CN202556085U - 一种自动定心夹具 - Google Patents

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邢建龙
张治国
董国樑
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Abstract

本实用新型公开了一种自动定心夹具，包括壳体，壳体包括相连接的底壁和与底壁垂直的一圈侧壁，底壁开设有一个通孔，在通孔的内表面内沿设置有转动环，转动环上连接有多个联动机构，在底壁上安装有多个滑轨，所有滑轨均沿通孔的径向相对于通孔的中心等角度分布，每个滑轨上对应安装有一个夹爪，每个夹爪与一个联动机构对应连接，驱动器与转动环连接，壳体内表面上固定设置有承载部件，承载部件包括一个支撑架，该支撑架上至少设置有一个支撑滚轮；转动环外缘设置有多个限位块。本实用新型的装置通过多个联动机构带动多个夹爪同步移动，实现对工件的定心夹持，可大幅提高机械加工精度、减少加工端面倾斜的现象。

Description

一种自动定心夹具
技术领域
本实用新型属于机械加工领域，涉及一种自动定心夹具。
背景技术
在工业生产中，通常需要对轴向尺寸较大的圆柱或多棱柱形工件进行切割、铣平面、钻孔等机械加工。常用的固定工件的方式是通过拧紧工件外缘的多个丝杠，这种固定方式需要人工调节每个丝杠的拧紧程度，反复调整不仅浪费大量人力和时间，还无法提供较高的对心精度，因此在实际生产中，经常会使工件偏心夹持，从而直接影响到加工精度，例如，在完成对工件的切断过程后，加工端面与工件的中心轴线并不垂直，而是倾斜一定角度。对于这种产品，经常需要返工，不仅提高了人力成本、还增加了材料损耗。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种自动定心夹具，解决了现有的机械加工过程中，多个丝杠对心精度不够，由于工件被偏心夹持而导致的加工精度低，尤其是加工端面易发生倾斜的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种自动定心夹具，包括壳体，壳体包括相连接的底壁和与底壁垂直的一圈侧壁，底壁开设有一个用于能够穿过工件的通孔，
在通孔的内沿或内表面内沿设置有一个转动环，转动环上连接有多个联动机构，转动环与驱动器机械连接；
在底壁上安装有多个滑轨，所有滑轨均沿通孔的径向相对于通孔的中心等角度分布，每个滑轨上对应安装有一个夹爪，每个夹爪与一个联动机构对应连接。
本实用新型的有益效果是，该自动定心夹具结构简单、反应灵敏且便于操作，通过多个联动机构带动多个夹爪同步移动，实现对工件的定心夹持，大幅提高了机械夹持对心精度、显著减少加工端面倾斜的问题，节约人力成本、减少材料损耗。
附图说明
图1是本实用新型的自动定心夹具的结构示意图，其中，a为壳体内的部件安装示意图，b是盖体的结构示意图，c是盖体与壳体扣合后的结构示意图；
图2是本实用新型的自动定心夹具在插入工件时的状态示意图；
图3是本实用新型的自动定心夹具在夹持工件时的状态示意图。
图中，10.自动定心夹具，11.壳体，12.盖体，13.转动环，14.联动机构，15.夹爪，16.滑轨，17.驱动器，18.承载部件，19.限位块，100.工件，110.底壁，111.侧壁，112.收容空间，113.通孔，120.穿孔，140.传动块，141.传动杆，142.第一臂，143.第二臂，144.第一端部，145.第二端部，170.输出轴，180.支撑架，181.支撑滚轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1，本实用新型的自动定心夹具10结构是，主要包括壳体11、盖体12、转动环13、多个联动机构14、多个夹爪15、多个滑轨16、驱动器17，还可以包括至少一个承载部件18和多个限位块19。
壳体11包括相连接的底壁110和与底壁110垂直的一圈侧壁111，底壁110和侧壁111共同围合形成一个收容空间112。底壁110开设有一个用于能够穿过工件的通孔113。本实施例中，该通孔113为圆形开口，通孔可以为多边形、不规则形状等，只要工件可穿过，夹具内部元件能够安装就可以，见图1a。在通孔113的内沿、或内表面内沿设置有一个转动环13，且该转动环13可相对于通孔113的中心转动。
盖体12与壳体11的底壁110形状对应，通过螺栓、销钉或其他装置与侧壁111可拆卸地连接。当盖体12安装于侧壁111远离底壁110的一侧后，即将转动环13、多个联动机构14、多个夹爪15及其滑轨16、驱动器17、多个承载部件18及多个限位块19封装于收容空间112内。盖体12上开设有与通孔113相对应的穿孔120，该穿孔120连接有具有台阶形状的圆壁，参见图1b。当盖体12与侧壁111连接后，穿孔120与通孔113同心对应，且穿孔120的圆壁台阶开口向心露出多个夹爪15和至少一个支撑滚轮181，参见图1c。
多个联动机构14均机械连接于转动环13上，且在转动环13的外周边缘等角度分布。本实施例中，联动机构14的数量为三个，且沿转动环13外圆周均匀分布。当然，根据需要，联动机构14的数量也可以为两个、四个或更多。每个联动机构14包括相互铰接的传动块140和传动杆141。具体地，传动块140为“L”形状，包括固定连接且成一夹角的第一臂142和第二臂143，第一臂142固定于转动环13上。传动杆141相对的两端称为第一端部144和第二端部145，第二臂143与传动杆141的第一端部144铰接。本实施例中，传动块140通过焊接固定于转动环13上，第二臂143通过销钉与传动杆141的第一端部144处铰接。
在底壁110上安装有多个滑轨16，所有滑轨16均沿通孔113的径向相对于通孔113的中心等角度分布，每个滑轨16上对应安装有一个夹爪15，以限制各个夹爪15只能沿径向方向移动。多个滑轨16及夹爪15均沿通孔113的径向分布，每个夹爪15与一个联动机构14一一对应连接。
本实施例中，与多个联动机构14相对应地，夹爪15的数量也为三个。每个夹爪15均铰接于一个对应的传动杆141上靠近第二端部145处。三个夹爪15沿对应的滑轨16移动时，在滑轨16上的初始位置相同，同样的，在滑轨16上的夹持位置也均相同。
其中的一个联动机构14与驱动器17连接，驱动器17通过一个联动机构14与转动环13机械连接，实现转动环13带动多个联动机构14同步运动，使多个夹爪15沿通孔113的径向同步移动。驱动器17可选用气压驱动装置、液压驱动装置或电力驱动装置等，其输出端设置有输出轴170。本实施例中，驱动器17为气缸、其输出轴170机械连接于一个联动机构14。具体地，输出轴170机械连接于一个传动块140。当驱动器17动作时，输出轴170带动该传动块140移动，从而使固定于该传动块140的转动环13相对于通孔113的中心转动，并带动另外两个传动块140同步运动。相应地，每个传动杆141均带动一个对应的夹爪15沿所述滑轨16移动，且多个夹爪15沿通孔113的径向移动的距离相同。当然，驱动器17也可以直接与转动环13机械连接，当转动环13在输出轴170的驱动下转动时，三个传动块140也可同步运动。优选地，驱动器17具有断电保位功能。
壳体11内表面上固定设置有承载部件18，承载部件18包括一个支撑架180，该支撑架180上至少设置有一个支撑滚轮181。支撑架180固定设置于壳体11内表面上，且支撑滚轮181最内缘伸入通孔113之内。也就是说，支撑滚轮181向内的最内缘相较于通孔113的孔边缘更靠近通孔113的中心。本实施例中，支撑滚轮181的数量为两个，且两个支撑滚轮181的转轴之间的夹角为钝角、锐角或直角，两个支撑滚轮181的转轴线位于同一个平面内。每个支撑滚轮181伸入通孔113内的距离大于夹爪15在初始位置时伸入通孔113内的距离，且小于夹爪15在夹持位置时伸入通孔113内的距离。
转动环13外缘设置有多个限位块19，限位块19与通孔113内沿从两面限制转动环13沿径向的移动。本实施例中，三个限位块19围绕转动环13设置，用于将转动环13的移动状态限制为以通孔113的圆心为中心的转动，以确保定心夹持精度。
本实用新型的自动定心夹具10夹持柱形的工件100时，采取以下步骤实施具体操作：
首先，确保多个夹爪15均处在初始位置，即在以通孔113的中心的最外径位置。
然后，参照图2、使工件100对准通孔113，使工件100穿过自动定心夹具10的通孔113。具体地，先将工件100放置于承载部件18上，再推动工件100穿入通孔113，如此，对于质量、体积较大的工件100也可方便地操作，避免损伤工件100。
最后，启动驱动器17，输出轴170直接驱动一个联动机构14的传动块140运动，并带动转动环13及其余传动块140移动，多个传动杆141也发生相应地移动，带动多个夹爪15沿对应的滑轨16移动，直至均移动到夹持位置，使多个夹爪15沿各自滑轨16自初始位置同步移动到夹持位置，即在靠近内径方向的位置，从而将工件100夹持于自动定心夹具10的中心处，参照图3，即成。下一步就可以方便地对工件100进行切割操作。
当然，在实际生产过程中，对于长度值较大的工件100，可以将多个上述的自动定心夹具10同轴依次整合于同一底座，沿工件100的轴线方向对工件100进行多处夹持，以实现更为稳定而准确地固定。
本实用新型的自动定心夹具结构简单、反应灵敏且便于操作，可轻易地实现对工件的定心夹持。使用该自动定心夹具10通过多个联动机构14带动多个夹爪15同步移动，实现对工件的定心夹持，可大幅提高机械加工精度、减少加工端面倾斜的现象，节约人力成本、减少材料损耗。

Claims (10)

1.一种自动定心夹具，其特征在于，包括壳体(11)，壳体(11)包括相连接的底壁(110)和与底壁(110)垂直的一圈侧壁(111)，底壁(110)开设有一个用于能够穿过工件的通孔(113)，
在通孔(113)的内沿或内表面内沿设置有一个转动环(13)，转动环(13)上连接有多个联动机构(14)，转动环(13)与驱动器(17)机械连接；
在底壁(110)上安装有多个滑轨(16)，所有滑轨(16)均沿通孔(113)的径向相对于通孔(113)的中心等角度分布，每个滑轨(16)上对应安装有一个夹爪(15)，每个夹爪(15)与一个联动机构(14)对应连接。
2.根据权利要求1所述的自动定心夹具，其特征在于，还包括一个盖体(12)，盖体(12)与壳体(11)的底壁(110)形状对应，盖体(12)与侧壁(111)可拆卸地连接。
3.根据权利要求2所述的自动定心夹具，其特征在于，所述盖体(12)上开设有与通孔(113)相对应的穿孔(120)，该穿孔(120)连接有具有台阶形状的圆壁。
4.根据权利要求1所述的自动定心夹具，其特征在于，所述壳体(11)内表面上固定设置有承载部件(18)，承载部件(18)包括一个支撑架(180)，该支撑架(180)上至少设置有一个支撑滚轮(181)。
5.根据权利要求1、2、3或4任一所述的自动定心夹具，其特征在于，所述支撑架(180)固定设置于壳体(11)内表面上，多个支撑滚轮(181)的转轴线位于同一个平面内，且每个支撑滚轮(181)最内缘伸入通孔(113)之内，每个支撑滚轮(181)伸入通孔(113)内的距离大于夹爪(15)在初始位置时伸入通孔(113)内的距离，且小于夹爪(15)在夹持位置时伸入通孔(113)内的距离。
6.根据权利要求5所述的自动定心夹具，其特征在于，所述支撑滚轮(181)的数量为两个，该两个支撑滚轮(181)的转轴之间的夹角为钝角、锐角或直角。
7.根据权利要求5所述的自动定心夹具，其特征在于，所述的每个联动机构(14)包括相互铰接的传动块(140)和传动杆(141)，传动块(140)为“L”形状，包括固定连接且成一夹角的第一臂(142)和第二臂(143)，第一臂(142)固定于转动环(13)上；传动杆(141)相对的两端分别为第一端部(144)和第二端部(145)，第二臂(143)与传动杆(141)的第一端部(144)铰接。
8.根据权利要求5所述的自动定心夹具，其特征在于，所述驱动器(17)为气压驱动装置、液压驱动装置或电力驱动装置。
9.根据权利要求5所述的自动定心夹具，其特征在于，所述的转动环(13)通过其中的一个联动机构(14)与驱动器(17)连接。
10.根据权利要求5所述的自动定心夹具，其特征在于，所述转动环(13)外缘设置有多个限位块(19)。
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