CN211072618U - 高寿命的工装夹紧机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高寿命的工装夹紧机构。其包括机构支撑本体；用于推动夹爪张开的压轴，压轴的上端与机构支撑本体的顶部压板之间压缩有第一弹簧；夹爪设置在压轴下方并与压轴抵触，夹爪由两个夹片分别与机构支撑本体铰接而成，两个夹片的上端向相互靠近方向凸起有突出部，两突出部之间留有间隙，压轴的下端与两突出部抵触；驱动轴由凸轮和连杆固定组成，两个所述驱动轴分别设置在夹爪两侧位置上，且凸轮与机构支撑本体铰接，凸轮与顶部压板之间设置有第二弹簧，凸轮的边缘与夹爪的两侧夹片相切抵触，使夹片作为摆动从动件。本实用新型的工装夹紧机构能够提高夹头的开合幅度，并且使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及工装夹紧机构技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种高寿命的工装夹紧机构。
背景技术
工装的夹紧机构广泛应用于机床设备，而设备生产都是高频度的生产应用，因此对于工装的寿命和稳定性有特别高的要求。中国专利申请的申请号为2014107018862，涉及一种碟簧夹紧机构，包括基座、中空的主轴、拉杆和弹性夹头，该机构夹紧操作原理是通过偏心轴推动拉杆，拉杆驱动碟簧变形，从而推动弹性夹头的伸缩运动，而弹性夹头在伸缩过程中受主轴锥孔挤压变形，实现夹头的夹持操作。这种依靠弹性夹头的变形进行夹持操作，夹紧的幅度比较小，也就张开和夹紧的空间小，夹持物品受限大，很多场合的应用无法实现。有些以驱动轴上下运动，使夹持操作为左右运动的机构多为扭簧驱动机构，扭簧容易发生断裂，从而工装的使用寿命无法保证，耐用性差。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型的另一个目的是提供一种高寿命的工装夹紧机构，其能够提高夹头的开合幅度，并且使用寿命长。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种高寿命的工装夹紧机构，其包括：夹爪、用于推动夹爪张开的压轴、用于限制夹爪开合的驱动轴、第一弹簧、第二弹簧和机构支撑本体；
所述压轴的上端与机构支撑本体的顶部压板之间压缩有第一弹簧；
所述夹爪设置在压轴下方并与压轴抵触，夹爪由两个夹片分别与机构支撑本体铰接而成，两个夹片的上端向相互靠近方向凸起有突出部，两突出部之间留有间隙，压轴的下端与两突出部抵触；
所述驱动轴由凸轮和连杆固定组成，两个所述驱动轴分别设置在夹爪两侧位置上，且凸轮与机构支撑本体铰接，凸轮的边缘与夹爪的两侧夹片相切抵触，使夹片作为摆动从动件，当凸轮转到较小直径边抵触夹片时，凸轮与顶部压板之间的第二弹簧处于压缩状态；当凸轮转到最大直径边抵触夹片时，凸轮与顶部压板之间的第二弹簧处于自然状态。
优选的是，所述压轴由上部为上开口的中空圆筒和下部为倒立圆锥体固定组成，第一弹簧的下部可活动地套装在中空圆筒内，第一弹簧的上端设置在顶部压板上；压轴的下端与两突出部抵触，且倒立圆锥体的尖顶插设在间隙中；
优选的是，所述突出部为水平板体，所述夹片为由水平板体和垂直板体固定成的倒立L形夹片，两个夹片开口相向地镜像对称设置。
优选的是，所述垂直板体的上部和所述驱动轴分别通过互相平行的轴与机构支撑本体铰接。具体为两个夹片的垂直板体的上部分别通过互相平行的销轴与机构支撑本体铰接，驱动轴通过与销轴平行的固定轴与机构支撑本体铰接，固定轴固定在凸轮的转动中心上，固定轴两端通过轴承或轴套与机构支撑本体铰接。
优选的是，所述凸轮与顶部压板之间的第二弹簧可活动地套装在导套内，导套为上开口的中空体，第二弹簧的一端设置在导套的底部，另一端设置在顶部压板上；导套的底端与凸轮抵触，当凸轮与夹片相切边向上转动，使凸轮较小直径边相切抵触夹片时，凸轮与顶部压板之间的第二弹簧处于压缩状态，第二弹簧具有推动凸轮与夹片相切边向下转动的能量；当凸轮与夹片相切边向下转动到最大直径边相切抵触夹片时，凸轮与顶部压板之间的第二弹簧处于自然状态。
优选的是，所述凸轮为半圆柱形，转动中心设置在偏离轴心的位置上，固定在转动中心上的固定轴与轴心平行，半圆柱形凸轮通过固定轴与机构主体铰接，半圆柱形的上平面与导套的底端抵触，半圆柱形的下弧面与夹片相切抵触。
优选的是，所述连杆与半圆柱形凸轮的轴向方向垂直，连杆上设置有与半圆柱形凸轮的轴向平行的第一通孔，第一通孔上穿设固定有拨杆。
优选的是，每个半圆柱形凸轮与顶部压板之间设置有两个第二弹簧，每个第二弹簧可活动套装在对应导套内。
优选的是，所述机构支撑本体包括顶部压板、基座、支撑板和底板组成，所述基座上方固定设置有顶部压板，基座内设置有供弹簧、导套和压轴活动穿设的第二通孔，底板和基座之间通过支撑板固定连接，底板中间设置有第三通孔，第三通孔的正上方设置有夹爪，第三通孔的直径大于夹爪的夹头张开的开度，夹爪的夹片通过销轴与支撑板铰接，凸轮上的固定轴通过轴承或衬套与支撑板铰接，且销轴和固定轴互相平行。
本实用新型至少包括以下有益效果：
一、本实用新型通过驱动轴的凸轮和压轴共同驱动两个夹片的夹头相互靠近和相互分离，夹头的开合幅度相对于传统的弹性夹头有很大的提升。
二、本实用新型通过伸缩弹簧实现将上下驱动转化为夹片的夹头左右开合的方式，使得整个工装的使用寿命大大增加。并且弹簧的寿命能大于100万次，而现有技术的弹性夹头或扭簧之类的寿命在10万次以下。因此，本实用新型的工装夹紧机构不管从选用的部件上，还是工作原理上都能延长使用寿命。
三、半圆柱形的凸轮有利于对夹片推力的平衡，以及便于在其平整的上表面设置多个第二弹簧，驱动轴的拨杆方便给驱动轴施力。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型高寿命的工装夹紧机构的一种实现形式的结构示意图；
图2为本实用新型高寿命的工装夹紧机构的驱动轴的放大结构示意图；
图3为本实用新型高寿命的工装夹紧机构的另一种实现形式的结构示意图；
图4为本实用新型另一种实现形式俯视的示意图；
图5为本实用新型另一种实现形式沿A-A剖面的结构示意图；
图6为本实用新型另一种实现形式沿B-B剖面的结构示意图。
其中，夹片1；驱动轴2；导套3；第二弹簧4；第一弹簧5；顶部压板6；压轴7；销轴8；基座9；拨杆10；支撑板11；底板12；第三通孔13；固定轴21；第一通孔22；凸轮23；轴承24。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
图1和2示出了高寿命的工装夹紧机构的一种实现形式，其包括：夹爪、用于推动夹爪张开的压轴7、用于限制夹爪开合的驱动轴2、第一弹簧5、第二弹簧4和机构支撑本体；
压轴7的上端与机构支撑本体的顶部压板6之间压缩有第一弹簧5；
夹爪设置在压轴7下方并与压轴7抵触，夹爪由两个夹片1分别与机构支撑本体铰接而成，图1中示出的方式为通过销轴8与机构支撑本体铰接，两个夹片1的上端向相互靠近方向凸起有突出部，两突出部之间留有间隙，压轴7的下端与两突出部抵触；
驱动轴2由凸轮23和连杆固定组成，两个所述驱动轴2分别设置在夹爪两侧的位置上，且凸轮23与机构支撑本体铰接，凸轮的边缘与夹爪的两侧夹片1相切抵触，使夹片1作为摆动从动件，当凸轮转到较小直径边相切抵触夹片1时，凸轮与顶部压板6之间的第二弹簧4处于压缩状态；当凸轮转到最大直径边相切抵触夹片1时，凸轮与顶部压板6之间的第二弹簧4处于自然状态。
本实用新型的实现过程为：参照图1示出的实现形式，当有下压外力驱使驱动轴2的连杆下移时，驱动轴2的凸轮23与夹片1相切边向上转动，凸轮23与顶部压板6之间的第二弹簧4被压缩，凸轮与夹片1相切边从大直径边转动到小直径边相切抵触夹片1的过程中，被压缩的第一弹簧5释放能量，推动压轴7下移，压轴7推动夹片1的突出部向下转动，两个夹片1的夹头向两边分离转动，两个夹头分开，使夹爪张开；当外力撤销或改为上拉外力时，凸轮23与顶部压板6之间被压缩的第二弹簧4释放能量，推动凸轮与夹片1相切边向下转动，凸轮与夹片1相切边从小直径边转动到大直径边相切抵触夹片1的过程中，两个夹片1的夹头向相互靠近方向转动，夹片1的突出部向上转动，压轴7上移，第一弹簧5被压缩，得以储蓄能量，夹爪合拢，从而实现夹爪的开合。本实用新型的工装夹紧机构能够提高夹头的开合幅度，并且使用寿命长。
上述实现形式可以采用图2示出的驱动轴1一种具体结构，所述凸轮23为半圆柱形，转动中心设置在偏离轴心的位置上，固定在转动中心上的固定轴21与轴心平行，半圆柱形凸轮23通过固定轴21与机构主体铰接，半圆柱形凸轮23的上平面与导套3的底端抵触，半圆柱形凸轮23的下弧面与夹片1相切抵触。
上述实现形式可以采用压轴7的结构如下：压轴7由上部为上开口的中空圆筒和下部为倒立圆锥体固定组成，第一弹簧5的下部或者中部和下部或全部可活动地套装在中空圆筒内，第一弹簧5的上端设置在顶部压板6上；压轴7的下端与两突出部抵触，且倒立圆锥体的尖顶插设在两突出部之间的间隙中；
上述实现形式中，夹片1上端的突出部为水平板体，夹片1为由水平板体和垂直板体固定成的倒立L形的夹片1，两个夹片1开口相向地镜像对称设置得到夹爪。当两垂直板体互相平行时，两水平板体在同一平面上，且两个水平板体之间留有间隙，倒立圆锥体的尖顶插设在间隙中。
上述实现形式中，所述垂直板体的上部和所述驱动轴2分别通过互相平行的轴与机构支撑本体铰接。具体为两个夹片1的垂直板体的上部分别通过互相平行的销轴8与机构支撑本体铰接，凸轮23通过与销轴8平行的固定轴21与机构支撑本体铰接，固定轴21固定在凸轮23的转动中心上，固定轴21两端通过轴承24或轴套与机构支撑本体铰接。
上述实现形式中，所述凸轮23与顶部压板6之间的第二弹簧4可活动地套装在导套3内，导套3为上开口的中空体，第二弹簧4的一端设置在导套3的底部，另一端设置在顶部压板6上；导套3的底端与凸轮23抵触，在第二弹簧4释放能量时可以推动凸轮23摆动，当凸轮23与夹片1相切边向上转动，凸轮23较小直径边相切抵触夹片1时，凸轮23与顶部压板6之间的第二弹簧4处于压缩状态，第二弹簧4具有推动凸轮23与夹片1相切边向下转动的能量；当凸轮23与夹片1相切边向下转动到最大直径边相切抵触夹片1时，凸轮23与顶部压板6之间的第二弹簧4处于自然状态。
上述实现形式中，所述连杆与半圆柱形凸轮23的轴向方向垂直，连杆上设置有与半圆柱形凸轮23的轴向平行的第一通孔22，第一通孔22上穿设固定有拨杆10，拨杆10方便给驱动轴2施力。每个半圆柱形凸轮与顶部压板6之间设置有两个第二弹簧4，半圆柱形的凸轮23有利于对夹片推力的平衡，以及便于在其平整的上表面设置多个第二弹簧4，每个第二弹簧4的下部或者中部和下部或全部可活动套装在对应导套内。
具体实现过程为：当有下压外力驱使拨杆10下移时，凸轮23与夹片1相切边向上转动，凸轮23与顶部压板6之间的第二弹簧4被压缩，凸轮23与夹片1相切边从大直径边转动到小直径边相切抵触夹片1的过程中，被压缩的第一弹簧5释放能量，推动压轴7下移，压轴7推动夹片1的水平板体向下转动，两个垂直板体向两边分离转动，使夹爪张开；当外力撤销或改为上拉外力，凸轮23与顶部压板6之间被压缩的第二弹簧4释放能量，推动凸轮23与夹片1相切的边向下转动，凸轮23与夹片1相切的边从小直径边转动到大直径边相切抵触夹片1的过程中，两个垂直板体向相互靠近方向转动，水平板体向上转动，压轴7上移，第一弹簧5被压缩，得以储蓄能量，夹爪合拢，从而实现夹爪的开合。本实用新型的工装夹紧机构能够提高夹头的开合幅度，并且使用寿命长。
图3-6示了高寿命的工装夹紧机构的另一种实现形式，机构支撑本体包括顶部压板6、基座9、支撑板11和底板12组成，所述基座9上方固定设置有顶部压板6，基座9内设置有供第一弹簧5、第二弹簧4、导套3和压轴7活动穿设的第二通孔，底板12和基座9之间通过支撑板11固定连接，底板12中间设置有第三通孔13，第三通孔13的正上方设置有夹爪，第三通孔13的直径大于夹爪的夹头张开的开度，夹爪的夹片1通过销轴8与支撑板11铰接，凸轮23上的固定轴21通过轴承24或衬套与支撑板11铰接，且销轴8和固定轴21互相平行。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。
Claims (9)
1.高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，包括：夹爪、用于推动夹爪张开的压轴、用于限制夹爪开合的驱动轴、第一弹簧、第二弹簧和机构支撑本体；
所述压轴的上端与机构支撑本体的顶部压板之间压缩有第一弹簧；
所述夹爪设置在压轴下方并与压轴抵触，夹爪由两个夹片分别与机构支撑本体铰接而成，两个夹片的上端向相互靠近方向凸起有突出部，两突出部之间留有间隙，压轴的下端与两突出部抵触；
所述驱动轴由凸轮和连杆固定组成，两个所述驱动轴分别设置在夹爪两侧位置上，且凸轮与机构支撑本体铰接，凸轮的边缘与夹爪的两侧夹片相切抵触，使夹片作为摆动从动件，当凸轮转到较小直径边抵触夹片时，凸轮与顶部压板之间的第二弹簧处于压缩状态；当凸轮转到最大直径边抵触夹片时，凸轮与顶部压板之间的第二弹簧处于自然状态。
2.如权利要求1所述的高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，所述压轴由上部为上开口的中空圆筒和下部为倒立圆锥体固定组成，第一弹簧可活动地套装在中空圆筒内，第一弹簧的上端设置在顶部压板上；压轴的下端与两突出部抵触，且倒立圆锥体的尖顶插设在间隙中。
3.如权利要求2所述的高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，所述突出部为水平板体，所述夹片为由水平板体和垂直板体固定成的倒立L形夹片，两个夹片开口相向地镜像对称设置。
4.如权利要求3所述的高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，所述垂直板体的上部和所述凸轮分别通过互相平行的轴与机构支撑本体铰接。
5.如权利要求1-4任一项所述的高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，所述凸轮与顶部压板之间的第二弹簧可活动地套装在导套内，导套为上开口的中空体，第二弹簧的一端设置在导套的底部，另一端设置在顶部压板上；导套的底端与凸轮抵触，当凸轮与夹片相切边向上转动，使凸轮较小直径边相切抵触夹片时，凸轮与顶部压板之间的第二弹簧处于压缩状态，第二弹簧具有推动凸轮与夹片相切边向下转动的能量；当凸轮与夹片相切边向下转动到最大直径边相切抵触夹片时，凸轮与顶部压板之间的第二弹簧处于自然状态。
6.如权利要求5所述的高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，所述凸轮为半圆柱形，转动中心设置在偏离轴心的位置上，固定在转动中心上的固定轴与轴心平行，半圆柱形凸轮通过固定轴与机构主体铰接，半圆柱形的上平面与导套的底端抵触，半圆柱形的下弧面与夹片相切抵触。
7.如权利要求6所述的高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，所述连杆与半圆柱形凸轮的轴向方向垂直，连杆上设置有与半圆柱形凸轮的轴向平行的第一通孔，第一通孔上穿设固定有拨杆。
8.如权利要求7所述的高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，每个半圆柱形凸轮与顶部压板之间设置有两个第二弹簧，每个第二弹簧可活动套装在对应导套内。
9.如权利要求1-4或6-8任一项所述的高寿命的工装夹紧机构，其特征在于，所述机构支撑本体包括顶部压板、基座、支撑板和底板组成，所述基座上方固定设置有顶部压板，基座内设置有供弹簧、导套和压轴活动穿设的第二通孔，底板和基座之间通过支撑板固定连接，底板中间设置有第三通孔，第三通孔的正上方设置有夹爪，第三通孔的直径大于夹爪的夹头张开的开度，夹爪的夹片通过销轴与支撑板铰接，凸轮上的固定轴通过轴承或衬套与支撑板铰接，且销轴和固定轴互相平行。
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Cited By (1)
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| CN110434628A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-12 | 耐世特汽车系统(柳州)有限公司 | 高寿命的工装夹紧机构 |
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2019
- 2019-09-11 CN CN201921512175.5U patent/CN211072618U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN110434628A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-12 | 耐世特汽车系统(柳州)有限公司 | 高寿命的工装夹紧机构 |
| CN110434628B (zh) * | 2019-09-11 | 2024-03-26 | 耐世特汽车系统(柳州)有限公司 | 高寿命的工装夹紧机构 |
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