CN202517296U - 一种多点浮动夹紧装置 - Google Patents

Abstract

一种多点浮动夹紧装置，包括驱动装置、传动装置、铰杆机构及夹紧机构，其特征在于：所述传动装置包括一端与所述驱动装置输出端连接的楔形直杆，所述楔形直杆两侧对称分别设有楔形滑块；所述铰杆机构包括对称分别设置于楔形滑块外侧的一级铰杆及二级铰杆，所述一级铰杆一端与楔形滑块铰接，另一端分别与两个二级铰杆的一端铰接，其中一个二级铰杆另一端与支点铰接，另一个二级铰杆另一端与所述夹紧机构铰接；所述夹紧机构包括与所述二级铰杆铰接的滑块，所述滑块内开设有液压腔，其内填充有浮动介质，所述滑块上设有至少两个柱塞夹紧件，所述柱塞夹紧件内端与所述液压腔抵触。本实用新型装置结构简单、使用方便、夹紧效果好且节能环保。

Description

一种多点浮动夹紧装置

技术领域

本实用新型涉及一种夹紧装置，具体涉及一种多点浮动夹紧装置。

背景技术

无论是传统机械制造业，还是现代机械制造业，机床夹具的作用都是十分重要的。而机床夹具的核心，则是夹紧装置。

在实际的工程使用中，期间经常会遇到表面不平的工件需要实施夹紧，或者多个工件需要同时实施夹紧，这时如果用传统的平面夹紧件装置就不能满足要求。而在精密加工工序中，为了降低夹紧元件与待夹紧工件表面之间的接触应力，尤其需要使用多点夹紧装置。

多点夹紧装置，传统的一般是利用多级串联杠杆实现多点多位夹紧，但是这样一来，所使用的机构就非常繁冗，结构很不紧凑，刚性也不够好。而从夹紧装置的动力来源分类，一般可以分为液压、气动与手动三类。多点或多位机床夹具一般都需要较大的夹紧力，通常情况下，人们往往迫不得已必须采用液压夹紧装置，但是液压传动极容易因液压油挥发及泄漏造成空气、地面等周边环境污染。气压传动也有其自身无法克服的明显缺点，因为气体极容易泄漏，导致气压传动系统的工作压力不可能很高。目前在工程领域，气压传动的系统压力一般在p_A＝0.4～0.7MP_a的范围内，如此低的系统工作压力，往往会造成在要求输出力较大的场合，气压缸直径及整个装置的体积，大得让人无法接受。而手动均压夹具，不能实现夹紧力的自动化控制，存在较大的局限性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便、夹紧效果好且节能环保的多点浮动夹紧装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多点浮动夹紧装置，包括驱动装置、传动装置、铰杆机构及夹紧机构，所述传动装置包括一端与所述驱动装置输出端连接的楔形直杆，所述楔形直杆两侧对称分别设有楔形滑块；

所述铰杆机构包括对称分别设置于楔形滑块外侧的一级铰杆及二级铰杆，所述一级铰杆一端与楔形滑块铰接，另一端分别与两个二级铰杆的一端铰接，其中一个二级铰杆另一端与支点铰接，另一个二级铰杆另一端与所述夹紧机构铰接；

所述夹紧机构包括与所述二级铰杆铰接的滑块，所述滑块内开设有液压腔，其内填充有浮动介质，所述滑块上设有多个柱塞夹紧件，所述柱塞夹紧件内端与所述液压腔抵触。

进一步的技术方案，与所述液压腔连接设有压力开关。

进一步的技术方案，所述驱动装置为直线电机。

进一步的技术方案，所述浮动介质为液压油。

上述技术方案中，以直线电机为动力源，直线电机的直线运动转化为楔形滑块在楔形直杆上的滑动，楔形滑块的滑动再由一级铰杆及二级铰杆进行力放大，然后通过滑块输出，滑块内部为封闭的液压腔，其内填充有液压油，多只柱塞夹紧件与该液压腔相抵触。夹紧装置在使用时，在直线电机的驱动下，带动双面对称的楔形直杆向下运动，从而推动楔形滑块向两边滑动，实现一次力放大，并通过铰杆机构实现力的二次放大，推动滑块向下运动，当处于滑块上的某个柱塞夹紧件首先接触到工件时，能通过浮动介质实现力反馈，将其压力传递到其它柱塞夹紧件上，推动其它柱塞夹紧件向下运动，从而保证各个柱塞夹紧件以相同的压力均匀的施压于工件表面。此外，将浮动介质的通道接入压力开关，可检测到滑块内浮动介质的压力，从而可计算出夹紧力的大小，判断装夹的松紧，实现动态实时控制。

传动装置与铰杆机构的串联机构，其力放大系数计算：

式中：α₁-楔形直杆的斜角，；

-摩擦角，

(μ₁为楔形直杆的斜面与楔形滑块斜面的摩擦因数)；

α₂、α₃-一级及二级铰杆的压力角，如图1中所示；

-一级铰杆的当量摩擦角；

-二级铰杆的当量摩擦角；

由(1)得，设直线电机驱动力为F₁，滑块产生的向下的总夹紧力为：

平均每个柱塞夹紧件的夹紧力为：

式中：n为柱塞夹紧件的个数

机构自锁的条件：

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1.本实用新型中直线电机输出端连接楔形直杆，楔形直杆两侧堆成设置楔形滑块，与楔形滑块铰接在其两侧对称设置铰杆机构，铰杆机构与滑块铰接，直线电机转动转化为楔形滑块在楔形直杆上的运动，再由铰杆铰杆进行力放大，然后通过滑块上的柱塞夹紧件输出实现对工件的均压夹紧，结构简单，使用方便，且夹紧效果好；

2.本实用新型通过一级及二级铰杆机构进行力放大，可显著降低伺服电机的额定功率；

3.本实用新型中工件夹紧后的切削加工过程中夹紧装置不再消耗能量，节能显著；

4.本实用新型可对多个工件同时进行均压夹紧，并通过压力开关，实现对夹紧力的动态实时监测控制；

5.由于浮动介质的粘稠度很大，液压腔密封后，整个装置不会对环境造成污染。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

其中：1、驱动装置；2、楔形直杆；3、楔形滑块；4、一级铰杆；5、二级铰杆；6、滑块；7、液压腔；8、柱塞夹紧件；9、压力开关。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1所示，一种多点浮动夹紧装置，包括驱动装置1、传动装置、铰杆机构及夹紧机构，所述传动装置包括一端与所述驱动装置1输出端连接的楔形直杆2，所述楔形直杆2两侧对称分别设有楔形滑块3；所述铰杆机构包括对称分别设置于楔形滑块3外侧的一级铰杆4及二级铰杆5，所述一级铰杆4一端与楔形滑块铰接，另一端分别与两个二级铰杆5的一端铰接，其中一个二级铰杆另一端与支点铰接，另一个二级铰杆另一端与所述夹紧机构铰接；所述夹紧机构包括与所述二级铰杆铰接的滑块6，所述滑块6内开设有液压腔7，其内填充有浮动介质，所述滑块上设有至少两个柱塞夹紧件8，所述柱塞夹紧件内端与所述液压腔抵触，与所述液压腔连接设有压力开关9，所述驱动装置为直线电机，所述浮动介质为液压油。

夹紧装置在使用时，通过直线电机的驱动，楔形直杆向下运动，推动楔形滑块向两边滑动，实现一次力放大，并通过铰杆机构实现力的二次放大，推动滑块向下运动，当处于滑块上的某个柱塞夹紧件首先接触到工件时，能通过浮动介质实现力反馈，将其压力传递到其它柱塞夹紧件上，推动其它柱塞夹紧件向下运动，从而保证各个柱塞夹紧件以相同的压力均匀的施压于工件表面，在滑块上接入与液压腔连接的压力开关，可检测到滑块内浮动介质的压力，从而可计算出夹紧力的大小，判断装夹的松紧，实现动态实时控制。

Claims (4)

1.一种多点浮动夹紧装置，包括驱动装置(1)、传动装置、铰杆机构及夹紧机构，其特征在于：所述传动装置包括一端与所述驱动装置(1)输出端连接的楔形直杆(2)，所述楔形直杆(2)两侧对称分别设有楔形滑块(3)；

所述铰杆机构包括对称分别设置于楔形滑块(3)外侧的一级铰杆(4)及二级铰杆(5)，所述一级铰杆(4)一端与楔形滑块铰接，另一端分别与两个二级铰杆(5)的一端铰接，其中一个二级铰杆另一端与支点铰接，另一个二级铰杆另一端与所述夹紧机构铰接；

所述夹紧机构包括与所述二级铰杆(5)铰接的滑块(6)，所述滑块(6)内开设有液压腔(7)，其内填充有浮动介质，所述滑块(6)上设有多个柱塞夹紧件(8)，所述柱塞夹紧件(8)内端与所述液压腔抵触。

2.根据权利要求1所述的一种多点浮动夹紧装置，其特征在于：与所述液压腔(7)连接设有压力开关(9)。

3.根据权利要求1所述的一种多点浮动夹紧装置，其特征在于：所述驱动装置(1)为直线电机。

4.根据权利要求1所述的一种多点浮动夹紧装置，其特征在于：所述浮动介质为液压油。

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