、滚轴，28、方形块，29、直齿轮，30、支撑柱，31、转轴，32、蜗杆部，33、蜗轮，34、第一锥齿轮，35、旋转手轮，40、丝杆座，41、丝杆，42、导向滑杆，43、滑台，44、旋转手轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例

如图1-6所示，一种开孔设备用的定位夹具，包括设于开孔钻头下方的工作台10，所述工作台10的顶部设有相对布置的两夹具机构以及与两夹具机构配合的防松机构；以图1左侧所述夹具机构为例，该夹具机构包括相对设置的两支撑板20以及设于两支撑板20之间的调节轮22和三个夹块25；两所述支撑板20的正中均开设有圆形通孔，两所述支撑板20相对的侧面分别开设有沿支撑板20的圆形通孔的径向布置的三条滑槽21，所述三条滑槽21以支撑板20的圆形通孔的轴线为中心呈圆周阵列分布；所述调节轮22的正中开设有与支撑板20的圆形通孔同轴且直径相等的圆形通孔，所述调节轮22的侧壁开设有三条分别与滑槽21对应的导槽24，三条所述导槽24以调节轮22的轴线为中心呈圆周阵列分布，且所述导槽24为由调节轮22的圆形通孔向调节轮22的外环面开设的弧线形槽；三个所述夹块25以调节轮22的圆形通孔为中心呈圆周阵列分布，所述夹块25的正中设有贯穿该夹块25的滚轴，各所述夹块25的滚轴27穿过对应导槽24且滚轴27的两端分别与该夹块25两侧支撑板20上对应的滑槽21滑动配合；两所述夹具机构中各支撑板20和调节轮22上的圆形通孔的轴线与开孔钻头的轴线垂直相交；所述防松机构包括转轴31、设于转轴31一端的旋转手轮35以及用于支撑转轴31的两支撑柱30，所述转轴31穿过两支撑柱30并与两支撑柱30可旋转连接，所述转轴31的轴线与调节轮22的轴线平行，所述转轴31上具有与两调节轮22对应的蜗杆部32，所述蜗杆部32啮合有蜗轮33，所述蜗轮33的一侧面为第一锥齿轮34,所述第一锥齿轮34啮合有与第一锥齿轮34垂直的第二锥齿轮23，所述第二锥齿轮23的侧面为直齿轮29，所述调节轮22的外环面设有与对应直齿轮29相啮合的直齿。

在安装管材进行打孔时，以图3、4为例，先旋转转轴的旋转手轮，通过蜗杆部、蜗轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、直齿轮依次带动调节轮逆时针旋转，由于滑槽和导槽对滚轴的限制作用，夹块会朝远离调节轮轴心的方向移动，使三个夹块的相互远离，方便待开孔的管材安装；将管材依次穿过两夹具机构的支撑板和调节轮中的圆形通孔；再旋转转轴的旋转手轮，通过蜗杆部、蜗轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、直齿轮依次带动调节轮顺时针旋转，由于滑槽和导槽对滚轴的限制作用，夹块会朝靠近调节轮轴心的方向移动，使三个夹块的相互靠近，以锁紧管材后进行打孔。

本发明中，选择蜗杆部的蜗杆的导程角小于啮合的蜗轮的轮齿间的当量摩擦角，则机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆，即在锁紧管材后，由于蜗轮无法带动蜗杆，则蜗轮会通过第一锥齿轮、第二锥齿轮、直齿轮限制调节轮非人为操作的转动，以确保调节轮通过夹块锁紧管材的可靠性。

在其中一个实施例中，所述工作台10的顶面设有第一滑动机构，两所述夹具机构和防松机构均设于第一滑动机构上，并可由第一滑动机构驱动沿调节轮22的轴线方向往复移动。

如管材上需要开多个孔，可通过第一滑动机构带动两夹具机构和防松机构移动，以移动管材使开孔钻头依次在管材上开孔。

在其中一个实施例中，所述第一滑动机构包括相对设置的两丝杆座40以及设于两丝杆座40之间的丝杆41、导向滑杆42和滑台43，两所述丝杆座40分别设于工作台10的顶面两端，所述丝杆41与导向滑杆42平行设置，所述丝杆41的两端分别与两丝杆座40可旋转连接，所述导向滑杆42的两端分别与两丝杆座40固定连接，所述第一滑动机构的滑台43上设有与丝杆41配合的螺纹孔以及与导向滑杆42滑动配合的通孔，两所述夹具机构和防松机构均设于第一滑动机构的滑台43的顶面；所述丝杆41的一端穿过对应的丝杆座40后连接有旋转手轮44。

通过丝杆进给以实现两夹具机构和防松机构的移动。

在其中一个实施例中，所述夹块25呈轴线与调节轮22的轴线平行的圆柱形，各所述夹具机构中的各夹块25朝向另一夹具机构中对应夹块的侧面均设有弧形夹板26，所述弧形夹板26的凸起面朝向所在夹块25的轴心，所述弧形夹板26的凹陷面朝向对应调节轮22的轴心，且所述弧形夹板26以所在夹块25的圆心和对应调节轮22的圆心连线为中心对称设置。

如图3、5所示，对需要保护外环面的管材，弧形夹板可从内卡持管材。

在其中一个实施例中，所述滑槽21内设有与其滑动配合的滑块，所述滑块朝向对应夹块25的一侧设有方形孔，所述滚轴27的两端设有可拆卸式嵌入方形孔的方形块28，所述方形孔的其中一组相对边与弧形夹板的弦边平行。

在不需要从内卡持管材而是从外夹持管材时，可将滚轴从滑块上取下，以滚轴的轴心为圆心将滚轴旋转180度，使弧形夹块位于滚轴远离调节轮轴心的一侧，避免弧形夹板超出夹块外环面的部分对管材夹持造成影响，相应的，当需要从内卡持管材内，则将弧形夹板旋转至滚轴靠近调节轮轴心的一侧，方形孔和方形块的配合，可方便确定旋转角度是否为180度。

在其中一个实施例中，所述第一滑动机构的滑台43的顶面还设有第二滑动机构，以图1为例，位于左侧的夹具机构设于第二滑动机构的滑台的顶面上，第二滑动机构与第一滑动机构结构基本相同，区别仅在于丝杆、导向滑杆及滑台的长度，以及第二滑动机构为使两夹具机构位于同一高度，第二滑动机构的滑台右侧顶部设有高度适合的平台。

当需要从内卡持管材时，通过第二滑动机构将两夹具机构相互分离，使两夹具机构对应的弧形夹板间的距离先大于管材的长度，以便于两夹具机构的弧形夹板先位于管材的两侧，如此才方便弧形夹板从管材的两侧伸入管材中。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种开孔设备用的定位夹具，包括设于开孔钻头下方的工作台，其特征在于，所述工作台的顶部设有相对布置的两夹具机构以及与两夹具机构配合的防松机构；所述工作台的顶面设有第一滑动机构，两所述夹具机构和防松机构均设于第一滑动机构上，并可由第一滑动机构驱动沿调节轮的轴线方向往复移动；所述夹具机构包括相对设置的两支撑板以及设于两支撑板之间的调节轮和三个夹块；两所述支撑板的正中均开设有圆形通孔，两所述支撑板相对的侧面分别开设有沿支撑板的圆形通孔的径向布置的三条滑槽，所述三条滑槽以支撑板的圆形通孔的轴线为中心呈圆周阵列分布；所述调节轮的正中开设有与支撑板的圆形通孔同轴且直径相等的圆形通孔，所述调节轮的侧壁开设有三条分别与滑槽对应的导槽，三条所述导槽以调节轮的轴线为中心呈圆周阵列分布，且所述导槽为由调节轮的圆形通孔向调节轮的外环面开设的弧线形槽；三个所述夹块以调节轮的圆形通孔为中心呈圆周阵列分布，所述夹块的正中设有贯穿该夹块的滚轴，各所述夹块的滚轴穿过对应导槽且滚轴的两端分别与该夹块两侧支撑板上对应的滑槽滑动配合；两所述夹具机构中各支撑板和调节轮上的圆形通孔的轴线与开孔钻头的轴线垂直相交；所述防松机构包括转轴、设于转轴一端的旋转手轮以及用于支撑转轴的两支撑柱，所述转轴穿过两支撑柱并与两支撑柱可旋转连接，所述转轴的轴线与调节轮的轴线平行，所述转轴上具有与两调节轮对应的蜗杆部，所述蜗杆部啮合有蜗轮，所述蜗轮的一侧面为第一锥齿轮,所述第一锥齿轮啮合有与第一锥齿轮垂直的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的侧面为直齿轮，所述调节轮的外环面设有与对应直齿轮相啮合的直齿；

所述第一滑动机构的滑台的顶面还设有第二滑动机构，两所述夹具机构中的其中一个夹具机构设于第二滑动机构的滑台的顶面上；

所述夹块呈轴线与调节轮的轴线平行的圆柱形，各所述夹具机构中的各夹块朝向另一夹具机构中对应夹块的侧面均设有弧形夹板，所述弧形夹板的凸起面朝向所在夹块的轴心，所述弧形夹板的凹陷面朝向对应调节轮的轴心，且所述弧形夹板以所在夹块的圆心和对应调节轮的圆心连线为中心对称设置。

2.根据权利要求1所述的开孔设备用的定位夹具，其特征在于，所述第一滑动机构包括相对设置的两丝杆座以及设于两丝杆座之间的丝杆、导向滑杆和滑台，两所述丝杆座分别设于工作台的顶面两端，所述丝杆与导向滑杆平行设置，所述丝杆的两端分别与两丝杆座可旋转连接，所述导向滑杆的两端分别与两丝杆座固定连接，所述第一滑动机构的滑台上设有与丝杆配合的螺纹孔以及与导向滑杆滑动配合的通孔，两所述夹具机构和防松机构均设于第一滑动机构的滑台的顶面；所述丝杆的一端穿过对应的丝杆座后连接有旋转手轮。

3.根据权利要求2所述的开孔设备用的定位夹具，其特征在于，所述滑槽内设有与其滑动配合的滑块，所述滑块朝向对应夹块的一侧设有方形孔，所述滚轴的两端设有可拆卸式嵌入方形孔的方形块，所述方形孔的其中一组相对边与弧形夹板的弦边平行。

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