CN115647214B - 一种升降旋转式夹紧器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种升降旋转式夹紧器，包括缸筒，缸筒内安装有升降活塞，升降活塞的上方安装有第一推力球轴承，旋转轴沿纵向贯穿安装在第一推力球轴承内，且旋转轴的底部嵌入安装在升降活塞的中心孔内，旋转活塞安装在上端盖内，第二推力球轴承安装在旋转活塞内，夹紧杆纵向贯穿安装在第二推力球轴承内，夹紧杆的顶部延伸至上端盖的外侧，夹紧杆的底部嵌入安装在旋转轴的顶部，丝杆副固定在升降活塞底部，旋转丝杆贯穿安装在丝杆副内，旋转丝杆的顶部嵌入安装在旋转轴的底部。本升降旋转式夹紧器采用气压和液压相结合的驱动方式，不仅可以同时增大夹紧器的夹紧力及反应速度，而且通过移动过程中旋转丝杆和丝杆副的配合实现夹紧杆的自动旋转。

Description

一种升降旋转式夹紧器

技术领域

本发明涉及一种夹紧器，具体涉及一种升降旋转式夹紧器。

背景技术

在机械加工中，常常需要将各种模具安装在工作台面上，这其中的一个重要步骤是固定和夹紧模具。在现有技术中，夹紧模具有手动夹紧和自动夹紧两种。模具自动夹紧装置一般借用液压设备或气压设备等动力装置实现自动夹紧，该装置通常适合于自动化程度高的模具设备或大规格的模具设备。现有的模具自动夹紧装置的特性如下：

(1)气动夹紧器的响应速度快，结构相对简单，但是气动夹紧器的夹紧力小，不适合大型模具的夹紧，而且只能进行上下伸缩移动，无法单独实现夹紧杆的旋转；

(2)液压夹紧器的夹紧力大，但是液压夹紧器的响应速度慢，行程短，同样只能进行上下伸缩移动，无法单独实现夹紧杆的旋转。

因此如何同时实现增大夹紧器的夹紧力及反应速度，并且使得夹紧杆能够自动旋转是本领域需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种升降旋转式夹紧器，采用气压和液压相结合的驱动方式，不仅可以同时增大夹紧器的夹紧力及反应速度，而且通过移动过程中旋转丝杆和丝杆副的配合实现夹紧杆的自动旋转。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种升降旋转式夹紧器，包括缸筒，所述缸筒的顶端安装有上端盖，缸筒的底端安装有下端盖，所述下端盖的底部安装有开关罩，所述缸筒内安装有升降活塞，所述升降活塞的上方安装有第一推力球轴承，旋转轴沿纵向贯穿安装在第一推力球轴承内，且旋转轴的底部嵌入安装在升降活塞的中心孔内，复位弹簧套接在旋转轴的外侧，且复位弹簧的顶部与第一推力球轴承相抵，复位弹簧的底部与升降活塞顶部相抵，旋转活塞安装在上端盖内，第二推力球轴承安装在旋转活塞内，夹紧杆纵向贯穿安装在第二推力球轴承内，夹紧杆的顶部延伸至上端盖的外侧，夹紧杆的顶部安装有T形压块，夹紧杆的底部嵌入安装在旋转轴的顶部，丝杆副固定在升降活塞底部，旋转丝杆贯穿安装在丝杆副内，旋转丝杆的顶部嵌入安装在旋转轴的底部，旋转丝杆的底部通过轴套与沿纵向设置的连接轴连接，且当升降活塞带动丝杆副从缸筒底部移动至顶部时，可以带动旋转丝杆旋转90°，所述连接轴的底部沿纵向贯穿下端盖后延伸至开关罩内，检测块固定在连接轴的底部，所述开关罩内沿纵向并排间隔设置有与检测块相对设置的第一接近开关和第二接近开关，所述上端盖上设置有与上端盖内腔连通的夹紧进油孔，所述缸筒上位于升降活塞的上方设置有与缸筒内腔连通的退回进气口，所述下端盖上设置有与缸筒内腔连通的伸长进气口。

在上述技术方案中，实际工作时，当夹紧杆需要向上伸展时，下端盖上设置的伸长进气口进气，气压推动升降活塞和丝杆副向上移动，进而可以带动夹紧杆、旋转轴、旋转丝杆、连接轴及检测块整体向上移动，并且在移动过程中由于旋转丝杆和丝杆副之间的配合，可以带动旋转丝杆刚好旋转90°，进而可以带动夹紧杆顶部的T形压块旋转90°，可以使得夹紧杆的T形压块展开后更好的与模具上设置的T形槽契合，然后伸长进气口停止进气，夹紧进油孔开始进油，在油压的作用下，推动旋转活塞下移，进而使得夹紧杆带动顶部的T形压块将模具向下压紧。当加工结束后，首先通过伸长进气口进气将夹紧杆上顶，并将液压油从油路返回，然后退回进气口进气，在气压作用下推动升降活塞和丝杆副向下移动，进而可以带动夹紧杆、旋转轴、旋转丝杆、连接轴及检测块整体向下移动，并且在移动过程中由于旋转丝杆和丝杆副之间的配合，可以带动旋转丝杆刚好旋转90°进行复位。并且在实际工作过程中，通过第一接近开关和第二接近开关可以实时监测检测块的移动位置，当检测块移动至第一接近开关时，可以给出信号，停止伸长进气口进气，并开始从夹紧进油孔开始进油；当检测块移动至第二接近开关时，气路和油路均关闭。

优选的，所述旋转丝杆的顶部和底部分别设置有上限位块和下限位块，丝杆副相对于旋转丝杆从底部的下限位块处移动至上限位块处可使得旋转丝杆刚好旋转90°，通过上限位块和下限位块可以限定丝杆副相对于旋转丝杆纵向移动的行程，使得丝杆副相对于旋转丝杆从底部的下限位块处移动至上限位块处可使得旋转丝杆刚好旋转90°，进而使得夹紧杆的T形压块刚好90°展开。

优选的，所述缸筒内安装有沿纵向设置的导向轴，所述导向轴的顶部贯穿升降活塞，导向轴的底部固定在下端盖上，通过设置导向轴可以确保升降活塞上下垂直移动。

优选的，所述连接轴与下端盖对接处通过密封盖密封，以防止连接轴与下端盖对接处漏气。

优选的，所述夹紧杆与上端盖对接处通过密封圈密封，以防止夹紧杆与上端盖对接处漏气或者漏油。

优选的，还包括油路控制系统，所述油路控制系统包括油路管道、压力开关、第一电磁阀和第二电磁阀，其中油路管道与夹紧进油孔连接，压力开关安装在油路管道上，第一电磁阀和第二电磁阀并联在油路管道上，通过第一电磁阀和第二电磁阀可以控制油路管道向夹紧进油孔的进出油。

优选的，还包括气路控制系统，所述气路控制系统包括气路管道、第三电磁阀和第四电磁阀，其中气路管道分别与退回进气口和伸长进气口连接，第三电磁阀安装在与退回进气口连接的气路管道上，第四电磁阀安装在与伸长进气口连接的气路管道上，通过第三电磁阀可以控制退回进气口处的进气或者出气，通过第四电磁阀可以控制伸长进气口处的进气或者出气。

本发明提供的一种升降旋转式夹紧器的有益效果在于：本升降旋转式夹紧器结构设计巧妙，采用气压和液压相结合的驱动方式，不仅可以同时增大夹紧器的夹紧力及反应速度，而且通过移动过程中旋转丝杆和丝杆副的配合实现夹紧杆的自动旋转。实际工作时，当夹紧杆需要向上伸展时，下端盖上设置的伸长进气口进气，气压推动升降活塞和丝杆副向上移动，进而可以带动夹紧杆、旋转轴、旋转丝杆、连接轴及检测块整体向上移动，并且在移动过程中由于旋转丝杆和丝杆副之间的配合，可以带动旋转丝杆刚好旋转90°，进而可以带动夹紧杆顶部的T形压块旋转90°，可以使得夹紧杆的T形压块展开后更好的与模具上设置的T形槽契合，然后伸长进气口停止进气，夹紧进油孔开始进油，在油压的作用下，推动旋转活塞下移，进而使得夹紧杆带动顶部的T形压块将模具向下压紧。当加工结束后，首先通过伸长进气口进气将夹紧杆上顶，并将液压油从油路返回，然后退回进气口进气，在气压作用下推动升降活塞和丝杆副向下移动，进而可以带动夹紧杆、旋转轴、旋转丝杆、连接轴及检测块整体向下移动，并且在移动过程中由于旋转丝杆和丝杆副之间的配合，可以带动旋转丝杆刚好旋转90°进行复位，无需额外的电机来提供旋转动力，简化了整体结构，而且节能降耗。

附图说明

图1为本发明的内部结构剖视图。

图2为本发明的立体结构剖视图。

图3为本发明中丝杆副与旋转丝杆的立体结构装配示意图。

图4为本发明的部分装配结构放大示意图。

图5为本发明的控制系统图。

图中：1、夹紧杆；2、上端盖；3、旋转活塞；4、旋转轴；5、中间块；6、升降活塞；7、缸筒；8、丝杆副；9、旋转丝杆；10、轴套；11、连接轴；12、下端盖；13、密封盖；14、检测块；15、开关罩；16、第一接近开关；17、开关支架；18、第二接近开关；19、开关罩安装板；20、导向轴；21、复位弹簧；22、第一推力球轴承；23、第二推力球轴承；24、夹紧进油孔；25、退回进气口；26、伸长进气口；27、压力开关；28、第一电磁阀；29、第二电磁阀；30、第三电磁阀；31、第四电磁阀；32、上限位块；33、下限位块；34、T形压块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通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，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种升降旋转式夹紧器。

参照图1至图5所示，一种升降旋转式夹紧器，包括缸筒7，所述缸筒7的顶端安装有上端盖2，缸筒7的底端安装有下端盖12，所述下端盖12的底部安装有开关罩15，所述缸筒7内安装有升降活塞6，升降活塞6的外壁与缸筒7的内壁贴合设置，所述升降活塞6的上方安装有第一推力球轴承22，旋转轴4沿纵向贯穿安装在第一推力球轴承22内，且旋转轴4的底部嵌入安装在升降活塞6的中心孔内，实际工作时，通过升降活塞6可以带动旋转轴4上下移动，复位弹簧21套接在旋转轴4的外侧，且复位弹簧21的顶部与第一推力球轴承22相抵，复位弹簧21的底部与升降活塞6顶部相抵，复位弹簧21的作用是：当升降活塞6下方没有气压时，可以推动升降活塞6向下移动进行快速的复位，旋转活塞3安装在上端盖2内，第二推力球轴承23安装在旋转活塞3内，旋转活塞3的作用是可以为第二推力球轴承23提供安装位置，同时也可以在油压作用下，带动夹紧杆1向下压紧；

夹紧杆1纵向贯穿安装在第二推力球轴承23内，夹紧杆1的顶部延伸至上端盖2的外侧，所述夹紧杆1与上端盖2对接处通过密封圈密封，以防止夹紧杆1与上端盖2对接处漏气或者漏油，夹紧杆1的顶部安装有T形压块34，T形压块34的作用是在夹紧杆1的带动下压紧模具，夹紧杆1的底部嵌入安装在旋转轴4的顶部，丝杆副8固定在升降活塞6底部，旋转丝杆9贯穿安装在丝杆副8内，旋转丝杆9的顶部嵌入安装在旋转轴4的底部，使得旋转丝杆9旋转时可以带动旋转轴4旋转，进而可以带动夹紧杆1旋转；旋转丝杆9的底部通过轴套10与沿纵向设置的连接轴11连接，且当升降活塞6带动丝杆副8从缸筒7底部移动至顶部时，可以带动旋转丝杆9旋转90°，所述旋转丝杆9的顶部和底部分别设置有上限位块32和下限位块33，当丝杆副8相对于旋转丝杆9从底部的下限位块32处移动至上限位块33处可使得旋转丝杆9刚好旋转90°，通过上限位块32和下限位块33可以限定丝杆副8相对于旋转丝杆9纵向移动的行程，使得丝杆副8相对于旋转丝杆9从底部的下限位块32处移动至上限位块33处可使得旋转丝杆刚好旋转90°，进而使得夹紧杆1的T形压块34刚好90°展开，所述缸筒7内安装有沿纵向设置的导向轴20，所述导向轴20的顶部贯穿升降活塞6，导向轴20的底部固定在下端盖12上，通过设置导向轴20可以确保升降活塞6上下垂直移动；

所述连接轴11的底部沿纵向贯穿下端盖12后延伸至开关罩15内，所述连接轴11与下端盖12对接处通过密封盖13密封，以防止连接轴11与下端盖12对接处漏气，检测块14固定在连接轴11的底部，所述开关罩15内通过开关支架17沿纵向并排间隔设置有与检测块14相对设置的第一接近开关16和第二接近开关18，实际工作过程中，通过第一接近开关16和第二接近开关18可以实时监测检测块14的移动位置，当检测块14移动至第一接近开关16时，可以给出信号，停止伸长进气口26进气，并开始从夹紧进油孔24开始进油；当检测块14移动至第二接近开关18时，气路和油路均关闭；

所述上端盖2上设置有与上端盖2内腔连通的夹紧进油孔24，所述缸筒7上位于升降活塞6的上方设置有与缸筒7内腔连通的退回进气口25，所述下端盖12上设置有与缸筒7内腔连通的伸长进气口26，本装置还包括油路控制系统和气路控制系统，所述油路控制系统包括油路管道、压力开关27、第一电磁阀28和第二电磁阀29，其中油路管道与夹紧进油孔24连接，压力开关27安装在油路管道上，第一电磁阀28和第二电磁阀29并联在油路管道上，通过第一电磁阀28和第二电磁阀29可以控制油路管道向夹紧进油孔24的进出油。所述气路控制系统包括气路管道、第三电磁阀30和第四电磁阀31，其中气路管道分别与退回进气口25和伸长进气口26连接，第三电磁阀30安装在与退回进气口25连接的气路管道上，第四电磁阀31安装在与伸长进气口26连接的气路管道上，通过第三电磁阀30可以控制退回进气口25处的进气或者出气，通过第四电磁阀31可以控制伸长进气口26处的进气或者出气。实际工作时，当夹紧杆1需要向上伸展时，第一电磁阀28、第二电磁阀29和第三电磁阀30关闭，第四电磁阀31打开，压缩空气从气路管道进入伸长进气口26，压缩空气推动升降活塞6向上垂直移动，进而可以推动夹紧杆1向上移动。当需要压紧模具时，第三电磁阀30和第四电磁阀31关闭，第一电磁阀28和第二电磁阀29打开，液压油从夹紧进油孔24进入，并推动旋转活塞3下压，使得夹紧杆1向下压紧。当需要将夹紧杆1复位时，第一电磁阀28、第二电磁阀29和第四电磁阀31关闭，第三电磁阀30打开，压缩气体从退回进气口25进入，推动升降活塞6向下移动，进而可以带动夹紧杆1复位。

本升降旋转式夹紧器结构设计巧妙，采用气压和液压相结合的驱动方式，不仅可以同时增大夹紧器的夹紧力及反应速度，而且通过移动过程中旋转丝杆9和丝杆副8的配合实现夹紧杆1的自动旋转，从而实现顶部T形压块34的自动旋转展开及收拢。实际工作时，当夹紧杆1需要向上伸展时，第一电磁阀28、第二电磁阀29和第三电磁阀30关闭，第四电磁阀31打开，压缩空气从气路管道进入伸长进气口26，压缩空气推动升降活塞6和丝杆副8向上移动，进而可以带动夹紧杆1、旋转轴4、旋转丝杆9、连接轴11及检测块14整体向上移动，并且在移动过程中由于旋转丝杆9和丝杆副8之间的配合，可以带动旋转丝杆9刚好旋转90°，进而可以带动夹紧杆1顶部的T形压块34旋转90°，可以使得夹紧杆1的T形压块34展开后更好的与模具上设置的T形槽契合，然后第四电磁阀31关闭，伸长进气口26停止进气，第一电磁阀28、第二电磁阀29打开，夹紧进油孔24开始进油，在油压的作用下，推动旋转活塞3下移，进而使得夹紧杆1带动顶部的T形压块34将模具向下压紧。当加工结束后，首先通过伸长进气口26进气将夹紧杆1上顶，并将液压油从油路返回，然后退回进气口25进气，在气压作用下推动升降活塞6和丝杆副8向下移动，进而可以带动夹紧杆1、旋转轴4、旋转丝杆9、连接轴11及检测块14整体向下移动，并且在移动过程中由于旋转丝杆9和丝杆副8之间的配合，可以带动旋转丝杆9刚好旋转90°进行复位，进而带动夹紧杆1顶部的T形压块34旋转90°复位，无需额外的电机来提供旋转动力，简化了整体结构，而且节能降耗。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种升降旋转式夹紧器，包括缸筒，所述缸筒的顶端安装有上端盖，缸筒的底端安装有下端盖，所述下端盖的底部安装有开关罩，其特征在于：所述缸筒内安装有升降活塞，所述升降活塞的上方安装有第一推力球轴承，旋转轴沿纵向贯穿安装在第一推力球轴承内，且旋转轴的底部嵌入安装在升降活塞的中心孔内，复位弹簧套接在旋转轴的外侧，且复位弹簧的顶部与第一推力球轴承相抵，复位弹簧的底部与升降活塞顶部相抵，旋转活塞安装在上端盖内，第二推力球轴承安装在旋转活塞内，夹紧杆纵向贯穿安装在第二推力球轴承内，夹紧杆的顶部延伸至上端盖的外侧，夹紧杆的顶部安装有T形压块，夹紧杆的底部嵌入安装在旋转轴的顶部，丝杆副固定在升降活塞底部，旋转丝杆贯穿安装在丝杆副内，旋转丝杆的顶部嵌入安装在旋转轴的底部，旋转丝杆的底部通过轴套与沿纵向设置的连接轴连接，且当升降活塞带动丝杆副从缸筒底部移动至顶部时，可以带动旋转丝杆旋转90°；所述连接轴的底部沿纵向贯穿下端盖后延伸至开关罩内，检测块固定在连接轴的底部，所述开关罩内沿纵向并排间隔设置有与检测块相对设置的第一接近开关和第二接近开关，所述上端盖上设置有与上端盖内腔连通的夹紧进油孔，所述缸筒上位于升降活塞的上方设置有与缸筒内腔连通的退回进气口，所述下端盖上设置有与缸筒内腔连通的伸长进气口。

2.如权利要求1所述的升降旋转式夹紧器，其特征在于：所述旋转丝杆的顶部和底部分别设置有上限位块和下限位块，丝杆副相对于旋转丝杆从底部的下限位块处移动至上限位块处可使得旋转丝杆刚好旋转90°。

3.如权利要求1或2所述的升降旋转式夹紧器，其特征在于：所述缸筒内安装有沿纵向设置的导向轴，所述导向轴的顶部贯穿升降活塞，导向轴的底部固定在下端盖上。

4.如权利要求3所述的升降旋转式夹紧器，其特征在于：所述连接轴与下端盖对接处通过密封盖密封。

5.如权利要求4所述的升降旋转式夹紧器，其特征在于：所述夹紧杆与上端盖对接处通过密封圈密封。

6.如权利要求5所述的升降旋转式夹紧器，其特征在于：还包括油路控制系统，所述油路控制系统包括油路管道、压力开关、第一电磁阀和第二电磁阀，其中油路管道与夹紧进油孔连接，压力开关安装在油路管道上，第一电磁阀和第二电磁阀并联在油路管道上。

7.如权利要求1所述的升降旋转式夹紧器，其特征在于：还包括气路控制系统，所述气路控制系统包括气路管道、第三电磁阀和第四电磁阀，其中气路管道分别与退回进气口和伸长进气口连接，第三电磁阀安装在与退回进气口连接的气路管道上，第四电磁阀安装在与伸长进气口连接的气路管道上。

Images