CN116967965B - 一种随行夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及夹具技术领域，且特别涉及一种随行夹具，包括：支架包括安装有导柱的底座，导柱上安装有与底座平行设置的顶座;滑动组件包括安装有导套的滑动座，导套套接在导柱上，使滑动座仅能沿导柱的轴向移动，滑动座与底座相对朝向的一侧均设有夹持件。该随行夹具，通过将第一锁止块的倾斜角与第二锁止块的倾斜角设置在特定范围内，可实现第一锁止块、第二锁止块与导向套的自锁，保证夹持件不会在产品转送过程中发生松动，以避免中间产品被反复夹持，降低了中间产品因反复夹持而损坏的可能性，进一步，通过在输出件上安装压力感应器，可实现对夹持力的检测，有效避免了中间产品因夹持力过载而受损。

Description

一种随行夹具
技术领域
本发明涉及一种夹具，尤其涉及一种能使工件在不同工序的转运过程中始终保持夹持状态的自锁夹具。
背景技术
电池的组装生产工序包含多个不同工步，而某些工步中，中间产品在加工前会使用夹具对其进行夹持定位，之后，这些经过进一步加工的中间产品在后续工步中依然会因加工需求被夹具多次夹持，为了避免中间产品在电池的整个生产工序中被夹具反复夹持，一种随行的能在各工步中持续对中间产品进行夹持定位的夹具应运而生，但这种夹具在转送过程中可能因震动和碰撞而造成夹持件松弛，导致中间产品被送至下一工位后仍需重新调整夹具对产品进行二次夹持，从而增大了产品损坏和定位不准的风险，所以需要设计一种随行自锁夹具以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能使工件在不同工序的转运过程中始终保持夹持状态的自锁夹具。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种随行夹具，包括：
支架，包括安装有导柱的底座，导柱上安装有与底座平行设置的顶座。
滑动组件，包括安装有导套的滑动座，导套套接在导柱上，使滑动座仅能沿导柱的轴向移动，滑动座与底座相对朝向的一侧均设有夹持件。
下压组件，包括侧面构造有贯通槽的压杆和与顶座固定连接的导向套，压杆插接在导向套内，使压杆仅能沿自身轴向移动，且压杆的一端与滑动座固定连接。
锁止组件，包括位于贯通槽内的第一锁止块和第二锁止块以及设于压杆内的处于压缩状态的弹性件，第一锁止块和第二锁止块相对朝向的一侧被构造成相互贴合的两个斜面，同时，第一锁止块被配置成仅能沿贯通槽的延伸方向移动，第二锁止块被配置成仅能沿斜面移动，且弹性件的一端与第二锁止块背离底座的一侧抵持，为第二锁止块提供沿斜面移动的力。
第二锁止块在外力的驱动下进入导向套内后且与导向套处于相对静止状态时，第二锁止块受到弹性件指向底座的力后具有沿斜面移动的趋势，并且在水平方向上，第二锁止块具有朝背离斜面方向移动的趋势，使得第二锁止块背离斜面的一侧与导向套的内壁抵持，导向套内壁为第二锁止块提供了沿水平方向指向斜面的力，此时，第二锁止块的倾角角度被配置为第二锁止块相对第一锁止块静止。
优选地，第二锁止块的倾角设为α，第一锁止块与第二锁止块接触的斜面间的动摩擦因数设为μ，α的取值范围应满足82°<α<88°的要求，此时，第二锁止块相对于第一锁止块静止。
优选地，压杆背离导向套的一端设有承压件，承压件上与压杆之间还设有沿自身厚度构造有第一通孔的隔断件，隔断件与压杆的端部固定连接，承压件上设有端座，端座的一侧铰接有连杆，压杆内部沿自身轴向构造有与贯通槽连通的第二通孔，连杆背离端座的一端依次穿过第一通孔和第二通孔并延伸至贯通槽内与第二锁止块铰接，弹性件优选为弹簧，弹簧套接在连杆外部，且弹簧的两端分别与隔断件朝向导向套的一侧和第二锁止块朝向承压件的一侧抵持。
优选地，滑动座包括与导套连接的压板和缓冲组件，且夹持件安装在压板上，缓冲组件包括设置在压板背离底座的一侧并沿压板厚度方向移动的缓冲板，压杆与缓冲板固定连接，缓冲板和压板之间设有缓冲弹簧，压板和缓冲板之间设有用于限制缓冲板移动范围的限位部。
优选地，限位部包括构造在缓冲板的相对侧的限位板和构造在压板上的用于容纳限位板的限位槽，限位槽被配置为仅允许限位板沿自身厚度方向移动。
优选地，还包括第一驱动装置和用于驱动压杆沿其轴向移动的输出件，第一驱动装置与输出件相连接并带动输出件移动。
优选地，输出件被设置在承压件背离压杆的一侧，输出件在朝向承压件的一侧安装有压力传感器，压力传感器在输出件的带动下朝承压件移动，直至压力传感器的感应端抵持在承压件一侧。
优选地，输出件上构造有用于拉动承压件的拉升结构，并且拉升机构与承压件之间设有供输出件移动的间隙。
优选地，安装在支架上的导轨，底座上安装有与导轨相连的滑座，滑座被配置为仅能沿导轨延伸方向移动。
优选地，移料机构，移料机构包括第二驱动装置和用于推动支架移动的推动部，第二驱动装置与推动部连接并带动推动部移动，推动部的移动轨迹与滑轨延伸方向同向。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
该随行夹具，通过将第一锁止块的倾斜角与第二锁止块的倾斜角设置在特定范围内，可实现第一锁止块、第二锁止块与导向套的自锁，保证夹持件不会在产品转送过程中发生松动，以避免中间产品被反复夹持，降低了中间产品因反复夹持而损坏的可能性，进一步，通过在输出件上安装压力感应器，可实现对夹持力的检测，有效避免了中间产品因夹持力过载而受损。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的侧剖视图。
图3是本发明图2中A处的放大图。
图4是本发明实施例中压杆与导向套连接状态的结构示意图。
图5是本发明实施例中滑动座与支架连接状态的结构示意图。
图6是本发明实施例中滑动座与支架连接时的爆炸视图。
图7是本发明实施例中承压件与压杆连接时的爆炸视图。
图8是本发明实施例中承压件的结构示意图。
图9是本发明实施例中端座的结构示意图。
图10是本发明实施例中第一锁止块与第二锁止块位于导向套内的受力分析图。
其中：1、主体；110、底座；120、导柱；130、顶座；140、压板；150、导向套；160、下压组件；161、压杆；1611、第二通孔；1612、贯通槽；162、连杆；163、弹性件；164、第二锁止块；165、第一锁止块；170、承压组件；171、承压件；1711、嵌槽；172、端座；173、隔断件；180、缓冲板；181、限位板；2、输出件；3、压力传感器；4、缓冲弹簧；5、移动机构；510、导轨；520、滑座；6、移料机构；610、第二驱动装置；620、推动部；7、第一驱动装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
参见图1、图4和图6，本实施例提供了一种随行夹具，包括主体1，主体1包括支架，支架包括安装有导柱120的底座110，导柱120上安装有与底座110平行设置的顶座130。
具体的，底座110、顶座130均为优选为金属板件，且底座110朝向顶座130的一侧可安装衬板，以降低夹持中间产品是对底座110的冲击，后文所述的夹持件则可安装衬板之上，导柱120的数量通常优选为两根，两个导柱120以底座110的中线为对称轴对称分布，而为了保证支架整体受力均衡，两个导柱120相对顶座130而言，也应以顶座130的中线为对称轴对称分布。上述中线既包括底座110和顶座130各自长度方向上的中线，也包括各自宽度方向上的中线。
参见图5和图6，滑动组件包括安装有导套的滑动座，导套套接在导柱120外部，使滑动座仅能沿导柱120的轴向移动，滑动座与底座110相对朝向的一侧均设有夹持件。
具体的，为了与上述导柱120相适配，导套的数量也应优选为两个，两个导套以滑动座的中线为对称轴对称分布，且导套的具体位置应与导柱120的位置相适配，即导套的轴线与导柱120的轴线共线，而滑动座在成对的导套与成对的导柱120的配合下只能沿这导柱120的轴向移动。而两个夹持件则被分别安装在底座110和滑动座上，电池的中间产品在加工会被放置在滑动座与底座110之间，在滑动座朝向底座110移动的过程中，两个夹持件相互靠近直至完成对中间产品的夹持固定。
进一步，参见图2、图5和图6，为了缓解夹持产品时产生的冲击，滑动座还包括与导套连接的压板140和缓冲组件，且夹持件安装在压板140上，缓冲组件包括设置在压板140背离底座110的一侧并沿压板140厚度方向移动的缓冲板180，后文所述的压杆161的一端与缓冲板180固定连接，缓冲板180和压板140之间设有缓冲弹簧4，压板140和缓冲板180之间设有用于限制缓冲板180移动范围的限位部，限位部包括构造在缓冲板180的相对侧的限位板181和构造在压板140上的用于容纳限位板181的限位槽，限位槽被配置为仅允许限位板181沿自身厚度方向移动，使得压杆161在上移时，限位板181朝向顶座130的一侧与限位槽靠近顶座130一侧的内壁抵持，以防止缓冲板180与压板140分离。
参见图4和图6，下压组件160包括侧面构造有贯通槽1612的压杆161和与顶座130固定连接的导向套150，压杆161插接在导向套150内，使压杆161仅能沿自身轴向移动，且压杆161的一端与滑动座固定连接，以驱动滑动座移动。
具体的，贯通槽1612为直线槽，贯通槽1612的延伸方向与压杆161的轴向垂直。顶座130的中心处沿自身厚度方向构造有用于安装导向套150的贯通的安装槽131，导向套150底端插接在安装槽131内，且导向套150与顶座130固定连接，导向套150在沿自身轴向构造有容纳压杆161的线性槽，压杆161的横截面形状与线性槽的横截面形状相同，尺寸相等，使得压杆161能更好的与导向套150相适配，使压杆161只能沿自身轴向移动，上述横截面为与压杆161轴向垂面相平行的平面。
参见图2-图4，锁止组件包括位于贯通槽1612内的第一锁止块165和第二锁止块164以及设于压杆161内的处于压缩状态的弹性件163，第一锁止块165和第二锁止块164相对朝向的一侧被构造成相互贴合的两个斜面，同时，第一锁止块165被配置成仅能沿贯通槽1612的延伸方向移动，第二锁止块164被配置成仅能沿斜面移动，且弹性件163的一端与第二锁止块164背离底座110的一侧抵持，为第二锁止块164提供沿斜面移动的力。
具体的，第一锁止块165和第二锁止块164均优选为四棱柱，两个四棱柱的横截面均为直角梯形，两个直角梯形的尺寸不同，但两个直角梯形斜面对应的倾斜角的角度相等，第一锁止块165横截面对应的直角梯形上的两个平行的边对应着第一锁止块165的顶面和底面，第一锁止块165安装在贯通槽1612中时，第一锁止块165的顶面和底面应分别与贯通槽1612上下两侧内壁贴合，在此所述的上下两侧内壁均与压杆161的轴线垂直，而第一锁止块165另两个相对设置的内壁分别与贯通槽1612前后两侧内壁贴合，在此所述的前后两侧内壁均与压杆161的轴线平行，从而使第一锁止块165仅能沿贯通槽1612的延伸方向移动，而第二锁止块164横截面对应的直角梯形上的两个平行的边对应着第二锁止块164的顶面和底面，第二锁止块164安装在贯通槽1612的中时，第二锁止块164的斜面与第一锁止块165的斜面贴合，并且第二锁止块164的顶面和底面均未与贯通槽1612的上下两侧的内壁接触，但第二锁止块164的另两个相对设置的内壁均与贯通槽1612中前后两侧的内壁贴合，第一锁止块165的轴线与第二锁止块164的轴线为平行设置。
参见图2-4、图7和图9，为了满足第二锁止块164被配置成仅能沿斜面移动，压杆161背离导向套150的一端设有承压组件170，承压组件170包括承压件171，承压件171上与压杆161之间还设有沿自身厚度构造有第一通孔的隔断件173，隔断件173与压杆161的端部固定连接，承压件171上设有端座172，端座172的一侧铰接有连杆162，压杆161内部沿自身轴向构造有与贯通槽1612连通的第二通孔1611，连杆162背离端座172的一端依次穿过第一通孔和第二通孔1611并延伸至贯通槽1612内与第二锁止块164铰接，弹性件163优选为弹簧，弹簧套接在连杆162外部，且弹簧的两端分别与隔断件173朝向导向套150的一侧和第二锁止块164朝向承压件171的一侧抵持。
具体的，承压件171优选为承压杆，承压杆在其一侧的中间位置构造有嵌槽1711，端座172固定安装在嵌槽1711内，而隔断件173则固定安装在压杆161的端部，且隔断件173上的第一通孔的轴线与第二通孔1611的轴线共线，但第一通孔对应的半径小于弹簧的半径大于连杆162的半径，使得弹簧的端部可与隔断件173抵持，而连杆162的端部则可穿过第一通孔并延伸至压杆161的外部与端座172铰接，弹簧的另一端与第二锁止块164抵持，为第二锁止块164提供推力。
具体实施时，第二锁止块164在外力的驱动下进入导向套150内后且与导向套150处于相对静止状态后，第二锁止块164受到弹性件163指向底座110的力后具有沿斜面移动的趋势，并且在水平方向上，第二锁止块164具有朝背离斜面方向移动的趋势，使得第一锁止块165背离斜面的一侧和第二锁止块164背离斜面的一侧同时与导向套150中对应侧的内壁抵持，此时，导向套150的内壁为第二锁止块164提供了沿水平方向指向斜面的力，从而使得第二锁止块164仅能沿斜面移动。
参见图3-4和图10，而为了使第一锁止块165和第二锁止块164可起到自锁作用，压杆161与导向套150需要处于相对静止状态，第二锁止块164的倾角设为α，第一锁止块165与第二锁止块164接触的斜面间的动摩擦因数设为μ，α的取值范围应满足82°<α<88°的要求，此时，第二锁止块164相对于第一锁止块165静止。
具体的，当压杆161与导向套150处于相对静止状态时，可对第一锁止块165和第二锁止块164进行受力分析，此时第二锁止块164受到弹性件163提供的指向底座110的推力，第二锁止块164具有朝向底座110移动的趋势，但第二锁止块164背离斜面的一侧与导向套150的内壁抵持，此时第二锁止块164受到导向套150内壁的水平指向斜面的压力F，此时压力F分解为斜面产生的正压力为Fn,Fn=F*sina，所以两斜面间的摩擦力为Ff，Ff=uFn*sina，而分解成沿斜面方向的推力为Fa，Fa=F*cosa，根据公式可知当82°<α<88°时，Ff=uF*sinα大于Fa=F*cosα，所以此时第二锁止块164与第一锁止块165不会发生移动。
该随行夹具在实际中使用时，压杆161先驱动滑动座朝向底座110移动，并且第一锁止块165和第二锁止块164将随着压杆161同步移动，弹簧处于第一状态，直至滑动座上的夹持件和底座110上的夹持件同时夹持在电池中间产品的两侧，驱动压杆161移动的外力撤销，此时随行夹具不受外力作用，弹簧处于第二状态，弹簧具有伸长的趋势，第二锁止块164在受到弹簧指向底座110的力后具有向下移动的趋势，而第二锁止块164在第一锁止块165斜面的限制下，第一锁止块165和第二锁止块164在与水平方向上具有相背离的趋势，使得第一锁止块165和第二锁止块164的相背侧均与导向套150的内壁抵紧，而当第一锁止块165与导向套150的内壁和第二锁止块164与导向套150的内壁足够粗糙时，第一锁止块165与导向套150的内壁间的摩擦力和第二锁止块164与导向套150的内壁间的摩擦力便足以阻止压杆161沿轴向移动，从而实现了随行夹具的自锁。
进一步，参见图1，为了驱动滑动座下移，实现对中间产品的夹持，该随行夹具还包括第一驱动装置7和用于驱动压杆161沿其轴向移动的输出件2，第一驱动装置7与输出件2相连接并带动输出件2移动。
具体的，第一驱动装置7可优选为电动滑台，输出件2则安装在电动滑台的移动部，且电动滑台的移动部的移动轨迹应于压杆161的轴向平行设置，输出件2可选为板件，当输出件2下移后，板件一侧会与承压件171抵持，以迫使承压件171带动压杆161下移，从而完成夹持作业。
进一步，参见图1-2，为了便于自锁后的中间产品移动，还可在底座110上设置移动机构5，移动机构5包括安装在底座110上的滑座520和与滑座520相连的导轨510，导轨510可安装在支架上，且滑座520被配置为仅能沿导轨510的延伸方向移动。同时，为了将被夹持的中间产品移至下一工位，还可设置移料机构6，移料机构6包括第二驱动装置610和用于推动支架移动的推动部620，推动部620的移动轨迹与滑轨710的延伸方向同，推动部620通过伸缩缸与第二驱动装置610的活动部连接，第二驱动装置610同样可优选为电动滑台，电动滑台配合侧向拖链可稳定的推动支架移动，在具体使用时，电动滑台先将推动部620移至特定位置，然后伸缩缸控制推动部620伸长，使推动部620的端部与支架构造处的卡合结构卡接，之后电动滑台移动便可带动处于夹持状态的中间产品移动，并将其移至下一工位。
参见图2，当第一驱动装置7驱动输出件2下时，为了避免中间产品因受压过载而损坏，还可在输出件2朝向承压件171的一侧安装压力传感器3，以实现对承压件171受力情况的实时监测，从而避免中间产品受压过载。
参见图2，当中间产品加工完成后，需要进行解锁，此时只需拉动承压件171便可带动第二锁止块164上移，解除自锁状态，而为了实现自动化解锁，还可在输出件2上构造用于拉动承压件171的拉升结构，拉升结构被配置在承压件171靠近压杆161的一侧，并且，拉升机构与承压件171之间设有供输出件2移动的间隙，以便于输出件2完成下压和拉升步骤，当输出件2在进行拉升作业后，拉升结构会与承压件171抵持，以迫使压杆161朝远离底座110的方向移动。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种随行夹具，其特征在于，包括：
支架，包括安装有导柱的底座，导柱上安装有与底座平行设置的顶座；
滑动组件，包括安装有导套的滑动座，导套套接在导柱上，使滑动座仅能沿导柱的轴向移动，滑动座与底座相对朝向的一侧均设有夹持件；
下压组件，包括侧面构造有贯通槽的压杆和与顶座固定连接的导向套，压杆插接在导向套内，使压杆仅能沿自身轴向移动，且压杆的一端与滑动座固定连接；
锁止组件，包括位于贯通槽内的第一锁止块和第二锁止块以及设于压杆内的处于压缩状态的弹性件，第一锁止块和第二锁止块相对朝向的一侧被构造成相互贴合的两个斜面，同时，第一锁止块被配置成仅能沿贯通槽的延伸方向移动，第二锁止块被配置成能沿斜面移动，且弹性件的一端与第二锁止块背离底座的一侧抵持，为第二锁止块提供沿斜面移动的力；
第二锁止块在外力的驱动下进入导向套内后且与导向套处于相对静止状态时，第二锁止块受到弹性件指向底座的力后具有沿斜面移动的趋势，并且在水平方向上，第二锁止块具有朝背离斜面方向移动的趋势，使得第二锁止块背离斜面的一侧与导向套的内壁抵持，导向套内壁为第二锁止块提供了沿水平方向指向斜面的力，此时，第二锁止块的倾角角度被配置为第二锁止块相对第一锁止块静止。
2.根据权利要求1所述的一种随行夹具，其特征在于：第二锁止块的倾角设为α，第一锁止块与第二锁止块接触的斜面间的动摩擦因数设为μ，α的取值范围应满足82°<α<88°的要求，此时，第二锁止块相对于第一锁止块静止。
3.根据权利要求1或2所述的一种随行夹具，其特征在于：压杆背离导向套的一端设有承压件，承压件与压杆之间还设有沿自身厚度构造有第一通孔的隔断件，隔断件与压杆的端部固定连接，承压件上设有端座，端座的一侧铰接有连杆，压杆内部沿自身轴向构造有与贯通槽连通的第二通孔，连杆背离端座的一端穿过第一通孔和第二通孔后延伸至贯通槽内与第二锁止块铰接，弹性件为弹簧，弹簧套接在连杆外部，并且，弹簧的两端分别与隔断件朝向导向套的一侧和第二锁止块朝向承压件的一侧抵持。
4.根据权利要求3所述的一种随行夹具，其特征在于：滑动座包括与导套连接的压板和缓冲组件，并且，夹持件安装在压板上，缓冲组件包括位于压板背离底座一侧且沿压板厚度方向移动的缓冲板，压杆与缓冲板固定连接，缓冲板和压板之间设有缓冲弹簧，压板和缓冲板之间设有用于限制缓冲板移动距离的限位部。
5.根据权利要求4所述的一种随行夹具，其特征在于：限位部包括构造在缓冲板相对侧的限位板和构造在压板上用于容纳限位板的限位槽，限位槽被配置为仅允许限位板沿自身厚度方向移动。
6.根据权利要求5所述的一种随行夹具，其特征在于，还包括第一驱动装置和用于驱动压杆沿其轴向移动的输出件，第一驱动装置与输出件相连接并带动输出件移动。
7.根据权利要求6所述的一种随行夹具，其特征在于：输出件被设置在承压件背离压杆的一侧，输出件在朝向承压件的一侧安装有压力传感器，压力传感器在输出件的带动下朝承压件移动，直至压力传感器的感应端与承压件侧面抵持。
8.根据权利要求6或7所述的一种随行夹具，其特征在于：输出件上构造有用于拉动承压件的拉升结构。
9.根据权利要求8所述的一种随行夹具，其特征在于，还包括：安装在支架上的导轨，底座上安装有与导轨相连的滑座，滑座被配置为仅能沿导轨延伸方向移动。
10.根据权利要求9所述的一种随行夹具，其特征在于，还包括：移料机构，移料机构包括第二驱动装置和用于推动支架移动的推动部，第二驱动装置与推动部连接并带动推动部移动，推动部的移动轨迹与滑轨延伸方向同向。
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