CN116352483A - 一种金属部件无极定位紧固结构 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种金属部件无极定位紧固结构，包括底板，底板的形状为U型，底板的一端部转动设有两个支撑轴，两个支撑轴上均固定有卡板，并且卡板的形状为弧形，两个卡板的方向相反，两个卡板之间连接有第一板簧；通过借助卡板本身结构方式和其运动方式来实现对零部件的定位锁定工作，可有效简化结构方式，方便对结构本身的特性进行充分利用，提高资源利用率，并且无需借助动力源即可实现较强的紧固要求，有效降低成本投入。

Description

一种金属部件无极定位紧固结构

技术领域

本发明涉及工装夹具的技术领域，特别是涉及一种金属部件无极定位紧固结构。

背景技术

工装夹具是零部件加工时用来迅速紧固的工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置，也就是说工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

在对柱状或盘状的不规则圆形的零部件进行紧固时，一般是直接采用气缸推动压板对零部件进行下压固定的方式，或采用对夹硬推的方式对零部件进行挤压，而此种方式的挤压力只能依靠动力部分来提供，即挤压强度的大小与结构无关，只与动力源存在关联，这也就导致了无法对结构本身进行充分利用，导致资源浪费，并且对动力源的输出强度要求较高，成本投入较大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种金属部件无极定位紧固结构。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种金属部件无极定位紧固结构，包括底板，底板的形状为U型，底板的一端部转动设有两个支撑轴，两个支撑轴上均固定有卡板，并且卡板的形状为弧形，两个卡板的方向相反，两个卡板之间连接有第一板簧；

其中，所述卡板的外端设置有辅助夹持机构，所述底板上设置有动力机构，所述动力机构用于对两个卡板提供动力。

更优的，所述辅助夹持机构包括转动安装在所述卡板上的弓形板，弓形板与卡板之间通过第二板簧弹性连接。

更优的，所述卡板的外侧壁上固定有导向槽板，导向槽板与支撑轴轴线平行，导向槽板内部上下两侧均滑动设置有滑板，滑板的外端设有压板。

更优的，所述滑板的外端固定有滑套，滑套内水平滑动设有延伸臂，延伸臂的外端与压板固定连接。

更优的，所述卡板上固定有侧板，侧板和弓形板分别位于支撑轴的前后两侧，侧板上固定有支撑杆，支撑杆的外端设有转轴，转轴穿过支撑杆并与支撑杆相对转动，转轴与支撑轴轴线平行，转轴的两端均设有第一齿轮；

延伸臂的形状为长条框状，延伸臂内侧壁上设置有齿，第一齿轮位于延伸臂内，并且第一齿轮与延伸臂内的齿啮合，转轴的中部外壁上固定有调节板，调节板的上下两侧均倾斜转动设有推拉臂，推拉臂的外端转动安装在滑板侧壁上，所述调节板与所述侧板之间通过气缸连接。

更优的，所述延伸臂内壁上的齿设置在延伸臂一侧，延伸臂内侧壁左右两侧均设置有导向棱，所述第一齿轮圆周外壁中部开设有环形卡槽，两个导向棱滑动卡装在环形卡槽的左右两侧，第一齿轮上的齿同步与延伸臂上的齿啮合。

更优的，所述转轴由位于中间的圆轴和位于圆轴上下两端的多边形轴组成，圆轴转动安装在支撑杆上，多边形轴的一端滑动插入圆轴内，多边形轴的另一端与第一齿轮固定连接。

更优的，所述动力机构包括水平滑动安装在所述底板上的主杆，主杆的滑动方向垂直于两个支撑轴所在平面，主杆的端部相对倾斜铰接有两个副杆，副杆的外端转动设有推柱，推柱的外侧滑动套设有导向框，导向框垂直固定安装在侧板的外侧壁上；

所述主杆的上下表面均设置有齿，并且主杆的上下表面的齿上均啮合设有齿柱，齿柱的端部设有第二齿轮，两个第二齿轮相互啮合，并且第二齿轮转动安装在底板上，其中一个齿柱上设有电机，电机固定在底板上。

与现有技术相比本发明的有益效果为：通过两个卡板对零部件产生了双向卡死锁定效果，从而实现了对零部件的紧固锁定工作，而该紧固方式无需借助动力源提供较大作用力，只需依靠两个卡板本身结构即可完成。

由于两个卡板受到第一板簧的作用力而使两个卡板的外端相互靠近，并且两个卡板的外端无需同步运动，因此两个卡板的外端能够对任意形状的不规则零部件进行无极式定位锁定紧固工作。

通过借助卡板本身结构方式和其运动方式来实现对零部件的定位锁定工作，可有效简化结构方式，方便对结构本身的特性进行充分利用，提高资源利用率，并且无需借助动力源即可实现较强的紧固要求，有效降低成本投入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例，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是本发明的结构示意图；

图2是图1中底板、支撑轴和卡板的结构示意图；

图3是图1中侧板及其上结构的斜视结构示意图；

图4是图3中导向槽板后视结构示意图；

图5是图4中滑套放大结构示意图；

图6是图1中主杆和副杆的放大结构示意图；

附图中标记：1、底板；2、支撑轴；3、卡板；4、第一板簧；5、弓形板；6、第二板簧；7、导向槽板；8、滑板；9、压板；10、滑套；11、延伸臂；12、侧板；13、支撑杆；14、转轴；15、第一齿轮；16、调节板；17、推拉臂；18、气缸；19、导向棱；20、环形卡槽；21、圆轴；22、多边形轴；23、主杆；24、副杆；25、推柱；26、导向框；27、齿柱；28、第二齿轮；29、电机。

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、完整地描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。

在本发明的描述中，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，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图6所示，本发明的一种金属部件无极定位紧固结构，包括底板1，底板1的形状为U型，底板1的一端部转动设有两个支撑轴2，两个支撑轴2上均固定有卡板3，并且卡板3的形状为弧形，两个卡板3的方向相反，两个卡板3之间连接有第一板簧4；

其中，所述卡板3的外端设置有辅助夹持机构，所述底板1上设置有动力机构，所述动力机构用于对两个卡板3提供动力。

可以看出，自然状态时，第一板簧4可拉动两个卡板3相互靠近，两个卡板3的外端相互抵接，当需要对零部件进行紧固时，推动两个卡板3的外端相互分离，之后将零部件放入底板1内，松开两个卡板3，两个卡板3由于受到第一板簧4的弹性作用力而在此相互靠近，卡板3的外端与零部件外壁接触，两个卡板3从两个方向对零部件进行挤压，从而使零部件与底板1的内侧壁抵接，由此通过三个方向的挤压来实现对零部件的固定工作，并且此时卡板3的外端位于零部件轴线与支撑轴2轴线之间连线的外侧，由此当零部件存在逆时针转动趋势时，零部件通过摩擦力对位于左侧的卡板3外端产生朝向连线方向的推动力，而由于卡板3以支撑轴2轴线为转轴转动，卡板3外端同样存在朝向零部件轴线移动的运动趋势，因此卡板3与零部件之间产生了卡死现象，而当零部件存在顺时针转动趋势时，位于右侧的卡板3同样对零部件产生卡死现象，即通过两个卡板3对零部件产生了双向卡死锁定效果，从而实现了对零部件的紧固锁定工作，而该紧固方式无需借助动力源提供较大作用力，只需依靠两个卡板3本身结构即可完成。

由于两个卡板3受到第一板簧4的作用力而使两个卡板3的外端相互靠近，并且两个卡板3的外端无需同步运动，因此两个卡板3的外端能够对任意形状的不规则零部件进行无极式定位锁定紧固工作。

通过借助卡板3本身结构方式和其运动方式来实现对零部件的定位锁定工作，可有效简化结构方式，方便对结构本身的特性进行充分利用，提高资源利用率，并且无需借助动力源即可实现较强的紧固要求，有效降低成本投入。

更优的，所述辅助夹持机构包括转动安装在所述卡板3上的弓形板5，弓形板5与卡板3之间通过第二板簧6弹性连接。

可以看出，卡板3能够带动弓形板5和第二板簧6移动，通过采用弓形板5，并且使弓形板5能够在卡板3上转动，从而可借助弓形板5的两端对零部件的挤压实现了对零部件的多点式挤压夹持工作方式，提高夹持强度和稳定性，同时由于弓形板5能够在卡板3上转动，可方便对任意形状的零部件实现多点式夹持方式，避免采用单点式接触方式时，挤压强度和挤压稳定性较低的问题。

更优的，所述卡板3的外侧壁上固定有导向槽板7，导向槽板7与支撑轴2轴线平行，导向槽板7内部上下两侧均滑动设置有滑板8，滑板8的外端设有压板9。

可以看出，通过推动两个滑板8在导向槽板7内相互靠近，从而能够使两个滑板8带动两个压板9同步相互靠近，两个压板9能够对零部件的顶部和底部进行抱夹固定处理，从而提高了零部件夹持方式的多样性，提高夹持强度。

更优的，所述滑板8的外端固定有滑套10，滑套10内水平滑动设有延伸臂11，延伸臂11的外端与压板9固定连接。

可以看出，滑板8移动时可通过滑套10和延伸臂11带动压板9同步移动，当零部件需要上下料时，推动延伸臂11在滑套10上滑动，延伸臂11带动压板9同步移动并远离零部件，从而为零部件的上下料工作提供足够空间，避免压板9与零部件造成遮挡。

更优的，所述卡板3上固定有侧板12，侧板12和弓形板5分别位于支撑轴2的前后两侧，侧板12上固定有支撑杆13，支撑杆13的外端设有转轴14，转轴14穿过支撑杆13并与支撑杆13相对转动，转轴14与支撑轴2轴线平行，转轴14的两端均设有第一齿轮15；

延伸臂11的形状为长条框状，延伸臂11内侧壁上设置有齿，第一齿轮15位于延伸臂11内，并且第一齿轮15与延伸臂11内的齿啮合，转轴14的中部外壁上固定有调节板16，调节板16的上下两侧均倾斜转动设有推拉臂17，推拉臂17的外端转动安装在滑板8侧壁上，所述调节板16与所述侧板12之间通过气缸18连接。

可以看出，气缸18与侧板12转动连接，并且气缸18与调节板16转动连接，气缸18伸缩时，气缸18可通过调节板16拉动转轴14转动，此时转轴14通过两个第一齿轮15推动两个延伸臂11在两个滑套10内滑动，从而调节压板9的位置，并且移动状态的调节板16可通过两个推拉臂17同步拉动两个滑板8相对移动，从而使两个滑板8和两个压板9同步相对移动，当两个压板9在竖直方向相互靠近并对零部件进行挤压时，压板9在水平方向同步朝向零部件轴线方向移动，从而使压板9同步靠近零部件。

更优的，所述延伸臂11内壁上的齿设置在延伸臂11一侧，延伸臂11内侧壁左右两侧均设置有导向棱19，所述第一齿轮15圆周外壁中部开设有环形卡槽20，两个导向棱19滑动卡装在环形卡槽20的左右两侧，第一齿轮15上的齿同步与延伸臂11上的齿啮合。

可以看出，通过设置导向棱19和环形卡槽20，可方便对第一齿轮15和延伸臂11进行限位连接，从而提高第一齿轮15与延伸臂11之间的传动稳定性，并且借助导向棱19和环形卡槽20，可同步起到对转轴14和第一齿轮15的支撑导向效果。

更优的，所述转轴14由位于中间的圆轴21和位于圆轴21上下两端的多边形轴22组成，圆轴21转动安装在支撑杆13上，多边形轴22的一端滑动插入圆轴21内，多边形轴22的另一端与第一齿轮15固定连接。

可以看出，调节板16与圆轴21固定连接，当调节板16带动圆轴21转动时，圆轴21可通过多边形轴22同步带动第一齿轮15转动，当滑板8上下移动时，滑板8可通过滑套10和延伸臂11带动第一齿轮15上下移动，第一齿轮15可推动多边形轴22在圆轴21内滑动，从而实现圆轴21和多边形轴22的同步转动和可伸缩运动的方式。

更优的，所述动力机构包括水平滑动安装在所述底板1上的主杆23，主杆23的滑动方向垂直于两个支撑轴2所在平面，主杆23的端部相对倾斜铰接有两个副杆24，副杆24的外端转动设有推柱25，推柱25的外侧滑动套设有导向框26，导向框26垂直固定安装在侧板12的外侧壁上；

所述主杆23的上下表面均设置有齿，并且主杆23的上下表面的齿上均啮合设有齿柱27，齿柱27的端部设有第二齿轮28，两个第二齿轮28相互啮合，并且第二齿轮28转动安装在底板1上，其中一个齿柱27上设有电机29，电机29固定在底板1上。

可以看出，电机29可通过两个第二齿轮28同步带动两个齿柱27转动，两个齿柱27可推动主杆23在底板1上滑动，同时主杆23可通过两个副杆24、两个推柱25和两个导向框26带动两个侧板12移动，侧板12可带动卡板3在支撑轴2上转动。

通过采用导向框26，可在推柱25推动导向框26移动时，推柱25需要移动至导向框26的端部才能够对导向框26提供拉力，而由于推柱25能够在导向框26内滑动，因此推柱25能够为导向框26提供自由移动的活动空间，从而方便使两个卡板3在对零部件进行紧固时，卡板3能够在任意位置停止运动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种金属部件无极定位紧固结构，其特征在于，包括底板（1），底板（1）的形状为U型，底板（1）的一端部转动设有两个支撑轴（2），两个支撑轴（2）上均固定有卡板（3），并且卡板（3）的形状为弧形，两个卡板（3）的方向相反，两个卡板（3）之间连接有第一板簧（4）；

其中，所述卡板（3）的外端设置有辅助夹持机构，所述底板（1）上设置有动力机构，所述动力机构用于对两个卡板（3）提供动力。

2.如权利要求1所述的一种金属部件无极定位紧固结构，其特征在于，所述辅助夹持机构包括转动安装在所述卡板（3）上的弓形板（5），弓形板（5）与卡板（3）之间通过第二板簧（6）弹性连接。

3.如权利要求2所述的一种金属部件无极定位紧固结构，其特征在于，所述卡板（3）的外侧壁上固定有导向槽板（7），导向槽板（7）与支撑轴（2）轴线平行，导向槽板（7）内部上下两侧均滑动设置有滑板（8），滑板（8）的外端设有压板（9）。

4.如权利要求3所述的一种金属部件无极定位紧固结构，其特征在于，所述滑板（8）的外端固定有滑套（10），滑套（10）内水平滑动设有延伸臂（11），延伸臂（11）的外端与压板（9）固定连接。

5.如权利要求4所述的一种金属部件无极定位紧固结构，其特征在于，所述卡板（3）上固定有侧板（12），侧板（12）和弓形板（5）分别位于支撑轴（2）的前后两侧，侧板（12）上固定有支撑杆（13），支撑杆（13）的外端设有转轴（14），转轴（14）穿过支撑杆（13）并与支撑杆（13）相对转动，转轴（14）与支撑轴（2）轴线平行，转轴（14）的两端均设有第一齿轮（15）；

延伸臂（11）的形状为长条框状，延伸臂（11）内侧壁上设置有齿，第一齿轮（15）位于延伸臂（11）内，并且第一齿轮（15）与延伸臂（11）内的齿啮合，转轴（14）的中部外壁上固定有调节板（16），调节板（16）的上下两侧均倾斜转动设有推拉臂（17），推拉臂（17）的外端转动安装在滑板（8）侧壁上，所述调节板（16）与所述侧板（12）之间通过气缸（18）连接。

6.如权利要求5所述的一种金属部件无极定位紧固结构，其特征在于，所述延伸臂（11）内壁上的齿设置在延伸臂（11）一侧，延伸臂（11）内侧壁左右两侧均设置有导向棱（19），所述第一齿轮（15）圆周外壁中部开设有环形卡槽（20），两个导向棱（19）滑动卡装在环形卡槽（20）的左右两侧，第一齿轮（15）上的齿同步与延伸臂（11）上的齿啮合。

7.如权利要求6所述的一种金属部件无极定位紧固结构，其特征在于，所述转轴（14）由位于中间的圆轴（21）和位于圆轴（21）上下两端的多边形轴（22）组成，圆轴（21）转动安装在支撑杆（13）上，多边形轴（22）的一端滑动插入圆轴（21）内，多边形轴（22）的另一端与第一齿轮（15）固定连接。

8.如权利要求7所述的一种金属部件无极定位紧固结构，其特征在于，所述动力机构包括水平滑动安装在所述底板（1）上的主杆（23），主杆（23）的滑动方向垂直于两个支撑轴（2）所在平面，主杆（23）的端部相对倾斜铰接有两个副杆（24），副杆（24）的外端转动设有推柱（25），推柱（25）的外侧滑动套设有导向框（26），导向框（26）垂直固定安装在侧板（12）的外侧壁上；

所述主杆（23）的上下表面均设置有齿，并且主杆（23）的上下表面的齿上均啮合设有齿柱（27），齿柱（27）的端部设有第二齿轮（28），两个第二齿轮（28）相互啮合，并且第二齿轮（28）转动安装在底板（1）上，其中一个齿柱（27）上设有电机（29），电机（29）固定在底板（1）上。

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