CN1277907A - 夹具 - Google Patents

Abstract

肘柄杠杆机构(64)松脱突台(67),当它随活塞杆(32)作整体地移动时,则从形成于本体(12)中的开孔(69)中伸出。本体(12)设有用来封闭开孔(69)及盖住松脱突台(67)的盖(71)。

Description

夹具

本发明涉及一种夹具，它能用一臂将工件夹持在预定位置上，该臂可在驱动部的驱动作用转动一个预定的角度。

迄今为止，当焊接汽车等的主要零部件时，比如，为夹住该主要部件，一直使用夹持缸。比如，这类夹持缸曾公开于美国专利US.5,575,462中。

图11中展示了US.5,575,462中所公开的这种夹持缸。由于未示的作动缸的驱动作用而沿轴线方向移动的活塞杆1配置在外套2中。连接件3与活塞杆1的一端相连。

包含连接板5的肘柄杠杆机构6借助销子4与连接件3相连。在外套2的一端，抵靠在连接件3上的释放栓7可移动地设置在孔8中。

松脱栓7的功能如下，即，当操作者手动将其往下按压时(此时工件处于被未示的臂夹紧的状态)，连接件3向下移动(见图11中的双点划线)，于是解除夹持状态而恢复到未夹持态的起始位置。

但，比如在上述的公开于US，5,575,462的夹持缸的情况下，当焊接被夹紧的工件(未示)时，外来的物质，如飞溅物会侵入其内可使松脱栓7移动到孔8中，或侵入松脱栓7和孔8间的间隙中的尘土等物会堆积起来。结果恐怕会妨碍松脱栓7的移动。

此外，尘土等物会经松脱栓7和孔8间的间隙侵入外套2的内部。结果恐怕会加大肘柄杠杆机构6等的滑动摩擦及降低该机构等部件的工作寿命。

本发明总的目的在于提供一种夹具，它能可靠地避免外来物质侵入本体内部、减少零件数目及降低生产成本。

本发明的主要目的在于提供一种夹具，它能通过避免因侵入本体内的外来物质所产生的滑动阻力加大来提高包括肘柄杠杆机构在内的整个夹具的工作寿命。

本发明的上述或其它的目的、特性及优点通过在参照附图时进行陈述将变得更为清晰，在附图中，以举例的方式展示了本发明的较佳实施方案。

图1示出了说明本发明一实施方案的夹具的透视图。

图2示出一透视图，它展示了从夹具本体上取掉了盖子后的状态。

图3示出沿图1所示的III-III线截取的纵剖视图。

图4示出一种立体分解的透视图，它示出用于构成该夹具的本体。

图5示出一种立体分解的透视图，它示出用于构成该夹具的驱动部。

图6以局剖的方式展示了一种状态，在此状态下支撑件的圆弧形突起部支靠在一块板上。

图7是沿图3中的VII-VII线截取的纵剖视图。

图8示出当臂的旋转动作停止时为达到夹持状态进行的操作。

图9示出一种立体分解图，它图解了本发明另一实施方案的夹具中的主要部件。

图10示出沿图9所示的夹具轴线方向截取的局部纵剖视图。

图11示出一种局部纵剖视图，它示出与常规技术相关的夹持缸。

将以较佳实施方案举例说明本发明的夹具，下面将参照附图详细解释该夹具。

参见图1，标号10指代本发明一实施方案中的夹具。夹具10包括本体12，它构成成一体的平的构形；驱动部(驱动机构)14，它气密地与本体12的下端相连；与矩形的支撑段18相连的臂20，该臂20经一对基本上为圆形的、穿过本体12而构成的开孔16a、16b(见图4)突出于外侧。

如图5所示，驱动部1 4包括一端部台座24，它具有一个形成于其上表面上的椭圆形凹槽22；及一缸体筒26，它由椭圆形截面的缸体构成，缸体筒的第一端以气密的方式与端部台座24相连，而其第二端也气密地与本体12的底表面相连。

见图3和5，驱动部14还包括被置于缸体筒26并沿缸体内腔28中作往复运动的活塞30；与活塞的中心部位相连并随活塞30整体地移动的活塞杆(杆状件)32；设在活塞30和活塞杆32间的连接部件处的环形垫圈33，它是经过孔从外部装入活塞杆的。

垫圈33系由金属材料，如铝制成。垫圈33抵靠在突台50的壁表面上，从而形成位于活塞30移动的末端处的缸体内腔的上方部位，因此其功能是作调节活塞运动的止动限位器。

此外，活塞30和垫圈33可形成为一个整体单元。

见图3和5，在活塞30的外周表面上分别装有抗磨环34和密封环36。穿过端部台座24的4个角部打出连接孔38。端部台座24和缸体筒26用4根插过连接孔38的轴40，气密地组装在本体12上。数对用于将加压流体(如压缩空气)引入和排出缸体内腔28的加压流体进/出口42a、42b、44a、44b彼此相对地分别形成于本体12和端部台座24中(见图3)。

当使用夹具10时，将无孔的帽拧入任何一对加压流体的进/出口42a、44a(或42b，44b)中。从而在一对加压流体进/出口42a、44a(或42b、44b)被关闭的状态下使用夹具10。

如图4所示，本体12包括第一壳体46和第二壳体48，它们是相互对称的并组装成一个整体。大体沿水平方向突出的、并起着活塞杆盖作用的突台50以形成一体的方式形成于第一壳体46的下端。与第一壳体46相比，第二壳体48的纵向尺寸比突台50的厚度短。按图4所示的结构，无需拆卸驱动部14就可将第二壳体48从第一壳体46上拆下来。因此，对于本体12而言，进行拆卸作业是简便的。

见图4，以分别形成第一壳体46和第二壳体48的凹槽52a和52b在本体12中形成腔室54(该图中省略了凹槽52b，因为它的结构与凹槽52a相同)。将活塞杆32的自由端设置成朝向腔室54。按此结构，借助引导槽58沿直线往复地引导活塞杆32，引导槽58分别形成于第一和第二壳体46和48的内壁表面上，如下文所述，铰接滑块56在其上滑动。在形成于突台50中的通孔处，设有围绕活塞杆32外周表面的活塞胀圈60(见图3)。

如图4所示，在活塞杆32的第一端处设有肘柄杠杆机构64，它借助叉形铰接件62将活塞杆32的往复直线运动转变为臂20的转动。铰接件62包括铰接滑块56，它具有一个分叉部位，其上带有按预定间隔距离隔开的大致相互平行的支板；及铰接销70，它用于可转动地与分叉部件中的孔连接。

具有平板状构形的、向上突起的松脱突台67一体地形成于铰接滑块56分叉部位的支板上(见图4和7)。设置了突台67，从而在工件被臂20夹紧时，使其以预定长度从形成于第二壳体48的上表面部位处的、大致为椭圆形构形的孔69中突起(见图7)。

见图7，用弹性材料，如合成树脂或橡胶制成的盖(密封机构)71被装在开孔69中。盖71包括具有椭圆构形的顶部75和具有望远镜状结构的波纹管部77及插在孔69中的圆柱形段79。顶部75、波纹管部77及圆柱形段79整体地形成(见图1、2、4)。

按此结构，盖子71盖住以预定长度从孔69向上突起的松脱突台67。盖子71将孔69封闭，从而无尘土等物侵入本体12内部(见图7)。

可由操作者，比如借助手动操作按压弹性盖71以使松脱突台67向下移动而将夹持状态恢复到未夹持状态。

如图7所示，当夹持工件时，其上未形成松脱突台67的铰接滑块56的分叉段的另一上表面部位73未靠在本体12的内壁表面上。在上表面部位73和本体12的内壁表面间形成了预定的间隙。

见图4，具有T形截面的、用其可将活塞杆32的盘形突台66卡住的槽68大致沿水平方向延伸的，在铰接滑块56的底部形成。以此结构，在槽68和与活塞杆32为一体的突台66之间，及在铰接滑块56和引导槽58之间就形成了预定的间隙。铰接滑块56是可大致沿槽68水平滑动地设置的。因此，活塞杆32在横向上不承载任何负荷。换言之，通过提供铰接滑块56自由度，如，在夹紧工件时，那么就没有任何横向负荷加在活塞杆32和该杆密封胀圈60等物上，而活塞杆的冲程可有效地转移到肘柄杠杆机构64上。

如图4所示，肘柄杠杆机构64包括连接板72(它借助铰接销70与叉形铰接件62的分叉段相连)及支撑件74(它由一对分别穿过第一和第二壳体46和48而形成的，基本上为圆形的开孔16a和16b可旋转地支撑)。

将连接板72插在叉形铰接件62和支撑件74之间，其功能是将铰接件62和支撑件74相连接。尤其是，所形成的连接板72有一对以预定的间隔距离隔开的孔76a、76b。连接板72借助叉形铰接件62和可转动地与第一孔76a相连的铰接销70与活塞杆32的自由端相连接。连接板72借助可转动地与第二孔76b相连的销子78与支撑件74的分叉部位连接。

如图4所示，支撑件74包括分叉部分，它带有一些孔，以便可转动地与销子78相连；承载部分18，它沿大致垂直于活塞杆32的轴线的方向突出而且具有从穿过开孔16b露出于本体12外侧的矩形横截面；一对环形部80a、80b，它们与介于其间的分叉部位相邻，而且分别被装在本体12的大致为圆形的开孔16a、16b中；及一对圆形弧状突起82a、82b，它们沿横向自环形部80a、80b稍微突起，并且分别经开孔16a、16b露出于本体12的外侧。用于夹持未示工件的臂20可拆卸地装在承载部位18上。

设置支撑件74使之与臂20一起作整体的旋转动作。在支撑件74上形成的圆弧形突起82a和82b支靠在固定于本体12的板84a、84b上(下文将继续陈述)。因而，圆弧形突起82a、82b起着阻挡臂20的旋转动作的阻挡器的作用。

借助叉形铰接件62和连接板72将活塞杆32的往复直线运动传递给支撑件74。使支撑件74以预定的角度绕圆周部80a、80b的旋转中心旋转，该部是由穿过本身而形成的一对开孔16a、16b支撑的。

见图4，在第一和第二壳体46和48的侧面分别形成长方形凹槽86，以便构成本体12。凹槽86被一对盖子88a、88b盖住。借助螺纹件89可拆卸地按装盖子88a、88b。以这种结构，设置支撑件74的承载部位18，以便经大致圆形的开孔90露出于外侧，孔90大致位于盖子88b的中心部位处。

支撑件74的圆弧形突起82a、82b支靠在凹槽86的壁表面上，从而将板84a、84b借助于螺纹件92固定在凹槽86的壁表面上，以便阻挡臂20的旋转动作。

如图6所示，板84b(84a)有一支靠在圆弧形突起82b(82a)的第一端表面上的第一支靠表面96和支靠在圆弧形突起82b(82a)的第二端表面98上的第二支靠表面100。在第一和第二支靠表面96和100之间形成了一围绕支撑件74的弯曲表面102。形成了支撑件74的第一和第二端表面94和98，从而使它们以大约90°的角度相互分开。当然，支撑件74的第一和第二端表面94和98间的分开角不限于90°。

按照这种结构，从本体12上分别拆下盖子88a、88b，然后松开螺纹件92就可以方便地用其它的板更换这对板84a、84b。当从本体12上分别拆下盖子88a、88b时，如图2所示(但第一端表面未示)形成于支撑件74上的圆弧形突起82b(82a)就露出在外面。

如图4所示，具有矩形横截面的凹槽106形成于第一和第二壳体46和48的内壁表面上，以便分别构成本体12。一对用于在夹紧状态下通过支靠在铰接件62上来承受反作用力的反作用力承受板108借助螺纹件而固定在凹槽106上。一对由矩形槽构成的并沿垂直方向延伸的引导槽58相互面对地设置在第一和第二壳体46和48的内壁表面上。在这对引导槽58之间设有铰接滑块56。以根据引导槽58的引导动作可在垂直方向上滑动地设置铰接滑块56。

本发明的该实施方案基本上是如上所述地构成的。下面将解释其操作、功能及效果。

首先用未示的固定工具将夹具10固定于预定部位。将管子，如未示的管的第一端分别与加压流体的进/出口42a、44a(或42b、44b)相连。将该管的第二端与加压流体源相连。下面的陈述将假设；当活塞位于缸体内腔28的最低位置时被定未夹持态为起始位置。

在进行了上述的准备作业后。在起始位置接通未示的加压流体供应源，以便将加压流体从第一加压流体进/出口引入缸体内腔28中。由于被引入缸体内腔28中的加压流体的作用使活塞30受压。活塞30沿缸体内腔28向上移动。在此过程中，通过装在活塞30外周表面上抗磨环和其上可使铰接滑块56作滑行移动的引导槽58完成了引导动作。因而，活塞30、活塞杆32和铰接滑块56保持着其线性精度。

借助活塞杆32和铰接件62将活塞30的直线往复运动传递给肘柄杠杆机构64，然后因构成肘柄杠杆机构64的支撑件74的旋转动作将这种直线运动转变为臂20的转动。

也就是说，活塞30的往复直线运动使得作用力将与活塞杆32的自由端相连的连接板72和铰接件62压向上方。由于施于连接板72上的压力，连接板72绕铰接销70的支点旋转预定的角度，因而支撑件74依连接板72的连接作用而转动。

因此，臂20以预定的角度绕支撑件74的承载段18的支点转动。因而，圆弧形突起82b(82a)以预定角度随支撑件74一体地转动。

在臂20作上述转动的过程中，圆弧形突起82b(82a)的第一端表面94抵靠在固定于本体12上的板84b(84a)的第一支靠表面96上。因此，臂20阻止了转动动作。结果，形成夹持状态，在此状态下，工件被臂20夹紧(见图8)。在上述夹持状态下，如图8所示，设置在活塞30和活塞杆32间的连接部位的垫圈33并未抵靠在构成缸体内腔的突台50的壁表面上。在未示出的工件被夹紧时所产生的反作用力被连接板72所支靠的反作用力吸收板吸收。

在臂20阻止了转动动作从而确定了夹持状态之后，活塞30和活塞杆32进一步向上滑动，垫圈33支靠在突台50的壁表面上。因此，活塞30和活塞杆32被阻止而确定了其移动的最终端部位置(见图3)。

以这种结构，与铰接滑块56一体形成的松脱突台67以预定长度从形成于本体12上部的椭圆形开孔69中突起，因而松脱突台67被置于盖子71的孔中。因而，当操作者经柔性盖71压动松脱突台67以使之向下移动时，则夹持状态被消除，从而恢复到未夹持状态。

另一方面，当在夹持状态下，根据未示的换向阀的转换动作将加压流体供往加压流体进/出口42a时，活塞向下移动。此外，支撑杆74根据活塞杆32的向下移动动作，借助连接板72以与上述方向的反向转动。相应地，臂20以使其与工件分开的方向转动。

在臂20以使其与工件分开的方向转动的过程中，圆弧形突起82b(82a)的第二端表面支靠在固定于本体12上的板84b(84a)的第二支靠表面上。结果，夹具恢复到其起始位置。

在本发明的该实施方案中，松脱突台67位于其中的开孔69被盖子71盖住。因此，比如，当焊接被夹持的工件时，就可能避免外来物质，如飞溅物经开孔69侵入本体12内部。因而，肘柄杠杆机构64等部件不受恶劣的影响，如滑动阻力因侵入本体12中的外来物质(尘土等物)而增加，提高了其工作寿命。

按本发明的该实施方案，没有任何外来物质侵入开孔69和松脱突台67间的间隙中。因而，松脱突台67的移动不受阻碍。因此，操作者可通过经柔性的盖71按压松脱突台67简便地使松脱突台67移动。

按本发明的此实施方案，向上突出的平板状松脱突台67整体地形成于铰接滑块56的分叉段的一个支板上。因而，与其中的松脱销作为一个单独部件设置的常规技术相比，就可能减少零件的数目，降低生产成本。

在本发明的该实施方案中，已解释了其中的缸体被用作驱动机构。比如，用未示的线性驱动机构或电动机来替代杆状件(活塞杆32)也是可取的。

下面，在图9和10中示出本发明的另一实施方案。用同样的标号指代与上述图1中所示的实施方案中的相同构成部件。因而省略其详细说明。

符合该另一实施方案的夹具的特征在于，在铰接滑块56的分叉部的两支板上整体地形成了一对平板形松脱突台112a、112b，它们相互平行地分别向上突起。

此外，该夹具110有以下特性，即，平的表面部分114在本体12的顶部处形成。这对松脱突台112a、112b设有第一端，它们经矩形孔116a、116b伸出，而该孔是穿过平表面部分114而形成的。装上宽度很宽的盖子118，它盖住了本体12的整个平表面部分。盖子118的上表面具有圆弧形的截面。紧固于本体12中的孔等也的卡爪120设置在盖子118的下表面上。盖子118是用弹性材料，如合成树脂和橡胶制成的。

设有一对平板形松脱突台的、符合该另一实施方案的夹具110在下述方面是有益的：当操作者根据安装环境等情况任意地选择和按压这对松脱突台112a、112b中的任一个时，就可消除锁紧状态。在这对松脱突台112a、112b中的任一个被按压时所用的标志形成于盖子118的上表面上。

其它的结构、功能和效果与上述的实施方案中的相同，因此对它们的解释就省略了。

Claims (10)

1.一种夹具，它包括：

本体(12)：

用于使设置在所述本体(12)内的杆状件(32)沿所述本体(12)的轴线方向移动的驱动机构(14)；

与所述杆状件(32)相连的，用于将所述杆状件(32)的直线往复运动转变为转动运动的，包括连接件(62、72、74)的肘柄杠杆机构(64)；

与所述肘柄杠杆机构(64)相连的，用于按所述驱动机构(14)的驱动作用旋转一个预定角度的臂(20)，其中：

所述的肘柄杠杆机构(64)包括一个松脱突台(67、112a、112b)，它在随所述杆状件(32)作整体移动时，从形成于所述本体(12)中的孔(69、116a、116b)伸出，而所述本体(12)设有封闭所述孔(69、116a、116b)并盖住所述松脱突台(67、112a、112b)的密封机构(71、118)。

2.如权利要求1中所述的夹具，其中，所述肘柄杠杆机构(64)有一用于与所述杆状件(32)的一端接合的铰接滑块(56)，而所述铰接滑块(56)设有沿所述轴线方向突起的所述松脱突台(67、112a、112b)。

3.如权利要求1中所述的夹具，其中，所述密封机构包括沿所述轴线方向装在形成于所述本体一端的所述孔(69)上的盖(71)。

4.如权利要求3中所述的夹具，其中，所述盖(71)包括一顶部(75)、望远镜状的波纹管部，及插在所述孔(69)中的圆柱形段(79)、而所述顶部(75)、波纹管部(77)和圆柱形段(79)是用柔性材料按整体的方式构成的。

5.如权利要求1中所述的夹具，其中，所述密封机构包括用于盖住形成于所述本体(12)顶部的平表面部(114)的盖(118)。

6.如权利要求5中所述的夹具，其中，所述盖(118)的上表面部分有大致为圆弧形的截面、而用于卡住所述本体(12)上的孔的卡爪(120)设置在所述盖(118)的下表面上。

7.如权利要求2中所述的夹具，其中，所述松脱突台被逐一地设置在所述铰接滑块(56)的分叉段的一块支板上。

8.如权利要求7中所述的夹具，其中，所述松脱突台(67)与所述铰接滑块一体地构成。

9.如权利要求2中所述的夹具，其中，一对松脱突台(112a、112b)大体相互平行地设置在所述铰接滑块(56)的分叉段的支板上。

10.如权利要求9中所述的夹具，其中，所述松脱突台(112a、112b)与所述铰接滑块(56)形成为一体。

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