CN210451541U - 电动夹紧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动夹紧器，包括缸体组件、丝杆组件、连杆组件以及压臂组件，缸体组件包括壳体，壳体的底部连接有电机；丝杆组件包括丝杆和丝杆配合块；连杆组件包括相互铰接的叉型件和连接块，叉型件套设在丝杆配合块的外周面，连接块的另一端转动设有转动块，转动块的自由端设有连接杆，连接杆转动设置在壳体上且其两端均伸出壳体；压臂组件包括压舌和压臂，两个压臂的端部均设有卡孔。本实用新型，采用电动替代传统气动的设计方式，通过壳体内部的丝杆组件、连杆组件配合压臂组件实现夹紧，结构简单，使用方便，对部件的要求较低，降低设计难度以及制造成本，且避免了压缩气体对夹紧器内部的伤害，增加夹紧器的使用寿命。

Description

电动夹紧器

技术领域

本实用新型涉及汽车焊接夹具技术领域，具体涉及一种电动夹紧器。

背景技术

汽车车身焊装生产线是汽车最主要的生产线之一，焊装夹具是焊装生产线的重要组成部分，在焊装夹具中主要是通过夹紧器来实现对车身件的夹紧。

目前汽车焊接装配制造业使用的夹紧器多采用气动或手动驱动方式，其中气动夹紧器由于其使用方便而被广泛应用。目前传统汽车焊接装配制造业使用的夹紧器主要是拉杆式缸体，但是这种夹紧器一般无自锁功能，安全性能不够完善；夹紧力小，而且会随气源波动而波动，采用的杠杆结构，容易造成压力过紧或空压，对冲压件的形变补偿不能保证一致性，影响焊接质量；采用非模块化设计，零配件多且没有统一的标准，易造成设计繁琐，非标件数量较多，增加用户备件压力，且不易安装调试，长期使用后连接件易磨损松动。

对此，中国实用新型专利CN207363999U公开了一种气动自锁夹紧器，包括缸体组件、连杆组件和传感器组件，缸体组件包括外壳、缸体和下盖，缸体设置在外壳和下盖之间，缸体的下端部设置在下盖内；连杆组件包括活塞、活塞杆和压臂，活塞杆一端连接活塞，另一端通过连接块与压臂连接；活塞杆设置在外壳内，活塞杆的下端部伸入缸体内部；活塞设置在缸体内，活塞能够延缸体的内壁做上下运动。该夹紧器一方面在夹紧状态时能保持自锁，保证夹紧时安全可靠；另一方面其夹紧力大，在夹紧末端可以产生增力，且夹紧力不受气源的波动而变化。但是这种夹紧器还存在以下缺陷：

(1)采用气动的设计方式，若想不受气源波动的影响，需要对气流量和压缩空气质量有严格要求，设计困难，成本高；

(2)由于气体压力的影响，内部密封件使用寿命有限，需经常维护保养，更换密封件。

有鉴于此，急需对现有夹紧器的结构进行改进，采用电动替代气动的设计方式，减少设备要求，降低成本，同时避免了压缩气体对夹紧器内部的伤害，增加夹紧器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的夹紧器存在对气流量和压缩空气质量要求较高，增加设计难度和成本，且压缩气体对夹紧器内部密封件影响较大，减少夹紧器的使用寿命的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种电动夹紧器，包括：

缸体组件，包括壳体，所述壳体的底部连接有电机，所述电机的输出轴伸入所述壳体的内部；

丝杆组件，包括连接在所述电机输出轴的丝杆以及与所述丝杆相适配的丝杆配合块；

连杆组件，包括相互铰接的叉型件和连接块，所述叉型件套设在所述丝杆配合块的外周面，并跟随所述丝杆配合块沿着所述丝杆的长度方向移动，所述连接块的另一端转动设有转动块，所述转动块的自由端沿水平方向穿设有连接杆，所述连接杆转动设置在所述壳体上且其两端均伸出所述壳体；

压臂组件，包括压舌和对称设置在所述压舌两侧的压臂，两个所述压臂的端部均设有可供所述连接杆的伸出端插入的卡孔,并配置为：

所述电机带动所述丝杆转动，所述丝杆配合块带动所述叉型件沿着所述丝杆的长度方向移动，并通过所述连接块带动所述转动块摆动，进而带动所述连接杆转动，通过所述连接杆带动所述压臂组件打开或夹紧。

在上述方案中，所述壳体包括两个相互扣合的壳体本体，两个所述壳体本体相对应的位置上均设有U型槽，所述叉型件包括两个套设在所述丝杆上的连接部以及设置在两个所述连接部之间的功能部，所述功能部设置在两个所述连接部的一侧，两个所述连接部分别与所述丝杆配合块的顶部和底部固定，所述功能部沿水平方向穿设有两个第一销钉，每个所述第一销钉的两端均设有滚针轴承，所述滚针轴承在所述U型槽内滑动。

在上述方案中，所述功能部的顶部设有第一开槽，所述连接块的一端置于所述第一开槽内，并通过所述第一销钉连接。

在上述方案中，所述转动块的一端设有第二开槽，所述连接块的一端置于所述第二开槽内，并通过第二销钉连接。

在上述方案中，两个所述壳体本体相对应的位置上均设有转孔，所述转孔内容纳有钢轴套，所述钢轴套的内表面设有储油槽，所述连接杆包括设置在所述转动块两侧的转轴以及设置在所述转轴外侧的方形块，所述转轴转动设置在所述钢轴套内，所述方形块伸出所述壳体本体。

在上述方案中，所述压臂包括与所述压舌连接的压臂本体以及设置在所述压臂本体下方的压臂安装块，所述压臂本体和所述压臂安装块之间形成与所述方形块相适配的方形孔，所述方形孔即为所述卡孔，所述方形块置于所述方形孔内。

在上述方案中，还包括传感器组件，所述传感器组件包括设置在所述壳体外侧的传感器支架以及设置在所述传感器支架上的传感器，所述传感器的两个感应头穿过所述传感器支架的中部并通过螺丝固定在所述传感器支架的上下两端，所述叉型件上设有感应块，通过所述感应头识别所述感应块的位置，且根据所述所述缸体组件打开的角度不同，所述感应头可上下调节。

在上述方案中，所述U型槽的一侧设有加强片，当所述滚针轴承运动到最高点时，通过所述加强片卡住所述滚针轴承。

在上述方案中，所述壳体与所述电机之间通过法兰连接，所述丝杆的底部固定设有丝杆安装座，所述丝杆安装座与所述电机的输出轴键连接，所述壳体的底部设有凹槽，所述凹槽内设有第一钢套，所述第一钢套套设在所述丝杆安装座的外周面，且所述丝杆安装座可相对所述第一钢套转动，所述第一钢套的底部与所述法兰的顶部之间设有隔圈，所述隔圈设置在所述凹槽的内壁上。

在上述方案中，所述壳体的顶部设有开孔，所述开孔内设有第二钢套并通过卡簧固定，所述丝杆的顶部转动设置在所述第二钢套内。

与现有技术相比，本实用新型采用电动替代传统气动的设计方式，通过壳体内部的丝杆组件、连杆组件配合压臂组件实现夹紧，结构简单，使用方便，对部件的要求较低，降低设计难度以及制造成本，且避免了压缩气体对夹紧器内部的伤害，增加夹紧器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖面图；

图3为本实用新型的缸体组件的分解图；

图4为本实用新型的丝杆组件和连杆组件的分解图；

图5为本实用新型的压臂组件的结构示意图；

图6为本实用新型的传感器组件的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种电动夹紧器，采用电动替代传统气动的设计方式，通过壳体内部的丝杆组件、连杆组件配合压臂组件实现夹紧，结构简单，使用方便，对部件的要求较低，降低设计难度以及制造成本，且避免了压缩气体对夹紧器内部的伤害，增加了夹紧器的使用寿命。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种电动夹紧器包括缸体组件100、丝杆组件200、连杆组件300、压臂组件400以及传感器组件500。

如图2和图3所示，缸体组件100包括壳体110，壳体110的底部连接有电机120，电机120的输出轴伸入壳体110的内部。

如图2和图4所示，丝杆组件200包括连接在电机120输出轴的丝杆 210以及与丝杆210相适配的丝杆配合块220。

连杆组件300包括相互铰接的叉型件310和连接块320，叉型件310套设在丝杆配合块220的外周面，并跟随丝杆配合块220沿着丝杆210的长度方向移动，通过丝杆组件200与连杆组件300的配合，将电机120的旋转运动转化为叉型件310的直线运动，连接块320的另一端转动设有转动块330，转动块330的自由端沿水平方向穿设有连接杆，连接杆转动设置在壳体110上且其两端均伸出壳体110。

如图5所示，压臂组件400包括压舌410和对称设置在压舌410两侧的压臂420，两个压臂420的端部均设有可供连接杆的伸出端插入的卡孔。

如图4和图6所示，传感器组件500包括设置在壳体110外侧的传感器支架510以及设置在传感器支架510上的传感器520，传感器520的两个感应头530穿过传感器支架510的中部并通过螺丝固定在传感器支架510 的上下两端，叉型件310上设有感应块540，通过感应头530识别感应块 540的位置，且根据所述缸体组件打开的角度不同，感应头530可上下调节。将感应块540设置在缸体组件100的内部，抗干扰能力强，信息检测准确可靠，特别适合于要求高的自动化线。

本实用新型使用时，电机120带动丝杆210转动，丝杆配合块220带动叉型件310沿着丝杆210的长度方向移动，并通过连接块320带动转动块330摆动，进而带动连接杆转动，通过连接杆带动压臂组件400打开或夹紧。

进一步优化地，壳体110采用铝合金材质，强度较高，承受压力大，且由两个相互扣合的壳体本体组成，两个壳体本体之间通过多个螺栓连接，使结构更加牢固。

如图2和图3所示，两个壳体本体相对应的位置上均设有U型槽111，叉型件310包括两个套设在丝杆210上的连接部以及设置在两个连接部之间的功能部，功能部设置在两个连接部的一侧，两个连接部分别与丝杆配合块220的顶部和底部固定，功能部沿水平方向穿设有两个第一销钉311，每个第一销钉311的两端均设有滚针轴承312，滚针轴承312在U型槽111 内滑动，结构简单，通过U型槽111和滚针轴承312为叉型件310的移动起到导向作用。

进一步优化地，U型槽111的一侧设有加强片600，滚针轴承312向上运动接触到加强片600后，克服加强片600的阻力继续向上运动，滚针轴承312运动到最高点后，通过加强片600卡住滚针轴承312，实现自锁，保证工件被可靠夹紧。

如图4所示，功能部的顶部设有第一开槽，连接块320的一端置于第一开槽内，并通过第一销钉311连接。转动块330的一端设有第二开槽，连接块320的一端置于第二开槽内，并通过第二销钉331连接，结构简单，便于实现。

如图3和图4所示，两个壳体本体相对应的位置上均设有转孔，转孔内容纳有钢轴套112，钢轴套112的内表面设有储油槽，方便润滑。连接杆包括设置在转动块330两侧的转轴332以及设置在转轴332外侧的方形块 333，转轴332转动设置在钢轴套112内，使得转动块330的两侧被两个壳体本体压紧，增加稳定性，且方形块333伸出壳体本体。

如图4和图5所示，压臂420包括与压舌410连接的压臂本体421以及设置在压臂本体421下方的压臂安装块422，压臂本体421和压臂安装块 422之间形成与方形块333相适配的方形孔423，方形孔423即为卡孔，方形块333置于方形孔423内，当方形块333跟随转轴332转动时，带动压臂本体421转动，进而打开或夹紧工件。

如图3所示，壳体110与电机120之间通过法兰700连接，多个螺杆依次穿过电机120、法兰700最终与壳体110的底部相连，将电机120与法兰700紧固在一起。丝杆210的底部固定设有丝杆安装座211，丝杆安装座 211与电机120的输出轴键连接，安装方便，壳体110的底部设有凹槽，凹槽内设有第一钢套710，其中第一钢套710的外表面与凹槽的内壁过盈配合，连接紧密。第一钢套710套设在丝杆安装座211的外周面，且丝杆安装座 211可相对第一钢套710转动，第一钢套710的底部与法兰700的顶部之间设有隔圈720，隔圈720设置在凹槽的内壁上。

壳体110的顶部设有开孔，开孔内设有第二钢套800并通过卡簧固定，第二钢套800的内控与丝杆210采用间隙配合，使得丝杆210的顶部可在第二钢套800内转动，第二钢套800的外径与开孔的内壁过盈配合，连接紧密。

本实用新型的第一钢套710、第二钢套800均采用耐磨材质，且表面经过硬化处理，增加使用寿命。

本实用新型的工作原理如下：

电动夹紧过程：

电机120接通电源，启动开关使电机120正转，电机120输出轴带动丝杆210旋转，丝杆210与丝杆配合块220通过梯形螺纹连接，使丝杆210 配合快带动叉型件310向上运动，并通过连接块320带动转动块330摆动，进而使连接杆摆动，再通过方形块333带动压臂组件400旋转，实现夹紧。且当叉型件310上端的滚针轴承312运动到U型槽111的顶部与加强片600 过盈接触时，连接块320的两个中心孔的连线与丝杆210之间的夹角α由钝角变成直角再变成锐角，连杆组件300达到自锁状态。

电动打开过程：

电机120接通电源，启动开关使电机120反转，电机120输出轴带动丝杆210旋转，使丝杆210配合快带动叉型件310克服加强片600的阻力向下运动，并通过连接块320带动转动块330摆动，进而使连接杆摆动，再通过方形块333带动压臂组件400旋转，压臂420打开。

本实用新型，采用电动替代传统气动的设计方式，具有以下优点：

(1)通过壳体110内部的丝杆组件200、连杆组件300配合压臂组件 400实现夹紧，对部件的要求较低，降低设计难度以及制造成本；

(2)电动控制避免了压缩气体对夹紧器内部的伤害，增加夹紧器的使用寿命；

(3)通过梯形螺纹驱动连杆组件300，在夹紧末端机械自锁，保证工件被可靠夹紧；

(4)可在丝杆210底部增加限位，改变压臂组件400的打开角度，以适应现场不同的需求；

(5)结构简单，使用方便，只需提供24V电源即可，降低成本；

(6)感应块540设置在缸体组件100的内部，抗干扰能力强，信息检测准确可靠，特别适合于要求高的自动化线；

(7)电动夹紧器无密封件，内部采用高强度轴承及钢套，使用寿命长，且使用过程无需特殊维护及保养。

本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.电动夹紧器，其特征在于，包括：

缸体组件，包括壳体，所述壳体的底部连接有电机，所述电机的输出轴伸入所述壳体的内部；

丝杆组件，包括连接在所述电机输出轴的丝杆以及与所述丝杆相适配的丝杆配合块；

连杆组件，包括相互铰接的叉型件和连接块，所述叉型件套设在所述丝杆配合块的外周面，并跟随所述丝杆配合块沿着所述丝杆的长度方向移动，所述连接块的另一端转动设有转动块，所述转动块的自由端沿水平方向穿设有连接杆，所述连接杆转动设置在所述壳体上且其两端均伸出所述壳体；

压臂组件，包括压舌和对称设置在所述压舌两侧的压臂，两个所述压臂的端部均设有可供所述连接杆的伸出端插入的卡孔,并配置为：

所述电机带动所述丝杆转动，所述丝杆配合块带动所述叉型件沿着所述丝杆的长度方向移动，并通过所述连接块带动所述转动块摆动，进而带动所述连接杆转动，通过所述连接杆带动所述压臂组件打开或夹紧。

2.根据权利要求1所述的电动夹紧器，其特征在于，所述壳体包括两个相互扣合的壳体本体，两个所述壳体本体相对应的位置上均设有U型槽，所述叉型件包括两个套设在所述丝杆上的连接部以及设置在两个所述连接部之间的功能部，所述功能部设置在两个所述连接部的一侧，两个所述连接部分别与所述丝杆配合块的顶部和底部固定，所述功能部沿水平方向穿设有两个第一销钉，每个所述第一销钉的两端均设有滚针轴承，所述滚针轴承在所述U型槽内滑动。

3.根据权利要求2所述的电动夹紧器，其特征在于，所述功能部的顶部设有第一开槽，所述连接块的一端置于所述第一开槽内，并通过所述第一销钉连接。

4.根据权利要求1所述的电动夹紧器，其特征在于，所述转动块的一端设有第二开槽，所述连接块的一端置于所述第二开槽内，并通过第二销钉连接。

5.根据权利要求2所述的电动夹紧器，其特征在于，两个所述壳体本体相对应的位置上均设有转孔，所述转孔内容纳有钢轴套，所述钢轴套的内表面设有储油槽，所述连接杆包括设置在所述转动块两侧的转轴以及设置在所述转轴外侧的方形块，所述转轴转动设置在所述钢轴套内，所述方形块伸出所述壳体本体。

6.根据权利要求5所述的电动夹紧器，其特征在于，所述压臂包括与所述压舌连接的压臂本体以及设置在所述压臂本体下方的压臂安装块，所述压臂本体和所述压臂安装块之间形成与所述方形块相适配的方形孔，所述方形孔即为所述卡孔，所述方形块置于所述方形孔内。

7.根据权利要求1所述的电动夹紧器，其特征在于，还包括传感器组件，所述传感器组件包括设置在所述壳体外侧的传感器支架以及设置在所述传感器支架上的传感器，所述传感器的两个感应头穿过所述传感器支架的中部并通过螺丝固定在所述传感器支架的上下两端，所述叉型件上设有感应块，通过所述感应头识别所述感应块的位置，且根据所述缸体组件打开的角度不同，所述感应头可上下调节。

8.根据权利要求2所述的电动夹紧器，其特征在于，所述U型槽的一侧设有加强片，当所述滚针轴承运动到最高点时，通过所述加强片卡住所述滚针轴承。

9.根据权利要求1所述的电动夹紧器，其特征在于，所述壳体与所述电机之间通过法兰连接，所述丝杆的底部固定设有丝杆安装座，所述丝杆安装座与所述电机的输出轴键连接，所述壳体的底部设有凹槽，所述凹槽内设有第一钢套，所述第一钢套套设在所述丝杆安装座的外周面，且所述丝杆安装座可相对所述第一钢套转动，所述第一钢套的底部与所述法兰的顶部之间设有隔圈，所述隔圈设置在所述凹槽的内壁上。

10.根据权利要求1所述的电动夹紧器，其特征在于，所述壳体的顶部设有开孔，所述开孔内设有第二钢套并通过卡簧固定，所述丝杆的顶部转动设置在所述第二钢套内。

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