CN114734385A - 一种具备形状自适应能力的压紧装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具备形状自适应能力的压紧装置，涉及工装夹具技术领域。包括弧形卡爪、推力关节轴承以及从外向内依次同轴套设的壳体、罩体和压板，弧形卡爪的一端一体连接有连接件，连接件远离弧形卡爪的一端依次穿过壳体和罩体后固定在压板上，压板与罩体相抵接，连接件与罩体、壳体之间均具有间隙；压板远离连接件的一端与推力关节轴承连接，推力关节轴承的另一端固定在壳体上；壳体和罩体之间设置有第一弹性件，当罩体的位姿发生变化时，第一弹性件挤压所述罩体复位。本申请的压紧装置有一定的形状自适应夹紧功能，能够对被夹持的物体表面进行自适应。

Description

一种具备形状自适应能力的压紧装置

技术领域

本申请涉及工装夹具领域，尤其涉及一种具备形状自适应能力的压紧装置。

背景技术

随着科学工业的飞速发展，工业制造技术取得了革命性的突破，相应的加工制造、检测、实验等设备性能越来越强大，但与之配套的工件或零部件的装夹未能取得相适应的进步，伴随各类工程的实施，大型零部件和部件整体的加工、检测、移动、固定等装夹需求日益突出，传统的夹具装夹效率不高，操作不便，已很难满足要求。传统夹具操作不便，灵活性差，缺乏安全性，精度差，效率低，并且容易对工件表面形成损伤。

发明内容

本申请提供一种具备形状自适应能力的压紧装置，通过自润滑的推力关节轴承和具有弧面形状的卡爪配合，不仅对被夹持的物体表面进行自适应，并且在压紧装置在松开被夹持的物体后，还能够通过弹性件复位。

为达到上述目的，本申请提供了一种具备形状自适应能力的压紧装置，包括弧形卡爪、推力关节轴承以及从外向内依次同轴套设的壳体、罩体和压板，所述弧形卡爪的一端一体连接有连接件，连接件远离弧形卡爪的一端依次穿过壳体和罩体后固定在压板上，压板与罩体相抵接，所述连接件与罩体、壳体之间均具有间隙；所述压板远离连接件的一端与推力关节轴承连接，推力关节轴承的另一端固定在壳体上；所述壳体和罩体之间设置有第一弹性件，当罩体的位姿发生变化时，第一弹性件挤压所述罩体复位。

进一步地，所述罩体的侧壁上开设有沉槽，第一弹性件的一端抵接在壳体顶壁上，另一端抵接在罩体的沉槽内，所述壳体通过锁紧件与罩体连接。

进一步地，还包括多个支撑柱，所述罩体的侧壁底部开设有与支撑柱相配合的导向槽，所述支撑柱的一端固定连接在壳体上，另一端沿水平方向伸入导向槽内，所述支撑柱上设置有用于对罩体起到水平方向缓冲作用的第二弹性件。

进一步地，所述壳体是由上下两块圆环板和一个圆筒构成的中空结构，下圆环板的外圆周上设置有至少一个凸块，所述凸块内开设有通孔。

进一步地，压板的两端分别设置有凸台和与连接件相配合的沉台。

进一步地，所述推力关节轴承的轴圈通过T型轴与压板连接，推力关节轴承的底圈通过轴承座固定在壳体上。

进一步地，所述第一弹性件和第二弹性件均为具有一定压紧量的弹簧。

进一步地，所述第一弹性件与罩体间隙配合，第二弹性件与罩体的阶梯孔间隙配合，推力关节轴承的轴圈和T型轴过度配合。

本申请相比现有技术具有以下有益效果：

(1)自适应调整能力强，采用自润滑推力关节轴承和弧形卡爪的配合，压紧装置可以进行一定程度的偏摆运动，保证每个压紧装置都可以有效的接触工作表面，对被夹持的物体表面进行自适应。

(2)多点夹持、受力均匀，该夹具均匀排布在被加工工件的四周(6个或者8个)，使得每一个夹持点受力均匀，安全性高。

(3)安全系数高且精度高，由于可以进行自适应调整，便实现了对物体的柔性接触，也保护了工件的表面避免划伤；柔性接触之后便实现了对工件的刚性夹持，进而在工件被加工过程中，便可实现高精度运动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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1是实施例1中压紧装置的立体图；

图2是实施例1中压紧装置的主视图；

图3是A-A面剖视图。

图中：1-壳体、2-罩体、3-弧形卡爪，4-压板，5-第一弹性件，6-T型轴，7-支撑柱，8-第二弹性件，9-轴圈，10-底圈，11-轴承座。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

一种具备形状自适应能力的压紧装置，包括弧形卡爪3、推力关节轴承以及从外向内依次同轴套设的壳体1、罩体2和压板4，弧形卡爪的一端一体连接有连接件，连接件远离弧形卡爪3的一端依次穿过壳体1和罩体2后固定在压板4上，压板4与罩体2相抵接，连接件与罩体2、壳体1之间均具有间隙；压板4远离连接件的一端与推力关节轴承连接，推力关节轴承的另一端固定在壳体上；壳体1和罩体2之间设置有第一弹性件5，在罩体2位姿变化时，壳体1与罩体2之间的第一弹性件5受到变形，挤压罩体2复位。

罩体2的侧壁上开设有沉槽，第一弹性件5的一端抵接在壳体1顶壁上，另一端抵接在罩体2的沉槽内，壳体1通过锁紧件与罩体2连接。还包括多个支撑柱7，罩体2的侧壁底部开设有与支撑柱7相配合的导向槽，支撑柱7的一端固定连接在壳体1上，另一端沿水平方向伸入导向槽内，支撑柱7上设置有用于对罩体2起到水平方向缓冲作用的第二弹性件8。第一弹性件5和第二弹性件8均为弹簧。

优选的是，壳体1是由上下两块圆环板和一个圆筒构成的中空结构，下圆环板的外圆周上设置有至少一个凸块，凸块内开设有通孔。

优选的是，压板4的两端分别设置有凸台和与连接件相配合的沉台。

优选的是，推力关节轴承的轴圈9通过T型轴6与压板4连接，推力关节轴承的底圈10通过轴承座固定在壳体1上，第一弹性件5与罩体2间隙配合，推力关节轴承的轴圈9和T型轴6过度配合。

参照图1-3，本实施例1提供一种具备形状自适应能力的压紧装置，包括壳体1、罩体2、弧形卡爪3、推力关节轴承、压板4、第一弹性件5、多个支撑柱7和第二弹性件8，第一弹性件5和第二弹性件8可以为但不限于弹簧。壳体1、第一弹性件5、罩体2和压板4从外向内依次同轴套设。

壳体1是由上下两块圆环板和一个圆筒构成的具有封闭腔体的结构，圆筒上下表面外伸出来的小凸台与上下圆环板的孔之间进行配合，下圆环板的外圆周上设置有至少一个凸块，凸块内开设有通孔，用于在实际场地安装和固定夹具。

弧形卡爪3、压板4、推力关节轴承沿着罩体2的轴线从上至下依次设置。压板4底面和顶面分别设置有凸台和与连接件相配合的沉台。弧形卡爪3位于壳体1的上方，其下端中心处一体连接有连接件，连接件的下端依次穿过壳体1和罩体2后卡接在压板4的沉台内，并通过销钉与压板4固定连接，连接件与罩体2、壳体1之间均具有间隙。压板4上端面与罩体2顶壁相抵接。压板4通过内部含有螺纹孔的T型轴6与推力关节轴承连接，T型轴6的竖直部套设在推力关节轴承的轴圈9的内部，且通过螺栓与压板6连接，轴圈9和T型轴6之间采取过度配合，推力关节轴承的底圈10通过轴承座11固定轴承座垫上，轴承座垫固定在壳体1的底壁上，轴承座垫中部设有与上圆环板相配合的凸台。

罩体2放置在壳体1的下圆环板上，罩体2的底部上设置有沉槽，第一弹性件5的一端位于沉槽内，另一端抵接在壳体1顶壁，第一弹性件5能够向远离壳体1顶壁的方向挤压罩体2，第一弹性件5与罩体2的侧壁之间采取间隙配合。罩体2通过螺栓与壳体1锁紧，壳体1上圆环板的顶壁开设有与螺栓相配合的通孔。支撑柱7内部含有螺纹孔，并且设置有与下圆环板相配合的凸台。支撑柱7用于对罩体2进行导向，罩体2内侧壁的底部上开设有与支撑柱7相配合的导向槽。多个支撑柱7沿轴承座11的圆周方向均布，每个支撑柱7的一端均通过沉头螺栓固定在壳体1的下圆环板上，另一端沿水平方向伸入罩体2的导向槽内。第二弹性件8套设在支撑柱2上对罩体2起一定的缓冲作用，支撑柱7的外侧壁上和罩体2的内侧壁的底部上分别开设有与第二弹性件8相配合的凹槽和阶梯孔，第二弹性件8两端分别抵接在支撑柱7和罩体2的阶梯孔上，第二弹性件8与阶梯孔之间采取间隙配合。罩体2底面设置有6个长方体状的垫块。

压紧装置的安装步骤为：先把T型轴6与推力关节轴承的轴圈9进行过度配合，接着通过大螺栓将压板4与T型轴6紧紧锁住。此时，T型轴6、轴圈9、压板4和大螺栓便组成了一个整体。将轴承座垫与壳体1的下圆环板通过凸台配合后再用螺栓进行固定，再把推力关节轴承的底圈10放进轴承座11内，最后通过4个螺栓将轴承座11与轴承座垫相连接，此时下圆环板、轴承座垫、轴承座11和底圈10组成了一个整体。把轴圈9放置在底圈10上，再将4根支撑柱7沿轴承座垫的圆周方向均布，并通过螺栓与下圆环板相连接，然后把4个第二弹性件8依次套到4根支撑柱7上，压紧第二弹性件8并使第二弹性件8的两端分别抵接在阶梯孔和支撑柱7上，再把罩体2也套到4个支撑柱7上，接着把第一弹性件5套在罩体2上，第一弹性件5底部放进罩体2的沉槽内。将壳体1的圆筒的下表面伸出的小圆台与下圆环板相配合，然后把上圆环板放在第一弹性件5上，用力压紧第一弹性件5，使第一弹性件5具有一定的压紧量，并使上圆环板和圆筒的上表面接触，然后通过4个螺栓紧紧锁住，最后将弧形卡爪3的凸台与压板4的沉台相配合，通过销钉和螺栓将弧形卡爪3固定。

本实施例1的工作原理为：将若干个实施例1中的压紧装置沿被加工工件的圆周布置，3点钟、9点钟方向的压紧装置会因为弧形卡爪3的重量侧面下坠，由于第一弹性件5、第二弹性件8在安装时具有初始压缩量，克服了弧形卡爪3的下坠，当弧形卡爪3接触面夹紧物体时，可能受到物体表面形状的影响，推力关节轴承的轴圈9和底圈10会发生相对运动，该运动会带动T型轴发生偏移，迫使罩体2向上产生细微移动，此时第一弹性件5将进一步被压缩，当夹持结束后，第一弹性件5自动恢复到初始安装状态的长度和压缩量，并且推力关节轴承的轴圈9和底圈10也恢复到无相对运动的初始状态，方便下一次夹持物体。

当压紧装置用于较长圆柱面或近圆柱面类的工件夹紧时，在圆周上均匀的分布6个或者8个即可，尽可能的适应工件表面。将6个或者8个压紧装置安装在自动化流水线正上方，通过气缸驱动从上向下运动，压住停顿在流水线这个工位上的物料。压住物料之后可以对物料进行切削加工、贴标、打标等有外力介入的操作。本申请的压紧装置对外观呈不规则形状的物料有一定的形状自适应夹紧功能，并且在松开加紧之后，能够通过弹性件复位。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种具备形状自适应能力的压紧装置，其特征在于，包括弧形卡爪、推力关节轴承以及从外向内依次同轴套设的壳体、罩体和压板，其中：

所述弧形卡爪的一端一体连接有连接件，连接件远离弧形卡爪的一端依次穿过壳体和罩体后固定在压板上，压板与罩体相抵接，所述连接件与罩体、壳体之间均具有间隙；所述压板远离连接件的一端与推力关节轴承连接，推力关节轴承的另一端固定在壳体上；所述壳体和罩体之间设置有第一弹性件，当罩体的位姿发生变化时，第一弹性件挤压所述罩体复位。

2.根据权利要求1所述的一种具备形状自适应能力的压紧装置，其特征在于，所述罩体的侧壁上开设有沉槽，第一弹性件的一端抵接在壳体顶壁上，另一端抵接在罩体的沉槽内，所述壳体通过锁紧件与罩体连接。

3.根据权利要求2所述的一种具备形状自适应能力的压紧装置，其特征在于，还包括多个支撑柱，所述罩体的侧壁底部开设有与支撑柱相配合的导向槽，所述支撑柱的一端固定连接在壳体上，另一端沿水平方向伸入导向槽内，所述支撑柱上设置有用于对罩体起到水平方向缓冲作用的第二弹性件。

4.根据权利要求1所述的一种具备形状自适应能力的压紧装置，其特征在于，所述壳体是由上下两块圆环板和一个圆筒构成的中空结构，下圆环板的外圆周上设置有至少一个凸块，所述凸块内开设有通孔。

5.根据权利要求1所述的一种具备形状自适应能力的压紧装置，其特征在于，压板的两端分别设置有凸台和与连接件相配合的沉台。

6.根据权利要求1所述的一种具备形状自适应能力的压紧装置，其特征在于，所述推力关节轴承的轴圈通过T型轴与压板连接，推力关节轴承的底圈通过轴承座固定在壳体上。

7.根据权利要求3所述的一种具备形状自适应能力的压紧装置，其特征在于，所述第一弹性件和第二弹性件均为弹簧。

8.根据权利要求6所述的一种具备形状自适应能力的压紧装置，其特征在于，所述第一弹性件与罩体间隙配合，推力关节轴承的轴圈和T型轴过度配合。

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