CN113351447A - 一种密封夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封夹紧机构，包括固定卡盘、同步带和圆周阵列布置于所述固定卡盘上的若干夹紧组件；所述夹紧组件包括支撑杆、由支撑杆带动旋转的夹爪和同步带轮，所述同步带套设于若干所述同步带轮的外周；其中一个所述支撑杆与驱动组件传动连接，当所述夹紧组件收紧时，每个所述夹爪的自由端逐渐向所述固定卡盘的中心轴靠近并围成周向封闭的柱状装夹面；当所述夹紧组件张开时；每个所述夹爪的自由端逐渐远离所述固定卡盘的中心轴。本发明通过带轮与同步带的配合完成联动夹紧，当驱动组件旋转时，每个夹爪的自由端逐渐收紧或者张开，从而夹紧和松开工件，夹紧力均匀，不会由于受力不均匀造成被夹持产品的变形。

Description

一种密封夹紧机构

技术领域

本发明涉及管状工件装夹技术领域，尤其涉及一种密封夹紧机构，主要用于灌胶、涂胶和点胶行业管路的装夹。

背景技术

随着当今社会科技的飞速发展，产品的夹紧、定位以及适用范围都有了新的需求也上升到了一个新的高度。在灌胶、涂胶和点胶行业中，出胶设备通常经柔性或者刚性的输送管路向其他密封设备输送胶水，为了避免所述输送管路晃动，需要使用夹具夹紧或者固定所述输送管路(也就是工件)，传统的夹紧方案中往往都是通过夹爪以及钳面来夹紧工件，但是其中都会产生一系列的问题导致夹紧效果不够理想：

(1)夹紧力分布不均匀。夹紧力通过点接触，线接触或者部分面接触，受力不均匀导致被夹持产品发生形变。并且当胶水泄露流至工件外表面时，胶水会沿着工件的壁面流淌至下级设备表面，影响其他设备的正常使用。

(2)夹紧力不可控。夹紧力的大小不可控制，导致被夹持产品被破坏。

(3)夹紧产品功能单一。在很多地方我们在夹持产品时我们需要考虑到产品的工况，如产品的用途，工作环境等。

发明内容

为了解决现有技术中的夹紧机构夹紧力分布不均匀、夹紧力不可控的技术问题，本发明提供了一种密封夹紧机构来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种密封夹紧机构，包括中心具有通孔的固定卡盘、同步带和圆周阵列布置于所述固定卡盘上的若干夹紧组件；所述夹紧组件包括支撑杆、由支撑杆带动旋转的夹爪和同步带轮，所述支撑杆与所述固定卡盘转动连接，所述夹爪位于所述同步带轮和所述固定卡盘之间，所述同步带套设于若干所述同步带轮的外周；其中一个所述支撑杆与驱动组件传动连接，当所述夹紧组件收紧时，每个所述夹爪的自由端逐渐向所述固定卡盘的中心轴靠近并围成周向封闭的柱状装夹面；当所述夹紧组件张开时；每个所述夹爪的自由端逐渐远离所述固定卡盘的中心轴。

进一步的，每个所述支撑杆上堆叠套设有多个夹爪。

进一步的，所述夹爪的自由端具有适于贴合工件表面的圆弧面。

进一步的，所述夹爪的自由端具有向夹爪收紧旋转方向延伸的勾部。

进一步的，所述夹爪由制动叶片和密封叶片组成，所述制动叶片与所述支撑杆连接，所述密封叶片与所述制动叶片连接，若干密封叶片的末端适于围成封闭的柱状装夹面。

进一步的，所述制动叶片上朝向所述密封叶片的一端设有卡勾，所述密封叶片上朝向所述制动叶片的一端设有与所述卡勾配合的卡槽，所述卡槽与所述密封叶片的下表面贯通。

进一步的，所述密封夹紧机构还包括端盖和护罩，所述端盖、护罩和固定卡盘围成适于容纳所述夹紧组件的空腔，所述夹紧组件的两端分别转动连接于所述固定卡盘和所述端盖上。

进一步的，所述同步带轮与所述夹爪之间以及相邻所述夹爪之间还设置有润滑隔片。

进一步的，所述夹爪呈由靠近所述支撑杆的一端至远离所述支撑杆的一端宽度逐渐减小且逐渐向夹爪收紧旋转方向倾斜的弧形叶片。

进一步的，所述夹爪采用柔性材质制成。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的密封夹紧机构，通过带轮与同步带的配合完成联动夹紧，当驱动组件旋转时，每个夹爪绕各自的支撑杆中心轴旋转，且旋转速度相同，每个夹爪的自由端逐渐收紧或者张开，从而夹紧和松开工件，夹紧力均匀，不会由于受力不均匀造成被夹持产品的变形，生产或者使用时难免遇到胶水流到工件外部，本发明可以将胶水截流，避免胶水流至其他设备表面。

(2)本发明所述的密封夹紧机构为多层夹紧密封，所以当被夹持产品为管路(如：涂胶管路，加油枪管，食品输送管等)时，本发明能在一定程度上防止管内的液体倒流到被加紧处的下端，防止胶水污染或者破坏被夹持产品下端的其余设备。

(3)本发明将夹紧机构与产品接触部分改为柔性材料，可以根据不同的需求选择不同的接触材料，被夹持产品也可以是多边形，摆脱了传统夹紧机构的局限性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的密封夹紧机构的具体实施方式的立体图；

图2是本发明的主视图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是图2的B-B向剖视图；

图5是图3的C-C向剖视图(工件未示意)；

图6是图3中a处放大图；

图7是图5中b处放大图；

图8是本发明中密封叶片的立体图；

图9是本发明中所述支撑杆的立体图；

图10是本发明中所述制动叶片的主视图。

图中，1、固定卡盘，101、通孔，2、夹紧组件，201、支撑杆，2011、圆柱段，2012、凸台，2013、棱柱段，202、夹爪，2021、制动叶片，2022、密封叶片，203、同步带轮，3、同步带，4、润滑隔片，5、柱状装夹面，6、从动齿轮，7、端盖，8、护罩，9、卡槽，10、卡勾，11、工件，12、轴孔，13、销钉，14、弧形槽，15、勾部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明中所述工件11是指被夹持的产品。本发明主要用于夹持管路，若夹紧管路时周向上存在缝隙，则泄露至外部的胶液会通过该缝隙流至其他设备表面，影响其他设备的正常使用(尤其是电池、液压等密封性要求较高的行业中，对设备密封性和精度要求很高，若有胶液落到设备表面，会影响设备的密封效果和精度)，因此在对于夹紧机构的周向夹紧密封要求至关重要。

实施例一

如图1-图4所示，一种密封夹紧机构，包括：

固定卡盘1，固定卡盘1为环形圆盘，固定卡盘1的端面用于安装夹紧组件2，在所述环形圆盘的中心形成有通孔101，用于穿过管状工件11，通孔101的直径可以与工件11的直径相当，也可以大于工件11的直径。

夹紧组件2，在固定卡盘1上圆周阵列布置有十六个，包括支撑杆201、由支撑杆201带动旋转的夹爪202和同步带轮203，支撑杆201与固定卡盘1转动连接，支撑杆201由圆柱段2011和棱柱段2013组成，棱柱段2013的横截面为矩形，固定卡盘1上圆周阵列设置有十六个轴孔12，支撑杆201的圆柱段2011插在轴孔12内，同时所述圆柱段2011的上方设置凸台2012，凸台2012放置在固定卡盘1的上表面，夹爪202和同步带轮203则套在支撑杆201的棱柱段2013上，其中一个支撑杆201作为驱动杆与驱动组件传动连接，其余支撑杆201则为从动杆，同步带3围成圆形套设于十六个同步带轮203的外周，当驱动杆旋转时，驱动杆上的夹爪202和同步带轮203也随之旋转，在同步带3的作用下，从动杆上的同步带轮203也一同旋转，从而使从动杆和从动杆上的夹爪202同步旋转。由于每个同步带轮203均与同步带3的内圆周面接触，因此每个同步带轮203的旋转方向相同，每个夹爪202的旋转方向也相同，从而实现同步收紧和张开。当被夹持产品为管路(如：涂胶管路，加油枪管，食品输送管等)时，本实施例能防止泄露的液体流到被夹紧处的下端，防止胶水污染或者破坏被夹持产品下端的其余设备。

工件11位于固定卡盘1的中心处，当夹紧组件2收紧时，每个夹爪202的自由端逐渐向固定卡盘1的中心轴靠近并围成周向封闭的柱状装夹面5，夹爪202的固定端为套在支撑杆201上的一端，夹爪202的自由端为与工件11接触的一端，柱状装夹面5与工件11的外周面贴合，柱状装夹面5周向封闭是指当所述密封夹紧机构处于收紧状态时，每个夹爪202的自由端与相邻夹爪202的自由端相接，从而围成不间断的环形，夹爪202与工件11之间为圆周方向连续的面接触，受力更均匀，可以有效防止工件11变形，在传统的方案中夹紧力的施加一般是点接触或者是部分面接触，这样在达到同等的夹紧力的情况下所需要施加动力较大。同时柱状装夹面5周向封闭是指柱状装夹面5在垂直工件11轴向的平面内形成圆环形封闭面，该圆环形封闭面与工件11的外表面贴合，这样可以有效阻隔工件11外壁上胶水的流动，避免胶水流至其他设备的外表面。另外，根据工作情况需要有时工件内部需要定时通入氮气防止管路内部胶水遇水气固化，通气的瞬间管件如果夹持不稳或者夹持力分布不均匀容易导致工件变形，本实施例可以通过柱状装夹面5将工件完全夹紧。

柱状装夹面5在纵向方向可以为连续表面也可以为间断表面，例如，当支撑杆201上仅有一个夹爪202时，柱状装夹面5在纵向方向则为连续表面，当支撑杆201上堆叠套设有多个夹爪202时，相邻夹爪202之间会有一定间隙，此时柱状装夹面5在纵向方向则为间断表面，相对而言，多层堆叠的夹爪202可以实现多层夹紧密封、密封性更好，并且由于通胶管路通常为柔性材质，采用单层夹爪202时，在夹紧力作用下管路可能会产生一定变形，从而在管壁与夹爪202之间产生微量缝隙，多层堆叠的夹爪202可以弥补个别夹爪202；当夹紧组件2张开时；每个夹爪202的自由端逐渐远离固定卡盘1的中心轴，也就是逐渐远离工件11。

驱动组件：所述驱动组件通常包括驱动电机和传动件，传动件将驱动电机与驱动杆传动连接，传动件可以为涡轮蜗杆传动，也可以为齿轮传动，本实施例中，传动件为传动齿轮，驱动电机的输出端设置有主动齿轮(图中未示意驱动电机和主动齿轮)，驱动杆穿过轴孔12从固定卡盘1的下端伸出、并在伸出部位固定从动齿轮6，用于与主动齿轮啮合传动，如图1和图9所示，从动齿轮6与所述驱动杆通过销钉13固定，所述驱动杆的外侧设置弧形槽14，销钉13安装在从动齿轮6与驱动杆的交界面上。

本实施例中，夹爪202的自由端具有适于贴合工件11表面的圆弧面，对于圆柱形的工件11，所述圆弧面能够与工件11恰好贴合，对于多边形的工件11，当夹紧组件2的数量越多时，夹爪202与工件11的接触面积越小，此时的圆弧面接近于平面，仍然能够实现与工件11表面的贴合。

作为优选的，夹爪202呈由靠近支撑杆201的一端至远离支撑杆201的一端宽度逐渐减小且逐渐向夹爪202收紧旋转方向倾斜的弧形叶片。由于在夹爪202的自由端收紧时，夹爪202的固定端围成的圆形大于夹爪202的自由端围成的圆形，因此夹爪202的自由端的宽度需要缩小，所述宽度是指在垂直工件11中心轴的平面内夹爪202两个弧形边之间的距离。同时，夹爪202由靠近支撑杆201的一端至远离支撑杆201的一端逐渐向夹爪202收紧旋转方向倾斜，当机构处于夹紧状态时，夹爪202的自由端上朝向收紧旋转方向的侧面与工件11表面接触，如图4所示，当夹爪202作逆时针旋转时，机构逐渐夹紧工件11，夹爪202的自由端则向逆时针方向倾斜，与直线形的夹爪202相比，弧形的夹爪202可以使夹爪202的长度减小，减小夹爪202占用的空间，还可以在旋转时提前与工件11接触夹紧工件11。

实施例二

若夹爪202由靠近支撑杆201的一端至远离支撑杆201的一端向同一方向延伸，则会导致相邻夹爪202的自由端侧面之间相互挤压，此时需要有较大的初始力才能使夹爪202张开分离，无法实现均匀张开夹爪202，为此本实施例对夹爪202的结构进行改进，具体的，夹爪202的自由端具有向夹爪202收紧旋转方向延伸的勾部15。所述夹爪202收紧旋转方向是指机构收紧过程中夹爪202的旋转方向，如图7所示，勾部15的延伸方向与夹爪202自由端的尖端方向相反，勾部15用于与相邻夹爪202的尖端相接，可以避免相邻两个夹爪202的侧壁接触拥挤，同时也保证相邻夹爪202与工件11的接触面有效连接，避免周向接触面出现缝隙，影响装夹密封效果。

实施例三

本实施例将夹爪202由刚性材质改为采用柔性材质制成，例如可以采用橡胶材质或者PTEE材质等等，柔性材质的夹爪202与工件11接触时可以根据工件11的表面形状进行一定程度的变形，更好的实现面接触，被夹持产品也可以是多边形，摆脱了传统夹紧机构的局限性。

为了降低维护成本，本实施例中的夹爪202优选采用快换式分体结构，如图5和图7所示，夹爪202由制动叶片2021和密封叶片2022组成，制动叶片2021与支撑杆201连接，密封叶片2022与制动叶片2021连接，若干密封叶片2022的末端适于围成封闭的柱状装夹面5。此时只要将密封叶片2022采用柔性材料制成即可，当密封叶片2022磨损时只需要更换密封叶片2022，制动叶片2021仍然采用刚性材质制成，这样既能提高结构强度，又能降低维修成本。

密封叶片2022和制动叶片2021可以但不仅限于采用如下方式连接：制动叶片2021上朝向密封叶片2022的一端设有卡勾10，密封叶片2022上朝向如图7、图8和图10所示，制动叶片2021的一端设有与卡勾10配合的卡槽9，卡槽9与密封叶片2022的下表面贯通。安装时，将制动叶片2021的卡勾10从密封叶片2022的下表面插入卡槽9，卡槽9的形状与卡勾10的形状相同，密封叶片2022放置在卡勾10上，由于密封叶片2022质量较轻，且体积较小，因此不会出现倾斜掉落的情况。如图10所示，制动叶片2021的一端设有矩形孔，供支撑杆棱柱段2013穿过，制动叶片2021另一端设置卡勾10，卡勾10呈箭头形，卡勾10的箭头指向密封叶片2022方向，依靠箭头两侧的凸出部位卡在卡槽9内。

实施例四

在上述实施例的基础上，为了避免外部灰尘或者杂质进入夹紧组件2，本实施例还包括端盖7和护罩8，端盖7、护罩8和固定卡盘1围成适于容纳夹紧组件2的空腔，夹紧组件2的两端分别转动连接于固定卡盘1和端盖7上。如图1-图3所示，支撑杆201的圆柱段2011连接在固定卡盘1上，同步带轮203连接在端盖7上。护罩8为环形圆柱形结构，护罩8的下端与固定卡盘1通过螺钉固定，护罩8的上端与端盖7也通过螺钉固定。

实施例四

在上述实施例中，当驱动组件启动时，同步带轮203与夹爪202的接触面之间以及相邻夹爪202的接触面之间会有一定摩擦，从而阻碍驱动力的传递，也会产生噪音，为此本实施例在同步带轮203与夹爪202之间以及相邻夹爪202之间设置有润滑隔片4(如图6所示)，消除同步带轮203与夹爪202以及相邻夹爪202的轴向端面之间的摩擦，保证每个夹爪202同步旋转，降低噪音。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、“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和简化描述，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。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种密封夹紧机构，其特征在于：包括中心具有通孔(101)的固定卡盘(1)、同步带(3)和圆周阵列布置于所述固定卡盘(1)上的若干夹紧组件(2)；所述夹紧组件(2)包括支撑杆(201)、由支撑杆(201)带动旋转的夹爪(202)和同步带轮(203)，所述支撑杆(201)与所述固定卡盘(1)转动连接，所述夹爪(202)位于所述同步带轮(203)和所述固定卡盘(1)之间，所述同步带(3)套设于若干所述同步带轮(203)的外周；

其中一个所述支撑杆(201)与驱动组件传动连接，当所述夹紧组件(2)收紧时，每个所述夹爪(202)的自由端逐渐向所述固定卡盘(1)的中心轴靠近并围成周向封闭的柱状装夹面(5)；当所述夹紧组件(2)张开时；每个所述夹爪(202)的自由端逐渐远离所述固定卡盘(1)的中心轴。

2.根据权利要求1所述的密封夹紧机构，其特征在于：每个所述支撑杆(201)上堆叠套设有多个夹爪(202)。

3.根据权利要求1所述的密封夹紧机构，其特征在于：所述夹爪(202)的自由端具有适于贴合工件(11)表面的圆弧面。

4.根据权利要求3所述的密封夹紧机构，其特征在于：所述夹爪(202)的自由端具有向夹爪(202)收紧旋转方向延伸的勾部(15)。

5.根据权利要求1所述的密封夹紧机构，其特征在于：所述夹爪(202)由制动叶片(2021)和密封叶片(2022)组成，所述制动叶片(2021)与所述支撑杆(201)连接，所述密封叶片(2022)与所述制动叶片(2021)连接，若干密封叶片(2022)的末端适于围成封闭的柱状装夹面(5)。

6.根据权利要求5所述的密封夹紧机构，其特征在于：所述制动叶片(2021)上朝向所述密封叶片(2022)的一端设有卡勾(10)，所述密封叶片(2022)上朝向所述制动叶片(2021)的一端设有与所述卡勾(10)配合的卡槽(9)，所述卡槽(9)与所述密封叶片(2022)的下表面贯通。

7.根据权利要求1所述的密封夹紧机构，其特征在于：所述密封夹紧机构还包括端盖(7)和护罩(8)，所述端盖(7)、护罩(8)和固定卡盘(1)围成适于容纳所述夹紧组件(2)的空腔，所述夹紧组件(2)的两端分别转动连接于所述固定卡盘(1)和所述端盖(7)上。

8.根据权利要求2所述的密封夹紧机构，其特征在于：所述同步带轮(203)与所述夹爪(202)之间以及相邻所述夹爪(202)之间还设置有润滑隔片(4)。

9.根据权利要求1所述的密封夹紧机构，其特征在于：所述夹爪(202)呈由靠近所述支撑杆(201)的一端至远离所述支撑杆(201)的一端宽度逐渐减小且逐渐向夹爪(202)收紧旋转方向倾斜的弧形叶片。

10.根据权利要求1所述的密封夹紧机构，其特征在于：所述夹爪(202)采用柔性材质制成。

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