CN209830995U - 一种基于液压的增力夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于液压的增力夹紧机构，包括液压缸、液压缸活塞杆、压板、连杆和滚轮；所述连杆的一端铰接在基准台体上、另一端通过第一短轴连接在压板的中部上；所述压板的一端通过弹簧与液压缸活塞杆的端部柔性连接、另一端通过轴销与滚轮相连接；所述液压缸的端面固定在基准台体上，通过改变液压缸的进油和出油实现液压缸活塞杆的伸缩，同时连接在液压缸活塞杆上所述压板前后运动，从而实现滚轮对被夹紧工件的压紧或退位扩径。本实用新型能实现对被夹紧工件无损伤固定，只有沿夹紧方向的力，避免破坏定位；柔性连接降低了运动对各部件配合精度的要求；同时退位扩径功能实现压力不影响定位的功能，同时实现工件的装夹定位程序有序实施。

Description

一种基于液压的增力夹紧机构

技术领域

本实用新型涉及夹紧机构，特别涉及一种基于液压的增力夹紧机构，主要用于精密减速器高精度综合性能检测仪测量扭矩传递，是该检测仪最为基本的保障环节。检测仪特定的定位和装卸要求，要求该机构夹紧压力不影响定位精度，且具有装夹过程中的扩径让位作用。

背景技术

夹紧机构广泛应用于工业自动化行业中，本实用新型所指的夹紧机构，主要实现精密减速器高精度综合检测仪测量系统中测量轴系与被测减速器连接时的定位配合，确保其无滑移可靠传递测量扭矩，是仪器最为基本的技术保障。在设计夹紧装置时应考虑下列要求：在夹紧过程中不改变工件的位置；夹紧力大小应能保证工件在加工过程中不产生位移或振动，又不致压伤工件表面或引起变形；操作方便、夹紧动作迅速，以提高生产率；结构简单，易于制造，以降低夹具的成本；操作安全、劳动强度小。同时，需要满足被夹紧工件在装卡和拆卸时，夹紧机构远离被夹紧工件运动，为装卡、拆卸过程提供足够的空间，避免机构空间运动发生干涉。在夹紧过程中，夹紧机构向被夹紧工件方向运动，提供有效夹紧，确保工件的装卡定位程序有序实施。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于液压的增力夹紧机构，本夹紧机构可以提供可控且只沿夹紧方向的夹紧力，理论上不产生其他方向分力，且与动力源连接部分为柔性连接结构，运动过程中不发生干涉。同时，在被夹紧件装卡及拆卸过程中，夹紧机构之间相对运动，实现退位扩径功能，该退位扩径功能保证被夹紧工件定位圆盘装卸过程中，避免机构空间运动发生干涉，确保被夹紧工件的装卡定位程序有序实施。同时在夹紧过程中，滚轮直接无滑移与被夹紧工件表面接触，提供只沿夹紧方向的力，实现压力不影响定位的功能。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于液压的增力夹紧机构，用于将被夹紧工件压紧固定在基准台体，包括液压缸、液压缸活塞杆、压板、连杆和滚轮；

所述连杆的一端铰接在所述基准台体上、另一端通过第一短轴连接在所述压板的中部上；所述压板的一端通过弹簧与所述液压缸活塞杆的端部柔性连接、另一端通过轴销与所述滚轮相连接；

所述液压缸的端面固定在所述基准台体上，通过改变所述液压缸的进油和出油实现所述液压缸活塞杆的伸缩，同时连接在所述液压缸活塞杆上的所述压板前后运动，从而实现所述滚轮对所述被夹紧工件的压紧或退位扩径。

进一步的，所述压板内开设有连接孔，所述连接孔的内侧表面设置有内螺纹；所述液压缸活塞杆的端部为与所述连接孔的上内表面相切的半球形结构，且，所述液压缸活塞杆的圆柱外表面设置有外螺纹；所述弹簧的上半部分旋入所述内螺纹中、下半部分卡在所述外螺纹上，将所述压板与所述液压缸活塞杆柔性连接。

进一步的，所述弹簧在所述被夹紧工件压紧状态下为拉伸状态。

进一步的，所述液压缸的进油和出油信号指令均由信息模块给出。

进一步的，所述连杆设置有两个，设置在所述压板的两侧。

进一步的，所述连杆配置有固定板，所述固定板固定在所述基准台体上，所述连杆通过第二短轴与所述固定板相连接，实现所述连杆与所述基准台体的铰接。

进一步的，设所述第一短轴中心至所述轴销中心之间的距离为a，所述第一短轴中心至所述液压缸活塞杆中心的距离为b，则，增力夹紧机构的压紧力的增力比为b/a。

进一步的，增力夹紧机构在所述基准台体上两两对称放置或按圆周均布放置。

本实用新型的有益效果是：本机构能够实现对被夹紧工件无损伤固定，只有沿夹紧方向的力，避免破坏定位。动力元件的柔性连接大大降低了运动对各部件配合精度的要求。同时退位扩径功能实现压力不影响定位的功能，同时实现工件的装夹定位程序有序实施。本机构操作简单，节约工件换装装夹时间，提高工作效率。

附图说明

图1：本实用新型一种基于液压的增力夹紧机构在夹紧状态的结构示意图；

图2：本实用新型一种基于液压的增力夹紧机构具体结构示意图；

图3：本实用新型一种基于液压的增力夹紧机构在夹紧状态的正视结构示意图；

图4：本实用新型一种基于液压的增力夹紧机构在未夹紧状态的正视结构示意图；

图5：本实用新型一种基于液压的增力夹紧机构中压板与液压缸活塞杆连接处结构示意图。

附图标注：1、液压缸，2、液压缸活塞杆，3、弹簧，4、压板，5、连杆，6、固定板，7、轴销，8、开口销，9、滚轮，10、被夹紧工件，11、基准台体。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如附图1至图5所示，一种基于液压的增力夹紧机构，用于将被夹紧工件10压紧固定在基准台体11上。夹紧机构包括液压缸1、液压缸活塞杆2、弹簧3、压板4、两个连杆5、两个固定板6、轴销7、开口销8和滚轮9等。

所述液压缸1的端面和所述固定板6均通过螺钉固定在所述基准台体11上。两个所述连杆5分别设置在所述压板4的两侧，每个所述连杆5的一端铰接在所述基准台体11上，即通过第二短轴与固定在所述基准台体11上的所述固定板6相连接；每个所述连杆5另一端通过第一短轴连接在所述压板4的中部上。所述压板4的一端通过所述弹簧3与所述液压缸活塞杆2的端部柔性连接、另一端通过所述轴销7和开口销8与所述滚轮9相连接；其中，所述压板4内开设有连接孔，所述连接孔的内侧表面设置有内螺纹；所述液压缸活塞杆2的端部为半球形结构，始终与所述连接孔的上内表面相切，且，所述液压缸活塞杆2的圆柱外表面设置有外螺纹；所述弹簧3的上半部分旋入所述内螺纹中、下半部分卡在所述外螺纹上，将所述压板4的连接孔与所述液压缸活塞杆2的圆柱螺纹连接起来，起到柔性连接的作用，运动部件与动力元件之间采用弹簧3进行柔性连接的方式，使所述液压缸活塞杆2相对于所述压板4及连杆5有一定浮动量，该浮动量允许配合及运动过程中不发生干涉，大大降低了运动对各部件配合精度的要求；在被夹紧工件10压紧状态下，所述弹簧3为拉伸状态。

通过改变所述液压缸1的进油和出油实现所述液压缸活塞杆2的伸缩，同时连接在所述液压缸活塞杆2上的所述压板4前后运动，从而实现所述滚轮9对所述被夹紧工件10的压紧或退位扩径功能，该退位扩径功能保证所述被夹紧工件10的定位圆盘装卸过程中，避免机构空间运动发生干涉，确保所述被夹紧工件10的装卡定位程序有序实施。同时在夹紧过程中，所述滚轮9直接无滑移与所述被夹紧工件10表面接触，提供只沿夹紧方向的力，实现压力不影响定位的功能。

本实用新型夹紧机构以四杆机构为基本原型，根据杠杆原理实现压紧力的增力比为b/a(示意参阅图3)，其中，a为所述第一短轴中心至所述轴销7中心之间的距离，b为所述第一短轴中心至所述液压缸活塞杆2中心的距离。夹紧机构在所述基准台体11上两两对称放置或按圆周均布放置。

在所述被夹紧工件10未放置在测试工位上时，夹紧机构的状态如图4所示，即处于所述被夹紧工件10和所述基准台体11夹紧机构的未夹紧状态；

所述被夹紧工件10与所述基准台体11定位配合后需要进行夹紧动作来确保测试过程的稳定性，即需要将所述被夹紧工件10的下端外翻盖与所述基准台体11的法兰盘夹紧。

所述被夹紧工件10的下端外翻盖与所述基准台体11夹紧的装置及过程请参阅图1、图3和图4。工作实施过程如下，夹紧机构在本实施例中共计四个，两两对称放置，均以四杆机构为基本原型。通过改变所述液压缸1的进油和出油实现所述液压缸活塞杆2的伸缩，且伸缩量的大小与进出油多少成正比，实现压紧力大小的控制。当所述液压缸活塞杆2处于伸长状态，所述压板4的一端在所述液压缸活塞杆2的推动下向上移动，所述液压缸活塞杆2的端部半球形与所述压板4的连接孔上表面始终相切，保证力的有效传递；所述连杆5在所述压板4的带动下以所述第二短轴为中心旋转，向所述被夹紧工件10方向旋转；所述压板4的另一端在所述连杆5及液压缸活塞杆2的作用下，向前下移动使所述滚轮9直接无滑移与所述被夹紧工件10的下端外翻盖接触，且使所述液压缸1提供持续的压力并传递到滚轮9处，成为夹紧状态。所述滚轮9可以保证所述压板4提供的压力的方向永远竖直向下，根据杠杆原理，该压紧力相比于动力源处的力增比b/a，该状态的示意请参阅图3。在整个运动过程中，可通过所述弹簧3的变形消除运动配合过程中产生的微小干涉量。

当所述液压缸活塞杆2处于收缩状态，同样的，所述连杆5以所述第二短轴为中心旋转，向所述液压缸1方向旋转，所述压板4向后倾倒，提供足够的空间给工件装卡及拆卸，避免机构空间运动发生干涉，成为未夹紧状态，该状态的示意请参阅图4。所述液压缸1的进油和出油信号指令均由信息模块给出。

本实用新型一种基于液压的增力夹紧机构，可以实现工件快速夹紧及更换，可以提供较大且可控的夹紧力确保测试过程的可靠性及稳定性，同时可以保证提供的压力方向始终沿需夹紧方向，理论上不产生其他方向分力，避免破坏定位。采用弹簧3元件连接，是柔性连接机构，液压缸2活塞杆相对于压板4及连杆5有一定浮动量，该浮动量允许配合及运动过程中不发生干涉，大大降低了运动对各部件配合精度的要求。在工件装卡、拆卸过程中，夹紧机构远离被夹紧工件10运动，提供足够的空间，避免机构空间运动发生干涉。在夹紧过程中，夹紧机构向被夹紧工件10方向运动，提供有效夹紧，滚轮9直接无滑移与被夹紧工件10表面接触，提供只沿夹紧方向的力，实现压力不影响定位的功能，同时实现工件的装夹定位程序有序实施。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于液压的增力夹紧机构，用于将被夹紧工件压紧固定在基准台体(11)上，其特征在于，包括液压缸(1)、液压缸活塞杆(2)、压板(4)、连杆(5)和滚轮(9)；

所述连杆(5)的一端铰接在所述基准台体(11)上、另一端通过第一短轴连接在所述压板(4)的中部上；所述压板(4)的一端通过弹簧(3)与所述液压缸活塞杆(2)的端部柔性连接、另一端通过轴销(7)与所述滚轮(9)相连接；

所述液压缸(1)的端面固定在所述基准台体(11)上，通过改变所述液压缸(1)的进油和出油实现所述液压缸活塞杆(2)的伸缩，同时连接在所述液压缸活塞杆(2)上的所述压板(4)前后运动，从而实现所述滚轮(9)对所述被夹紧工件的压紧或退位扩径。

2.根据权利要求1所述的一种基于液压的增力夹紧机构，其特征在于，所述压板(4)内开设有连接孔，所述连接孔的内侧表面设置有内螺纹；所述液压缸活塞杆(2)的端部为与所述连接孔的上内表面相切的半球形结构，且，所述液压缸活塞杆(2)的圆柱外表面设置有外螺纹；所述弹簧(3)的上半部分旋入所述内螺纹中、下半部分卡在所述外螺纹上，将所述压板(4)与所述液压缸活塞杆(2)柔性连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于液压的增力夹紧机构，其特征在于，所述弹簧(3)在所述被夹紧工件压紧状态下为拉伸状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于液压的增力夹紧机构，其特征在于，所述液压缸(1)的进油和出油信号指令均由信息模块给出。

5.根据权利要求1所述的一种基于液压的增力夹紧机构，其特征在于，所述连杆(5)设置有两个，设置在所述压板(4)的两侧。

6.根据权利要求1或5所述的一种基于液压的增力夹紧机构，其特征在于，所述连杆(5)配置有固定板(6)，所述固定板(6)固定在所述基准台体(11)上，所述连杆(5)通过第二短轴与所述固定板(6)相连接，实现所述连杆(5)与所述基准台体(11)的铰接。

7.根据权利要求1所述的一种基于液压的增力夹紧机构，其特征在于，设所述第一短轴中心至所述轴销(7)中心之间的距离为a，所述第一短轴中心至所述液压缸活塞杆(2)中心的距离为b，则，增力夹紧机构的压紧力的增力比为b/a。

8.根据权利要求1所述的一种基于液压的增力夹紧机构，其特征在于，增力夹紧机构在所述基准台体(11)上两两对称放置或按圆周均布放置。