CN111195868A - 装夹装置以及利用夹臂来装夹工件的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种装夹装置以及利用夹臂来装夹工件的方法。装夹装置包括：夹臂（5），用于夹紧工件；旋转机构，用于带动所述夹臂（5）旋转；夹紧机构，用于提供夹紧力给所述夹臂（5）；以及壳体（13），用于容纳所述旋转机构和所述夹紧机构；其中，所述旋转机构和所述夹紧机构设计成功能彼此独立。根据本发明的装夹装置能够方便地装夹工件。

Description

装夹装置以及利用夹臂来装夹工件的方法

技术领域

本发明涉及制造领域，具体而言，涉及一种装夹装置以及利用夹臂来装夹工件的方法。

背景技术

CN 104271317B公开了一种夹紧装置，其包括能线性运动的、能由一驱动装置操纵的调节机构，调节机构构造得通过肘杆机构与能摆动地受支承的夹紧元件作用连接且调节机构一方面具有驱动侧适配件并且另一方面具有肘杆侧适配件，其中，适配件为了确定夹紧元件的打开角度而构造得能相对彼此调节。这些适配件中的一个适配件具有一沿调节方向延伸的、经成型的棒并且另一适配件具有用于接收棒的插入区域，其中，为了使这些适配件的相对彼此位态确定而设置有不仅相对经成型的棒而且相对插入区域能夹紧的固定元件。

DE 102013001004 B3公开了一种用于夹紧的装置，装置包括：由相反方向的驱动器直接驱动的细长的调节部件，其具有可在壳体中枢转的装置部件，壳体布置在肘杆中、例如夹紧钩；焊接电极；雕刻印章或摆臂驱动器；具有电或感应传感器或微动开关的传感器装置，其检测细长的调节部件的位置并通过信号线将值传送到显示装置；以及控制设备。传感器装置配置为盒式或棱柱式传感器，其可插入或拧入壳体的侧向凹部中并且在其指向壳体部分内部的端部上具有阻尼传感器。杆抵抗弹簧元件在壳体内部的回复力而布置，其纵向轴线平行于细长调节部件的纵向轴线，其中杆在其端部具有开关元件，其形式为压缩弹簧与弹簧元件相对，并使两个传感器中的一个衰减。

CN105729023A公开了一种汽车焊装一体式夹紧器，该夹紧器包括气缸、壳体、夹紧臂转动件、连杆、夹紧到位感应块、夹紧到位接近开关、主动杆、打开到位接近开关、调节螺栓、弹簧、主动伞齿轮及从动伞齿轮。接近开关与壳体连接，夹紧臂转动件、连杆、主动杆组成连杆机构。调节螺栓旋转，通过主动伞齿轮与从动伞齿轮的配合，将旋转方向从水平改为垂直，从动伞齿轮带动气缸活塞杆旋转，改变主动杆与气缸活塞杆的安装距离，从而调整夹紧臂旋转件的打开角度。

发明内容

本发明提出一种装夹装置，其能够方便地装夹工件。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，包括：夹臂，用于夹紧工件；旋转机构，用于带动所述夹臂旋转；夹紧机构，用于提供夹紧力给所述夹臂；以及壳体，用于容纳所述旋转机构和所述夹紧机构；其中，所述旋转机构和所述夹紧机构设计成功能彼此独立。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述夹紧机构作用于所述旋转机构，用于提供夹紧力给所述夹臂。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述旋转机构包括能够带动所述夹臂旋转的转动轴，以及与所述转动轴抗转动地连接的传力件，所述夹紧机构能够作用于所述传力件，用于使所述夹臂夹紧工件。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述旋转机构包括旋转缸体和旋转缸盖，所述旋转缸体和所述旋转缸盖形成气体密封的空间，在该空间中设置有与所述转动轴抗转动地连接的旋转活塞。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述旋转机构包括第一轴承，用于将所述转动轴支承在所述壳体中。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，在所述转动轴上设有凸块，在所述夹臂中设有孔，所述凸块与所述孔形状配合。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述夹紧机构包括与所述传力件相配合的施力件，所述施力件能够与所述传力件接触，用于将夹紧力传递给所述传力件。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述施力件为轴承。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述传力件具有沿着所述壳体的纵向方向延伸的棱边，在所述棱边上设有传力轮廓，所述施力件能够与所述传力轮廓接触。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述传力轮廓构造为斜面，其与所述棱边的夹角为3至30度。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述夹紧机构包括第二轴承在所述壳体中设有凹槽，所述第二轴承能够沿着所述凹槽滑动。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述凹槽沿着所述壳体的纵向方向延伸，用于承受所述第二轴承在所述壳体中沿着壳体的横向方向的作用力。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述装夹装置包括驱动机构，用于驱动所述夹紧机构。

根据本发明一个方面提出的装夹装置，所述装夹装置包括驱动杆，其能够将驱动力传递到所述夹紧机构的施力件。

根据本发明一个方面提出的利用夹臂来装夹工件的方法，利用功能彼此独立的机构分别旋转所述夹臂以及提供夹紧力给所述夹臂从而夹紧工件。

根据本发明一个方面提出的利用夹臂来装夹工件的方法，所述方法包括以下步骤：利用旋转机构沿第一转动方向旋转所述夹臂；放入待装夹的工件；利用旋转机构沿反向于第一转动方向的第二转动方向旋转所述夹臂；以及利用夹紧机构使所述夹臂夹紧所述工件。

本发明的有益效果包括：通过将装夹装置的旋转机构和夹紧机构设计成功能上彼此独立，利用功能上独立的不同的机构来实现夹臂的旋转和夹紧，有利于降低装夹装置的尺寸、重量和成本。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，除非另有说明，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的装夹装置；

图2示意性显示了图1中的装夹装置，其中，移除了部分壳体；

图3示意性显示了图1中的装夹装置的一个局部；

图4示意性显示了图1中的装夹装置的另一局部；

图5示意性显示了图1中的装夹装置的又一局部。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

在下面的描述中，为不同构造的实施例描述了各种参数和部件，这些具体的参数和部件仅作为示例而不对本申请的实施例做出限制。

根据本发明的一实施方式结合图1和图2示出，其中可看出：装夹装置包括：夹臂5，用于夹紧工件；旋转机构，用于带动所述夹臂5旋转；夹紧机构，用于提供夹紧力给所述夹臂5；以及壳体13，用于容纳所述旋转机构和所述夹紧机构；其中，所述旋转机构和所述夹紧机构设计成功能彼此独立。“功能彼此独立”在此意味着，旋转机构和夹紧机构分别用于带动所述夹臂5旋转以及用于提供夹紧力给所述夹臂5；在旋转机构和夹紧机构之间可以存在作用连接，就此而言，旋转机构和夹紧机构甚至可以是同一机构的不同组成部分，只要它们能够分别实现旋转和夹紧的作用即可。

用单一机构来实现夹臂5的旋转和夹紧时，该机构需要保证高强度、满足大的夹紧力要求、以及确保大的行程以保证夹臂5开关的角度；因此这样的机构一般尺寸上较大、重量较重且成本较高。根据本发明的装夹装置，通过将装夹装置的旋转机构和夹紧机构设计成功能上彼此独立，利用功能上独立的不同的机构来实现夹臂5的旋转和夹紧，也就是说，利用旋转机构实现夹臂的大行程调整，利用夹紧机构实现对夹臂的高负载夹紧，有利于降低装夹装置的尺寸、重量和成本。

所述夹紧机构作用于所述旋转机构，用于提供夹紧力给所述夹臂5。如图3和图4所示，所述旋转机构包括能够带动所述夹臂5旋转的转动轴12，以及与所述转动轴12抗转动地连接的传力件8。转动轴12例如为花键轴，与此相对应地，所述传力件8中心开设有花键孔，所述转动轴12与所述传力件8通过花键轴与花键孔的配合而抗转动地连接。所述夹紧机构能够作用于所述传力件8，用于使所述夹臂5夹紧工件。

在根据本发明的一个实施方式中，如图3和图4所示，旋转机构包括旋转缸体11和旋转缸盖9，所述旋转缸体11和所述旋转缸盖9形成气体密封的空间，在该空间中设置有与所述转动轴12抗转动地连接的旋转活塞10。所述旋转活塞10可以由来自气体源的气体驱动，使得在由所述旋转缸体11和所述旋转缸盖9形成的气体密封的空间中转动，从而带动所述转动轴12转动。

在根据本发明的另一个实施方式中，旋转机构设计成齿轮齿条式，例如所述旋转机构包括与所述转动轴12抗转动地连接的齿轮，以及驱动齿条。所述驱动齿条能够带动所述齿轮转动，从而带动所述转动轴12转动。

所述旋转机构包括第一轴承7，用于将所述转动轴12支承在所述壳体13中；例如第一轴承7数量为2，分别布置在所述壳体13的两侧。在所述转动轴12上设有凸块15，在所述夹臂5中设有孔，所述凸块15与所述孔形状配合；如图1所示，当所述夹臂5构造成叉状（也即具有两支臂）时，例如在所述转动轴12的两端各设有一个凸块15，这两个凸块15分别与所述夹臂5的两个支臂中的孔形状配合，用于带动所述夹臂5以及传递夹紧力。

所述夹紧机构包括与所述传力件8相配合的施力件4，所述施力件4能够与所述传力件8接触，用于将夹紧力传递给所述传力件8。所述施力件4例如为轴承（参考图5）。

在根据本发明的一个实施方式中，所述传力件8具有沿着所述壳体13的纵向方向（也即图3中竖直方向）延伸的棱边16，在所述棱边16上设有传力轮廓17，所述施力件4能够与所述传力轮廓17接触，用于将夹紧力传递给所述传力件8。例如，所述传力轮廓17构造为斜面，其与所述棱边16的夹角为3至30度（优选5度）；当然，所述传力轮廓17也可以构造为其它曲面。

在根据本发明的另一个实施方式中，所述施力件4与所述传力件8通过杠杆形式传动，从而将夹紧力从所述施力件4传递给所述传力件8。

所述夹紧机构包括第二轴承3，在所述壳体13中设有凹槽（未图示），所述第二轴承3能够沿着所述凹槽滑动。所述凹槽沿着所述壳体13的纵向方向延伸，用于承受所述第二轴承3在所述壳体13中沿着壳体13的横向方向（也即图2中水平方向）的作用力。

所述装夹装置还包括驱动机构1（例如气缸），用于驱动所述夹紧机构，从而产生夹紧力。例如，所述装夹装置包括驱动杆14，其能够将驱动力传递到所述夹紧机构的施力件4。例如，驱动杆14构造为勺形，所述施力件4和所述第二轴承3装设在所述驱动杆14上（参考图5），所述驱动杆14带动所述施力件4和所述第二轴承3在壳体13内运动。

根据本发明一个方面提出的利用夹臂5来装夹工件的方法，利用功能彼此独立的机构分别旋转所述夹臂5以及提供夹紧力给所述夹臂5从而夹紧工件。利用功能上独立的不同的机构来实现夹臂5的旋转和夹紧，有利于降低装夹装置的尺寸、重量和成本。

所述方法包括以下步骤：利用旋转机构沿第一转动方向（例如顺时针方向）旋转所述夹臂5；放入待装夹的工件；利用旋转机构沿反向于第一转动方向的第二转动方向（例如逆时针方向）旋转所述夹臂5；以及利用夹紧机构使所述夹臂5夹紧所述工件。

利用根据本发明的装夹装置来装夹工件的一个示例性的过程是：驱动机构1向上移动成使得夹紧机构的施力件4不作用于旋转机构的传力件8；气体源驱动旋转活塞10顺时针转动，接着带动所述转动轴12顺时针转动，从而使得夹臂5打开；将待装夹的工件连同工装放入预定位置；气体源驱动旋转活塞10逆时针转动，接着带动所述转动轴12逆时针转动，从而使得夹臂5关闭直至接触到工件或其工装；驱动机构1驱动所述驱动杆14向下移动使得夹紧机构的施力件4作用于旋转机构的传力件8，并且通过传力件8、转动轴12和夹臂5将夹紧力传递到工件上。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种装夹装置，其特征在于，所述装夹装置包括：

夹臂（5），用于夹紧工件；

旋转机构，用于带动所述夹臂（5）旋转；

夹紧机构，用于提供夹紧力给所述夹臂（5）；以及

壳体（13），用于容纳所述旋转机构和所述夹紧机构；

其中，所述旋转机构和所述夹紧机构设计成功能彼此独立。

2.根据权利要求1所述的装夹装置，其特征在于，所述夹紧机构作用于所述旋转机构，用于提供夹紧力给所述夹臂（5）。

3.根据权利要求2所述的装夹装置，其特征在于，所述旋转机构包括能够带动所述夹臂（5）旋转的转动轴（12），以及与所述转动轴（12）抗转动地连接的传力件（8），所述夹紧机构能够作用于所述传力件（8），用于使所述夹臂（5）夹紧工件。

4.根据权利要求3所述的装夹装置，其特征在于，所述旋转机构包括旋转缸体（11）和旋转缸盖（9），所述旋转缸体（11）和所述旋转缸盖（9）形成气体密封的空间，在该空间中设置有与所述转动轴（12）抗转动地连接的旋转活塞（10）。

5.根据权利要求3所述的装夹装置，其特征在于，所述旋转机构包括第一轴承（7），用于将所述转动轴（12）支承在所述壳体（13）中。

6.根据权利要求3所述的装夹装置，其特征在于，在所述转动轴（12）上设有凸块（15），在所述夹臂（5）中设有孔，所述凸块（15）与所述孔形状配合。

7.根据权利要求3所述的装夹装置，其特征在于，所述夹紧机构包括与所述传力件（8）相配合的施力件（4），所述施力件（4）能够与所述传力件（8）接触，用于将夹紧力传递给所述传力件（8）。

8.根据权利要求7所述的装夹装置，其特征在于，所述施力件（4）为轴承。

9.根据权利要求7所述的装夹装置，其特征在于，所述传力件（8）具有沿着所述壳体（13）的纵向方向延伸的棱边（16），在所述棱边（16）上设有传力轮廓（17），所述施力件（4）能够与所述传力轮廓（17）接触。

10.根据权利要求9所述的装夹装置，其特征在于，所述传力轮廓（17）构造为斜面，其与所述棱边（16）的夹角为3至30度。

11.根据权利要求9所述的装夹装置，其特征在于，所述夹紧机构包括第二轴承（3），在所述壳体（13）中设有凹槽，所述第二轴承（3）能够沿着所述凹槽滑动。

12.根据权利要求11所述的装夹装置，其特征在于，所述凹槽沿着所述壳体（13）的纵向方向延伸，用于承受所述第二轴承（3）在所述壳体（13）中沿着壳体（13）的横向方向的作用力。

13.根据权利要求1所述的装夹装置，其特征在于，所述装夹装置包括驱动机构（1），用于驱动所述夹紧机构。

14.根据权利要求13所述的装夹装置，其特征在于，所述装夹装置包括驱动杆（14），其能够将驱动力传递到所述夹紧机构的施力件（4）。

15.一种利用夹臂来装夹工件的方法，其特征在于，利用功能彼此独立的机构分别旋转所述夹臂（5）以及提供夹紧力给所述夹臂（5）从而夹紧工件。

16.根据权利要求15所述的利用夹臂来装夹工件的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

利用旋转机构沿第一转动方向旋转所述夹臂（5）；

放入待装夹的工件；

利用旋转机构沿反向于第一转动方向的第二转动方向旋转所述夹臂（5）；以及

利用夹紧机构使所述夹臂（5）夹紧所述工件。

Images